Физика кофе: Blockchain, AI и технологии меняют бизнес

Ведущие участники рынка кофе призывают к прозрачности бизнеса, поддержке фермеров и экологичности. Как это меняет мир и бизнес? Coffeebusiness.kz подготовил небольшой тематический обзор.

Цепочки блокчейн укрепляют связи фермеров и потребителей

«Третья кофейная волна», стартовавшая в начале 2000-х в США, воспитала нового потребителя кофе. Он активно интересуется историей напитка, разбирается в качестве зерна, следит за тенденциями на мировом рынке кофе и даже за делами фермеров, чей кофе входит в его личный топ-лист.

Как правило, этот человек считает важным вносить посильный вклад в поддержание экологического баланса на планете. Ведь если вы пьете спешалти кофе из Никарагуа, вам трудно спокойно следить за тем, как в этой стране жара и участившиеся ураганы уничтожили пятую часть урожая в прошлом году. Или как фермеры Чили, оказавшись на грани разорения по той же причине, переходят на выращивание коки. А Бразилия, стремясь сохранить статус крупнейшего поставщика кофе, селекционирует новые сорта кофе, устойчивые к жаре и болезням.

Технологию блокчейн в цепочки поставок кофе внедряют компании Farmer Connect и IBM. Разработанное ими мобильное приложение Thank My Farmer помогает любому пользователю узнать, где выращен кофе, который он пьет, и даже помогать фермерам, которые его вырастили.

По данным Euromonitor, главный потребитель кофе в Европе сейчас – люди в возрасте 16-25 лет. Их доля на рынке потребления составляет 55,6%. Для этой группы очень важны тезисы об устойчивом развитии и экологическом равновесии. Отчет Ernst and Young утверждает, что 34% этой возрастной группы готовы платить за кофе на 20% больше в случае уверенности экологичности и этичности источника. Именно для них и создано приложение Thank My Farmer.

Отслеживание происхождения кофейных зерен задача непростая. Глобальная цепочка поставок имеет разные уровни, от производителей, экспортеров и перевозчиков до импортеров, обжарщиков, дистрибьюторов и розничных продавцов. Каждый игрок имеет собственную систему данных.  

Блокчейн упрощает обмен этими данными, связывая сделки в единую цепочку, которую нельзя редактировать. Инициатива поддержана целым рядом крупных игроков кофейного рынка.

Технологии делают кофемашины пожизненным девайсом

Откликаясь на экологический запрос рынка, производители кофемашин за последние пять внедрили немало технологий, отчасти снимающих с потребителя чувство вины за растущий углеродный след. Инженеры компаний держат в фокусе внимания энергоэффективность, долговечность и энергоэффективность оборудования.

Например, многие современные кофемашины внедрили технологию предварительной инфузии. Так называется предсмачивание порции кофе водой низкого давления. Эта процедура улучшает последующий процесс экстракции, передачи полезных веществ от кофе напитку. Сложность в том, что для инфузии достаточно давления в две атмосферы, а полное приготовление кофе требует как минимум девяти атмосфер.

Современные кофемашины решают эту проблему, потому что включают решения, которые держат под контролем стабильное давление и температуру воды во всей системе без дополнительных энергозатрат. Например, увеличение мощности котла, улучшение системы теплообмена, уменьшение теплопроводности паровой трубки. В конечном итоге уверенный контроль за теплом и давлением сокращает время работы машины. 

Конечно, во в этой ситуации пользу получают и производители кофемашин. Как правило, все эти улучшения позволяют клиенту получать напиток лучшего качества и варить именно тот кофе, который ему лично по вкусу. Это помогает продвижению кофемашин на рынке.

Но эти технологии еще и делают кофемашины более долговечными. По сути любая кофемашина на рынке при цене от пятиста долларов имеет пожизненную гарантию, считают эксперты.

Как «цифровые двойники» улучшают кофемашины

Manager Technical Industrial Engineer working and control robotics with monitoring system software and icon industry network connection on tablet. AI, Artificial Intelligence, Automation robot arm

Производитель кофемашин Gruppo Cimbali разрабатывает новые модели на основе технологии «цифрового двойника». В этом компания сотрудничает с пионером цифрового бизнеса Altair

В Gruppo не скрывают, что цифровое моделирование и Интернет вещей стали ключевым элементом производительной философии компании. Здесь объясняют, что сотрудничество с Altair сократило сроки разработки и вывода на рынок новых моделей кофемашин. Такой вот парадокс: рынок становится все более требовательным, техника усложняется, но синергия современных производственных инструментов делает ответ на эти вызовы более быстрым и точным.  

По сути время экономит оптимизация испытательных работ. Ведь «цифровая» кофемашина опробуется не на физическом уровне, а в витртуальной среде, повторяющей параметры физического мира. При достижении оптимального результата в виртуальном мире, где нет ограничений во времени и ресурсах, кофемашина воссоздается в найденной схеме, с использованием оптимальных материалов.  

Робот бросает вызов обонянию человека

Доверить роботу оценку вкуса и аромата кофе – рискованное начинание, правда? Однако японская компания Intelligent Sensor Technology (Insent) предложила рынку систему Insent Taste Sensing System. Она использует датчики тонкой настройки, которые переводят характеристики вкуса и аромата в цифровые данные.

Это работает так: каждый датчик имеет искусственную липидную мембрану, которая воссоздает свойства человеческой слюны. Это помогает датчику выделять основные вкусовые факторы: кислинку, соленость, горечь, терпкость и сладость, и даже умами – хотя он редко встречается во вкусе кофе.

Как происходит оценка напитка. Датчики расположены на концах стержней, напоминающих пальцы. В начале оценки датчики погружаются в безвкусный раствор для калибровки. Затем робот делает «первый глоток» – опускает «пальцы» в образец изучаемого кофе.

В этот момент он идентифицирует каждый фактор «начального» вкуса. Каждая липидная мембрана реагирует с различным носителем аромата на поверхности напитка. Также робот получает данные о горьких и вяжущих веществ, которые обычно присутствуют в «послевкусии». Затем датчики снова погружают в нейтральный раствор для оценки силы реакции на вкус. Анализ и вывод числового результата происходят в течение часа.

Ассоциация спешиэлти кофе (SCA) отметила точность и высокую стабильность результатов Insent Taste Sensing System. Многочисленные исследования и сравнения показали, что оценки робота очень близки к оценкам живого эксперта.

Конечно, человек может красочнее описать вкусовые оттенки напитка. Но цифровой результат, выдаваемый роботом, позволяет легко улучшить качество кофейного купажа.

Как это отразится на кофейном бизнесе? Теперь головной офис транснациональной компании, разработав новый рецепт, на свои заводы во всех концах мира может отправлять не образцы смеси, а ее цифровую карту. И так же легко сравнить качество кофе, выпускаемого на разных континентах.

Кофе ближнего инфракрасного диапазона

Колумбийская компания Demetria предлагает свою AI-технологию автоматизированного анализа вкуса кофейных зерен. Компания использует датчики ближнего инфракрасного диапазона (NIR) на предмет биохимических маркеров.  Затем платформа на основе искусственного интеллекта «e-Palate» сравнивает полученные «отпечатки» зерен с идеальным профилем зерен в соответствии с отраслевыми стандартами вкуса и аромата кофе.

Это позволяет определить качество сырья еще на этапе сбора урожая. Не надо организовывать и проводить дорогостоящую и длительную дегустацию. Только представьте весь объем этой работы: 60% мирового зерна поставляют 12,5 миллионов мелких фермеров. Так как они находятся в самом начале обширной и сложной цепочки торговли зерном и не всегда уверены в его качестве, то и получают они в среднем 70 центов за фунт. Это мешает и переработчикам: лучшие отраслевые эксперты привязаны к производству, поэтому возможна разница между качеством пробной и закупленной партии кофе.  «В это трудно поверить, но крупнейшие в мире производители кофе имеют слабое представление о качестве покупаемого зерна. А большинство фермеров не понимают качества своих собственных культур. Они получают слишком мало, и это угрожает стабильности рынка, измеряемого суммой в 450 миллиардов долларов, — говорит соучредитель и генеральный директор Demetria Фелипе Айерб. – Но теперь оценить качество зерна можно на любом этапе производства кофе. Мы меняем правила игры для всей отрасли, которая сотни лет опиралась на кустарные процессы оценки и примитивную цепочку поставок».

Demetria  доказала эффективность технологии, выполнив пилотный проект с Carcafe, колумбийским кофейным подразделением торговцев сельскохозяйственными товарами Colcafe / ED & F Man. По условиям эксперимента Carcafe создала заявку на профиль напитка, имеющего высокую стоимость на рынке. Demetria на основе библиотеки собранных данных выбрала фермы, чьи зерна подходят для создания нужного напитка.

Сейчас в компании работают над созданием приложения, которое позволит любому пользователю составлять нужный профиль напитка из доступного зерна. Также технология может быть легко адаптирована к оценке какао и сахарного тросника.