Sintesi del progetto
INSILICOFFEE affronta un tema centrale nel settore del caffè: la personalizzazione dell’espresso, oggi quasi interamente affidata all’esperienza del barista. Il progetto introduce un approccio scientifico basato su Digital Twin e Intelligenza Artificiale per modellare, comprendere e controllare i processi complessi della tostatura e della preparazione, consentendo di ottenere una tazza con caratteristiche organolettiche e nutrizionali precise, calibrate sulle preferenze e necessità del consumatore. L’innovazione si traduce in strumenti digitali che collegano direttamente le scelte del cliente con la regolazione ottimale della macchina da caffè.
Obiettivi
L’obiettivo del progetto è rendere accessibili tecnologie avanzate che permettano un controllo riproducibile e scientifico della percolazione del caffè, superando la variabilità derivante da competenza individuale, contesto geografico o metodologie tradizionali. A livello industriale, INSILICOFFEE punta a sostenere produttori di macchine professionali e torrefattori nell’offrire un servizio più preciso, innovativo e orientato al consumatore. A livello sociale, promuove un consumo del caffè più informato, capace di valorizzarne gli aspetti nutrizionali.
Problemi e necessità
Ottenere un espresso personalizzato richiede un controllo complesso su variabili fisico-chimiche difficili da gestire manualmente, come pressione e temperatura dell’acqua, granulometria e miscele di caffè. La percolazione del caffè è un problema matematico complesso descritto da sistemi estesi di equazioni differenziali, che rende arduo identificare i parametri ottimali senza strumenti computazionali. L’industria chiede soluzioni integrate per supportare baristi e utenti nel conseguire risultati costanti e accurati.
Soluzioni sviluppate
Il progetto ha costruito un Digital Twin della percolazione del caffè capace di generare ampie tabelle di dati sull’estrazione, con input relativi a temperatura, pressione, granulometria e proporzioni di quattro caffè selezionati, e output relativi alla concentrazione di otto sostanze chiave nella tazzina. Su questi dati è stato addestrato un Deep Neural Network inverso, in grado di partire dalla composizione desiderata del caffè e restituire automaticamente i parametri ottimali di estrazione. I risultati sono stati implementati in due applicazioni intercomunicanti: una versione consumer per ordinare un caffè in base a gusto e profilo nutrizionale desiderato, e una versione barista che suggerisce in tempo reale i settaggi ideali della macchina professionale.
Impatti
INSILICOFFEE può avere un impatto significativo sulle abitudini di consumo di un prodotto diffuso su scala globale come il caffè. Il sistema permette di massimizzare la qualità della bevanda, migliorare la soddisfazione del cliente e valorizzare il ruolo nutraceutico del caffè, che contiene minerali, antiossidanti e altre molecole bioattive. L’approccio è estendibile anche ad altre bevande estratte per infusione, con potenziali ricadute per l’industria alimentare e per nuove applicazioni dietetiche e di benessere. Sul piano economico offre vantaggi per torrefattori, produttori di macchine e catene di somministrazione, introducendo nuovi servizi digitali e una maggiore standardizzazione dei processi.
Settori di applicazione
La piattaforma potrà essere adottata da Operatori del Settore Caffè, Torrefattori, Produttori di Macchinari Professionali, Catene di Bar, aziende FoodTech e realtà interessate. Le conoscenze generate sono riproducibili in altri contesti, come infusioni, mixology o persino tecniche di percolazione per applicazioni ambientali e industriali, a seconda delle decisioni sul fronte della proprietà intellettuale attualmente in discussione.
