Künstliche Intelligenz in der Nährwertberechnung

ChatGPT vrs. nut.s

Künstliche Intelligenz. Was bis vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction klang, ist mittlerweile fest in den Lebens- und auch Arbeitsalltag vieler Menschen integriert. Wir haben anhand von einigen Beispielen aus der Praxis getestet, was ChatGPT im Vergleich zu nut.s in der Nährwertberechnung bereits kann und wo (derzeit) seine Grenzen liegen.

Berechne die Big 7 einer Müslimischung

Zunächst fragten wir ChatGPT, ob es grundsätzlich Nährwerte für eine Nährwertkennzeichnung berechnen kann und baten es, dies am Beispiel einer Müslimischung zu tun.

Die Selbsteinschätzung:
„ChatGPT kann beim Rechnen helfen, ist aber nicht verlässlich genug, um Nährwertkennzeichnungen eigenständig rechtskonform zu erstellen. Es eignet sich als Hilfs- und Kontrollwerkzeug, nicht als alleinige Grundlage.“

ChatGPT denkt…
Es ist sehr spannend, ChatGPT beim „Denken“ zuzusehen. Auffallend ist, dass ChatGPT hauptsächlich auf US-Nährwertdaten zugreift, vor allem auf jene aus der USDA. Manche Lebensmittel werden dementsprechend nicht exakt gefunden (z.B. „Dinkelflocken“). In derartigen Fällen werden ähnliche, aber weitgehend plausible Einträge herangezogen (z.B. „Dinkelkorn“). Orangenöl wird ebenfalls nicht gefunden, jedoch vernachlässigt, weil die Einsatzmenge so klein ist. Auch das ist plausibel.

Der Zeitfaktor
ChatGPT benötigt über fünf Minuten für die Berechnung. Sofern die Zutaten in der Nährwertdatenbank vorhanden sind, dauert die Berechnung in nut.s für Geübte auch nicht länger.

Der Nährwertvergleich

Fett-, Eiweiß-, Energie- und Salzgehalt sind sehr ähnlich in beiden Berechnungen. Spannend ist, dass die Energie beinahe übereinstimmt, obwohl es bei den Kohlenhydraten große Unterschiede, sogar außerhalb des Toleranzbereiches der Kennzeichnung, gibt. Die Angaben, die ChatGPT hier liefert, sind in sich nicht konsistent. Wäre die angegebene Menge an Kohlenhydraten enthalten, müsste das Müsli laut hier geltender Lebensmittelinformationsverordung deutlich mehr Kilokalorien liefern. Derart gekennzeichnete Nährwerte wären hierzulande schlichtweg falsch und würden beanstandet.

Mit viel Know-how zum richtigen Ergebnis

In den USA sind Ballaststoffe anders definiert und werden den Kohlenhydraten zugeordnet. Korrigiert man den Kohlenhydratgehalt um die Ballaststoffe, erhält man plausible Nährwerte.

Um derartige Diskrepanzen zu vermeiden, wird ChatGPT aufgefordert, mit Nährwertdaten aus Deutschland und Österreich zu arbeiten. Daraufhin werden hauptsächlich Daten aus dem Bundeslebensmittelschlüssel BLS verwendet, welcher eine anerkannte Nährwertdatenbank darstellt, zum Teil wird aber auch auf weniger wissenschaftliche Quellen wie „naehrwertrechner.de“ zurückgegriffen. Dennoch liegt die Berechnung mit diesen Daten sehr nah an jener von nut.s und im Rahmen der rechtlichen Toleranzgrenzen.

Nährwerte außerhalb der Big 7: von ident bis problematisch

Als Nächstes wollten wir wissen, wie die Datenqualität außerhalb der Big 7 einzuschätzen ist und haben einige Mikronährstoffe sowie die Ballaststoffe stichprobenartig berechnen lassen.

Einige Nährwerte (Folsäureäquvivalente, Magnesium, Iodid, Eisen, Calcium) liegen sehr nah an der nut.s Berechung. Bei anderen Nährwerten gibt es deutliche Unterschiede, von -42% bei Vitamin B6 bis +46% bei Vitamin C. Auch für Selen wurde ein Wert berechnet, obwohl dieser Nährstoff aktuell nicht im BLS und der ÖNWT angeführt ist. Als Quelle wird oft „nährwertrechner.de“ angegeben, was keine rechtlich anerkannte Datenbank darstellt. Die Zuverlässigkeit der Daten ist damit fragwürdig.

Problematisch ist jedenfalls die Abweichung von 25% beim Ballaststoffgehalt. Damit ist der Wert deutlich niedriger als der in nut.s berechnete und liegt damit auch außerhalb des rechtlichen Toleranzbereiches der Nährwertkennzeichnung.

Nutritional Claims errechnen: da geht noch mehr

Nach EU-Recht sind bestimmte nährwertbezogene Angaben (z.B. Quelle von Ballaststoffen oder Hoher Gehalt an Eisen) zulässig, wenn das Produkt die entsprechenden Bedingungen (meist ein Mindestgehalt der Nährstoffe pro 100g) erfüllt. Wir fragten ChatGPT, welche Nutritional Claims für die Müslimischung möglich wären. Die Claims in Bezug auf „Hoher Gehalt an…“ stimmen weitgehend mit den Analysen von nut.s überein. In einigen Fällen wäre laut nut.s jedoch auch der Claim „Quelle von…“ möglich. Auch die von ChatGPT errechneten Werte würden diese Claims weitgehend erlauben, ChatGPT weist diese aber nicht als solche aus.
Spannend ist auch, dass bei dieser erneuten Auswertung des Rezeptes ChatGPT nun im Vergleich zur letzten Berechnung deutlich abweichende Proteinwerte angibt und damit kein Claim möglich wäre.

Rezeptur für Claims optimieren: Gute Impulse – keine Sicherheit

Nun wollten wir wissen, ob ChatGPT bei der Optimierung von Rezepturen helfen kann, um Nutritional Claims zu erfüllen. Wir fragten: Wie könnten wir die Rezeptur verändern, um das Müsli als proteinreich und reich an Vitamin C ausloben zu können?

ChatGPT macht grundsätzlich gute Vorschläge. Zum Optimieren des Proteingehalts schlägt es Sojaflocken und Sonnenblumenkerne vor, zur Erhöhung des Vitamin C-Gehalts Schwarze Johannisbeeren (gefriergetrocknet). Dabei bietet es eine „Exakt berechnete, claim-fähige Rezeptur (100 g)“ an, was als problematisch einzustufen ist.

Wir haben das von ChatGPT optimierte Rezept mit nut.s nachgerechnet und dementsprechend würden beide Claims nicht erfüllt. Den Protein-Claim nur knapp nicht, den Vitamin C Claim deutlich nicht. Nachdem es keine Daten zu gefriergetrockneten Johannisbeeren im BLS und der ÖNWT gibt, wurde ein Johannisbeerpulver verwendet, welches einen deutlich niedrigeren Vitamin C-Gehalt aufweist. Auf Nachfrage erfährt man von ChatGPT, dass es die Nährwertdaten von rohen Johannisbeeren verwendet hat und Gefriertrocknung als schonendste Variante empfiehlt, bei der Vitamin C weitgehend erhalten bleibt. Wissenschaftlich gibt es dazu allerdings widersprüchliche Studien. Exakte Daten hat ChatGPT nicht, die Werte basieren auf einer Annahme und ein Claim wäre somit sehr gewagt.

Haushaltsübliche Portionsgrößen schätzen: gut, setzen.

Nachdem es in Haushaltsrezepten oft vorkommt, dass keine eindeutigen Mengenangaben angegeben sind, wollen wir wissen, wie ChatGPT mit unklar definiteren Portionsgrößen umgeht und ließen folgendes Rezept von Spaghetti mit Gemüsesugo berechnen. Hier wählt ChatGPT plausible Portionsgrößen, Gewürze werden allerdings vernachlässigt, was bei der Nährwertberechnung vor allem bei Salz problematisch ist.

Berücksichtigung von Zubereitungsverlusten – Wenn man ausdrücklich darum bittet

Zu guter Letzt wollten wir wissen, wie ChatGPT Zubereitungsverluste berücksichtigt und lassen ein Rindergulasch sowie die Nudeln mit Gemüsesugo entsprechend berechnen.

ChatGPT greift für die Yieldfaktoren auf amerikanische Daten zu, kommt damit aber auf sehr ähnliche Ergebnisse wie wir bei der Berechnung mit nut.s. Nährstoffverluste (Retentionsfaktoren) werden anfangs allerdings gar nicht, sondern erst auf ausdrückliche Anweisung berücksichtigt.

Fazit

Wir stimmen der Selbsteinschätzung von ChatGPT grundsätzlich zu: es eignet sich als Hilfs- und Kotrollwerkzeug. Bei unkomplizierten Rezepten mit Standardlebensmitteln funktioniert die Berechnung weitgehend. Vorausgesetzt, dass man SEHR GENAUE Anweisungen gibt, um Fehlerquellen zu vermeiden. Auch Nährstoffverluste und Mengenänderungen können unter genauer Anleitung berechnet werden.

Kritisch ist allerdings, dass sich bei einer erneuten Auswertung eines Rezeptes mit ChatGPT Daten zum Teil deutlich verändern und immer wieder auf völlig unterschiedliche Datenbanken (teils rechtlich anerkannte, teils nicht) zugegriffen wird. Eine verlässliche, reproduzierbare Berechnung ist damit kaum möglich.
Die große Herausforderung beim Nutzen von ChatGPT besteht darin, Falschberechnungen zu erkennen und zu vermeiden.

Folgende Fehlerquellen sind bei unserem stichprobenartigen Test zu Tage getreten:

- Verwendung rechtlich nicht anerkannte Nährwertdaten
- Verwendung unplausibler, in sich nicht konsistenter Nährwertdaten
- wissenschaftlich nicht abgesicherte Annahmen
- juristisch gewagte sowie unerkannte Nutritional Claims
- Vernachlässigung von Nährwertveränderungen bei der Zubereitung

Für eine erste, schnelle Einschätzung oder einen Vergleich von Nährwertdaten kann man ChatGPT gut nutzen. Für eine rechtlich konforme, reproduzierbare Berechnung von Nährwertdaten sind entsprechendes Fachwissen, eine valide Nährwertdatenbank und ein verlässlichen Berechnungstool (noch) unerlässlich.

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