FUTURE FOOD & HEALTHY DIETS: Rethinking Food Science in the Digital Era

Oleh Aman Wirakartakusumah
Rektor IPMI, Anggota AIPI/AIPG, Fellows IAFoST, Anggota IUFoST dan PATPI, Professor Emeritus pada Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, dan Ilmuwan Senior pada SEAFAST Center, IPB University, Indonesia

Titik balik peradaban terjadi ketika manusia pertama kali belajar membudidayakan tanaman, mengolah hasil panen, memasak, memfermentasi, mengawetkan, hingga mendistribusikan pangan. Sejak saat itu, inovasi pangan tidak hanya menentukan kelangsungan hidup manusia, tetapi juga membentuk kesehatan, pola makan, dan perkembangan peradaban. Kini, di tengah tantangan global yang semakin kompleks, hubungan antara masa depan pangan dan pola makan sehat menjadi semakin penting. Dalam konteks inilah, artikel ini menelusuri evolusi Food Science & Technology—dari pemenuhan kebutuhan pangan, jaminan keamanan, dan peningkatan nilai gizi hingga keberlanjutan— serta arah perkembangannya menuju Intelligent Food Systems pada era digital.

Sejak awal peradaban, pangan bukan lagi sekadar urusan biologis untuk bertahan hidup, melainkan instrumen yang mengubah cara spesies kita bergerak. Adanya kepastian pangan memungkinkan manusia beralih dari pola hidup nomaden menjadi menetap. Dari pemukiman-pemukiman menetap ini, surplus pangan kemudian melahirkan kota-kota. Ketika perut tidak lagi disibukkan oleh kegiatan berburu setiap hari, manusia memiliki kemewahan waktu untuk melahirkan aspek peradaban lainnya: perdagangan antardaerah berkembang, ilmu pengetahuan dirumuskan, standar kesehatan ditingkatkan, dan kebudayaan yang adiluhung mulai disemai. Karena kompleksitas hubungan inilah, sejarah peradaban manusia tidak akan pernah dapat dipisahkan dari sejarah inovasi pangan. Keduanya berjalan beriringan, saling membentuk dan mengisi.

 

Evolusi Food Science & Technology merupakan perjalanan perluasan tanggung jawab yang bergerak dinamis mengikuti kebutuhan zaman; bermula dari pemenuhan kuantitas (Food Security), bergeser pada jaminan keamanan (Food Safety), hingga berkolaborasi dengan ilmu gizi untuk meningkatkan kualitas hidup. Di tengah tantangan modern yang kian kompleks seperti perubahan iklim, keterbatasan sumber daya, dan digitalisasi, fokus disiplin ini kini beralih pada aspek keberlanjutan (Sustainability) guna menjaga ekosistem lingkungan, ekonomi, dan sosial, sekaligus bersiap menuju era Intelligent Food Systems yang mengintegrasikan kecerdasan digital dalam pengambilan keputusan. Melalui transformasi ini, esensi teknologi pangan bukan lagi sekadar perubahan arah melainkan perluasan mandat, mulai dari menyediakan, menjamin keamanan, meningkatkan nilai gizi, menjaga keberlanjutan, hingga membangun sistem pangan pintar yang pada akhirnya memicu pertanyaan krusial: apakah perkembangan inovasi ini telah mampu bergerak secepat perubahan dunia yang sedang kita hadapi?

Transformasi sistem pangan dan gizi
Transformasi sistem pangan dan gizi bukan lagi sekadar pilihan kebijakan, tetapi merupakan sebuah keharusan. Kita hidup di sebuah planet yang batas-batas ekologinya relatif tetap. Lahan pertanian tidak bertambah, sumber daya air semakin terbatas, keanekaragaman hayati terus menurun, sementara perubahan iklim semakin memengaruhi produktivitas pangan. Di sisi lain, populasi dunia akan terus meningkat dari sekitar delapan miliar saat ini menjadi hampir sepuluh miliar pada pertengahan abad ini. Tantangan kita bukan hanya menyediakan pangan yang cukup, tetapi menyediakan pangan yang aman, bergizi, terjangkau, dan berkelanjutan bagi seluruh penduduk dunia, tanpa melampaui planetary boundaries yang menopang kehidupan kita.

pangan harus dibangun secara terintegrasi. Food Security, Food Safety, Nutrition Security, dan Healthy Diets tidak dapat lagi dipandang sebagai agenda yang terpisah, tetapi sebagai empat pilar yang saling memperkuat. Keberhasilannya bergantung pada sinergi antara inovasi ilmu pengetahuan, teknologi, pendidikan, kebijakan, tata kelola, investasi, serta kolaborasi seluruh pemangku kepentingan. Pada akhirnya, keberhasilan sistem pangan tidak lagi diukur hanya dari banyaknya pangan yang diproduksi, tetapi dari kemampuannya mewujudkan People, Planet, and Prosperity secara bersamaan. Inilah esensi dari transformasi menuju Sustainable Food and Nutrition Systems.

Tantangan pangan abad ke-21 tidak lagi berdiri sendiri melainkan telah bertransformasi menjadi persoalan sistemik yang kompleks, di mana ketahanan pangan berkelindan erat dengan perubahan iklim, keamanan pangan terikat pada rantai pasok global, pemenuhan gizi berdampak pada penyakit tidak menular, dan keberlanjutan bergantung pada pola produksi serta konsumsi masyarakat. Di sisi lain, lompatan besar dalam pemanfaatan Artificial Intelligence, teknologi digital, bioteknologi, dan data science membuka peluang baru yang memaksa fokus utama disiplin ini bergeser; bukan lagi sekadar menghasilkan kuantitas pangan yang lebih banyak, melainkan membangun ekosistem pangan yang lebih cerdas, sehat, tangguh, dan berkelanjutan. Oleh karena itu, perubahan dalam Food Science & Technology telah menjadi sebuah keniscayaan, sehingga pertanyaan krusialnya kini bukan lagi mengenai perlunya perubahan tersebut, melainkan bagaimana disiplin ini harus merekayasa evolusinya agar tetap relevan dan mampu menjawab  tantangan abad modern secara fundamental.

Integrasi dan paradigma baru food science & technology
Masa depan sistem pangan global menuntut adanya integrasi lintas sektor, dan di sinilah letak kekuatan utama Food Science & Technology sebagai The Integrating Discipline, sebuah disiplin ilmu yang berfungsi membangun jembatan kokoh antara penelitian dan inovasi, laboratorium dan industri, kebijakan dan implementasi, hingga antara sains dan kesejahteraan masyarakat. Melalui pendekatan ini, paradigma baru teknologi pangan harus bergeser dari yang semula berpusat pada produk dan orientasi produksi, menjadi berorientasi pada sistem dan dampak nyata dengan tetap menjaga fondasi Food Security, Food Safety, dan Nutrition. Reorientasi cara berpikir ini menuntut integrasi total dengan aspek keberlanjutan, digitalisasi, serta kolaborasi lintas disiplin guna menjawab tantangan makro: bukan lagi sekadar memikirkan cara menghasilkan pangan yang lebih baik, melainkan bagaimana membangun ekosistem pangan yang lebih baik bagi manusia, masyarakat, dan planet bumi. Oleh karena itu, keberhasilan ilmu pengetahuan tidak boleh lagi hanya diukur dari kuantitas publikasi ilmiah, paten, atau prototipe yang dihasilkan, melainkan dari kemampuannya mentransformasikan inovasi menjadi dampak (impact) nyata  yang diadopsi dan bermanfaat bagi kehidupan masyarakat luas.

Jika kita bersepakat tujuan akhir penelitian adalah memberikan dampak kepada masyarakat, maka kita harus memahami satu kenyataan yang sering kita hadapi. Banyak inovasi yang berhasil di laboratorium, tetapi gagal mencapai masyarakat. Bukan karena teknologinya buruk. Bukan karena para penelitinya kurang kompeten. Tetapi karena perjalanan dari laboratorium menuju masyarakat ternyata jauh lebih kompleks daripada yang kita bayangkan.

Di antara penemuan ilmiah dan penerapan di dunia nyata terdapat sebuah kesenjangan yang sering disebut sebagai “Valley of Death.” Di sinilah banyak inovasi berhenti. Bukan karena kekurangan ilmu pengetahuan. Tetapi karena kehilangan dukungan sistem. Kehilangan mitra industri. Kehilangan pembiayaan. Kehilangan kepastian regulasi. Atau belum memperoleh kepercayaan dari konsumen. Karena itu saya percaya bahwa keberhasilan inovasi tidak hanya ditentukan oleh kecanggihan teknologi. Ia ditentukan oleh ekosistem inovasi yang menghubungkan seluruh tahapan perjalanan tersebut. Technology Readiness Level membantu kita memahami posisi sebuah inovasi.

Namun TRL hanyalah peta perjalanan. Yang membawa inovasi sampai ke tujuan adalah kolaborasi. Kolaborasi antara universitas, industri, pemerintah, regulator, investor, dan masyarakat. Setiap pihak mempunyai peran yang berbeda. Tetapi semuanya diperlukan agar inovasi dapat berkembang menjadi solusi yang memberikan manfaat nyata. Menurut saya, inilah perubahan cara berpikir yang sangat penting. Kita tidak lagi berbicara tentang innovation sebagai sebuah produk. Kita berbicara tentang innovation sebagai sebuah proses yang harus dikelola bersama. Dan ketika ekosistem itu bekerja dengan baik, maka inovasi tidak berhenti di laboratorium. Ia berkembang menjadi nilai ekonomi, nilai sosial, dan akhirnya meningkatkan kualitas hidup masyarakat.

Konsep living laboratory

Penerapan pendekatan Living Laboratory menjadi solusi krusial untuk menjembatani science dengan practice, innovation dengan implementation, dan technology dengan public trust. Living Laboratory bukanlah sekadar proyek percontohan atau tempat pengujian teknologi baru, melainkan sebuah ekosistem nyata di mana peneliti, industri, pemerintah, regulator, dan masyarakat berkolaborasi memecahkan persoalan secara holistik. Di lingkungan ini, inovasi tidak hanya diuji secara ilmiah di laboratorium, melainkan langsung di lapangan untuk mengukur implementasi, keberterimaan, keberlanjutan, serta dampak riilnya terhadap masyarakat. Sebagai contoh, berbagai inisiatif di Indonesia seperti penguatan sistem pangan berbasis masyarakat dan Program Makan Bergizi Gratis menjadi peluang strategis untuk membangun Living Laboratory. Melalui konsep Science to Impact ini, ilmu pengetahuan tidak mandek pada tahap publikasi ilmiah melainkan terus belajar dari praktik lapangan guna menghasilkan scientific evidence, menyempurnakan kebijakan, serta menciptakan siklus inovasi berkelanjutan yang dapat direplikasi di berbagai daerah.

Di luar pemanfaatan ruang uji fisik, tantangan mendasar sistem pangan modern menuntut adanya pergeseran paradigma (paradigm shift) secara menyeluruh dari linear thinking menuju systems thinking. Pendekatan masa lalu yang cenderung bekerja dalam sektor terpisah, berfokus linear pada peningkatan produksi, dan bersifat reaktif dalam penyelesaian masalah sudah tidak lagi relevan dalam menghadapi kompleksitas abad ke-21. Saat ini, aspek Food Security, Food Safety, Nutrition, Sustainability, dan kesejahteraan masyarakat telah berkelindan erat dan tidak dapat dipisahkan satu sama lain. Oleh karena itu, orientasi masa depan harus diubah dari keputusan yang bersifat reaktif menjadi berbasis data dan antisipatif, serta dari sekadar mengejar kuantitas produksi pangan menjadi upaya menghasilkan masyarakat yang lebih sehat, lingkungan yang lebih lestari, dan sistem pangan yang lebih tangguh. Perubahan cara berpikir ini menjadi mutlak karena tantangan masa depan tidak dapat diselesaikan dengan pola pikir masa lalu; masa depan adalah milik mereka yang mampu mengintegrasikan sains, teknologi, manusia, dan tujuan mulia ke dalam satu sistem pangan pintar (intelligent food system).

Sistem pangan harus dipahami melalui paradigma baru yang lebih terintegrasi. Konsekuensinya, cara kita memahami dan mengklasifikasikan pangan juga perlu ditinjau kembali. Selama beberapa tahun terakhir, diskusi mengenai pangan semakin didominasi oleh berbagai sistem klasifikasi, khususnya yang hanya mengaitkan dimensi tingkat dan tujuan pengolahan dengan dampaknya terhadap kesehatan. Pendekatan tersebut telah memberikan kontribusi yang penting. Ia berhasil meningkatkan kesadaran masyarakat bahwa pola konsumsi pangan perlu mendapat perhatian yang lebih besar. Namun, semakin banyak bukti ilmiah menunjukkan bahwa pangan tidak dapat dipahami hanya melalui satu dimensi. Suatu pangan tidak hanya ditentukan oleh tingkat pengolahannya. Kita juga perlu mempertimbangkan komposisi gizinya, keamanan pangannya, fungsi teknologinya, manfaat kesehatannya, keterjangkauannya, hingga keberlanjutannya. Bahkan perannya dalam budaya dan kehidupan masyarakat. Dengan kata lain, pangan adalah suatu sistem yang kompleks.

Karena itu, tantangan kita bukan lagi mencari satu klasifikasi yang mampu menjelaskan seluruh persoalan. Tantangan kita adalah membangun kerangka ilmiah yang mampu melihat pangan secara lebih utuh, lebih seimbang, dan lebih kontekstual. Bukan dengan meninggalkan pendekatan yang telah ada, tetapi melengkapinya, sehingga keputusan yang kita ambil benar-benar didasarkan pada keseluruhan bukti ilmiah. Karena pada akhirnya, tujuan kita bukan memberi label pada pangan. Tujuannya adalah membantu masyarakat membuat pilihan pangan yang lebih baik. Dari pemikiran itulah lahir sebuah konsep yaitu PRISM —Product Rating Integration System for Multi-Characteristics. PRISM bukan dimaksudkan untuk menggantikan sistem klasifikasi yang telah ada. PRISM juga bukan sekadar sistem pemeringkatan pangan. PRISM adalah sebuah kerangka pengambilan keputusan yang mengintegrasikan berbagai karakteristik penting dari suatu pangan ke dalam satu cara pandang yang lebih utuh. Karena dalam kehidupan nyata, keputusan mengenai pangan tidak pernah ditentukan oleh satu faktor saja. PRISM mengajak kita melihat pangan dari berbagai dimensi secara bersamaan. Mulai dari aspek gizi, keamanan pangan, keberlanjutan lingkungan, keterjangkauan, kenyamanan, hingga penerimaan oleh masyarakat. Masingmasing mempunyai kontribusi, tidak ada satu dimensi yang dapat berdiri sendiri. Justru keseimbangan di antara berbagai dimensi itulah yang akan menghasilkan keputusan yang lebih baik.

PRISM dan TRI AXIS

PRISM membantu kita mengevaluasi pangan secara lebih komprehensif. Namun evaluasi saja belum cukup. Kita juga perlu memahami mengapa suatu pangan mempunyai karakteristik tertentu. Selama ini kita sering menyederhanakan diskusi dengan hanya melihat tingkat pengolahan pangan. Padahal kenyataannya jauh lebih kompleks.

Dua produk dapat mengalami proses pengolahan yang hampir sama, tetapi memiliki formulasi yang berbeda dan memberikan dampak kesehatan yang berbeda. Sebaliknya, dua produk dengan formulasi yang mirip dapat diproduksi melalui proses yang sangat berbeda. Artinya, tidak ada satu dimensi yang mampu menjelaskan seluruh karakteristik pangan. Karena pendekatan TRI-AXIS dapat diterapkan. Suatu kerangka berpikir yang melihat pangan melalui tiga dimensi yang saling melengkapi. Yaitu bagaimana pangan diproses, bagaimana pangan diformulasikan, dan bagaimana fungsi atau dampaknya terhadap kesehatan, masyarakat, dan lingkungan.

Ketiga dimensi tersebut bukan untuk dipertentangkan, justru ketiganya harus dipahami secara bersama karena pangan bukanlah hasil dari satu proses. Pangan adalah hasil dari interaksi antara ilmu pengetahuan, teknologi, formulasi, kebutuhan konsumen, dan tujuan penggunaannya. Di sini, perubahan cara berpikir ini sangat penting.Daripada mencari satu indikator yang dianggap paling benar, kita justru perlu membangun kerangka ilmiah yang mampu menjelaskan kompleksitas pangan secara lebih utuh. Inilah filosofi yang mendasari TRI-AXIS, bukan menyederhanakan kompleksitas tetapi memahami dan mengelolanya berdasarkan bukti ilmiah. Dan ketika kita telah memiliki cara yang lebih komprehensif untuk mengevaluasi pangan melalui PRISM, serta memahami pangan melalui TRI-AXIS.

Saat ini, tantangan utama bukan lagi kekurangan informasi, melainkan bagaimana mengolah limpahan data pangan yang semakin banyak, beragam, dan kompleks, mulai dari aspek gizi, keamanan, keberlanjutan, regulasi, hingga biaya yang ada secara bersamaan. Di sinilah Artificial Intelligence (AI) memainkan peran penting, bukan untuk menggantikan peran ilmuwan (AI replacing scientists), melainkan sebagai AI-assisted Decision Support System yang membantu manusia mengintegrasikan berbagai sumber informasi dan mengenali pola data yang rumit secara lebih cepat. AI tidak akan pernah menggantikan penilaian ilmiah maupun kebijaksanaan manusia dalam mempertimbangkan etika, budaya, dan kepentingan masyarakat; teknologi ini justru melahirkan era Augmented Scientific Intelligence. Masa depan Food Science bukanlah AI yang berdiri sendiri, melainkan sebuah kolaborasi harmonis antara kecerdasan manusia dan kecerdasan digital yang memungkinkan kita menggunakan kebijaksanaan secara lebih efektif untuk menghasilkan keputusan sistem pangan yang jauh lebih baik dan komprehensif.

The Intelligent Food Systems Framework (IFSF)
“Rather than representing another conceptual framework, IFSF is envisioned as an enabling digital ecosystem that continuously integrates scientific evidence, Artificial Intelligence, stakeholder knowledge, and real-world implementation into adaptive decision support for sustainable food systems.”

IFSF adalah sebuah arsitektur berpikir di mana suatu kerangka yang menghubungkan ilmu pengetahuan, teknologi, inovasi, kecerdasan digital, kebijakan, industri, dan masyarakat ke dalam satu sistem yang saling mendukung. Tujuannya bukan sekadar menghasilkan lebih banyak data. Bukan pula sekadar menghasilkan lebih banyak teknologi, tetapi membantu seluruh pemangku kepentingan mengambil keputusan yang lebih baik, berdasarkan bukti ilmiah, dengan mempertimbangkan kesehatan, keberlanjutan, dan kesejahteraan masyarakat secara bersamaan. Inilah arah baru Food Science & Technology. Tidak lagi hanya membangun food products tetapi membangun food systems. Tidak lagi hanya menghasilkan knowledge, tetapi membangun intelligence. Bukan kecerdasan mesin semata, tetapi kecerdasan sistem—kemampuan seluruh ekosistem pangan untuk belajar, beradaptasi, berkolaborasi, dan terus menghasilkan keputusan yang semakin baik. Inilah makna sebenarnya dari Intelligent Food Systems, sebuah sistem yang bukan hanya lebih efisien tetapi juga lebih menyehatkan, lebih tangguh, lebih berkelanjutan, dan lebih berorientasi pada manusia.

Apabila kita menerima visi ini, maka pertanyaan terakhir yang harus dijawab adalah: Siapa yang akan membangun Intelligent Food Systems tersebut? Karena pada akhirnya, masa depan tidak ditentukan oleh framework. Masa depan ditentukan oleh manusia yang mampu menggunakannya. Transformasi menuju Intelligent, Sustainable, and Inclusive Food Systems tidak dapat dicapai melalui satu proyek, satu kebijakan, atau satu institusi. Ia merupakan sebuah perjalanan jangka panjang yang harus dibangun secara bertahap. Karena itu, saya mengusulkan sebuah Strategic Roadmap yang dimulai dengan membangun fondasi yang kuat melalui tata kelola, penguatan kapasitas, dan penyelarasan para pemangku kepentingan. Tahap berikutnya adalah mengembangkan pilot dan Living Laboratory untuk menguji berbagai inovasi dalam kondisi nyata, kemudian mengintegrasikannya ke dalam sistem yang lebih luas, memperkuat kemitraan, dan akhirnya melakukan scaling-up hingga menjadi bagian dari kebijakan dan praktik pembangunan.

Dengan pendekatan seperti ini, setiap tahap menghasilkan pembelajaran yang menjadi dasar bagi tahap berikutnya. Yang tidak kalah penting adalah bahwa roadmap ini harus dijalankan melalui kolaborasi seluruh pemangku kepentingan. Pemerintah, akademisi, industri, organisasi profesi seperti PATPI, masyarakat, dan mitra internasional memiliki peran yang saling melengkapi. Di sepanjang perjalanan tersebut, ilmu pengetahuan, inovasi, Artificial Intelligence, regulatory science, investasi, serta pemantauan dan evaluasi harus menjadi cross-cutting enablers yang memastikan setiap keputusan tetap berbasis bukti ilmiah. Roadmap ini seharusnya tidak berhenti di Indonesia, tetapi berkembang dari tingkat lokal, menjadi model bagi ASEAN, dan pada akhirnya memberikan kontribusi bagi transformasi sistem pangan global.

Future Directions for Food Science & Technology 
1. Transforming Food Science
Perubahan paradigma dari productoriented menuju systems-oriented menuntut transformasi pendidikan Food Science & Technology. Kurikulum masa depan perlu menghasilkan lulusan yang tidak hanya menguasai ilmu pangan, tetapi juga memiliki kemampuan systems thinking, data literacy, Artificial Intelligence, regulatory science, sustainability, entrepreneurship, risk communication, dan stakeholder engagement. Future Food Scientist harus dipersiapkan sebagai ilmuwan sekaligus problem solver yang mampu bekerja lintas disiplin dan memimpin transformasi sistem pangan.



2. Reorienting Research and Reorientin
Agenda penelitian perlu bergeser dari menghasilkan publikasi menuju menghasilkan solusi yang memberikan dampak nyata. Living Laboratory, translational research, regulatory science, implementation science, dan AI-assisted Decision Support Systems perlu menjadi bagian dari ekosistem penelitian nasional. Keberhasilan penelitian tidak hanya diukur dari jumlah artikel dan paten, tetapi juga dari tingkat adopsi, manfaat sosial, serta kontribusinya terhadap transformasi sistem pangan.

3. Strengthening Regulatory Science and Evidence-Based Policy
Transformasi sistem pangan memerlukan kebijakan yang semakin berbasis bukti ilmiah. Pendekatan klasifikasi pangan yang lebih komprehensif seperti PRISM dan TRI-AXIS berpotensi dikembangkan sebagai kerangka konseptual untuk mendukung evaluasi pangan, penyusunan regulasi, serta komunikasi risiko yang lebih proporsional. Regulatory Science akan menjadi jembatan antara penelitian, inovasi, industri, dan kebijakan publik sehingga proses pengambilan keputusan menjadi lebih transparan dan adaptif.

4. Expanding Industry Leadership and Innovation Ecosystems
posisi strategis dalam mentransformasikan hasil penelitian menjadi inovasi yang dapat dimanfaatkan masyarakat. Karena itu diperlukan penguatan kolaborasi antara perguruan tinggi, industri, pemerintah, organisasi profesi, investor, dan komunitas melalui Innovation Ecosystems dan Living Laboratories. Kolaborasi ini akan mempercepat proses dari discovery menuju commercialization sekaligus meningkatkan daya saing industri pangan Indonesia.

5. Building Public Trust
Pada akhirnya, keberhasilan seluruh transformasi sistem pangan akan sangat ditentukan oleh kepercayaan masyarakat. Public trust dibangun bukan hanya melalui keamanan pangan yang baik, tetapi juga melalui transparansi, komunikasi berbasis bukti ilmiah, keterbukaan data, serta integritas seluruh pemangku kepentingan. Artificial Intelligence dan digital technology harus diposisikan sebagai alat untuk meningkatkan kualitas keputusan, bukan menggantikan tanggung jawab ilmiah dan etika. Dengan demikian, transformasi sistem pangan akan menghasilkan bukan hanya inovasi teknologi, tetapi juga kepercayaan publik yang berkelanjutan.

“Future Food Science & Technology will no longer be defined only by the ability to produce better foods, but by the ability to build Intelligent Food Systems that continuously learn, adapt and create value for people, society and the planet.”