浙江工商大学田师一教授等 | 食品智能感知技术的发展与前沿探索/中国食品科学技术学会

智能感知技术是一种利用传感器模拟人类感觉器官捕捉样品各种感官属性信息，再结合智能识别算法信号处理，实现食品等样品品质拟人化综合评价的前沿仿生技术。智能感知技术作为传统感官评价技术的现代化延伸和补充，具有检测速度快，样品无需前处理，操作简便，实时在线分析等技术特性，是深度感知食品感官品质的强有力的工具。文章综述食品领域中几种主要的智能感知技术，如模拟味觉的电子舌技术，模拟嗅觉的电子鼻技术，模拟触觉的质构分析仪和仿生视觉系统的电子眼等。另外，文章还归纳总结了智能感知技术在食品品质评价方面的应用研究进展，展望智能感知技术在静态感官、动态感官和情绪感知表征等方面的技术发展可能性。随着生物学、材料学、计算机科学等交叉学科的快速发展，智能感知技术有望从样品整体感官特性的区分、识别应用，提升至食品嗜好和情绪的检测表征，为食品产业的发展提供新的动力。

1 智能感知检测技术

1.1电子舌技术

图1. 生物味觉系统和电子舌系统的机制比较

1.2电子鼻技术

图2. 生物嗅觉系统与电子鼻系统的机制比较

1.3 电子眼技术

图3. 用于电子眼系统中的3种颜色分析工具

1.4 质构分析仪

2 智能感知技术在食品领域中的应用

智能感知技术的出现，为解决食品品质评估带来新的机遇。特别是检测成本低，检测速度快等特点，使得食品生产、运输、存储到销售的产业链全过程各个环节中的智能感知技术应用成为可能。尤其是食品品质等级区分、生产过程控制、感官风味属性评估、真伪/掺假鉴别、新鲜度/货架期评估和原产地溯源追踪等方面，体现了智能感知技术强大的应用潜力。

图5. 智能感知技术在食品领域中的应用研究

3 食品智能感知技术未来发展

智能感知技术是传统感官评价技术的现代化延伸和补充，由于其需要集成传感器、人工智能和现代分析技术等多种科技手段来实现对人类感官系统功能的模拟表征，因此意味着此项技术研究的难度特别大。目前，虽然在食品各个环节的品质评价与控制中呈现强大的应用潜力，但是对于传统感官评价方法的完全替代还存在一定差距。不过，随着传感器技术的发展，现代分析技术理论的研究，感官生物学机制的揭示以及人工智能的进步，今后智能感知技术在人工感官评价的静态感官特性表征和动态感官特性表征，以及嗜好与情绪的感知表征等方面应该具有巨大的发展潜力。

4 结语

智能感知技术是一种最可能替代人工感官评价小组，实现食品产业链全过程感官品质监测与控制的创新技术。越来越多的研究者开始关注并投入到智能感知研究中。人工感官评价新方法的发展，以及脑电、核磁、面部表情等测试人嗜好与情感的新设备、新技术的出现，给智能感知技术提出了更高的要求，也指出了新的发展方向。味觉、嗅觉以及触觉细胞分子生物学机制的研究，材料加工、传感器构建、深度学习算法等交叉学科技术的不断进步，给智能感官技术的创新与发展提供了无限可能。尤其是随着AI计算能力的不断提升，人们有理由期待在不远的将来，一种能够直接检测食品并精准反映消费者情感和偏好的智能感知技术将应运而生。

原文链接：https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=kHMw6kznbpochhtb93HFY6lwi0XhvwpGmlooatVn5V7BTE78BPJdXylXDntLEJqYIx-Qm-PAJHbjcoZC_85v9T6eTMAXxKE8dwuj79wpoxKvq576BPdc2A==&uniplatform=NZKPT