技术落地突破智能化加工瓶颈
做香醋、制腊肉也用上了人工智能

 

 香醋、腊肉、茶叶……中华特色食品种类繁多,蕴藏着中华儿女传承千年的生存智慧。然而,特色食品加工很大程度依赖于人工经验,加工成本高、质量不稳定、规模也上不去。江苏大学邹小波团队研究项目《特色食品加工多维智能感知技术及应用》解决了我国特色食品智能化加工的瓶颈问题,日前,该项目获评国家技术发明奖二等奖。

邹小波团队一直从事食品无损检测技术研究。近年来,团队围绕中华特色食品加工多维感知技术及应用开展具体研究。“传统的特色食品加工,过程控制靠人工经验,技术传承靠师傅带徒弟,产品质量很不稳定。”邹小波介绍,随着时代的发展,我国特色食品加工必然要从粗放型走向自动化、智能化。

食品加工过程中,人工评价及单一通用检测技术无法实时获取食品加工过程的风味变化、成分分布等非线性、时变性信息。历时16年的研究,邹小波团队在多维感知仿生评价新方法、多维分布成像化检测方法上取得重大突破,并且在此基础上创制了具有自主知识产权的智能加工装备。

据邹小波介绍,风味是食品的灵魂,人类感观食品风味无外乎用眼睛看、用鼻子闻、用舌头品。针对此,团队研制出具有人类的感知功能的“光电双模态仿生传感器”,可以仿生人类视觉、味觉、嗅觉三个物理维度的互相感应。使用这种新方法,食品风味的评价及监控就可以从“人工经验式”转变成“传感智能式”。

在食品加工过程中,目前的检测技术采用的是单点采样,高光谱图像技术被西方发达国家垄断。该团队发明了多维分布成像检测技术,既有单点的成像信息,又有多维分布描述能力,实现了加工过程参量的时空分布感知,技术达到国际先进水平。

此外,该团队创制的智能加工装备,既可以在线检测食品加工过程的品质,又能实现加工过程的柔型控制,实现了“测+网+云+控+机”一体化。中国轻工业联合会项目鉴定结果显示,该项目在镇江香醋固态发酵过程中使用智能检测系统,人工成本减少了20%,能耗下降了15%。

中国最大制醋企业、镇江恒顺醋业总经理李国权对《中国科学报》说,“翻醅操作是代代人工传承,现在一台机器相当于50个人的劳动,一下子实现了从手工到机械化到智能化的三级跳。”

邹小波告诉《中国科学报》,目前该研究成果已推广至香醋、肉类腌制品、夏秋茶、白酒等食品加工行业的大型龙头企业。项目授权中国发明专利46件、美国发明专利3件;出版专著10部,其中英文专著4部;发表SCI论文226篇,其中ESI高被引论文4篇、单篇最高SCI他引达500多次。

邹小波也透露,项目的起源是他在恒顺醋业的博士后经历,看到制醋过程不省力也不省工,他立志于要做研究促进其标准化、机械化。如今,他的研究不仅实现了这一目标,更基于信息技术的进步,推动了特色食品加工产业的信息化和智能化升级,进一步助力了食品科技健康转型和智能制造。

 
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