南洋理工大学 电子鼻由一个“条形码”和一个条形码“阅读器”组成，前者会因与腐烂肉类释放的气体发生反应而改变颜色，后者是一个智能手机应用程序，由人工智能驱动。电子鼻经过训练，能够从大量条形码颜色库中识别和预测肉类新鲜度
学分:南洋理工大学 新加坡南洋理工大学(NTU新加坡)领导的一组科学家发明了一种模拟哺乳动物鼻子的人工嗅觉系统，以准确评估肉类的新鲜度
电子鼻包括一个条形码和一个条形码阅读器，条形码随着时间的推移会随着肉腐烂时产生的气体而改变颜色，条形码阅读器是一个由人工智能驱动的智能手机应用程序
电子鼻已经被训练从一个大的条形码颜色库中识别和预测肉类新鲜度
当在商业包装的鸡肉、鱼和牛肉样本上进行测试，并让其老化时，研究小组发现，他们的深度卷积神经网络人工智能算法为电子鼻提供动力，以98
5%的精确度
作为对比，研究小组评估了一种常用算法的预测精度，该算法用于测量传感器的响应，如电子鼻中使用的条形码
这种类型的分析显示总体准确度为61
7%
10月份发表在科学杂志《高级材料》上的一篇论文中描述了电子鼻，该研究小组与中国江南大学和澳大利亚莫纳什大学的科学家合作，称电子鼻可以通过向消费者确认肉类是否适合食用，比“以前最好”的标签更准确地帮助减少食物浪费
合著者之一、NTU柔性器件创新中心主任陈晓东教授说:“我们的概念验证人工嗅觉系统在现实生活场景中进行了测试，可以很容易地集成到包装材料中，并在短时间内产生结果，而不需要最近开发的用于电子鼻子电信号采集的庞大线路
这些条形码通过确保消费者不丢弃仍然适合消费的产品来帮助他们省钱，这也有助于保护环境
条形码的可生物降解和无毒特性也意味着它们可以安全地应用于食品供应链的所有环节，以确保食品新鲜
" 该团队目前正与新加坡一家农业综合企业合作，将这一概念推广到其他类型的易腐食品
条形码贴在包装肉类的聚氯乙烯薄膜下面
学分:南洋理工大学 追求新鲜的鼻子 NTU科学家和他们的合作者开发的电子鼻由两个元素组成:一个与腐烂的肉产生的气体反应的彩色条形码；以及条形码阅读器，其使用人工智能来解释条形码上的颜色组合
为了让电子鼻便于携带，科学家们将其集成到一个智能手机应用程序中，该应用程序可以在30秒内产生结果
电子鼻模仿哺乳动物的鼻子
当腐肉产生的气体与哺乳动物鼻子中的受体结合时，信号就产生并传递到大脑
大脑然后收集这些反应，并将其组织成模式，让哺乳动物识别肉类老化和腐烂时的气味
在电子鼻中，条形码中的20个条充当感受器
每根棒都是由壳聚糖(一种天然糖)嵌入纤维素衍生物中制成，并负载有不同类型的染料
这些染料与腐烂的肉散发的气体发生反应，并根据不同类型和浓度的气体改变颜色，产生独特的颜色组合，作为任何肉类状态的气味指纹
例如，条形码中的第一条包含弱酸性的黄色染料
当暴露在腐肉产生的含氮化合物(称为生物胺)中时，这种黄色染料会随着与这些化合物的反应而变成蓝色
随着肉的进一步腐烂，颜色强度随着生物胺浓度的增加而变化
在这项研究中，科学家们首先开发了一个分类系统(新鲜、不太新鲜或变质)，使用国际标准来确定肉类的新鲜度
这是通过提取和测量氨和其他两种生物胺的数量来完成的，这两种生物胺在包裹在广泛使用的透明聚氯乙烯包装膜中的鱼包装中发现，并在4℃(39华氏度)下以不同的间隔储存五天
他们同时监测这些鱼包装的新鲜度，条形码粘贴在聚氯乙烯薄膜的内侧，而不接触鱼
这些条形码的图像是在五天内以不同的间隔拍摄的
学分:南洋理工大学 电子鼻达到98
总体精度为5% 然后，一种被称为深度卷积神经网络的人工智能算法用不同条形码的图像进行训练，以识别气味指纹中对应于每种新鲜度的模式
为了测量电子鼻的预测准确性，NTU的科学家们随后用粘贴在包装膜上的条形码监控了商业包装的鸡肉、鱼和牛肉的新鲜度，并将其储存在25℃(77华氏度)的环境中
在不打开不同的肉包装的情况下，在48小时内以不同的时间间隔拍摄了来自六个肉包装的4000多幅条形码图像
研究小组首先训练他们的系统从3475张条形码图像中捕获的气味指纹中找出模式，然后在剩余图像上测试系统的准确性
结果显示总得分为98
5%的准确率——100%的准确率识别变质的肉类，96%到99%的准确率识别新鲜或不新鲜的肉类
作为对比，研究小组从每个新鲜度类别中随机选择了20幅条形码图像，以评估欧几里德距离分析的预测准确性，欧几里德距离分析是一种常用的方法，用于测量传感器的响应，如电子鼻中使用的条形码
该分析显示总体准确度为61
7%
NTU大学材料科学与工程学院院长陈教授表示:“虽然电子鼻已经得到了广泛的研究，但由于目前的电子鼻原型在准确检测和识别气味方面存在问题，其商业化仍存在瓶颈
我们需要一个系统，既有强大的传感器设置，又有数据分析方法，可以准确预测气味指纹，这就是我们的电子鼻提供的
它的非破坏性、自动化和实时监控能力也可用于识别其他类型易腐食品变得不新鲜时释放的气体类型，为食品质量控制提供了一个广泛适用的新平台，这也是我们目前正在努力的方向
"
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