Международная группа ученых изобрела искусственную обонятельную систему. Она имитирует нос млекопитающих, чтобы точно оценивать свежесть мяса. О новой разработке сообщает журнал Advanced Materials. Новый электронный нос содержит штрихкод, который меняет цвет с течением времени, реагируя на газы, которые выделяются при старении мяса. С помощью ИИ он обучен распознавать и предсказывать свежесть продуктов на основе большой библиотеки цветов штрихкода.

При тестировании уже упакованных образцов мяса курицы, рыбы и говядины, алгоритм глубокого сверхточного ИИ, обеспечивающий работу электронного носа, предсказывает свежесть мяса с точностью в 98,5%. Электронный нос может помочь сократить пищевые отходы, помогая потребителям еще в магазине понять, насколько свежее мясо они берут. Как уверяют ученые, это сработает лучше, чем этикетка «использовать как можно раньше».

Один из ведущих авторов, профессор Чен Сяодун из Наньянского технологического университета, заявил: «Наша экспериментальная искусственная обонятельная система, которую мы протестировали в реальных сценариях, легко интегрируется в упаковочные материалы и дает результаты за короткое время. Эти штрих-коды помогают потребителям экономить деньги, гарантируя, что они не выбрасывают продукты, которые все еще подходят для потребления, что также поможет окружающей среде. Биоразлагаемый и нетоксичный характер штрих-кодов позволяет безопасно применять их во всех звеньях цепочки поставок для обеспечения свежести продуктов».

В настоящее время команда работает с сингапурской агропромышленной компанией, чтобы распространить эту концепцию на другие типы скоропортящихся продуктов.

Электронный нос состоит из двух элементов: цветного штрихкода, который реагирует на газы, образующиеся при разложении мяса, и считывателя на основе ИИ, который интерпретирует сочетания цветов на штрихкоде. Чтобы сделать электронный нос портативным, ученые интегрировали его в приложение для смартфона, которое дает результаты за 30 секунд.

Штрих-код прикреплен к нижней стороне пленки ПВХ, в которую упаковано мясо. Фото: Технологический университет Наньян

Электронный нос имитирует работу носа млекопитающих. Когда газы, образующиеся при разложении мяса, связываются с рецепторами в носу животных, генерируются определенные сигналы, которые передаются в мозг. Он собирает и систематизирует данные, позволяя млекопитающему выявлять именно тот запах, который присутствует при старении и гниении мяса.

В электронном носе 20 полосок штрихкода действуют как рецепторы. Каждая полоска изготовлена из хитозана (натурального сахара) и наполнена красителями разного типа. Они вступают в реакцию с газами, выделяемыми разлагающимся мясом, и меняют цвет в зависимости от различных типов и концентраций газов. В итоге создается уникальная комбинация цветов, которая помогает ИИ определять состояние любого мяса.