By 超神经
内容提要：据现有文献记载，醋，已有着上千年的历史。在各种调味料中，醋毫无疑问占据着相当重要的位置，在某些特定的菜品里是不可或缺的一份子。怎样才能让酿醋的工艺流传下去？AI 给出了一个完美的解决方案。
关键词：美食 醋 酿造工艺
这些天，来势汹汹的疫情打乱了不少人的计划，但依然挡不住春节临近的年味儿。
每个人的记忆里，年味是由多种元素构成的，在这样一个阖家欢乐的节日，「吃」更是重中之重，一顿年夜饭，这年才算过去了。
而那些具有地方、民族特色的食品，比如香醋、黄酒、腊肉、茶叶，都极大地丰富了我们的味蕾。
传统的食品制作工艺通常十分耗费人力
但这一类食品，其制作工艺却在很久的一段时间里，都保持着传统的方式，没有跟上时代的节奏。
而现在，人工智能技术技术与传统工艺结合，开拓出一个新的思路，帮助我们更好地留住年味。
现代技术：消除传统工艺的弊端
食物需要按照严格的制作工艺，才能呈现出特有的风味，更不用说那些特色食品。
就拿恒顺香醋来说，必须选用出产于「鱼米之乡」的优质糯米为原料，采用固态分层发酵技艺，然后经历制酒、制醅、淋醋三大流程、40 多道工序来完成。
恒顺醋文化博物馆内展示的传统手工制醋工艺流程
其生产工艺一直遵照 100 多年来的传统，虽经历了一些小的调整，但制作方式还是存在许多弊端，比如依赖于人工经验，加工成本高、质量不稳定、规模受限等。
想要让它们在现代更好地传承下去，加工方式必然要从粗放型走向自动化、智能化。
近日，江苏大学邹小波教授带领的研究团队，通过研究项目《特色食品加工多维智能感知技术及应用》，成功解决了该类食品智能化加工的瓶颈问题。
邹小波教授和获奖发明展示
邹小波教授将 AI 等智能化的方式注入到食品的制作流程中，该研究项目也荣获国家技术发明奖二等奖。
AI 助力特色食品的生产加工
邹小波教授团队发现：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、时变性的复杂信息。
而依赖于简单的机械生产，又无法保证产出的品质。
传统酿造过程中，工作人员需要仔细检查每坛醋的发酵情况
在经过 16 年的研究之后，团队研制出了一套成型的智能化生产方案，能够在特色食品的制作中，在留住其传统风味的前提下，改善其制作方式，制作工艺，大大地提升了生产的效率。
这个项目上的研究成果，成功地促进其标准化、机械化的进程。以食醋为例，智能评价结果与专业感官评价结果吻合度达 >90%，重复性提高了>10%，同时显著提高了评价的效率。
三项发明，让食品风味永留存
那他们究竟使用了怎样的方式来达到这一效果？在项目介绍中，提到了三个主要的发明：
1.用「电子鼻」评测风味
风味是食品的灵魂，人类感知食品风味无外乎用眼睛看、用鼻子闻、用舌头品。而现在，这些依靠感觉的标准，也可以在数据的标准下，交给传感器或 AI。
电子鼻可通过主成分分析等技术
区分出不同的香醋
团队研制出具有感知功能的「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信息。
这套被称为风味多维感知仿生评价的新方法，将食品风味的「人工经验式」评判交给 AI 来完成。
通过对系统进行培训，以学习和模仿人类对感官信息的复杂组合的反应，使机器能够达到人类水平的 90％ 左右。
2.监控生产环境和流程
有了检验智能化的数字标准，如何保证食品加工过程中的细节，也成为了一个重要的因素。
光谱信息检测是用在食品无损检测的一种技术
上图为判断腌肉品质的示意图
团队发明了多维分布成像检测技术，具备单点的成像信息，以及多维分布描述能力，实现了加工过程参量的时空分布感知。
借助于该方法，能够实现食品加工过程中光谱图像信息的实时捕获、数据降维和特征提取、模型构建和反演等关键技术。
研究团队还以此构建了「实时检测+动态模型+网格化计算」成像化检测方法，实现了加工过程参量信息分布的可视化在线监测，实时掌握加工过程品质的动态变化。
最终系统的在线检测，在满足精度的前提下，大幅提高了检测速度，同时并将检测指标从传统的一维单点表达，拓展到了更丰富的二维、三维空间表达。
3.智能化的生产设备
在保证了风味和流程控制的情况下，团队还围绕特色食品加工过程，研发了配套的智能化加工装备。以解决特色食品加工连续性差、信息化水平低的难题。
最终在香醋加工中，一台智能化的生产机器，相当于 50 个熟练的工人，实现了从手工到机械化到智能化的飞跃。
此外，项目还提出了神经网络逆解耦和模糊控制相结合的非线性策略，实现了复杂体系下加工过程的柔性控制系统。
最终打造了基于「测+网+云+控+机」一体化的食品智能加工装备。
恒顺已经布局智能仓储系统
中国轻工业联合会项目鉴定结果显示，该项目在恒顺香醋固态发酵过程中，通过使用智能检测系统，人工成本减少了 20 %，能耗下降了 15 %。
从香醋到腊肉，国民性的研究
虽然该技术最初被用于恒顺香醋的制作，但核心的内容属于可推广的平台技术，其成果还先后被用在丹阳黄酒、肴肉、腊肉、挂面、红茶等特色食品的生产制作中。
根据数据统计，在 2016-2018 年三年期间， 15 家使用了该技术的特色食品的企业，新增了 3 亿元以上的利润，产生了巨大的社会效益。
这项研究最大的意义在于，将特色食品的生产带向了企业信息化、智能化水平，并将那些悠久的味道，通过科技的力量去更好地传承。
邹小波透露到项目的源起，正是因为看到制醋过程不省力也不省工，便立志要做研究，促进其生产的标准化、机械化和智能化。
这一初心，支持着他们团队进行了长达十几年的钻研和探究。除了本次授予国家技术发明二等奖，项目还获得了多项学术成就。
部分发明专利展示
其中授权中国发明专利 46 件、美国发明专利 3 件；出版专著 10 部，包括英文专著 4 部；发表 SCI 论文 226篇，其中 ESI 高被引论文 4 篇、单篇最高 SCI 引用超 500 次。
守护年味，AI 是认真的
将这些技术用在传统的饮食上，能够更好地留住年味，让这些灿烂了许久的味道，通过新的方式去发扬光大。
无论是科技带来了多少变革，春节依旧是中国人心底的一个羁绊。而在技术的加持下，让那些特色食品焕发新的生机，是每个人都将受惠的一种方式。
镇江香醋始于 1840 年成立的镇江朱恒顺糟淋坊
经过 150 多年的发展，已经成为了一种符号
要知道，每一滴醋，都凝聚了诸多的智慧印记，而如今，又多了一份 AI 的元素。
—— 完 ——
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