当前我国农产品面临营养品质认知不足、标准缺失、优质优价难实现等突出问题:公众对高营养品质农产品需求迫切但缺乏认知;缺乏营养品质基准数据、检测方法和标准;优质农产品与市场需求脱节;优质优价机制尚未健全,制约农业转型升级。为此,由农业农村部食物与营养发展研究所牵头,科迈恩参与构建星级"土特产"评价体系,聚焦营养健康,从安全性、真实性、营养性、道地性、一致性五维度开展综合评价。
该体系具有多重战略意义:(1)聚焦营养健康,推动绿色有机生产,满足高品质生活需求;(2)推进分等分级,建立科学评价标准,保护地理标志产品,提升品牌价值;(3)促进品质提升,通过科技创新和质量监管形成"好产品卖好价钱"的良性循环;(4)赋能品牌建设,扶持龙头企业,带动产业升级,助力乡村振兴。体系通过五星级认证机制(安全性一星、真实性二星、营养性三星、道地性四星、一致性五星),实现农产品品质可视化、品牌化,既解决仿冒问题,又推动农业供给侧结构性改革,为农业高质量发展提供科学支撑。
案例1 基于多模态模型构建来凤姜地理标志物品质分等分级体系
来凤姜也称凤头姜,富硒多汁、纤维化程度低的特点使其兼具蔬菜与调味品功能,另外其富含维生素、氨基酸、姜油酮等活性成分,具有健脾开胃、驱寒活血、抗衰老的功效。主产于湖北来凤县,该地独特的气候为来凤姜的生长提供优越条件。核心品质依赖品种纯正性,但当前来凤姜面临品种退化、混杂及缺乏统一品质评价体系等问题,导致市场质量参差不齐,制约品牌发展。
科迈恩与农业农村部食物与营养发展研究所合作,围绕来凤姜与其他姜营养成分如姜辣素、姜黄素、黄酮、多糖、以及硒、锌等微量元素、挥发油等的不同,利用ModelLab Matman AI建模平台开展建模分析,进行来凤姜的道地性品质分等分级体系构建。不仅实现了对来凤姜的道地性差异的科学量化,还为农产品品质评价体系提供可复用的技术框架,助力实现"优质优价优品"的产业升级目标。
案例2 基于三维荧光的茉莉花茶品质分等分级研究
窨制是茉莉花茶香气形成的关键步骤。窨制不仅赋予了茉莉花茶独特的香气,还提升了茶叶的整体品质。通过窨制,茶叶能够吸收茉莉花的精华,使茶叶的口感更加醇厚、鲜爽。
科迈恩科技市场采集了中国著名的百年老字号茶叶品牌张一元的15种不同品质的茉莉花茶,并采用采用三维荧光指纹图谱技术结合化学计量学和机器学习模式识别算法对不同窨制次数的茉莉花茶开展快速分等分级研究,研究了茉莉花茶的专属三维荧光指纹图谱,结合模式识别算法探寻茶叶品质(窨制次数)与等级的内在联系。模式识别结果可以较好的将15种不同品质的茉莉花茶进行区分。证明各品质茶叶之间具有明显的差异性,且其品质与等级之间成正比关系。这一成果可帮助茶叶领域实现分等分级的自动化和标准化,提高生产效率和产品质量稳定性,推动茶叶产业的规范化、科学化发展。
案例3 基于人工智能的“阳澄湖”大闸蟹真实性鉴别
阳澄湖大闸蟹是中国著名的中华绒螯蟹品种,以其蟹身饱满、蟹黄丰富、肉质鲜美而著称,被誉为“蟹中之王”。然而,由于品牌价值高、销量供不应求等问题,市场假冒产品泛滥,被业内形象的称之为“洗澡蟹”、“留学蟹”、“贴牌蟹”、“授权蟹”、“听涛蟹”等。
为此,苏州市场局采集了阳澄湖地区与太湖地区大闸蟹的MALDI-TOF-MS蛋白指纹图谱,并委托科迈恩开展“阳澄湖”大闸蟹真伪鉴别化学计量模型构建,探究不同生长环境的蟹类蛋白质谱差异。模式判别结果可以较好的将阳澄湖大闸蟹与其他大闸蟹进行区分,表明MALDI-TOF-MS结合化学计量学分析方法能有效区分不同产地大闸蟹蛋白谱的差异表达。该技术可以作为一种有效的质量管控手段,确保产品品质,增强市场竞争力。
案例4 基于人工智能的三维荧光快检技术在蜂蜜真实性快检中的应用
蜂蜜作为具有保健价值的天然食品,随着需求的攀升,行业发展迅速,但蜂产品在快速发展的同时也面临诸多挑战,如产品质量与标准缺陷、法律法规与监管缺失,尤其是在蜂蜜检测技术方面也面临滞后性及应用局限性两大挑战。
科迈恩科技与北京同仁堂蜂产品(江山)有限公司围绕高端成熟椴树蜜开展了三维荧光指纹图谱结合AI人工智能的探索性研究,针对不同种蜂蜜构建了包括产地溯源、品质鉴别、真实性鉴别等系列模型,实现了蜂蜜基质中内源性荧光组分特征提取与差异性表征,创新性的将三维荧光光谱的检测优势与人工智能算法深度融合,为构建标准化农产品质量安全溯源体系提供了方法学范式。
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