科技|电子鼻嗅出食物变质与致敏原　智能雪柜应用可提醒食材快过期

[星岛综合报道]食物是否变坏，很多人都会靠鼻子闻一闻再决定是否食用，但人的嗅觉始终有限。美国加州大学柏克莱分校（UC Berkeley）研究团队近日研发出一款“电子鼻”（Electronic Nose），透过16个高灵敏度气体传感器结合机器学习技术，可辨识食物释放出的气体指纹，不但能侦测食物是否开始腐坏，还可识别花生、核桃等常见致敏原，研究人员更形容其辨识能力比人类嗅觉更敏锐、更客观。

这款电子鼻内建16个不同的气体传感器，每个传感器表面均涂上不同的传感材料，当空气中的气体分子接触传感器后，会产生不同的电讯号，再交由机器学习模型分析，建立各种食物的“气味指纹”。与一般只能侦测单一气体的一氧化碳警报器不同，电子鼻可同时分析多种气体组合，因此更适合应用于复杂的食品环境。

研究人员没有采用需要高温运作的金属氧化物传感器，而是利用厚度只有头发约百分之一的碳纳米管（Carbon Nanotubes）作为导电材料，可于室温下保持高灵敏度，亦能配合聚合物等更多种类的传感材料，大幅简化制作过程，同时提升传感能力。

目前，研究团队已训练电子鼻辨识草莓、蓝莓、香蕉、核桃、榛子、腰果及花生七种食物，同时可分辨生鸡肉、牛奶及鸡蛋的新鲜程度，包括放置室温24小时及48小时后所产生的不同气味变化。

在致敏原测试方面，电子鼻可成功侦测低至0.05克的核桃碎片，相当于一颗去壳核桃约百分之一。不过，研究人员指出，现阶段尚未测试系统能否在蛋糕、沙律等混合食物，或多种食材同时存放于雪柜时，仍可准确辨识微量致敏原，因此距离实际商业应用仍需进一步研究。

除了实验室版本外，研究团队亦已开发可配合iPhone应用程式使用的便携版本。研究人员认为，未来最具潜力的应用之一是智能雪柜，例如系统可主动提醒用户“西兰花快将变坏，应尽快食用”，或提示鸡肉已接近最佳食用期限，协助减少食物浪费，亦有望提升家庭食品安全。

有关研究成果已刊登于《Science Advances》。目前技术仍处于研究阶段，但若日后成功商品化，电子鼻有望成为智能家居及食品安全监测的重要工具。

图片：Brandon Sánchez-Mejia/UC Berkeley

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