眼下正值茶葉銷(xiāo)售的旺季，茶葉的品質(zhì)是決定其價(jià)格的最主要因素。有經(jīng)驗(yàn)的茶人往往瞧一瞧、聞一聞、品一品，即可大致知道茶葉的品質(zhì)如何。然而，要實(shí)時(shí)精準(zhǔn)掌握茶葉的特性品質(zhì)，即使對(duì)于最有經(jīng)驗(yàn)的茶人也不是一件易事。
近年來(lái)，我國(guó)的茶葉市場(chǎng)交易額逐年增長(zhǎng)，2024年預(yù)計(jì)接近5000億元。由于缺少高效的茶葉品質(zhì)檢測(cè)技術(shù)，再加上目前檢測(cè)成本高等原因，謊報(bào)茶葉品種、產(chǎn)地虛假標(biāo)注、以次充好等現(xiàn)象在茶葉市場(chǎng)層出不窮。浙江農(nóng)林大學(xué)數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)學(xué)院的學(xué)生團(tuán)隊(duì)曾通過(guò)3078份有效問(wèn)卷進(jìn)行過(guò)相關(guān)調(diào)研。他們發(fā)現(xiàn)：不論是茶葉生產(chǎn)者還是茶葉消費(fèi)者，都希望能有高效精準(zhǔn)的茶葉檢測(cè)技術(shù)，有效解決茶葉產(chǎn)地造假、以次充好的問(wèn)題。
“市場(chǎng)上存在的茶葉產(chǎn)地和品質(zhì)造假等問(wèn)題，都會(huì)損害消費(fèi)者的權(quán)益，破壞市場(chǎng)秩序。目前的茶葉檢測(cè)大多采用化學(xué)分析的方法，不僅耗費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng)，消耗的人力物力資源也相對(duì)較大，同時(shí)化學(xué)檢測(cè)還有碾碎、滴定、萃取等步驟，操作復(fù)雜且有損樣本，這些都大大增加了企業(yè)的成本，難以在市場(chǎng)中普遍推廣?！?022年底，浙江農(nóng)林大學(xué)大二學(xué)生李馨怡等同學(xué)開(kāi)始思考，有沒(méi)有一種可能，結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)算法和云數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，研發(fā)一套茶葉產(chǎn)地、品質(zhì)快速無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)，從而解決鑒別茶葉品質(zhì)和產(chǎn)地的難題？
隨后，李馨怡牽頭組織了由物聯(lián)網(wǎng)、茶學(xué)、計(jì)算機(jī)、大數(shù)據(jù)等不同專(zhuān)業(yè)同學(xué)組成的云鼻智鑒科技團(tuán)隊(duì)，開(kāi)始針對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行深入研究。他們還聯(lián)系了學(xué)校食品安全與人工智能領(lǐng)域的專(zhuān)家惠國(guó)華教授，請(qǐng)他擔(dān)任指導(dǎo)老師。在研發(fā)過(guò)程中，李馨怡和她的伙伴們先后測(cè)定包括西湖龍井、祁門(mén)紅茶在內(nèi)的12種市面熱門(mén)茶葉近 1500000條實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)非線(xiàn)性的電子鼻技術(shù)和氣相色譜柱富集技術(shù)結(jié)合可以使采集的茶葉氣體數(shù)據(jù)更加豐富，這也加快了系統(tǒng)檢測(cè)的速度。
經(jīng)過(guò)一年多的時(shí)間科研攻關(guān)，不久前云鼻智鑒科技團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)出“云鼻智鑒”茶葉品質(zhì)快速檢測(cè)系統(tǒng)。該技術(shù)提出了一種實(shí)現(xiàn)茶葉產(chǎn)地品質(zhì)高效無(wú)損檢測(cè)的技術(shù)，融合了電子鼻設(shè)備、數(shù)據(jù)可視化界面和數(shù)據(jù)分析軟件，實(shí)現(xiàn)了快速、簡(jiǎn)便、無(wú)損的茶葉檢測(cè)方式，為維護(hù)消費(fèi)者權(quán)益及解決茶葉市場(chǎng)商家以假亂真、以次充好 等問(wèn)題提供了可靠方案。
李馨怡說(shuō)：“我們將茶葉樣本和電子鼻的檢測(cè)探針同時(shí)置于一密封容器內(nèi)，系統(tǒng)通過(guò)采集樣本揮發(fā)出的氣體，就能在兩分鐘內(nèi)迅速判斷出該茶葉樣本的原產(chǎn)地和品質(zhì)等級(jí)，不僅準(zhǔn)確率高，而且成本低、無(wú)損耗，可以大大提升茶葉檢測(cè)的效率?！痹谘芯窟^(guò)程中，李馨怡還和同學(xué)們發(fā)表了多篇SCI論文、獲得了《基于電子鼻數(shù)據(jù)的茶葉品質(zhì)分析軟件V1.0》等7項(xiàng)軟件著作。
據(jù)了解，學(xué)生研發(fā)的這套茶葉產(chǎn)地品質(zhì)快速檢測(cè)系統(tǒng)，結(jié)合了新型氣體傳感器、機(jī)器學(xué)習(xí)算法、氣相色譜柱等多項(xiàng)技術(shù)。在檢測(cè)過(guò)程中，電子鼻系統(tǒng)可以快速捕捉茶葉樣本里氫氣、乙醇等八類(lèi)微量氣體的濃度變化，并通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)算法將檢測(cè)數(shù)據(jù)與云數(shù)據(jù)庫(kù)訓(xùn)練模型進(jìn)行對(duì)比分析，從而判斷茶葉樣本的產(chǎn)地和品質(zhì)信息。
該系統(tǒng)可在兩分鐘之內(nèi)得出分析結(jié)果，極大地提高了檢測(cè)效率，降低了檢測(cè)成本，避免了化學(xué)檢驗(yàn)成本高、操作復(fù)雜等問(wèn)題。為了增強(qiáng)系統(tǒng)的信息交互能力，李馨怡團(tuán)隊(duì)還研發(fā)了信息可視化大屏，使用者可以動(dòng)態(tài)查詢(xún)信息系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)變化數(shù)據(jù)和設(shè)備運(yùn)行狀況。
由于云鼻智鑒科技團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“電子鼻”系統(tǒng)，具有能結(jié)合數(shù)據(jù)分析平臺(tái)的茶葉產(chǎn)地品質(zhì)快速檢測(cè)，最快2分鐘即可檢測(cè)出茶葉產(chǎn)地、品質(zhì)信息，準(zhǔn)確率高達(dá)99.8%等優(yōu)勢(shì)，因此受到許多茶葉加工工廠(chǎng)的青睞。
目前，相關(guān)技術(shù)已經(jīng)在杭州鳳禾植物科技有限公司、杭州柔潤(rùn)茶葉有限公司等多個(gè)茶葉企業(yè)中投入使用，團(tuán)隊(duì)也與等數(shù)家企業(yè)建立了商業(yè)合作。
“我們研發(fā)的產(chǎn)品能夠有效地節(jié)省檢測(cè)時(shí)間和人力成本，顯著減少生產(chǎn)方對(duì)化學(xué)試劑的需求，減少環(huán)境污染的同時(shí)提高了生產(chǎn)效率，深受企業(yè)喜歡?！崩钴扳J(rèn)為，隨著“鄉(xiāng)村振興”和“一帶一路”的推進(jìn)，茶葉的生產(chǎn)以及出口都得到了政策的保障和推動(dòng)，茶葉的市場(chǎng)規(guī)模逐漸變大，這項(xiàng)新技術(shù)不僅能幫助茶葉生產(chǎn)商提高品控標(biāo)準(zhǔn)，還能為消費(fèi)者提供前所未有的透明度，讓每一位茶葉消費(fèi)者都能享受到優(yōu)質(zhì)、可靠的茶葉。
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