IF=15.4 | 华南理工大学孙大文院士在《Trends in Food Science & Technology》发文——人工智能驱动的食品品质非侵入式检测:精度与效率的综合提升
 
发布时间: 2025-10-13 浏览次数: 10

  2025年10月,华南理工大学现代食品工程研究中心孙大文院士团队以“Intelligent non-invasive testing of food quality:advancing accuracy and efficiency powered by artificial intelligence”为题,在《Trends in Food Science & Technology》(IF2024:15.4,JCR一区,中科院一区Top)期刊发表了研究性论文(DOI:10.1016/j.tifs.2025.105357)。华南理工大学孙大文院士为本文唯一通讯作者,华南理工大学蒲洪彬副教授为论文共同作者,华南理工大学博士研究生余静孝为论文第一作者。

 随着现代食品工业和食品供应链的快速发展与日益复杂化,消费者对食品质量和安全的要求日益提高。这一趋势促使食品企业需要快速、高效且全面的监测系统,凸显了对快速可靠检测方法的迫切需求。虽然无损检测(NIT)技术能提供高效且非侵入式的品质评估,但对智能数据解读和自动化决策的需求依旧在增长。人工智能(AI)为提取有意义的数据模式提供了强大工具,使智能、精准且可扩展的食品品质监测成为了可能。NIT与AI的融合代表着关键性突破,不仅能提升检测精度(如将校准误差降低10 ~ 20%),更能提高检测效率(如在数分钟内完成食品质量与安全评估的快速筛查)。

 提升检测结果可靠性并扩大快速检测规模,可有效增强NIT技术在食品生产流通中的应用价值。因此,本综述旨在系统探讨AI如何辅助NIT技术应用于食品质量与安全领域,重点聚焦两大核心维度:准确性与效率。本综述涵盖广泛的NIT技术与食品检测目标,围绕两大核心视角展开:(1)通过因子校准、数据增强、特征提取与模型优化提升准确性;(2)借助自动化与机器人技术、便携设备、高通量模式及物联网与区块链技术提高效率。通过总结这两大视角下的关键方法与进展,本综述为智能食品质量安全评估的未来研究与实践应用提供了全面框架与技术参考。

 总而言之,AI与NIT的融合显著提升了食品质量安全评估的准确性与效率。当前挑战主要体现在可解释性不足、数据多样性欠缺以及产业化部署滞后等方面。短期内可行进展主要包括:可解释与可迁移AI模型、多源传感器数据融合、实时监测的边缘AI技术。长期来看,神经网络架构搜索、类脑计算、量子机器学习等颠覆性技术有望实现变革性突破。本综述通过区分短期可行发展与长期颠覆性机遇,为AI赋能的食品NIT领域搭建了连接科学创新与产业实践的桥梁。

 图文赏析:

摘要图:通过人工智能提升食品领域无损检测技术准确性与效率的策略

图1. 21世纪与食品品质无损检测及人工智能相关的文献发表量与被引量

 原文链接:https://doi.org/10.1016/j.tifs.2025.105357

 作者信息:

孙大文(Da-Wen Sun),男,广东省潮州人,欧洲历史上唯一的华侨华人“六院院士”,中国致公党第十四/十五届中央委员,中国侨联特聘专家,国务院侨务办公室专家咨询委员会委员,全国政协特邀海外列席代表和海外列席组召集人(2012)。欧洲科学院(欧洲人文和自然科学院)(Academia Europaea)院士,爱尔兰皇家科学院(Royal Irish Academy)院士,波兰科学院(Polska AkademiaNauk)外籍院士,国际食品科学院(IAFoST)院士,国际农业与生物系统工程科学院(iAABE)院士,国际制冷科学院院士。施普林格国际著名期刊《食品与生物加工技术》(Food and Bioprocess Technology)创刊者和主编(2008年创刊时即被SCI收录,第二年进入SCI一区,现影响因子=5.8)、泰勒弗朗西斯集团《现代食品工程》(Contemporary Food Engineering) 系列丛书创始主编、国际农业工程委员会(CIGR)主席(2013-2014)和荣誉主席、国际农业与生物系统工程科学院(iAABE)创院院长。现任华南理工大学教授,博导,现代食品工程研究中心主任;广东省农产品智能冷链物流装备工程实验室主任、广东省冷链食品智能感知与过程控制工程技术研究中心主任、广东省现代食品工程国际科技合作基地主任、广州市农产品智能感知与品质控制重点实验室主任、广东省食品智能质控与过程技术装备国际暨港澳台合作创新平台主任、广东省现代农业(农产品无损检测及精深加工)产业技术研发中心主任、广东省农产品品质智能感知与精准控制现代农业科技创新中心主任、广东省农产品保鲜物流共性关键技术研发创新团队首席科学家、爱尔兰国立都柏林大学(UCD)食品和生物系统工程终身教授。

 荣获国际农业与生物系统工程委员会(CIGR)杰出奖,英国皇家机械工程师学会“食品工程师年度人物”,凤凰卫视“影响世界华人大奖”,国际食品保护协会“冷冻食品基金会冷冻研究奖”,国际工程与食品协会终身成就奖,“CIGR荣誉主席”等多项国际大奖。

 在世界著名杂志和国际会议上共发表了1300多篇论文,其中,以通讯作者发表并被SCI收录的期刊论文超过800篇,出版专著17部,Web of Science统计的学术h指数为128,SCOPUS统计的学术h指数为141,Google Scholar 统计的学术h指数为166。特别是在高光谱成像、计算机视觉、真空冷却、超声波辅助冷冻和CFD模拟等方面的论文已经成为其他研究者的经典参考文献。71篇论文入选ESI农学“高被引论文”,全球排名第一位(2020.01)。2015年至2024年连续十年荣获科睿唯安全球“高被引科学家”称号,并位居美国斯坦福大学“全球前2%科学家”排名中国食品科学与工程入选的三百多位学者名单的第一位。

 2011年底起回到华南理工大学工作以来,迄今为止(2025年01月)在Web of Science网站上可以检索到的文章中,共有407篇是以华南理工大学食品科学与工程学院作为第一作者单位的论文,其中高被引论文40篇,JCR一区论文350篇,影响因子大于6的289篇。高被引论文数占华南理工大学全校和食品科学与工程学院的比例分别为7%和42%。其中2篇入选中国百篇最具影响国际学术论文,为华南理工大学唯一入选的两篇论文,为华南理工大学入选食品科学与工程“双一流”以及食品学科专业的全球领先排名做出了主要贡献。

 主持国家“十二五”科技支撑计划项目,国家“十三五”重点研发专项,国家国际科技合作专项,国家自然科学基金,东西部合作重大项目,广东省科技厅,农业农村厅,教育厅等科技计划项目,广州市科技计划项目,企业合作项目等四十多项。授权中国发明专利99件(其中第一发明人专利69件),美英日等发明专利10件,申请国际PCT专利9项。2019年至2024年共为华南理工大学培养科睿唯安全球“高被引科学家”11人次。荣获2014年度广东省科学技术奖一等奖(排名第二),2016年度教育部科技进步奖二等奖(排名第一),2016年度广东省科学技术奖三等奖(排名第一), 2018年度中国轻工业联合会科学技术进步奖一等奖(排名第二),2018年度广东省科技进步奖一等奖(排名第一),2020年度安徽省科技进步奖二等奖(排名第三)。

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