台科大与工研院联手开发鲜度感测器，透过AI分析介电系数来预测食物腐败程度

工研院生医所与台湾科技大学研究团队合作，开发用来量测食物腐败状态的“鲜度感测器”，其技术原理，是将感测器放置在食物包装上，透过电磁波感应物质电磁共振的状态，来取得食品的介电系数值；接着，将量测的结果无线传回云端数据库，透过AI算法比对分析，就能取得该食品的腐败程度，再由系统就会回传资讯给使用者。

食物摆放越久，水分会流失越多，透过介电系数可以得知其品质的下降，而且，同种食品在不同保存环境下，其介电系数不一样。因此，工研院生医所萧宗益表示，鲜度感测器的芯片在进行感测时，需要先透过算法将环境变因校正回标准状态，再进行介电系数的量测；而量测到介电系数是二维的两个数值，分为实部和虚部，透过算法与数据库比对分析后，能够预测出该食品的腐败程度，如该块牛肉已经腐败10%，还能在室温下放置2～3小时，冷冻库则能存放5天等。

此外，透过介电系数的量测，还能检测液体的纯度，比如说一瓶威士忌酒精浓度的精确数值、是否有掺杂假酒，牛奶是全脂还是脱脂牛奶，蜂蜜是否掺杂假蜜等都能辨识。

不过，尽管每种食品的介电系数值不会重复，但可能极为接近，因此，使用者在测量食品前，需要先输入该食品的品项，系统再根据数据库中该品项的数值来分析；目前，工研院生医所也积极建立介电系数数据库，比如较高单价的鸡肉、猪肉、牛肉、鱼肉，以及不同品牌与浓度的酒、牛奶等的介电系数，都在陆续搜集建置中。

萧宗益表示，工研院也测试这款鲜度感测器的精确度，将其量测到的介电系数值，与百万等级的网络分析仪（VNA）所测得的值来做比较，测试误差小于5%，也就是说，未来鲜度感测器商品化后，就能用更低成本与可携性高的装置来测量介电系数，包括制造业的品管、物流业的监控、零售业的库存、消费者的家电等，都是适合应用的场域，再根据不同的应用场景，随之改变App的界面与功能。

目前，国内外尚未有透过介电系数测食品腐败程度的应用，萧宗益也指出，这种测量方式的好处，是能在不需破坏食品包装的情况下测量，且能重复使用。其他产品，比如日本有可辨识新鲜度的智能变色标签，在食材逐渐不新鲜时产生氨气时，标签将根据氨气浓度的变化来变色，但标签会随着包装拆下而丢弃；或是能闻出食品腐败气味的电子鼻，却需要破坏食物包装才能检测新鲜度等，是现今市面上较常见的应用。

左侧是鲜度感测器，前端是用来感测介电系数的芯片，直接放置在食品包装上即可；右方则为量测食物是否腐败的App，大致分为肉类、鱼类、酒类、牛奶等四种食品。