臺科大與工研院聯手開發鮮度感測器，透過AI分析介電係數來預測食物腐敗程度

工研院生醫所與臺灣科技大學研究團隊合作，開發用來量測食物腐敗狀態的「鮮度感測器」，其技術原理，是將感測器放置在食物包裝上，透過電磁波感應物質電磁共振的狀態，來取得食品的介電係數值；接著，將量測的結果無線傳回雲端資料庫，透過AI演算法比對分析，就能取得該食品的腐敗程度，再由系統就會回傳資訊給使用者。

食物擺放越久，水分會流失越多，透過介電係數可以得知其品質的下降，而且，同種食品在不同保存環境下，其介電係數不一樣。因此，工研院生醫所蕭宗益表示，鮮度感測器的晶片在進行感測時，需要先透過演算法將環境變因校正回標準狀態，再進行介電係數的量測；而量測到介電係數是二維的兩個數值，分為實部和虛部，透過演算法與資料庫比對分析後，能夠預測出該食品的腐敗程度，如該塊牛肉已經腐敗10%，還能在室溫下放置2～3小時，冷凍庫則能存放5天等。

此外，透過介電係數的量測，還能檢測液體的純度，比如說一瓶威士忌酒精濃度的精確數值、是否有摻雜假酒，牛奶是全脂還是脫脂牛奶，蜂蜜是否摻雜假蜜等都能辨識。

不過，儘管每種食品的介電係數值不會重複，但可能極為接近，因此，使用者在測量食品前，需要先輸入該食品的品項，系統再根據資料庫中該品項的數值來分析；目前，工研院生醫所也積極建立介電係數資料庫，比如較高單價的雞肉、豬肉、牛肉、魚肉，以及不同品牌與濃度的酒、牛奶等的介電係數，都在陸續蒐集建置中。

蕭宗益表示，工研院也測試這款鮮度感測器的精確度，將其量測到的介電係數值，與百萬等級的網路分析儀（VNA）所測得的值來做比較，測試誤差小於5%，也就是說，未來鮮度感測器商品化後，就能用更低成本與可攜性高的裝置來測量介電係數，包括製造業的品管、物流業的監控、零售業的庫存、消費者的家電等，都是適合應用的場域，再根據不同的應用場景，隨之改變App的介面與功能。

目前，國內外尚未有透過介電係數測食品腐敗程度的應用，蕭宗益也指出，這種測量方式的好處，是能在不需破壞食品包裝的情況下測量，且能重複使用。其他產品，比如日本有可辨識新鮮度的智能變色標籤，在食材逐漸不新鮮時產生氨氣時，標籤將根據氨氣濃度的變化來變色，但標籤會隨著包裝拆下而丟棄；或是能聞出食品腐敗氣味的電子鼻，卻需要破壞食物包裝才能檢測新鮮度等，是現今市面上較常見的應用。

左側是鮮度感測器，前端是用來感測介電係數的晶片，直接放置在食品包裝上即可；右方則為量測食物是否腐敗的App，大致分為肉類、魚類、酒類、牛奶等四種食品。