日前,中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所水產(chǎn)品質(zhì)量安全形成機制與防控技術(shù)團隊在國際知名期刊Current Research in Food Science, Journal of Food Composition and Analysis上發(fā)表了2篇水產(chǎn)品產(chǎn)地溯源相關(guān)研究論文,報道了該團隊在水產(chǎn)品產(chǎn)地追溯研究領(lǐng)域取得的最新進展。
養(yǎng)殖環(huán)境的地域差異造就了水產(chǎn)品品質(zhì)與價格的巨大差異,不法分子通過產(chǎn)地標簽欺詐獲取高額利益,給水產(chǎn)品的區(qū)域品牌保護以及質(zhì)量安全管控均帶來嚴峻挑戰(zhàn)。水產(chǎn)品質(zhì)量安全形成機制與防控技術(shù)團隊研究了紫菜、牡蠣等水產(chǎn)品中的礦物元素含量,并分析了消費者通過食用紫菜、牡蠣的重金屬暴露的健康風(fēng)險。此外,通過化學(xué)計量學(xué)分析手段對紫菜及牡蠣中金屬元素的區(qū)域差異進行了解析并篩選出特征指紋。結(jié)合化學(xué)計量學(xué)分析以及機器學(xué)習(xí)等手段建立了產(chǎn)地溯源模型,并對影響模型性能的關(guān)鍵參數(shù)進行了優(yōu)化。根據(jù)建立的溯源模型,對紫菜產(chǎn)地的預(yù)測準確度為80.3%,對牡蠣產(chǎn)地的預(yù)測準確度為96.8%。
針對機器學(xué)習(xí)模型的黑盒特性,研究團隊通過引入可解釋工具,在全局與局部尺度上對溯源模型的決策過程進行了解析,深度提升了決策結(jié)果的可信性,為推動現(xiàn)實場景中的運用奠定了堅實基礎(chǔ)。該技術(shù)有望成為紫菜、牡蠣等水產(chǎn)品品牌保護的有效手段,為水產(chǎn)品質(zhì)量安全的全鏈條防控帶來全新的解決方案。

基于礦物元素分析的紫菜產(chǎn)地溯源技術(shù)


基于礦物元素分析與可解釋機器學(xué)習(xí)的牡蠣產(chǎn)地溯源技術(shù)
黃海所康緒明副研究員為《Explainable machine learning for predicting the geographical origin of Chinese Oysters via mineral elements analysis》論文的第一作者,譚志軍研究員為通訊作者;趙艷芳研究員為《Elemental profiling of red seaweed Neopyropia yezoensis used in fast authenticating the geographical origin and food safety assessment》論文的第一作者,譚志軍研究員為通訊作者。研究工作得到了國家自然科學(xué)基金(32202156)、山東省自然科學(xué)基金(ZR2022QC067)、中國水產(chǎn)科學(xué)研究院基本科研業(yè)務(wù)費(2023TD76、2023TD28)以及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(CARS-49,CARS-50)等項目的資助。
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https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0889157523007135
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2665927124000649