研究人员利用人工智能识别特级初榨橄榄油的产地

研究人员表示，他们能够100%准确地识别出当地生产的塔吉亚斯卡·利古里亚橄榄油。

意大利的一组研究人员开发出了一种鉴定特级初榨橄榄油真伪的新方法。

这项发表在《食品化学》上的研究详细介绍了一种方法，该方法通过训练人工智能，利用特级初榨橄榄油中的酚类化合物和甾醇来识别其产地。

研究人员选用了来自意大利西北部利古里亚大区的塔吉亚斯卡利古里亚特级初榨橄榄油。

“不过，我们采用的方法学适用于任何其他特级初榨橄榄油、任何品种以及任何地区，”圣心天主教大学可持续食品加工系的研究员、该研究的合著者路易吉·卢奇尼（Luigi Lucini）告诉《橄榄油时报》。

该技术研发的主要驱动力是原产于该地区的塔吉亚斯卡橄榄品种向其他国家的扩散。因此，研究人员认为能够识别并标注来自利古里亚的塔吉亚斯卡单一品种橄榄油至关重要。

“我听说塔吉亚斯卡品种正在国外种植，比如希腊等地，”卢奇尼说道。“谈及葡萄酒时，我们已习惯‘风土’这一概念。然而，特级初榨橄榄油与原产地的联系是真实存在的，且蕴含着特定的品质特征。”

研究中，研究人员表示他们能够100%准确地识别出当地生产的塔吉亚斯卡利古里亚橄榄油。

“我们花了四年时间开展这个项目，其中最后一年完全用于训练系统并验证该方法的有效性，”卢奇尼说道。

研究团队将这一新方法与智能手机制造商广泛采用的FaceID身份验证工具进行了对比。

“该系统通过学习识别特定面部的不同角度来授权设备访问权限，”卢奇尼解释道，“我们的方法原理相同；不同之处在于，它识别的不是人体参数，而是化学参数，从而能够验证产品的产地。”

研究人员首先利用三个收获季收集的408份利古里亚塔吉亚斯卡特级初榨橄榄油样本，构建了一个可靠的数据集。在当地生产商协会的协助下，他们为每个样本标注了地理坐标。

通过代谢组学——即特定细胞过程的化学指纹——研究人员还成功鉴定出数千种不同化合物，其中数十种是当地生产的塔吉亚斯卡利古里亚橄榄油所独有的。

“根据统计分析，胆固醇衍生物和酚类化合物（酪醇、橄榄苦苷、白藜芦醇、木酚素、酚酸及黄酮类）是最佳标志物，”研究人员写道。“我们的研究结果强化了特级初榨橄榄油‘风土’概念，并表明若采用适当的数据处理方法，对甾醇和酚类化合物的分析可有效保障特级初榨橄榄油的真实性。”

“特级初榨橄榄油的成分会随季节变化，”卢奇尼补充道，“特别是在利古里亚地区，有些橄榄树生长在海平面，而仅几公里之外，另一些则在海拔数百米处茁壮成长。”

“差异也可能源于气候或种植技术，”他表示，“正因如此，我们收集了不同季节的数据，以确定所需的精确标志物。”

数据集构建完成后，研究人员训练了人工神经网络来识别利古里亚塔吉亚斯卡特级初榨橄榄油，并将其应用于鉴定标有该名称的橄榄油是否为真品。

研究人员表示，该数据集应具备足够的灵活性，能够识别当地生产的混合橄榄油——包括那些声称含有塔吉亚斯卡橄榄的油品——是否确实含有该品种。

“就像FaceID工具即使我戴着眼镜也能识别我一样，我们的方法也能做到这一点，面对橄榄油混合产品时也不会失效，”卢奇尼说道。“在FaceD系统中，这是因为戴眼镜并非决定性参数。我们的方法也是如此。”

为验证该系统，研究人员测试了混合橄榄油样本，其中非塔吉亚斯卡橄榄油在混合物中的占比介于5%至60%之间。弗兰托伊奥（Frantoio）是混合样本中使用的橄榄油品种之一。

“我们选择弗兰托伊奥品种，是因为其基因与塔吉亚斯卡品种极为相似——这两者源自同一棵橄榄树，”卢奇尼解释道，“这要归功于中世纪僧侣对橄榄树的培育，这些品种正是由此演变而来。”

“这两个品种拥有共同的祖先，如果进行基因分析，它们几乎无法区分，”他补充道。

不过，研究人员得出结论：他们开发的人工智能系统已具备在实验室以外的环境中识别塔吉亚斯卡·利古里亚特级初榨橄榄油的能力。目前，研究团队的下一步工作将聚焦于葡萄酒领域。

“原因在于，我们正致力于开发高附加值产品，这类产品才足以支撑如此高强度的研究工作，”卢奇尼解释道。

正因如此，该新方法主要适用于获得欧盟受保护地理标志（PGI）或受保护原产地名称（PDO）认证的产品。

意大利目前拥有49种获得PDO或PGI认证的特级初榨橄榄油，未来几年还将有更多候选产品申请自己的地理标志认证。

“特级初榨橄榄油是欺诈风险最高的食品之一，”天主教圣心大学的研究协调员兼食品化学教授马尔科·特雷维桑表示。

“对于受保护的产品而言，情况更是如此，例如利古里亚塔吉亚斯卡橄榄油，消费者愿意为此支付更高的价格，”他总结道。“我们的工作……是保护PDO产品的重要一步。”