論文分享|以成分解析技術與AI將日本酒的風味視覺化

3 個重點精華 (Key Takeaways)

  • 科學數據轉化感官體驗:TDK 利用電子業精密的儀器分析技術,結合 AI 模型將日本酒的化學分子(如有機酸、糖分、胺基酸)轉化為直觀的風味雷達圖。
  • 高精準度的專家調教:系統透過酒類總合研究所 (NRIB) 專家校正,使 AI 預測值與專業評價員的平均偏差控制在 ±0.5 以內,確保數據具備公信力。
  • 解決市場資訊不對稱:透過視覺化圖表,消費者能突破傳統酒標(如精米步合)的理解門檻,有效提升購酒信心,並促進中小型酒造的推廣。

論文分享|以成分解析技術與AI將日本酒的風味視覺化

一、前言

自從2024年生成式AI技術發表以來,在各個業界的應用突飛猛進,同樣地這股風潮也吹進了日本酒業界,在2025年12月號的釀協論文中,有一篇關於TDK株式會社發表的新技術,即利用HS-GC/MS(頂空進樣氣相層析質譜儀)跟IC/MS(離子層析質譜儀)與酒類總合研究所發展出來的官能評價方法,用AI去找出相對應的人類可以感知到的氣味,並將其視覺化,讓化合物的氣味能夠透過圖像表達出來。

其實用儀器分析出日本酒中的化合物成分並不難,但如何將這些數據成分轉化成人類可感知的香氣與味覺經驗,是TDK發展出這套SSS(Sake Sensing System)技術最主要的關鍵。有興趣的朋友可以去找原文來閱讀,我這裡簡單將這篇論文摘要,提供給各位參考。

二、開發背景

日本酒市場長期面臨一個核心行銷障礙:就是「資訊的不透明性」。消費者在面對貨架上琳瑯滿目的清酒時,往往無法僅憑酒標資訊(如精米步合、日本酒度)準確想像酒的風味 。這種「不喝不知道味道」的狀態,導致初學者因害怕踩雷而卻步,或只能依賴知名品牌,限制了中小型優質酒造的發展機會。

TDK於2017年啟動了「Sake Sensing System (SSS)」這個專案,其核心目的就是透過科學方法將風味「數據化」與「視覺化」,希望讓酒造與消費者之間建立共通的語言,並且希望能擴大「對清酒有興趣但不知如何選擇」的潛在客群 。Sake Sensing System最終會輸出一個雷達圖,並涵蓋了構成日本酒的三大關鍵 :

(一)五味與口感:

  • 1.複雜度(Complexity)
  • 2.甘甜(Sweetness)
  • 3.酸味(Acidity)
  • 4.餘韻(Finish)
  • 5.濃淡(Intensity)

(二)香氣特徵:特別聚焦於「果香(Fruity Aroma)」

  • 1.蘋果系 (Apple):代表清新、輕快的果香(主要對應己酸乙酯等成分)。
  • 2.香蕉系 (Banana):代表甜美、濃郁的果香(主要對應乙酸異戊酯等成分)。

這樣的簡化設計主要是為了降低門檻,讓消費者能快速捕捉清酒香氣特徵。

(三)發泡度

這是目前比較少見的將「氣泡感」納入標準視覺化指標 。雷達圖中心的氣泡大小代表二氧化碳含量:

  • 1.Sparkling
  • 2.微發泡
  • 3.無氣泡

三、分析技術

TDK將過去在製造積層陶瓷電容(MLCC)或鋰電池(LIB)時,所需要分析的塗料、分散劑、溶劑等有機材料的設備與方法,直接應用在日本酒上,並針對日本酒中的化合物進行定量分析,包括了:

  • 有機酸:採用 IC/MS(離子層析質譜儀),分析影響酸度與旨味的有機酸類。
  • 糖分:採用 LC (HILIC)(親水性交互作用液相層析),測量葡萄糖等糖類。
  • 胺基酸:採用 LC(液相層析,配合柱前衍生化法),分析旨味與複雜度來源。           
  • 發泡度:使用專用的CO2感測器,在特定條件下測量溶解二氧化碳濃度。

但這些分析只能得到數據,TDK進一步將這些數據使用香氣輪加上AI模型轉化為人類感官的「嗅覺與味覺」數值。

例如,乙醛(Acetaldehyde)被發現與「木香」及「複雜度」有高度相關,因此成為預測複雜度的指標。而在建立「甘甜」模型時,如果只看數據會判別葡萄糖與麥芽糖具有高相關性,但經過酒類綜合研究所(NRIB)的向井伸彥博士與磯谷敦子博士指導,指出丙胺酸對甜味有修飾作用,因此將其強制加入AI學習數據,讓模型的預測結果更符合人類實際感受 。

四、AI如何被訓練

首先,TDK利用儀器測量出挑選出來的各式日本酒來獲得化學成分數據,接下來由AI針對化合物之間的相關性分析與NRIB的專家意見挑選出影響風味的關鍵成分。最後再利用累積出來的正確值去訓練AI。

而為了確保系統的公正性,TDK與NRIB合作,將系統生成的雷達圖與專家小組(16位評價員)的官能測試結果進行比對,讓在各項味覺指標中,系統預測值與專家評分的平均偏差控制在±0.5以內。

最後,TDK再與秋田縣的天壽酒造合作,進行了7次市場調查,結果針對85名消費者的問卷顯示,超過 80%的消費者認為「雷達圖的描述與實際飲用後的感受一致」,也證明了這個系統的確能有效解決「酒標上的說明與風味不符」的市場痛點。

五、結論與未來發展

TDK的Sake Sensing System成功地將電子業的精密分析技術應用於釀造業,透過客觀數據消除了日本酒行銷中的專業語言隔閡,TDK誠在論文中也表示,將會持續提升模型精度,優化現有雷達圖表現,特別是針對目前系統尚難以完美表達的特殊酒款,例如古酒(熟成酒)的獨特香氣與複雜風味 。

而我自己認為,不管是唎酒師或是專業品飲者,應避免將自己變成與消費者之間的一道牆,而應該是成為一座橋,使用可視化的圖表加上簡單的解說,讓更多消費者能願意體驗日本酒的多變風格。

雖然是一篇簡單的論文,但也表示這股AI風潮已經吹進日本酒業界,相信將來會有更多有趣的實驗與發明,讓我們拭目以待。

 


參考資料:
1. 日本釀造協會誌,2025.12.
2. TDK官網 https://www.tdk.com/ja/sake-sensing-system/index.html

常見問題 (FAQ)

Q1: 什麼是 TDK 的 Sake Sensing System (SSS)?
A: Sake Sensing System (SSS) 是由 TDK 開發的技術,利用精密儀器分析(如 HS-GC/MS 與 IC/MS)日本酒的化學成分,並透過 AI 模型將其轉化為人類可感知的風味雷達圖,實現風味的數據化與視覺化。
Q2: AI 如何將化學成分轉化為人類的嗅覺體驗?
A: AI 透過學習化學成分與感官評價之間的相關性來運作。例如,將乙醛與「木香」關聯,或在專家指導下將丙胺酸納入「甘甜」的預測模型,使分析結果與人類實際品飲感受高度一致。
Q3: 清酒風味雷達圖包含哪些核心指標?
A: 該系統主要包含三大指標:1. 五味與口感(複雜度、甘甜、酸味、餘韻、濃淡);2. 香氣特徵(蘋果系、香蕉系果香);3. 發泡度(二氧化碳含量)。
Q4: 這項技術對消費者有什麼幫助?
A: 它解決了日本酒標資訊不透明的痛點。超過 80% 的消費者反映雷達圖描述與實際口感一致,能幫助初學者或潛在客群精準選擇符合喜好的清酒,降低「踩雷」風險。
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