The prediction of sensory attributes from ingredient-level formulations is an emerging challenge at the intersection of food science and artificial intelligence. We address the fundamental question of whether the taste of a food can be predicted from its ingredients by treating recipes as composite materials. We apply Hashin--Shtrikman (HS) and Reuss--Voigt (RV) bounds, techniques originally developed for elastic moduli, to predict five taste dimensions (sweetness, sourness, bitterness, umami, saltiness) on a curated dataset of 70 recipes decomposed into 209 ingredient-level taste references with trained-panel ground truth. The bounds provided an additive baseline but systematically under-predict perceived taste: 77\% of actual taste values exceeded the HS upper bound, with the exceedance rate ranging from 26\% (bitterness) to 97\% (saltiness). We traced this gap to specific processing chemistry (Maillard reactions, caramelization, evaporative concentration, protein hydrolysis, and nucleotide synergy) and introduced a hybrid model that augments the HS baseline with eight chemistry-proxy features encoding these mechanisms. Our results show that our interpretable hybrid model eliminates the systematic bias and reduces mean absolute error by 27--62\% for sweetness, sourness, umami, and saltiness while using only 10 interpretable features, achieving performance comparable to a black-box Lasso regression on 115 per-ingredient features. We further demonstrate constrained inverse design via Differential Evolution, recovering ingredient formulations that match target taste profiles subject to compositional bounds.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

IEEE TPAMI 2023 | 大规模食品图像识别
专知会员服务
23+阅读 · 2023年1月27日
用蛋白语言模型改进蛋白复合物预测
专知会员服务
10+阅读 · 2022年9月25日
Nat. Biotechnol. | 用机器学习预测多肽质谱库
专知会员服务
18+阅读 · 2022年9月12日
论文浅尝 | 利用 KG Embedding 进行问题回答
开放知识图谱
22+阅读 · 2019年7月7日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
论文浅尝 | 用于知识图中链接预测的嵌入方法 SimplE
开放知识图谱
24+阅读 · 2019年4月3日
深度学习中Attention Mechanism详细介绍:原理、分类及应用
深度学习与NLP
10+阅读 · 2019年2月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
论文浅尝 | 知识图谱问答中的层次类型约束主题实体识别
原创 | Attention Modeling for Targeted Sentiment
黑龙江大学自然语言处理实验室
25+阅读 · 2017年11月5日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 4月3日
VIP会员
最新内容
DeepSeek 版Claude Code,免费小白安装教程来了!
专知会员服务
9+阅读 · 5月5日
《美空军条令出版物 2-0:情报(2026版)》
专知会员服务
14+阅读 · 5月5日
帕兰提尔 Gotham:一个游戏规则改变器
专知会员服务
9+阅读 · 5月5日
【综述】 机器人学习中的世界模型:全面综述
专知会员服务
12+阅读 · 5月4日
伊朗的导弹-无人机行动及其对美国威慑的影响
相关资讯
论文浅尝 | 利用 KG Embedding 进行问题回答
开放知识图谱
22+阅读 · 2019年7月7日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
论文浅尝 | 用于知识图中链接预测的嵌入方法 SimplE
开放知识图谱
24+阅读 · 2019年4月3日
深度学习中Attention Mechanism详细介绍:原理、分类及应用
深度学习与NLP
10+阅读 · 2019年2月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
论文浅尝 | 知识图谱问答中的层次类型约束主题实体识别
原创 | Attention Modeling for Targeted Sentiment
黑龙江大学自然语言处理实验室
25+阅读 · 2017年11月5日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员