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Accès ouvert déclaré 2026 article

Physics-Guided Residual Learning with Conditional Modulation for Quality Monitoring of Kiwifruit Juice During Pasteurization

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Rattachement africain : cn. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Accurate prediction of quality indicators during juice pasteurization is challenged by the intricate coupling between temperature-dependent reaction kinetics and the limited availability of labeled data under laboratory-controlled pasteurization conditions. Here, we present a physics-guided residual learning framework that fuses near-infrared spectroscopy with electronic nose signals for dynamic quality monitoring. A first-order volatilization–saturation kinetic equation is embedded as a physical prior (PIRL), anchoring the prediction to known degradation behavior while reserving the residual learner for data-driven compensation of unmodeled deviations. To further incorporate process control information, a Feature-wise Linear Modulation-inspired conditional modulation (FiLM–ICM) mechanism is deployed, enabling temperature and time to act not as passive covariates but as active modulators that adaptively rescale spectral and olfactory feature responses. Validated on a kiwifruit juice pasteurization dataset under leave-one-trajectory-out cross-validation, the PIRL–FiLM framework consistently outperforms conventional chemometric baselines, achieving R2 improvements up to 0.030 and RPD gains exceeding 0.230. This hybrid strategy demonstrates that physical knowledge and data-driven learning are not competing but complementary, offering a robust and interpretable paradigm for process analytical technology under small-sample constraints. This framework offers a practical solution for quality monitoring in scenarios where large-scale labeled datasets are unavailable, such as in laboratory-scale process development and small-batch production.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Physics-Guided Residual Learning with Conditional Modulation for Quality Monitoring of Kiwifruit Juice During Pasteurization
Date Crossref
27/07/2026
Éditeur
MDPI AG
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

Spectroscopy and Chemometric AnalysesAdvanced Chemical Sensor TechnologiesFault Detection and Control Systems

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