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Accès ouvert déclaré 2026 article

Non-destructive characterization of moisture-related relaxation dynamics and compositional changes in mold-infected wheat via fractional-order terahertz dielectric spectroscopy

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Résumé fourni par la source

Fungal infection during wheat storage triggers complex physicochemical changes, including macromolecular degradation and alterations in moisture-related states, which may remain difficult to detect during early stages. In this study, we proposed a physics-based terahertz (THz) dielectric spectroscopic methodology to characterize mold-associated changes in wheat grains. By integrating the Landau-Lifshitz-Looyenga (LLL) effective medium theory with a generalized fractional-order Cole-Cole model, we extracted the intrinsic dielectric properties of wheat grains. Our results identify two major severity-associated dielectric responses: the relaxation time ( 𝜏 ) reflects changes in water-binding dynamics associated with grain matrix alterations, while the high-frequency permittivity ( 𝜀 ∞ ) is associated with compositional and hydration-related changes, with reducing-substance (DNS) measurements providing complementary biochemical information. By coupling these physically interpretable parameters with a Support Vector Machine (SVM), the proposed framework achieved an internal cross-validation accuracy of 94.2% with a macro-F1 score of 0.950 for mold severity grading. This research provides a physically interpretable THz dielectric framework for grain quality assessment, offering a rapid, non-destructive, and reagent-free approach for evaluating internal moisture-related relaxation dynamics and compositional integrity.

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

Contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Non-destructive characterization of moisture-related relaxation dynamics and compositional changes in mold-infected wheat via fractional-order terahertz dielectric spectroscopy
Date Crossref
01/10/2026
Éditeur
Elsevier BV
Type
journal-article

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

Institutions déclarées

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Sujets associés

Terahertz technology and applicationsMicrowave and Dielectric Measurement TechniquesMillimeter-Wave Propagation and Modeling

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