人工智能計算機技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用研究

摘 要：互聯(lián)網(wǎng)人工智能計算機技術(shù)的發(fā)展為各行業(yè)發(fā)展帶來了機遇，推動食品加工業(yè)的自動化、智能化發(fā)展，能夠有效規(guī)避食品安全隱患。當前食品工業(yè)發(fā)展面臨著加工技術(shù)落后、生產(chǎn)加工效率不高、質(zhì)量監(jiān)管不力、食品安全意識淡薄、創(chuàng)新能力不足和缺乏核心競爭力等問題。依托于人工智能技術(shù)，本文提出了將人工智能技術(shù)應(yīng)用于食品加工及食品監(jiān)測領(lǐng)域內(nèi)，實行人工智能監(jiān)測社會飲食口味、助力食品加工及產(chǎn)品包裝、構(gòu)建食品質(zhì)量監(jiān)管以及追蹤體系等措施，從而提高食品工業(yè)生產(chǎn)加工效率，降低食品安全隱患，推動食品工業(yè)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：人工智能;計算機技術(shù);食品工業(yè)

Application of Artificial Intelligence Computer Technology in Food Industry

PEI Hao

（Pingdingshan Industrial Vocational and Technical College， Pingdingshan 467001， China）

Abstract： The development of internet artificial intelligence computer technology has brought opportunities for the development of various industries， which promoted the automation and intelligent development of food processing industry， and effectively avoided potential food safety hazards. At present， the development of food industry is facing some problems， such as backward processing technology， low production and processing efficiency， weak quality supervision， weak awareness of food safety， insufficient innovation ability， lack of core competitiveness and so on. Relying on artificial intelligence technology， this paper explores and proposes to apply artificial intelligence technology to the field of food processing and food monitoring， implement artificial intelligence to monitor social food taste， help food processing and product packaging， build food quality supervision and tracking system， in order to improve the production and processing efficiency of food industry， reduce food safety hazards， and promote the development of food industry.

Keywords： artificial intelligence; computer technology; food industry

食品是人類生存不可或缺的物質(zhì)基礎(chǔ)，隨著人們物質(zhì)生活水平的提高，人們對食品的要求也隨之提高，傳統(tǒng)的食品工業(yè)不僅生產(chǎn)效率低，且創(chuàng)新度不足，難以滿足人們的需求。近年來，科學技術(shù)發(fā)展迅猛，人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)的發(fā)展都為食品工業(yè)帶來了新的發(fā)展機遇，推動了食品加工自動化、智能化的發(fā)展，有效提高了食品生產(chǎn)加工的效率，降低了人工失誤率帶來的食品安全隱患，提高了資源利用率和食品行業(yè)利潤。因此，探索將人工智能計算機技術(shù)應(yīng)用于食品工業(yè)之中，也是當前食品工業(yè)的研究重點。

1 人工智能技術(shù)概述

人工智能（Artificial Intelligence，AI）是計算機科學領(lǐng)域中的一個分支學科。人工智能的工作原理是通過計算機技術(shù)去分析人類智能本質(zhì)，并根據(jù)分析結(jié)果生產(chǎn)與人類智能相似的智能機器，以此替代一些簡單的人類工作[1]。借助于計算機技術(shù)，人工智能對環(huán)境的適應(yīng)程度、工作的靈活度等都遠遠高于人類。根據(jù)人工智能機器的智能程度高低，可以將人工智能分為弱人工智能、強人工智能以及通用人工智能[2]。

2 當前食品加工行業(yè)發(fā)展面臨的困境

2.1 加工技術(shù)落后，生產(chǎn)加工效率不高

食品原材料對食品加工行業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。然而目前，我國部分地區(qū)無論是原材料生產(chǎn)技術(shù)還是食品加工技術(shù)，都相對落后，難以充分發(fā)揮出資源優(yōu)勢[3]。這些地區(qū)的食品生產(chǎn)加工部門主要依靠于傳統(tǒng)的人工加工，且食品加工行業(yè)人員素質(zhì)普遍不高，對操作規(guī)范掌握不夠，在操作過程中既會因為技術(shù)不嫻熟而大大降低生產(chǎn)效率，也會因為操作不規(guī)范出現(xiàn)失誤，影響食品安全。

2.2 質(zhì)量監(jiān)管不力，食品安全意識淡薄

近年來，食品安全問題頻繁被爆出，極大地影響了消費者的身體健康。①與發(fā)達國家相比，我國食品加工行業(yè)的質(zhì)量安全與檢測建設(shè)相對滯后，特別是對于食品生產(chǎn)鏈全程安全追溯鏈的構(gòu)建缺乏明確規(guī)定，部分企業(yè)更是無視內(nèi)部食品安全監(jiān)管系統(tǒng)，大大增加了食品安全隱患。②部分企業(yè)雖然已建立有相關(guān)的食品安全監(jiān)測系統(tǒng)，但系統(tǒng)與技術(shù)落后，人工也難以及時覺察到一些細小的食品安全隱患，增加了食品安全問題出現(xiàn)的概率，不利于食品加工企業(yè)的發(fā)展。

2.3 創(chuàng)新能力不足，缺乏核心競爭力

在行業(yè)發(fā)展中，要想在激烈的競爭中發(fā)展強大，則需要不斷創(chuàng)新生產(chǎn)加工技術(shù)，通過各種途徑增加食品價值，提升企業(yè)創(chuàng)造力。對于食品加工技術(shù)的創(chuàng)新，中小企業(yè)無論是資金方面還是技術(shù)方面，都難以支撐企業(yè)探索技術(shù)創(chuàng)新[4]。因此，大量中小型食品企業(yè)都不再致力于技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)，只跟隨大企業(yè)的步伐，進行簡單的產(chǎn)品復制，造成食品加工行業(yè)同質(zhì)化現(xiàn)象嚴重，缺乏新的產(chǎn)品。

3 人工智能技術(shù)在食品行業(yè)中的應(yīng)用研究

隨著人工智能技術(shù)逐漸成熟，將人工智能技術(shù)運用于食品工業(yè)領(lǐng)域，能打破一些傳統(tǒng)的食品加工局限，推動食品工業(yè)發(fā)展。

3.1 在食品加工行業(yè)的應(yīng)用

3.1.1 社會飲食口味監(jiān)測

隨著人們生活水平的提高，人們對食物的要求已經(jīng)不再局限于吃得飽，而是對食品的口味、營養(yǎng)等附加值有了更高的要求，傳統(tǒng)的食品加工難以滿足這些要求。面對人們各式各樣的口味需求，食品加工企業(yè)想要以滿足消費者需求為生產(chǎn)目標，就離不開對目標人群飲食口味的調(diào)查與分析。將人工智能技術(shù)應(yīng)用于食品加工行業(yè)，可以加大對消費者飲食口味的收集與分析。如圖1所示，有學者構(gòu)建了包含381種食材和1 021種風味化合物的風味網(wǎng)絡(luò)圖，其中圖中每個點代表一種食材，顏色代表食材種類，而點的面積代表該食材在食譜中出現(xiàn)的頻率，點的面積越大，該食材在食譜中出現(xiàn)的次數(shù)就越多;而點與點之間的連線則表示它們有共享化合物，連線的粗細則表示共享成分的數(shù)量多少[5]。該節(jié)點圖利用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)直觀顯示了食材搭配結(jié)果，為食品加工業(yè)的飲食創(chuàng)新搭配提供了新的參考思路。根據(jù)人工智能對目標人群飲食風味監(jiān)測結(jié)果分析，結(jié)合食品營養(yǎng)，可以科學合理地進行食品創(chuàng)新。

3.1.2 食品加工分類應(yīng)用

食品加工流程中，面對多樣化的食品原材料，分揀與分類任務(wù)量大大增加，僅依靠于人工服務(wù)，效率將會大大下降。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，一些智能技術(shù)能夠與相機、激光等技術(shù)結(jié)合，依托光學傳感技術(shù)，替代人工服務(wù)，實現(xiàn)對原材自動化分揀，有效提高原材料分類效率，降低分類出錯率，減少浪費。例如，研究人員根據(jù)水果與蔬菜的表面及內(nèi)部其他特征，設(shè)計了不同的系統(tǒng)，TOMRA就是其中一個，該系統(tǒng)能以高效的方式完成分揀，且精準度高達90%以上[6]。將人工智能技術(shù)應(yīng)用于食品加工分類中，有效節(jié)約了人力成本，提高了食品工業(yè)的利潤。充分發(fā)揮人工智能的優(yōu)勢，對收集到的目標人群的口味分析，發(fā)揮人工智能的科學分析作用，對各地區(qū)人群進行分類，評估出不同地區(qū)的口味傾向，制定專業(yè)菜單，豐富食品種類。

3.1.3 食品包裝分類應(yīng)用

食品包裝工作作為一項技術(shù)性不強的工作，可以充分發(fā)揮人工智能技術(shù)的優(yōu)勢，依托計算機技術(shù)設(shè)置專業(yè)的系統(tǒng)運行程序，對已經(jīng)加工好的食品進行包裝分揀，并能自動識別出殘次品，實現(xiàn)流程機械化、自動化，提高生產(chǎn)效率。

3.2 在食品監(jiān)測行業(yè)的應(yīng)用

保障食品質(zhì)量，降低食品工業(yè)中的安全隱患，是當前食品工業(yè)需重視的問題。計算機智能技術(shù)的應(yīng)用，能有效強化對食品質(zhì)量安全的監(jiān)測，保障食品營養(yǎng)及食品安全。

3.2.1 質(zhì)量管理控制應(yīng)用

（1）人工智能技術(shù)可以模仿人的視覺感知功能、識別功能。人工智能技術(shù)通過與攝像機相連接，可以代替人的視覺，而控制攝像機的系統(tǒng)則相當于人的大腦系統(tǒng)，將該系統(tǒng)安裝在食品加工各環(huán)節(jié)內(nèi)，對各流程進行圖像收集，然后通過計算機技術(shù)對所收集到的信息進行分析，能夠及時發(fā)現(xiàn)食品加工過程中的問題，提高問題監(jiān)測精準度，降低食品加工的隱患[7]。

（2）可以探索將人工智能技術(shù)運用于食品質(zhì)量檢測環(huán)節(jié)。不同的食品由于食品加工原材料、生產(chǎn)技藝等不同，其評價標準也各不相同。人工智能技術(shù)的運用能根據(jù)食品質(zhì)量安全監(jiān)控標準，結(jié)合食品制作工藝，制定不同的監(jiān)測標準，將其運用于食品生產(chǎn)企業(yè)的內(nèi)部檢測系統(tǒng)中，在食品外流前增加一重質(zhì)量保障，為企業(yè)內(nèi)部食品安全管理部門和人員決策提供參考依據(jù)。

3.2.2 質(zhì)量監(jiān)測追蹤應(yīng)用

食品物流是現(xiàn)代食品工業(yè)中的一項重要程序，從食品加工原材料到食品加工再到食品運輸銷售，各環(huán)節(jié)都離不開食品物流的協(xié)調(diào)。食品物流過程中也可能出現(xiàn)多種安全隱患，依托人工智能技術(shù)構(gòu)建質(zhì)量監(jiān)測追蹤系統(tǒng)，對食品原材料以及產(chǎn)品統(tǒng)一實行信息化管理，對整個物流過程進行全程跟蹤和追溯，在任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題時，都能夠通過食品物流管理系統(tǒng)及時查到問題所在，及時對其采取措施 [8]。

4 展望

新的食品的誕生既離不開企業(yè)創(chuàng)造力，也離不開技術(shù)的支持。人們的需求不斷變化，對于食品的口味也在持續(xù)發(fā)展變化。未來，食品工業(yè)的發(fā)展創(chuàng)新探索可以以人的需求為研究出發(fā)點，提供個性化智能分析服務(wù)。消費者可以將自己的個人喜好、需求輸入智能分析服務(wù)系統(tǒng)內(nèi)，智能系統(tǒng)會自動推薦出適合消費者的食品?？傊斯ぶ悄芗夹g(shù)的發(fā)展為食品工業(yè)提供了技術(shù)支持，充分發(fā)揮計算機人工智能技術(shù)，能有效推動食品工業(yè)發(fā)展，保障消費者安全。

參考文獻

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[8]韋銀.大數(shù)據(jù)下計算機信息技術(shù)在食品企業(yè)食品安全管理中的應(yīng)用[J].食品與機械，2016，32（2）：226-228.

作者簡介：裴昊（1988—），女，河南信陽人，碩士，講師。研究方向：計算機科學與技術(shù)、數(shù)字媒體技術(shù)。