人工智能计算机技术在食品工业中的应用研究

摘 要：互联网人工智能计算机技术的发展为各行业发展带来了机遇，推动食品加工业的自动化、智能化发展，能够有效规避食品安全隐患。当前食品工业发展面临着加工技术落后、生产加工效率不高、质量监管不力、食品安全意识淡薄、创新能力不足和缺乏核心竞争力等问题。依托于人工智能技术，本文提出了将人工智能技术应用于食品加工及食品监测领域内，实行人工智能监测社会饮食口味、助力食品加工及产品包装、构建食品质量监管以及追踪体系等措施，从而提高食品工业生产加工效率，降低食品安全隐患，推动食品工业发展。

关键词：人工智能;计算机技术;食品工业

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质基础，随着人们物质生活水平的提高，人们对食品的要求也随之提高，传统的食品工业不仅生产效率低，且创新度不足，难以满足人们的需求。近年来，科学技术发展迅猛，人工智能技术、大数据、云计算等技术的发展都为食品工业带来了新的发展机遇，推动了食品加工自动化、智能化的发展，有效提高了食品生产加工的效率，降低了人工失误率带来的食品安全隐患，提高了资源利用率和食品行业利润。因此，探索将人工智能计算机技术应用于食品工业之中，也是当前食品工业的研究重点。

1 人工智能技术概述

人工智能（Artificial Intelligence，AI）是计算机科学领域中的一个分支学科。人工智能的工作原理是通过计算机技术去分析人类智能本质，并根据分析结果生产与人类智能相似的智能机器，以此替代一些简单的人类工作[1]。借助于计算机技术，人工智能对环境的适应程度、工作的灵活度等都远远高于人类。根据人工智能机器的智能程度高低，可以将人工智能分为弱人工智能、强人工智能以及通用人工智能[2]。

2 当前食品加工行业发展面临的困境

2.1 加工技术落后，生产加工效率不高

食品原材料对食品加工行业的发展至关重要。然而目前，我国部分地区无论是原材料生产技术还是食品加工技术，都相对落后，难以充分发挥出资源优势[3]。这些地区的食品生产加工部门主要依靠于传统的人工加工，且食品加工行业人员素质普遍不高，对操作规范掌握不够，在操作过程中既会因为技术不娴熟而大大降低生产效率，也会因为操作不规范出现失误，影响食品安全。

2.2 质量监管不力，食品安全意识淡薄

近年来，食品安全问题频繁被爆出，极大地影响了消费者的身体健康。①与发达国家相比，我国食品加工行业的质量安全与检测建设相对滞后，特别是对于食品生产链全程安全追溯链的构建缺乏明确规定，部分企业更是无视内部食品安全监管系统，大大增加了食品安全隐患。②部分企业虽然已建立有相关的食品安全监测系统，但系统与技术落后，人工也难以及时觉察到一些细小的食品安全隐患，增加了食品安全问题出现的概率，不利于食品加工企业的发展。

2.3 创新能力不足，缺乏核心竞争力

在行业发展中，要想在激烈的竞争中发展强大，则需要不断创新生产加工技术，通过各种途径增加食品价值，提升企业创造力。对于食品加工技术的创新，中小企业无论是资金方面还是技术方面，都难以支撑企业探索技术创新[4]。因此，大量中小型食品企业都不再致力于技术创新研发，只跟随大企业的步伐，进行简单的产品复制，造成食品加工行业同质化现象严重，缺乏新的产品。

3 人工智能技术在食品行业中的应用研究

随着人工智能技术逐渐成熟，将人工智能技术运用于食品工业领域，能打破一些传统的食品加工局限，推动食品工业发展。

3.1 在食品加工行业的应用

3.1.1 社会饮食口味监测

随着人们生活水平的提高，人们对食物的要求已经不再局限于吃得饱，而是对食品的口味、营养等附加值有了更高的要求，传统的食品加工难以满足这些要求。面对人们各式各样的口味需求，食品加工企业想要以满足消费者需求为生产目标，就离不开对目标人群饮食口味的调查与分析。将人工智能技术应用于食品加工行业，可以加大对消费者饮食口味的收集与分析。如图1所示，有学者构建了包含381种食材和1 021种风味化合物的风味网络图，其中图中每个点代表一种食材，颜色代表食材种类，而点的面积代表该食材在食谱中出现的频率，点的面积越大，该食材在食谱中出现的次数就越多;而点与点之间的连线则表示它们有共享化合物，连线的粗细则表示共享成分的数量多少[5]。该节点图利用网络数据直观显示了食材搭配结果，为食品加工业的饮食创新搭配提供了新的参考思路。根据人工智能对目标人群饮食风味监测结果分析，结合食品营养，可以科学合理地进行食品创新。

3.1.2 食品加工分类应用

食品加工流程中，面对多样化的食品原材料，分拣与分类任务量大大增加，仅依靠于人工服务，效率将会大大下降。随着人工智能技术的发展，一些智能技术能够与相机、激光等技术结合，依托光学传感技术，替代人工服务，实现对原材自动化分拣，有效提高原材料分类效率，降低分类出错率，减少浪费。例如，研究人员根据水果与蔬菜的表面及内部其他特征，设计了不同的系统，TOMRA就是其中一个，该系统能以高效的方式完成分揀，且精准度高达90%以上[6]。将人工智能技术应用于食品加工分类中，有效节约了人力成本，提高了食品工业的利润。充分发挥人工智能的优势，对收集到的目标人群的口味分析，发挥人工智能的科学分析作用，对各地区人群进行分类，评估出不同地区的口味倾向，制定专业菜单，丰富食品种类。

3.1.3 食品包装分类应用

食品包装工作作为一项技术性不强的工作，可以充分发挥人工智能技术的优势，依托计算机技术设置专业的系统运行程序，对已经加工好的食品进行包装分拣，并能自动识别出残次品，实现流程机械化、自动化，提高生产效率。

3.2 在食品监测行业的应用

保障食品质量，降低食品工业中的安全隐患，是当前食品工业需重视的问题。计算机智能技术的应用，能有效强化对食品质量安全的监测，保障食品营养及食品安全。

3.2.1 质量管理控制应用

（1）人工智能技术可以模仿人的视觉感知功能、识别功能。人工智能技术通过与摄像机相连接，可以代替人的视觉，而控制摄像机的系统则相当于人的大脑系统，将该系统安装在食品加工各环节内，对各流程进行图像收集，然后通过计算机技术对所收集到的信息进行分析，能够及时发现食品加工过程中的问题，提高问题监测精准度，降低食品加工的隐患[7]。

（2）可以探索将人工智能技术运用于食品质量检测环节。不同的食品由于食品加工原材料、生产技艺等不同，其评价标准也各不相同。人工智能技术的运用能根据食品质量安全监控标准，结合食品制作工艺，制定不同的监测标准，将其运用于食品生产企业的内部检测系统中，在食品外流前增加一重质量保障，为企业内部食品安全管理部门和人员决策提供参考依据。

3.2.2 质量监测追踪应用

食品物流是现代食品工业中的一项重要程序，从食品加工原材料到食品加工再到食品运输销售，各环节都离不开食品物流的协调。食品物流过程中也可能出现多种安全隐患，依托人工智能技术构建质量监测追踪系统，对食品原材料以及产品统一实行信息化管理，对整个物流过程进行全程跟踪和追溯，在任何环节出现问题时，都能够通过食品物流管理系统及时查到问题所在，及时对其采取措施 [8]。

4 展望

新的食品的诞生既离不开企业创造力，也离不开技术的支持。人们的需求不断变化，对于食品的口味也在持续发展变化。未来，食品工业的发展创新探索可以以人的需求为研究出发点，提供个性化智能分析服务。消费者可以将自己的个人喜好、需求输入智能分析服务系统内，智能系统会自动推荐出适合消费者的食品。总之，人工智能技术的发展为食品工业提供了技术支持，充分发挥计算机人工智能技术，能有效推动食品工业发展，保障消费者安全。

参考文献

[1]邢晓男.人工智能技术的风险问题及对策研究[D].锦州：渤海大学，2019.

[2]郑颖瑜.重塑人工智能治理中人的主体性[J].江汉大学学报（社会科学版），2022，39（2）：27-37.

[3]卢镇.德州市民营食品企业发展面临的困境及对策研究[D].济南：山东师范大学，2012.

[4]刘天昕，李青云.甘肃省中小企业现状及“十四五”发展路径思考[J].甘肃科技，2021，37（16）：4-7.

[5]崔晓晖，李伟，顾诚淳.食品科学大数据与人工智能技术[J].中国食品学报，2021，21（2）：1-8.

[6]李秉茂.大数据背景下人工智能技术在食品行业中的应用研究[J].食品研究与开发，2022，43（5）：231-232.

[7]高爱莲，刘晓慧，刘增磊，等.计算机信息技术在食品质量安全与检测中的应用[J].食品安全质量检测学报，2016，7（8）：3418-3423.

[8]韦银.大数据下计算机信息技术在食品企业食品安全管理中的应用[J].食品与机械，2016，32（2）：226-228.

作者简介：裴昊（1988—），女，河南信阳人，硕士，讲师。研究方向：计算机科学与技术、数字媒体技术。