食品科学与工程中的计算机应用

食品科学与工程中的计算机应用

邓美琼

身份证号：445321198708262542

摘要：近年来，人们生活水平不断提升。随着国民经济的发展，公众对食品安全问题的关注度不断提高，对食品质量的要求也越来越高。过去几年中，全球范围内食品安全事件频发，如三聚氰胺事件、油脂事件、地沟油事件等，这些事件引发了公众的广泛关注和担忧，提高了人们对食品质量安全的重视和需求。随着食品生产企业的不断增加和全球化，食品供应链变得越来越复杂，涉及多个环节和多个国家，食品的质量安全问题也变得更加复杂和严峻，因此需要利用先进的检测技术和手段来保障食品的质量安全。计算机视觉技术在食品质量安全检测中具有非常广阔的应用前景，可以提高检测速度和准确性。

关键词：食品科学与工程；计算机技术；应用

引言

现代食品加工和贸易使得食品在生产、加工、运输、储存和销售等环节中可能会受到多种污染源的影响，如空气、水、土壤、工作人员和机器设备等，而且可能会受到非法添加物和掺杂等问题的困扰，这些问题都可能导致食品中的微生物数量增加，使食品变得不安全。因此，食品微生物检测已经成为当前保障食品安全、维护消费者权益、促进食品产业健康发展的重要手段。随着科技的不断发展与进步，食品微生物检测的方法也在不断更新和完善，现代食品微生物检测技术已经可以检测到更加微小的微生物数量，提高了检测的准确性和可靠性。由杜欣军著、中国轻工业出版社出版的《食品微生物检测技术》一书即对食品微生物检测技术进行了重点分析。

1食品工程概述

食品工程一般包含三个环节，分别为：食品研发、食品加工生产、食品检测，这三个环节是连接食品工程整个链条的重要构成，也是保障国民食品数量和质量安全的重要环节。食品研发能为食品行业发展带来很多益处，比如利用现代生物技术研发新的乳制品、益生菌饮料；又比如利用生物技术丰富食品功能、研究微生物蛋白食品等。简单来说，食品研发主要就是利用生物技术研究微生物食品，开发食品功能。利用生物技术能够有效改善以往蛋白质食品短缺的情况，比如：更多不同种类的藻类微生物食品的研发成功，能够为人们提供更多富含蛋白质的食品；研发富含磷脂、硒、锌等物质的保健食品，可以满足人们对营养物质的需求。食品生产加工，就是指利用人工、机械生产线、生物技术等手段完成原材料的转换，让食品以不同的形式呈现出来，为人们提供各种具有多种功能的食品，让人们可以放心食用食品。依托生物技术的食品生产加工，产业科技含量大大增加，食品的附加值也得到了得到提升。食品检测就是指利用先进技术检测食品成分，判断食品是否符合食用要求，是否符合安全标准。随着现代社会食品工业的发展，食品种类愈发丰富，人们也面临更多的食品安全风险，因此需要利用生物技术对各类食品进行检测。应用现代生物技术大大提升了食品检测的效率和质量，检测时能更快、更敏捷地发现食品中的有害成分，从而辅助加强对食品安全与质量的控制。

2食品检测中的计算机视觉技术

2.1包装检测

包装是食品保鲜、运输和销售中不可或缺的一环，而包装检测是保障食品质量和安全的重要手段之一。计算机视觉技术可以检测包装是否完好，是否存在破损、裂纹等缺陷，以及变形、污渍等问题，避免包装开启导致食品变质；检测包装标签是否正确，避免误导消费者或者违反食品安全法规。可见，计算机视觉技术在现代食品检测中的应用可以实现自动化、快速的包装检测，避免人工检测的低效问题。

2.2食品分类

食品分类是指将食品按照种类、品种、等级等不同的分类标准进行区分和划分。传统的食品分类通常依赖于人工目视判断，效率低下且易出错；而采用计算机视觉技术进行食品分类可以提高准确性和效率。计算机视觉技术既可以对食品的形状、颜色、纹理等外观特征进行分析，也可以对食品的果实、种子、肉质等内部组织结构结构进行分析，实现食品的分类。此外，计算机视觉技术可以对食品的光谱特征进行分析，如紫外线、红外线等。因此，计算机视觉技术可以通过深度学习等算法，实现智能化的食品分类，提高分类的智能化水平。

2.3营养分析

食品营养分析是指对食品中的营养成分进行分析和计算，以了解食品的营养价值及其对人体的营养贡献。传统的食品营养分析通常通过化学分析等实验方法进行，费时费力且成本较高；而采用计算机视觉技术可以实现对食品营养快速、准确的分析评估。首先，分析师可以采用计算机视觉技术采集食品图像，识别出食品中的不同成分，如蛋白质、脂肪、糖分等。其次，分析师可根据食品成分的识别结果，构建数学模型计算食品成分，根据计算结果进一步分析食品的营养价值，如能量、维生素、矿物质等。

3计算机技术在食品微生物检测中的应用

3.1自动化样品制备

计算机技术的应用使微生物检测样品制备更加智能化和高效化，如液体处理机器人、自动化移液系统和自动化分析仪器等。其中，液体处理机器人可以自主进行样品混合、分配、稀释和加样等样品制备操作；自动化移液系统可以实现自动化样品制备操作，如样品加液、洗涤、混合等，通过调整移液的体积、速度和精度等参数，实现样品制备的标准化和高效化；自动化分析仪器可以自动进行样品制备和检测操作，如基于PCR技术的检测仪器、生物传感器等。这些仪器通过计算机控制样品制备和检测过程，大大提高了样品制备和检测的速度与准确性。

3.2微生物快速检测

工程人员可以利用计算机技术建立快速检测系统，以减少检测食品中微生物需要耗费的时间和成本，提高检测效率。智能化检测仪器是快速检测系统的核心部件，可以通过计算机控制自动进行加样、反应、检测和数据输出等操作，实现样品的快速检测。生物传感器是快速检测系统的重要组成部分，可以将微生物与特定的生物元件相结合，通过测量微生物与生物元件结合后产生的信号，实现对微生物的快速检测。此外，计算机技术可以对快速检测系统的检测结果进行数据分析和处理，快速识别出异常结果和误报结果，提高检测结果的准确性和稳定性。

3.3质量控制

在食品微生物检测工作中，质量控制是确保检测结果准确可靠的关键环节之一。计算机技术在食品微生物检测质量控制中的应用主要包括以下几个方面。其一，计算机技术可用于建立自动化系统，该系统可以监测微生物检测设备的运行状态，检查设备故障，提高检测结果的稳定性和可靠性。其二，计算机技术可以用于实现标准品的自动化添加和检测，提高检测结果的准确性。其三，质量控制标准操作程序(SOP)是保证检测结果可靠性的重要手段，计算机技术可以用于制定和实施质量控制SOP，以确保检测结果的准确性和一致性。

结语

综上所述，计算机技术在食品微生物检测中的应用十分广泛，可以用于自动化样品制备、生物信息分析、微生物快速检测和质量控制等各项工作，同时可以有效地管理和分析大量检测数据，为实验室提供高效、准确和可靠的数据支持，促进食品微生物检测技术的发展和创新。只有这样，才能利用现代生物技术加快食品工程建设，持续提高我国的食品研发能力，提高食品加工生产的安全性，提升食品检测的科学性与精准性，不断提高食品工程效率与质量，推动我国食品工程的顺利发展。

参考文献

［1］刘桂兰.食品生产环节生物工程技术的应用［J］.现代食品,2022,28(17):138-140.

［2］刘春连.现代生物技术在食品工程中的应用进展［J］.食品工程,2022(2):16-19.

［3］戴若平,王霞.食品加工中生物技术的应用及发展［J］.食品安全导刊,2021(36):166-168.