計(jì)算機(jī)算法在食品加工行業(yè)的運(yùn)用現(xiàn)狀,食品安全論文

計(jì)算機(jī)算法在食品加工行業(yè)的運(yùn)用現(xiàn)在狀況,食品安全論文內(nèi)容摘要：食物是人類生存的必要物質(zhì),它為人體提供必要的能量和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。食品加工業(yè)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行加工之后,將其投入市場(chǎng)。任何食物都需要經(jīng)過(guò)加工才能供人們食用,因而食品加工業(yè)是一個(gè)國(guó)家的支柱產(chǎn)業(yè),它保障了人們的基本物質(zhì)需求。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的提高,計(jì)算機(jī)算法被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于食品加工業(yè)中,它的運(yùn)用推動(dòng)了食品加工業(yè)的宏大發(fā)展,使食品加工生產(chǎn)效率大為提高。文章闡述計(jì)算機(jī)算法在食品加工行業(yè)的背景與意義,以及計(jì)算機(jī)算法在食品加工行業(yè)的詳細(xì)應(yīng)用。本文關(guān)鍵詞語(yǔ)：計(jì)算機(jī)算法,食品加工,食品檢測(cè),自動(dòng)化作者簡(jiǎn)介：馬宏恩,男,河南西平人,漯河食品職業(yè)學(xué)院信息工程系講師,研究方向:軟件技術(shù),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù);,劉奇付,男,河南南陽(yáng)人,碩士研究生,漯河食品職業(yè)學(xué)院副教授,研究方向:計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。;1研究背景及意義食品加工與人類息息相關(guān),食品加工業(yè)由于是對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的再加工,因而和農(nóng)產(chǎn)品的關(guān)系密切,它們之間互相促進(jìn)。我們國(guó)家固然土地資源豐富,但是由于人數(shù)諸多,人均占有土地在世界排名居于下游,因而農(nóng)業(yè)方面存在著一些問(wèn)題。食品加工業(yè)的發(fā)展能夠使農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,使農(nóng)業(yè)構(gòu)造發(fā)生變革,使農(nóng)產(chǎn)品的附加價(jià)值增大,進(jìn)而提高農(nóng)民的收入。這能夠有效地緩解我們國(guó)家的三農(nóng)問(wèn)題,同時(shí)對(duì)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。而將計(jì)算機(jī)技術(shù)融入食品加工業(yè)中能夠使農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)加工更有效率,農(nóng)產(chǎn)品的檢測(cè)也愈加智能化,對(duì)于食品加工業(yè)來(lái)講是一場(chǎng)宏大的變革。2我們國(guó)家食品加工業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)在狀況(1)起步較晚。我們國(guó)家計(jì)算機(jī)算法與食品加工業(yè)的結(jié)合起步較晚,固然在技術(shù)水平的速度提升方面有很大進(jìn)展,但是不可忽視的是我們國(guó)家食品加工業(yè)總體水平還與國(guó)外先進(jìn)水平有差距,需要進(jìn)一步發(fā)展與提高。(2)加工質(zhì)量難以保證。很多設(shè)備比擬陳舊,而且少有計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),缺少先進(jìn)的設(shè)備,無(wú)法進(jìn)行精細(xì)的加工,加工的質(zhì)量良莠不齊。(3)自動(dòng)化水平缺乏。大部分還需要人為操作機(jī)械,這種依靠人的經(jīng)歷體驗(yàn)與技術(shù)對(duì)食品加工的做法,對(duì)食品加工業(yè)具有很大的干擾,同時(shí)也加重了農(nóng)民的勞動(dòng)負(fù)荷。(4)先進(jìn)的科技無(wú)法第一時(shí)間與食品加工結(jié)合,不能及時(shí)成為生產(chǎn)力。我們國(guó)家科研機(jī)構(gòu)與食品加工企業(yè)的合作不密切,科研機(jī)構(gòu)研發(fā)出新成果后,無(wú)法第一時(shí)間投入實(shí)踐中。(5)生產(chǎn)機(jī)械構(gòu)造不合理。我們國(guó)家對(duì)技術(shù)水平低的機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)太多,導(dǎo)致產(chǎn)品滯銷,無(wú)法賣(mài)出,而高科技機(jī)械生產(chǎn)又欠缺,導(dǎo)致無(wú)法供給市場(chǎng)需求,進(jìn)而導(dǎo)致企業(yè)生產(chǎn)效率不高,設(shè)備運(yùn)行等方面經(jīng)常出問(wèn)題。(6)缺乏專業(yè)人才。我們國(guó)家對(duì)于食品加工行業(yè)的人才培養(yǎng)不重視,導(dǎo)致我們國(guó)家的專業(yè)研發(fā)人才缺乏,研發(fā)成果進(jìn)展緩慢,而經(jīng)費(fèi)的缺乏也導(dǎo)致相關(guān)科技人員無(wú)法集中精神鉆研技術(shù)性難題。當(dāng)前,在我們國(guó)家高校中還沒(méi)有與食品加工業(yè)相關(guān)的院系,僅僅有少數(shù)學(xué)校開(kāi)設(shè)了相關(guān)的專業(yè),而且還比擬冷門(mén)。同國(guó)外先進(jìn)的食品加工與機(jī)械相比,我們國(guó)家的行業(yè)發(fā)展還比擬落后。在引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)經(jīng)歷體驗(yàn)時(shí),我們國(guó)家自主創(chuàng)新能力比擬低,本身生產(chǎn)的產(chǎn)品缺乏特色。對(duì)食品的加工局限于初加工階段,精加工及后續(xù)加工則需要依靠國(guó)外的先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)。而隨著計(jì)算機(jī)的普及,計(jì)算機(jī)算法廣泛應(yīng)用于食品加工的各個(gè)方面,這對(duì)構(gòu)建食品加工業(yè)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)與提高食品加工業(yè)的自動(dòng)化水平具有重要意義。3計(jì)算機(jī)算法在食品加工業(yè)中的詳細(xì)應(yīng)用3.1計(jì)算機(jī)算法應(yīng)用于肉類食品的檢測(cè)當(dāng)前,我們國(guó)家對(duì)于肉類食品的檢測(cè)多借助于人主觀上的感覺(jué),首先,這種方式方法會(huì)消耗大量的人力資源。其次,檢測(cè)員的鑒別能力對(duì)于食品的檢測(cè)也會(huì)產(chǎn)生重要影響,假如檢測(cè)員的專業(yè)能力缺乏,那么肉類的質(zhì)量將無(wú)法得到保證。假如將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于肉類的檢測(cè)中,通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)肉類進(jìn)行檢測(cè),將大大提高檢測(cè)效率與質(zhì)量,同時(shí)也解放了人力資源。3.1.1計(jì)算機(jī)算法的檢測(cè)原理計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)肉類的檢測(cè)是先通過(guò)對(duì)肉類食品進(jìn)行圖像采集,再進(jìn)行處理與判定。這個(gè)系統(tǒng)的工作原理較為復(fù)雜,大概工作流程為當(dāng)肉類食品經(jīng)過(guò)檢測(cè)位點(diǎn)時(shí),檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)它進(jìn)行圖像采集,通過(guò)電信號(hào)產(chǎn)生脈沖,傳導(dǎo)到上位計(jì)算機(jī),上位計(jì)算機(jī)接受信號(hào)以后對(duì)此信息進(jìn)行分析處理,處理完畢以后,若產(chǎn)品合格,則將信號(hào)傳遞給下位采集器,使產(chǎn)品通過(guò);若產(chǎn)品不合格,則發(fā)出剔除指令,將不合格產(chǎn)品剔除。3.1.2計(jì)算機(jī)算法檢測(cè)的效果(1)檢測(cè)速度:檢測(cè)像素不同,檢測(cè)的速度也不同,采集的像素越高,檢測(cè)的速度相應(yīng)就變慢。比方,采集384288像素的圖像,一分鐘可檢測(cè)大約130根產(chǎn)品。相比人工的檢測(cè)速度已經(jīng)得到了很大提高。(2)檢測(cè)辨別度:對(duì)于肉類食品的檢測(cè)辨別度在90%以上,已經(jīng)到達(dá)了很高水準(zhǔn),但是還有上升的空間。通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)算法的優(yōu)化,能夠使辨別度得到進(jìn)一步的提高。(3)準(zhǔn)確度:由于對(duì)準(zhǔn)確率要求較高,當(dāng)前92.5%的準(zhǔn)確率還有待進(jìn)一步的提高。主要原因是檢測(cè)經(jīng)過(guò)中存在掃描的不敏感區(qū)域,能夠通過(guò)改變相應(yīng)的算法,通過(guò)與產(chǎn)品輸送的設(shè)備進(jìn)行配合以解決此項(xiàng)問(wèn)題[1]。3.1.3計(jì)算機(jī)算法對(duì)肉類食品檢測(cè)的瞻望通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)算法在肉類檢測(cè)應(yīng)用中的簡(jiǎn)單介紹,講明計(jì)算機(jī)算法完全能夠應(yīng)用于肉類食品的檢測(cè),為開(kāi)發(fā)更完備的計(jì)算機(jī)算法及其相應(yīng)的設(shè)備奠定了理論基礎(chǔ),同時(shí)能夠?qū)⒋隧?xiàng)檢測(cè)技術(shù)擴(kuò)展到其他產(chǎn)品的檢測(cè),比方水果的合格檢測(cè)等。食品的檢測(cè)水平得以提高也間接促進(jìn)了食品加工業(yè)的發(fā)展,二者互相促進(jìn),構(gòu)成了良性循環(huán),使整個(gè)食操行業(yè)得到宏大的發(fā)展。3.2計(jì)算機(jī)算法應(yīng)用于食品加工中的溫度控制在加工食品的經(jīng)過(guò)中,假如不能精到準(zhǔn)確地控制食品的加工溫度,那么成品的質(zhì)量必然會(huì)大打折扣,將難以知足人們的要求。以食品擠出機(jī)作為討論范例,研究模糊控制技術(shù)的應(yīng)用。模糊控制技術(shù)與傳統(tǒng)控制方式方法不同,它并沒(méi)有局限于數(shù)學(xué)模型,這在處理非線性對(duì)象時(shí)具有很大的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前模糊控制已經(jīng)在食品加工業(yè)中廣泛應(yīng)用。3.2.1食品擠出機(jī)對(duì)溫度控制的工作原理擠出機(jī)的工作原理為食物在擠出機(jī)的擠壓作用下產(chǎn)生足以使食品變熟的高溫。這時(shí)溫度是影響產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)重要的因素。溫度達(dá)不到則食物不熟,做成的成品沒(méi)有筋道,并且還得再次進(jìn)行蒸煮,而溫度過(guò)高則食物易變脆,同樣影響質(zhì)量[2]。由于水的比熱容較大,比擬容易調(diào)節(jié),因而在溫度控制的介質(zhì)中大多以水為介質(zhì)。3.2.2模糊控制算法的規(guī)則模糊控制的算法比擬復(fù)雜,在這里不予太多敘述,但在長(zhǎng)期的經(jīng)歷體驗(yàn)總結(jié)中能夠探索出一些規(guī)則。擠出溫度與溫度測(cè)量偏差及冷卻液的量有關(guān)。根據(jù)此項(xiàng)規(guī)則,在實(shí)踐的經(jīng)過(guò)中不斷地修正,能夠得出相應(yīng)的查詢表,固然尚有偏差,但基本能夠知足一般的查詢。同時(shí),能夠在算法中結(jié)合積分,以解決控制余差的問(wèn)題,進(jìn)而使控制效果到達(dá)最理想的狀態(tài)。3.2.3計(jì)算機(jī)算法對(duì)于溫度控制的瞻望計(jì)算機(jī)算法通過(guò)模糊控制的方式方法實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的控制,能夠廣泛應(yīng)用于膨化食品的加工中。膨化食品備受人們歡迎,此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于膨化食品的加工,將具有廣闊的發(fā)展前景。通過(guò)對(duì)控制規(guī)律的進(jìn)一步探尋求索使模糊控制愈加精到準(zhǔn)確,進(jìn)而加工出口感更好、質(zhì)量更高層次,同時(shí)更有利于人體健康的食品。3.3計(jì)算機(jī)算法應(yīng)用于食品的分揀計(jì)算機(jī)算法在食品分揀中同樣能夠發(fā)揮重要作用,傳統(tǒng)的分揀主要依靠手工分揀,增加了人的工作負(fù)擔(dān),并且效率不高。而在食品分揀中融入計(jì)算機(jī)算法,使分揀系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化,進(jìn)而使生產(chǎn)效率得到了很大的提高。3.3.1食品分揀工作原理食品的分揀同樣是依靠計(jì)算機(jī)對(duì)食品的圖像采集與分析完成的。在這個(gè)經(jīng)過(guò)中,計(jì)算機(jī)算法將食品劃分為3個(gè)要素:食品的形態(tài)特征、食品的顏色及食品自適應(yīng)的閾值。從這3個(gè)要素將采集到的圖像進(jìn)行處理,并進(jìn)行特征性的抽取,確定各自的分選精度。然后分類器根據(jù)特征進(jìn)行分門(mén)別類,最終計(jì)算出結(jié)果。3.3.2食品分選結(jié)果及結(jié)果分析由于食品分揀工作在實(shí)踐中需要及時(shí)地進(jìn)行食品信息的反應(yīng),因而對(duì)算法的要求比擬嚴(yán)格。在實(shí)際工作中,食品分揀優(yōu)質(zhì)框中的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品保證在了90%以上,不合格框中的不合格產(chǎn)品在80%以上,然后經(jīng)過(guò)再一次的分揀基本能夠到達(dá)要求。關(guān)于分揀經(jīng)過(guò)中發(fā)生錯(cuò)誤分揀的情況,有下面幾個(gè)原因:食品發(fā)生部分殘缺,導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法分辨;圖像采集發(fā)生偏差,進(jìn)而辨別發(fā)生錯(cuò)誤;光線和圖像采集設(shè)備發(fā)生故障,對(duì)于實(shí)時(shí)的情況無(wú)法及時(shí)處理,出現(xiàn)錯(cuò)誤[3]。3.3.3計(jì)算機(jī)算法應(yīng)用于食品分揀的瞻望計(jì)算機(jī)算法的食品分揀具有光明的發(fā)展前景,當(dāng)前對(duì)于水產(chǎn)品的分揀技術(shù)發(fā)展較成熟,而將此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于其他的食品加工中也是完全可行的,但是在實(shí)際工作中仍然有一些問(wèn)題需要處理。比方,對(duì)于食品的部分剔除效果不好,比擬類似的一些部位分辨精度不高,需要進(jìn)行進(jìn)一步的研究;有時(shí)候在傳送帶上會(huì)有食品粘連的現(xiàn)象發(fā)生,因而怎樣解決這個(gè)問(wèn)題也是須考慮的;在計(jì)算機(jī)算法上同樣需要進(jìn)行改良,現(xiàn)今的算法對(duì)于食品的分布要求較高,假如食品分布過(guò)于密集,計(jì)算機(jī)的分選效果將大大降低,因而應(yīng)深切進(jìn)入研究新的算法,在原有基礎(chǔ)上進(jìn)一步改良,以