淺談信息化技術在食品加工與生產管理中的應用

邱秉慧 ，王海濱

（1.襄陽職業技術學院，湖北襄陽 441050；2.武漢輕工大學食品科學與工程學院，湖北武漢 430023）

隨著工業4.0時代的到來，信息化和網絡技術在政府管理、食品安全監管中扮演的重要角色。食品信息化是食品全過程的信息化，是在食品領域全面地發展和應用現代信息技術，并滲透到食品生產的各個過程和具體環節，以加速對傳統食品行業改造，大幅度地提高生產效率和生產力水平，促進食品行業持續、穩定、高效發展的過程。

信息化在食品領域的提出較晚，但是，在我國利用電磁感應等原理研發出來的金屬探測儀[1]和利用離子交換層析法測量水分活度的水分活度儀[2]早在上個世紀八九十年代就已經被研制出來，并在當時已經應用于食品加工和生產管理。

物聯網是指經由各類信息傳感設備，例如傳感器、射頻識別（RFID）技術、全球定位系統、紅外感應器、激光掃描器、氣體感應器等裝置和技術，實時采集所需要監控、連接、互動的物體信息如：聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等，最后通過和互聯網進行聯合形成的一個巨大網絡。物聯網所要實現的終極目的是實現物與物、物與人以及所有物品與網絡的對接，從而實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理。[3]未來大眾對食品品質和安全性的要求會不斷提高，食品加工與生產管理中對信息技術的使用也會逐漸增多。

1 測控技術與信息采集技術在食品生產全過程的應用

測控技術和信息采集技術結合物聯網技術在食品生產全過程中的應用，可為食品生產提供了強有力的科技支撐。

計算機測控技術在農產品品質鑒定和分級主要是利用計算機視覺技術進行無損檢測，獲取農產品表面物理參數，實現農產品品質評估和分級。在食品生產全過程監控中常利用傳感器+網絡對數據進行采集：如常利用溫度傳感器對溫度進行采集，利用紅外探測器對二氧化碳濃度進行采集，利用電化學傳感器，對pH值進行采集，[4]利用條碼技術和射頻技術做溯源信息自動采集，[5]將近紅外光譜儀提供的測量數據作為輸入數據來計算感官屬性（風味、香味、質地等），它不需要制備任何樣品而且是無損檢測。[6]這些與其他技術和分析手段相融合，能夠完成食品原材料生產和食品加工環節的實時監控，并完成一些自動化調整。[7]

2 專業分析與管理軟件在食品生產管理中的應用

專業分析軟件在食品生產管理中的應用，主要集中在多元信息提取、故障分析與查找和信息比對、數據分析等具體的分析中。一般借助專業分析軟件，進行顯著性分析，逐步回歸分析，主成分分析，聚類分析等方法對數據進行深入挖掘得出相應的專業性結論。

ERP也稱企業資源計劃，這類專業管理軟件是可以用在大部分企業的生產及銷售過程中人財物和信息的管理。主要是食品企業利用專業管理軟件等信息化手段通過對人財物的管理對食品企業進行流程化管理，從而達到降低成本提高效益的目的。以大型公司常用的SAP的專業管理軟件系統為例，該系統由財務會計、人力資源應用、后勤應用和SD模塊四大領域構成。食品生產管理經常用的后勤應用（也稱供應鏈）模塊，包括MM-物料管理、PP-生產計劃與控制、LE-后勤執行、QM-質量管理與CO-控制，[8]借助軟件對物品“進銷存”、“產供銷”管理，完成日常工作中的生產訂單、采購訂單，生產計劃、排班等具體工作內容。與傳統生產管理模式相比，不僅節省了時間成本和人員往來的經費成本，同時為原材料貯藏、原材料盤點、核算、合理安排生產提供了科學理論的數據支撐，使企業中發展的過程中盡量做到資源合理配置，并且通過對歷年食品企業軟件系統內數據的深挖，能為企業中長遠期發展戰略規劃和季節性產品結構調整指明方向，因此在食品企業管理方面意義重大。

3 信息與網絡技術在產品的品控和研發中的應用

在食品加工領域有“得標準者得天下”這一說法，生產出來高品質、高標準的產品離不開食品質量管理體系。借助信息和網絡技術將企業食品安全控制體系在繁雜的食品生產中能順利搭建，并為產品的品質和安全保駕護航。

在食品生產的產品品質把控環節，深入挖掘計算機信息與網絡技術的應用并融入到加工生產管理過程如產品研發與對比、品質分析、生產限值要求等具體工作中，將成為食品企業品質提升的利器。

同時一些高精尖的信息化手段也為產品的實時監測和研發提供了強有力的技術支撐，如研發人員在做工藝流程調整和工藝配方設計中，可以借助這些手段可以在短時間內從一批配方和工藝流程中找到最佳方案。以感官指標檢測為例，產品的氣味，口感等食品品控的重要且復雜的指標，因食品本身成分復雜、種類多樣，同時受受試者本身、嗜好、偏好等因素影響較大，常規檢測很難得出科學、全面的量化指標。而以電子舌、電子鼻等技術為代表的技術在食品感官質量評價、等級判定、類別識別、成份檢測、貯藏保鮮、生產過程監測與控制等方面的應用為解決這類問題提供了思路。[9]

4 食品信息化、智能化的實現與意義

信息技術、人工智能等領域的科技創新與成果轉化使食品信息化、智能化的實現成為可能，對食品加工和生產管理模式的不斷升級和創新具有重要意義。

在食品的加工和生產管理過程中，一些工作環境差、安全風險大、勞動強度大的崗位，存在部分崗位長期招不到工人的現象。而利用測控技術、視覺識別系統、分揀多媒體-語音功能等信息化技術，在此類崗位中，盡量減少人工，由多人生產車間轉化為少人生產或無人生產車間，不僅解決了加工生產中的人員不足的問題，避免了因人工操作帶入的部分污染，同時控制人力成本、提升產出，規避企業風險，提高生產和產品質量的安全性和穩定性、提高產品質量，在食品加工和生產管理方面做到了提效率、增效益。