浅谈信息化技术在食品加工与生产管理中的应用

邱秉慧 ，王海滨

（1.襄阳职业技术学院，湖北襄阳 441050；2.武汉轻工大学食品科学与工程学院，湖北武汉 430023）

随着工业4.0时代的到来，信息化和网络技术在政府管理、食品安全监管中扮演的重要角色。食品信息化是食品全过程的信息化，是在食品领域全面地发展和应用现代信息技术，并渗透到食品生产的各个过程和具体环节，以加速对传统食品行业改造，大幅度地提高生产效率和生产力水平，促进食品行业持续、稳定、高效发展的过程。

信息化在食品领域的提出较晚，但是，在我国利用电磁感应等原理研发出来的金属探测仪[1]和利用离子交换层析法测量水分活度的水分活度仪[2]早在上个世纪八九十年代就已经被研制出来，并在当时已经应用于食品加工和生产管理。

物联网是指经由各类信息传感设备，例如传感器、射频识别（RFID）技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等装置和技术，实时采集所需要监控、连接、互动的物体信息如：声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等，最后通过和互联网进行联合形成的一个巨大网络。物联网所要实现的终极目的是实现物与物、物与人以及所有物品与网络的对接，从而实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。[3]未来大众对食品品质和安全性的要求会不断提高，食品加工与生产管理中对信息技术的使用也会逐渐增多。

1 测控技术与信息采集技术在食品生产全过程的应用

测控技术和信息采集技术结合物联网技术在食品生产全过程中的应用，可为食品生产提供了强有力的科技支撑。

计算机测控技术在农产品品质鉴定和分级主要是利用计算机视觉技术进行无损检测，获取农产品表面物理参数，实现农产品品质评估和分级。在食品生产全过程监控中常利用传感器+网络对数据进行采集：如常利用温度传感器对温度进行采集，利用红外探测器对二氧化碳浓度进行采集，利用电化学传感器，对pH值进行采集，[4]利用条码技术和射频技术做溯源信息自动采集，[5]将近红外光谱仪提供的测量数据作为输入数据来计算感官属性（风味、香味、质地等），它不需要制备任何样品而且是无损检测。[6]这些与其他技术和分析手段相融合，能够完成食品原材料生产和食品加工环节的实时监控，并完成一些自动化调整。[7]

2 专业分析与管理软件在食品生产管理中的应用

专业分析软件在食品生产管理中的应用，主要集中在多元信息提取、故障分析与查找和信息比对、数据分析等具体的分析中。一般借助专业分析软件，进行显著性分析，逐步回归分析，主成分分析，聚类分析等方法对数据进行深入挖掘得出相应的专业性结论。

ERP也称企业资源计划，这类专业管理软件是可以用在大部分企业的生产及销售过程中人财物和信息的管理。主要是食品企业利用专业管理软件等信息化手段通过对人财物的管理对食品企业进行流程化管理，从而达到降低成本提高效益的目的。以大型公司常用的SAP的专业管理软件系统为例，该系统由财务会计、人力资源应用、后勤应用和SD模块四大领域构成。食品生产管理经常用的后勤应用（也称供应链）模块，包括MM-物料管理、PP-生产计划与控制、LE-后勤执行、QM-质量管理与CO-控制，[8]借助软件对物品“进销存”、“产供销”管理，完成日常工作中的生产订单、采购订单，生产计划、排班等具体工作内容。与传统生产管理模式相比，不仅节省了时间成本和人员往来的经费成本，同时为原材料贮藏、原材料盘点、核算、合理安排生产提供了科学理论的数据支撑，使企业中发展的过程中尽量做到资源合理配置，并且通过对历年食品企业软件系统内数据的深挖，能为企业中长远期发展战略规划和季节性产品结构调整指明方向，因此在食品企业管理方面意义重大。

3 信息与网络技术在产品的品控和研发中的应用

在食品加工领域有“得标准者得天下”这一说法，生产出来高品质、高标准的产品离不开食品质量管理体系。借助信息和网络技术将企业食品安全控制体系在繁杂的食品生产中能顺利搭建，并为产品的品质和安全保驾护航。

在食品生产的产品品质把控环节，深入挖掘计算机信息与网络技术的应用并融入到加工生产管理过程如产品研发与对比、品质分析、生产限值要求等具体工作中，将成为食品企业品质提升的利器。

同时一些高精尖的信息化手段也为产品的实时监测和研发提供了强有力的技术支撑，如研发人员在做工艺流程调整和工艺配方设计中，可以借助这些手段可以在短时间内从一批配方和工艺流程中找到最佳方案。以感官指标检测为例，产品的气味，口感等食品品控的重要且复杂的指标，因食品本身成分复杂、种类多样，同时受受试者本身、嗜好、偏好等因素影响较大，常规检测很难得出科学、全面的量化指标。而以电子舌、电子鼻等技术为代表的技术在食品感官质量评价、等级判定、类别识别、成份检测、贮藏保鲜、生产过程监测与控制等方面的应用为解决这类问题提供了思路。[9]

4 食品信息化、智能化的实现与意义

信息技术、人工智能等领域的科技创新与成果转化使食品信息化、智能化的实现成为可能，对食品加工和生产管理模式的不断升级和创新具有重要意义。

在食品的加工和生产管理过程中，一些工作环境差、安全风险大、劳动强度大的岗位，存在部分岗位长期招不到工人的现象。而利用测控技术、视觉识别系统、分拣多媒体-语音功能等信息化技术，在此类岗位中，尽量减少人工，由多人生产车间转化为少人生产或无人生产车间，不仅解决了加工生产中的人员不足的问题，避免了因人工操作带入的部分污染，同时控制人力成本、提升产出，规避企业风险，提高生产和产品质量的安全性和稳定性、提高产品质量，在食品加工和生产管理方面做到了提效率、增效益。