◎ 張慶莉，侯秀秀，王丹青

（山東畜牧獸醫(yī)職業(yè)學(xué)院，山東 濰坊 261000）

預(yù)包裝食品是預(yù)先包裝且定量標(biāo)識(shí)的食品[1]，而標(biāo)簽就是預(yù)包裝食品的“身份證”，向廣大消費(fèi)者傳遞詳細(xì)的產(chǎn)品信息。其中包括了消費(fèi)者最關(guān)心的食品添加劑、營養(yǎng)成分表、生產(chǎn)日期、保質(zhì)期等信息。消費(fèi)者需要根據(jù)標(biāo)簽傳遞的信息，購買適合自己的產(chǎn)品。例如，肥胖人群在購買食品時(shí)，更傾向于選擇低脂肪、低能量的產(chǎn)品；兒童和青少年購買食品時(shí)，選擇高蛋白類食品；老年人購買食品時(shí)，選擇低糖、低鈉、高鈣類食品等。

大數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)人們的生活、認(rèn)知等產(chǎn)生了非常大的影響，人們?cè)絹碓疥P(guān)注大數(shù)據(jù)傳遞的與“入口”相關(guān)的各類事件；“食品安全戰(zhàn)略”的提出和我國社會(huì)主要矛盾的轉(zhuǎn)化，都指向了食品安全。由此可見，“吃得營養(yǎng)，吃得安全”是廣大人民對(duì)食品的基本要求，食品標(biāo)簽作為傳遞介質(zhì)，識(shí)別標(biāo)簽的含義對(duì)于確保食品安全有非常重要的意義。

1 預(yù)包裝食品標(biāo)簽分析手機(jī)App軟件開發(fā)的必要性

2021年的“3·15晚會(huì)”曝光了一大批餐飲行業(yè)食品安全事件，星巴克、麥當(dāng)勞、大潤發(fā)等人們耳熟能詳?shù)钠放粕碳叶荚谄毓庵?，這對(duì)消費(fèi)者來說無疑是一個(gè)沉重的打擊，對(duì)加工食品的懷疑態(tài)度越來越強(qiáng)烈。國家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局食品安全抽檢監(jiān)測(cè)司在2022年5月份公布了2021年市場(chǎng)監(jiān)管部門食品安全監(jiān)督抽檢情況，部分內(nèi)容見表1[2]。從表中抽檢到的食品不合格數(shù)據(jù)來看，蔬菜制品、炒貨食品及堅(jiān)果制品、淀粉及淀粉制品全年不合格率是最高的，而這3類食品又是消費(fèi)者們?nèi)粘Ｉ畈豢苫蛉钡氖称贰ｈb于此，消費(fèi)者在購買預(yù)包裝食品時(shí)，越來越多的人將目光放在了食品標(biāo)簽上。預(yù)包裝食品標(biāo)簽呈現(xiàn)在廣大消費(fèi)者面前的，是煩瑣的配料表和計(jì)量單位多變的營養(yǎng)成分表，對(duì)于非食品專業(yè)的消費(fèi)者來說，要從如此煩瑣復(fù)雜的信息中找到對(duì)自己有用、可借鑒的信息難度非常大，對(duì)老年人和青少年消費(fèi)群體來說，更是猶如“開盲盒”。

表1 2021年市場(chǎng)監(jiān)管部門食品安全監(jiān)督部分抽檢情況表

《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 預(yù)包裝食品營養(yǎng)標(biāo)簽通則》實(shí)施以來，經(jīng)過不斷的推廣和宣傳，再加上消費(fèi)者關(guān)注度的提高，食品企業(yè)也將目光轉(zhuǎn)向了標(biāo)簽。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研情況，目前預(yù)包裝食品標(biāo)簽標(biāo)注仍然存在一些問題，例如不能真實(shí)地反映出食品的屬性、營養(yǎng)成分表中的營養(yǎng)指標(biāo)沒有達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)簽上標(biāo)示的數(shù)值與營養(yǎng)指標(biāo)不相符、配料表中的食品添加劑沒有規(guī)范地標(biāo)示出來等[3]。這些問題都需要專業(yè)人士來幫助消費(fèi)者指點(diǎn)迷津。

國家也在為廣大消費(fèi)者能夠吃到健康、安全的食品一直努力、探索。2014年，“國家食藥監(jiān)管”App正式上線，消費(fèi)者可以通過手機(jī)瀏覽國家食品藥品監(jiān)管總局政府網(wǎng)站發(fā)布的信息，隨時(shí)隨地可以查看食品的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，同時(shí)可以提供食品生產(chǎn)企業(yè)、國家保健食品、進(jìn)口保健食品等的數(shù)據(jù)查詢。此款A(yù)pp拓展了政府的信息公開渠道，提高了信息服務(wù)質(zhì)量，但對(duì)廣大消費(fèi)者來說，查詢到的信息往往面太廣闊，沒有精細(xì)到自己想要購買的某一款商品?！笆乘幵扑选盇pp是中國食品藥品監(jiān)管數(shù)據(jù)中心推出的移動(dòng)應(yīng)用，此款軟件充分利用了“三品一械”基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和食藥焦點(diǎn)、監(jiān)管動(dòng)態(tài)、辟謠、曝光等新聞信息的綜合查詢，同時(shí)還提供了多樣的搜索方式；此款A(yù)pp能向消費(fèi)者提供一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，但是缺少的是對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析，也無法提供食品成分和功效方面內(nèi)容的查詢。雖然以上兩款A(yù)pp已經(jīng)研發(fā)并投入使用一段時(shí)間，但很少有消費(fèi)者了解并安裝使用。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，消費(fèi)者更想使用的App應(yīng)該包含以下幾個(gè)功能。①能對(duì)預(yù)包裝食品標(biāo)簽進(jìn)行解讀，并與國家相關(guān)規(guī)定進(jìn)行比對(duì)。②根據(jù)購買者的年齡或身體狀況給出合理的膳食建議。③此款商品歷年是否有過食品安全事件的發(fā)生，具體違規(guī)行為是什么，后期如何進(jìn)行的整改等，更加貼近公眾生活需求的功能。

2 國內(nèi)外現(xiàn)有的預(yù)包裝食品標(biāo)簽分析技術(shù)

自動(dòng)識(shí)別技術(shù)（Automatic Identification and Data Capture，AIDC）就是應(yīng)用一定的識(shí)別裝置，通過識(shí)別裝置和被識(shí)別物品之間近距離的關(guān)聯(lián)活動(dòng)，自動(dòng)地獲取被識(shí)別物品的相關(guān)信息，并提供給后臺(tái)的計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)來完成相關(guān)后續(xù)處理的一種技術(shù)。自動(dòng)識(shí)別技術(shù)在近幾年發(fā)展速度非?？?，形成了七大類技術(shù)體系，分別是光學(xué)字符識(shí)別（Optical Character Recognition，OCR）、射頻識(shí)別（Radio Frequency Identification，RFID）、視覺識(shí)別、條碼、聲音識(shí)別、IC卡和磁條磁卡[4]。預(yù)包裝食品標(biāo)簽分析App主要是識(shí)別包裝上的文字、符號(hào)、圖形等，所以應(yīng)用到的技術(shù)主要是光學(xué)字符識(shí)別（OCR）、射頻識(shí)別（RFID）和條碼技術(shù)。

2.1 光學(xué)字符識(shí)別

光學(xué)字符識(shí)別技術(shù)是計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的一個(gè)非常重要的分支，其主要是用于將圖像中的文本通過光學(xué)等技術(shù)手段，轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)可識(shí)別的電子化數(shù)據(jù)[5]。早在20世紀(jì)90年代，研究者們已經(jīng)開始使用OCR技術(shù)將文檔轉(zhuǎn)換為數(shù)字文件，隨著時(shí)間的推移，OCR技術(shù)的不斷發(fā)展，OCR的準(zhǔn)確度和識(shí)別速度也已得到非常大的提升，它的應(yīng)用場(chǎng)景也有了大幅的擴(kuò)大。例如，其可以用于印刷體文稿的識(shí)別錄入，對(duì)圖形、圖像和文本等混排的復(fù)雜版面進(jìn)行自動(dòng)切分的印刷體識(shí)別、車牌識(shí)別、證件識(shí)別等。預(yù)包裝食品標(biāo)簽分析手機(jī)App就是應(yīng)用了OCR技術(shù)，將包裝標(biāo)簽拍照，進(jìn)行信息識(shí)別。

2.2 射頻識(shí)別

射頻識(shí)別技術(shù)是一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它可以通過無線射頻方式進(jìn)行非接觸雙向數(shù)據(jù)通信，利用無線射頻方式對(duì)電子標(biāo)簽或射頻卡等進(jìn)行讀寫，完成數(shù)據(jù)交換和識(shí)別目標(biāo)任務(wù)。其工作原理為物品上的標(biāo)簽進(jìn)入閱讀器之后，接收到標(biāo)簽發(fā)送出的某一頻率的信號(hào)，閱讀器來讀取信息并進(jìn)行解碼處理，再送至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)的數(shù)據(jù)處理，此技術(shù)主要應(yīng)用在通道管理、數(shù)據(jù)采集與身份確認(rèn)系統(tǒng)、定位系統(tǒng)等。鑒于RFID技術(shù)的特性，在食品跟蹤和追溯方面應(yīng)用也較多[6-7]。

2.3 條碼技術(shù)

條碼技術(shù)是一種符號(hào)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，為了能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)信息自動(dòng)掃描，條碼技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，它的全稱是條碼自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。條碼技術(shù)具有自動(dòng)識(shí)別和錄入數(shù)據(jù)、采集數(shù)據(jù)、信息存儲(chǔ)等諸多功能。在零售業(yè)、圖書館、倉儲(chǔ)管理與物流跟蹤、質(zhì)量跟蹤管理中應(yīng)用較為廣泛。食品標(biāo)簽上雖然也有食品信息，但是利用掃描標(biāo)簽得到的信息是不全面的，只能得到食品的凈含量、名稱、編碼中心編碼等信息[4]，所以只利用條碼技術(shù)很難發(fā)現(xiàn)預(yù)包裝食品標(biāo)簽中的問題。

3 預(yù)包裝食品標(biāo)簽分析手機(jī)App的構(gòu)建

3.1 功能需求

預(yù)包裝食品標(biāo)簽分析手機(jī)App主要實(shí)現(xiàn)的功能是消費(fèi)者通過拍照、上傳想要購買商品的標(biāo)簽，通過OCR技術(shù)，將拍攝的產(chǎn)品外包裝圖片識(shí)別為手機(jī)能夠進(jìn)行編輯的圖像或者是文本類信息，在成功的獲取圖片中的信息之后，再與已經(jīng)存儲(chǔ)在云數(shù)據(jù)庫中相應(yīng)的信息進(jìn)行比對(duì)、分析，并最終將結(jié)果反饋給消費(fèi)者，或者向消費(fèi)者提供類似的信息進(jìn)行有價(jià)值的參考。同時(shí)還會(huì)充分利用條碼技術(shù)和RFID，通過分析預(yù)包裝食品上的條碼和二維碼，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的追溯，向消費(fèi)者提供更加精細(xì)準(zhǔn)確的查詢。App對(duì)整個(gè)標(biāo)簽進(jìn)行分析之后，給出標(biāo)簽解讀、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、膳食建議等，主要功能模塊見圖1。

圖1 預(yù)包裝食品標(biāo)簽分析App設(shè)計(jì)模塊圖

3.1.1 標(biāo)簽解讀模塊

根據(jù)用戶上傳的食品標(biāo)簽內(nèi)容，給出標(biāo)簽分析。配料分析：識(shí)別出配料中的主要原料及食品添加劑；營養(yǎng)成分表分析：對(duì)營養(yǎng)成分表中項(xiàng)目、每100 g含量（若是其他單位則需要進(jìn)行換算），營養(yǎng)素參考值（%）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。以上兩類分析，均與云存儲(chǔ)中的國家頒布的食品安全各類標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，將比對(duì)結(jié)果以表格的形式反饋給消費(fèi)者，商品值一列，國家標(biāo)準(zhǔn)值一列，對(duì)比結(jié)果（高或低）一列，將分析結(jié)果放在消費(fèi)者面前。其他標(biāo)簽內(nèi)容分析就是對(duì)生產(chǎn)日期、保質(zhì)期分析，查看距離過期還有多長時(shí)間；對(duì)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)及食品生產(chǎn)許可證編號(hào)進(jìn)行分析，查看是否合法等。

3.1.2 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模塊

此模塊分為3部分內(nèi)容，分別是產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、市場(chǎng)監(jiān)管部門食品安全監(jiān)督抽檢情況、重大安全事件。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)即將要搜索的產(chǎn)品信息，分別與國家標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、相關(guān)的政策法規(guī)進(jìn)行比對(duì)，判斷其是否符合以上標(biāo)準(zhǔn)，若不符合，將不符合的項(xiàng)向消費(fèi)者標(biāo)明，并將符合標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容呈現(xiàn)出來，以作對(duì)比。市場(chǎng)監(jiān)管部門食品安全監(jiān)督抽檢情況需要根據(jù)手機(jī)定位，與手機(jī)使用地的市場(chǎng)監(jiān)管部門公布的數(shù)據(jù)進(jìn)行鏈接，若在市場(chǎng)監(jiān)管部門近2年的抽檢中，檢測(cè)到該商品出現(xiàn)質(zhì)量問題，App將抽檢不合格情況通報(bào)推送至消費(fèi)者。重大安全事件，云存儲(chǔ)中有近5年曝光的所有品牌重大食品安全事件，若掃描的商品恰好在近5年曝光的品牌之列，App會(huì)將當(dāng)時(shí)該品牌被曝光的內(nèi)容，出現(xiàn)的問題展現(xiàn)給消費(fèi)者。此模塊向消費(fèi)者提供各類標(biāo)準(zhǔn)信息，以及食品安全事件信息，能更好地規(guī)避食品安全風(fēng)險(xiǎn)。

3.1.3 膳食建議模塊

此模塊主要是根據(jù)分析出的食品配料及營養(yǎng)成分表，向消費(fèi)者提供膳食評(píng)估和膳食建議。此模塊可記錄使用者往常的食品消費(fèi)記錄，并根據(jù)用戶提交的數(shù)據(jù)，記錄日常的飲食習(xí)慣；針對(duì)選擇的食物的熱量數(shù)據(jù)，以圖表的形式給出分析，直接展現(xiàn)在消費(fèi)者面前，給出膳食評(píng)估。然后再根據(jù)消費(fèi)者記錄以及輸入的數(shù)據(jù)，給出膳食建議。根據(jù)目前的身體狀況，或者所處的身體狀態(tài)，是否適合吃這類食物，給出合適的建議。

3.1.4 了解更多模塊

此模塊與國家食藥監(jiān)管App和食藥云搜App進(jìn)行有效鏈接，有部分消費(fèi)者想要了解國家的相關(guān)政策或行政部門發(fā)布的相關(guān)規(guī)定等內(nèi)容，可通過了解更多模塊鏈接到兩個(gè)App發(fā)布的內(nèi)容，滿足部分消費(fèi)者想要了解更多的食品相關(guān)信息的需求。

3.2 非功能需求

3.2.1 實(shí)時(shí)性

消費(fèi)者對(duì)自身目前生活狀態(tài)或身體狀態(tài)修改完成后，App對(duì)應(yīng)的記錄與膳食建議方面就會(huì)進(jìn)行同步修改，保證了消費(fèi)者再使用App時(shí)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。

3.2.2 獨(dú)立性

每個(gè)消費(fèi)者掃描過的預(yù)包裝食品標(biāo)簽和分析內(nèi)容，都獨(dú)立保存在本地，沒有網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求，確保了消費(fèi)者使用App的穩(wěn)定性要求，同時(shí)也減輕了服務(wù)器被頻繁訪問帶來的壓力。

3.2.3 保密性

消費(fèi)者的查詢記錄及掃描記錄，只供消費(fèi)者查詢或掃描的賬戶查看，其他賬戶無權(quán)查看，保證消費(fèi)者信息不會(huì)泄露出去。

3.3 用戶需求

消費(fèi)者在登錄成功后，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)拍照界面，對(duì)預(yù)包裝食品標(biāo)簽拍照上傳成功之后，將出現(xiàn)一個(gè)導(dǎo)航欄，包括4部分內(nèi)容，分別是標(biāo)簽解讀、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、膳食建議、了解更多。標(biāo)簽解讀、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、了解更多是所有用戶共同享有使用的部分，可以根據(jù)自己的需求進(jìn)行解讀和查詢；膳食建議部分是消費(fèi)者個(gè)人所有部分，包括每次掃描標(biāo)簽，根據(jù)掃描內(nèi)容及預(yù)先輸入的自身狀態(tài)，給出的膳食評(píng)估和膳食建議。

4 可行性分析

4.1 App用戶界定

基于目前食品安全的大環(huán)境，消費(fèi)者對(duì)購買的食品是否安全、是否符合要求等問題關(guān)注度越來越高，各種不同類型的消費(fèi)者對(duì)購買的食品需求也各不相同，根據(jù)前期調(diào)研，消費(fèi)者可大致分為以下幾個(gè)類型。

4.1.1 輕型用戶

此類用戶應(yīng)用App的目的非常簡(jiǎn)單，大多數(shù)是為了某一時(shí)期的飲食特殊需求而使用。例如，處于減脂期的用戶，用此款A(yù)pp來記錄每天每餐能量攝入情況，購買預(yù)包裝食品時(shí)，通過掃描包裝標(biāo)簽，分析食品成分，App根據(jù)目前所處的狀態(tài)及每日攝入能量情況記錄，然后再將食品掃描結(jié)果與上述數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，最終給出購買建議及膳食建議，避免消費(fèi)者購買不適合自己食用的食品。

4.1.2 中間型用戶

此類用戶為App的長期用戶，購買預(yù)包裝食品時(shí)習(xí)慣性拍照查詢食品成分，對(duì)App的各功能有一定的了解，與輕型用戶相比較，中間型用戶大多希望通過App建立一個(gè)良好的飲食習(xí)慣。例如，媽媽們?cè)跒楹⒆觽?，尤其是嬰幼兒挑選食品，希望通過包裝上的配料表或成分表，識(shí)別出添加劑或其他成分的含量，為孩子挑選最適合的食品，通過標(biāo)簽解讀、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、膳食建議為孩子建立起良好的飲食習(xí)慣。此類用戶在使用的過程中，會(huì)注意到App現(xiàn)有的功能是否符合自身的使用需求，進(jìn)而可能會(huì)對(duì)App提出一些實(shí)用方面的意見建議。

4.1.3 重型用戶

此類用戶有非常強(qiáng)的食品安全意識(shí)和很好的健康飲食習(xí)慣，對(duì)自身身體情況非常了解和關(guān)注，同時(shí)使用App的頻率非常高，除了會(huì)使用App中標(biāo)簽分析、膳食建議等功能，還會(huì)關(guān)注了解更多的內(nèi)容，對(duì)食品成分、配料的相關(guān)要求有很強(qiáng)的求知欲。此類用戶除了購買食品時(shí)會(huì)使用App，其他時(shí)間也會(huì)打開App查看相關(guān)內(nèi)容，大大提高了App的使用頻率。

4.2 市場(chǎng)監(jiān)管部門的使用定位

市場(chǎng)監(jiān)管部門對(duì)食品的檢查，目前仍然依靠的是對(duì)部分商品進(jìn)行抽查，帶到專門的檢測(cè)地點(diǎn)，專人利用設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，費(fèi)時(shí)較長，很難做到每件商品都進(jìn)行檢測(cè)。此款A(yù)pp可對(duì)購買的每款商品進(jìn)行實(shí)時(shí)拍照檢測(cè)，推進(jìn)了信息化技術(shù)與市場(chǎng)監(jiān)管業(yè)務(wù)的深度融合，為市場(chǎng)監(jiān)督管理局現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)預(yù)包裝食品標(biāo)簽提供重要參考。

4.3 技術(shù)方面的可行性

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)現(xiàn)有的對(duì)預(yù)包裝食品標(biāo)簽利用信息技術(shù)進(jìn)行解讀的研究非常多，條碼技術(shù)、RFID技術(shù)和OCR技術(shù)也已非常成熟。預(yù)包裝食品標(biāo)簽分析App就是應(yīng)用了這些較為成熟的技術(shù)，完成標(biāo)簽數(shù)據(jù)的收集、分析、反饋等功能。

5 結(jié)語

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)“舌尖上的安全”重視度越來越高，預(yù)包裝食品標(biāo)簽分析App有非常廣闊的應(yīng)用前景。在調(diào)研分析消費(fèi)者對(duì)預(yù)包裝食品關(guān)注點(diǎn)及認(rèn)識(shí)度的基礎(chǔ)上，探究利用條碼技術(shù)、RFID技術(shù)和OCR技術(shù)等探究開發(fā)一款預(yù)包裝食品標(biāo)簽分析App軟件，將復(fù)雜的備案信息和檢測(cè)數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)收集、統(tǒng)計(jì)、整理、轉(zhuǎn)化和映射復(fù)處理，并進(jìn)行可視化算法，為廣大消費(fèi)者提供產(chǎn)品的詳細(xì)信息，通過界面反映食品的關(guān)鍵指標(biāo)，為科學(xué)購物提供依據(jù)，同時(shí)可給出風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、膳食建議等。同時(shí)，又為市場(chǎng)監(jiān)督管理局、企業(yè)、第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)提供重要參考。