计算机技术在食品安全检测中的应用研究

摘 要：食品安全问题关乎公众健康和社会稳定，而食品安全检测是保障食品质量安全的关键环节。本文分析食品安全检测的重要性及现状问题，探讨计算机技术在食品安全检测中的应用策略。通过优化检测算法提升检测速度，整合数据资源实现规范化管理，集成多种技术确保检测准确性等方式，可以显著提升食品安全检测水平。研究表明，计算机技术的深度应用将推动食品安全检测向智能化、自动化、精准化方向发展，从而为保障食品安全提供有力的技术支撑。

关键词：食品安全检测；计算机技术；应用

Research on the Application of Computer Technology in Food Safety Testing

DENG Yeran， WANG Chunyan*

（Baoding Food and Drug Inspection Institute， Baoding 071000， China）

Abstract： Food safety issues are related to public health and social stability， and food safety testing is a key link in ensuring food quality and safety. This article analyzes the importance and current issues of food safety testing， and explores the application strategies of computer technology in food safety testing. By optimizing detection algorithms to improve detection speed， integrating data resources for standardized management， and integrating multiple technologies to ensure detection accuracy， the level of food safety testing can be significantly improved. Research has shown that the deep application of computer technology will promote the development of food safety detection towards intelligence， automation， and precision， thereby providing strong technical support for ensuring food safety.

Keywords： food safety testing; computer technology; application

食品安全问题一直是关乎国家经济与公众生活的重大议题。近年来，我国食品工业迅猛发展，食品供应日益多样化，食品质量安全形势总体上呈现平稳向好趋势[1]。然而，由于我国的食品产业规模大、链条长、覆盖面广，且产业正处于快速发展的转型阶段，食品安全面临风险因素多、监管难度大，许多安全隐患未能及时消除，遗留问题亟待解决。近年来，我国食品安全事件呈多发态势，食品安全形势严峻。为了维护消费者权益，确保食品安全，提升食品质量，加强食品安全检测工作显得尤为重要。但目前食品安全检测还存在效率低、管理乱、精度差等诸多问题，严重制约了检测工作的有效性。随着现代计算机技术的迅速发展，其在食品安全检测领域的应用前景广阔。采用先进计算机技术，将大幅提升食品安全检测水平，为保障食品安全提供强有力的技术支持。

1 食品安全检测的重要性

食品安全检测在保障食品安全、维护公众健康方面起着至关重要的作用。食品在生产、加工、运输和贮存等各个环节都可能受到化学、生物、物理等因素的污染，导致有害物质的引入，产生食品安全隐患[2]。为有效防控食品安全风险，必须进行全面、系统、科学和规范的食品安全检测。食品安全检测是运用各种分析测试技术和方法，严格按照食品安全标准，对食品中可能存在的危害因子进行定性或定量检测。通过食品安全检测，能够及时发现食品中的有害成分，排除不合格食品，防止其流入市场。同时，大量的食品安全检测数据可用于食品安全风险监测、评估和预警，为食品安全监管决策提供依据。然而，由于我国地域广阔，食品种类繁多以及各地食品工业发展水平存在差异，食品安全检测面临效率低、成本高、设备差以及人员短缺等多重挑战[3]。因此，为适应新形势下的食品安全检测需求，研究先进的检测技术和方法显得尤为迫切。

2 食品安全检测现状

2.1 检测效率低

食品安全检测效率低是一个亟待解决的突出问题。目前，我国食品安全检测主要依赖于传统的人工采样与实验室检测模式，其存在诸多弊端。①食品样品的采集、制备、处理等环节耗时较长，难以实现快速检测[4]。②检测项目多且流程复杂，人工操作容易出现错误，导致检测效率降低。③不同检测人员与实验室之间缺乏统一的标准和规范，导致检测结果往往存在较大差异，难以实现数据共享和比对，进一步降低了检测效率。鉴于此，传统的食品安全检测方法已无法满足日益增长的检测需求，迫切需要引入先进的计算机技术，优化检测流程，提升检测自动化、智能化水平，以最大限度地发挥检测效能，从而有效提升食品安全检测效率。

2.2 数据管理混乱

食品安全检测数据管理混乱是制约检测工作有效开展的另一个突出问题。当前，我国食品安全检测数据呈现出量大、类型多、来源广且格式各异的特点，这给数据管理带来极大挑战。许多检测机构缺乏标准化的数据采集、存储、交换与分析流程，数据管理方式相对滞后，主要依赖人工操作或基础的电子表格和数据库软件，难以实现数据的系统化整理、高效利用和深层次挖掘。大量食品安全检测数据分散于各个检测部门和机构，存在严重的“数据孤岛”问题，不同来源、不同格式的数据无法有效整合，数据共享和关联分析面临诸多障碍。食品安全检测数据的潜在价值未得到充分发掘，数据管理混乱已成为提升检测效率的关键制约因素[5]。

2.3 检测精度不足

食品安全检测精度不足是影响检测质量的关键问题之一。①当前广泛采用的传统理化检测方法，如滴定法、光谱法等，在灵敏度、选择性、抗干扰能力等方面存在明显不足，无法满足日益严苛的食品安全检测要求，尤其是对痕量、超痕量有害物质的检测。②许多检测机构因仪器设备陈旧和检测技术水平有限，难以对复杂食品基质中的微量有害成分实现精准定性和定量分析，导致漏检、错检现象频发，检测数据失真现象普遍存在。③食品自身的复杂多变特性也给检测精度带来挑战。食品基质效应对检测结果的准确性产生显著影响，加之我国食品掺假问题突出，不法分子利用新型有害添加剂规避监管，现有检测方法难以有效识别这些物质，极大地考验了检测精度[6]。④多数检测机构的样品前处理技术相对落后，缺乏优化的提取、净化、浓缩等方法，导致目标分析物损失或受到杂质干扰，进一步影响检测精度。食品安全检测精度问题已成为制约我国食品安全治理体系和治理能力现代化的突出短板，急需从标准、技术和装备等多个方面入手，集中解决关键问题，加快补齐短板，全面提升食品安全检测的整体精准度，为保障“舌尖上的安全”提供坚实保障。

3 计算机技术在食品安全检测中的应用策略

3.1 优化算法，提升检测速度

为提升食品安全检测速度，优化检测算法是一项重要策略。传统食品安全检测方法涉及样品采集、制备、处理等多个环节，难以实现快速检测。借助计算机技术，通过算法优化可以简化检测流程，提高检测效率。例如，开发智能采样算法，利用机器学习方法建立采样优化模型，根据食品类型、风险等级、批次等因素，自动生成最优采样方案。在样品前处理阶段，研究智能化样品制备算法，根据待测物理化性质、基质特点等，优选最佳提取、净化与浓缩参数，实现一键式自动化样品制备，大幅缩短制备时间。在检测分析环节，采用机器视觉与图像识别技术，实现检测过程的自动监控，准确判断反应终点，有效防止过度或不完全反应[7]。神经网络算法可用于光谱数据去噪、基线校正、特征提取，形成标准化的光谱曲线判别模型，自动识别特征吸收峰，快速确定化合物种类，减少人工解析时间。规范统一的检测算法可嵌入检测仪器中，形成标准检测模块，实现不同实验室及检测人员间的检测过程统一，避免人为因素导致的差异，确保结果的一致性和可比性。通过对检测各环节进行算法优化与集成，形成全流程自动化检测方案，能够明显提升食品安全检测速度，有效缓解人力需求。

3.2 整合资源，规范数据管理

整合食品安全检测数据资源，建立规范统一的数据管理体系，是提升检测效率的关键策略。在大数据时代背景下，大量食品安全检测数据呈现出多源异构、动态变化的特点，给数据管理带来巨大挑战。传统的数据管理模式难以适应数据量的快速增长，急需引入先进的计算机数据管理技术。①应制定统一的食品安全检测数据标准，规范数据采集、存储、交换和分析等流程，确保数据的规范性、一致性和可比性。在数据采集环节，可利用智能传感器、物联网等技术，实现数据的自动采集和实时传输，减少人工录入错误。通过采用统一的数据格式和编码标准，实现不同来源数据的规范存储和交换。②应搭建食品安全检测大数据管理平台，消除“数据孤岛”，实现跨部门、跨区域的数据共享与整合。利用分布式存储、并行计算等先进技术，提升数据处理效率。建立数据质量监控和评估机制，保障数据的完整性、准确性、时效性。③需开发智能化数据分析工具，充分发挥数据资源在食品安全监管中的作用。运用机器学习、知识图谱等技术，智能关联食品品类、产地、生产商、时间及批次等多维度数据，自动分析食品安全问题的规律特征，提前预警风险隐患。同时，利用可视化技术直观呈现数据分析结果，为食品安全决策提供数据支持。总之，先进的计算机数据管理技术是解决数据管理难题的有力工具，通过系统化整合食品安全检测数据资源，形成统一协调、功能完备的大数据管理体系，将极大提升数据资源利用效率，为食品安全监管和风险防控奠定坚实的数据基础。

3.3 集成技术，确保检测准确

集成先进的计算机技术，优化检测方法，是确保食品安全检测准确性的重要策略。传统的食品安全检测方法存在灵敏度低、选择性差、抗干扰能力弱等缺陷，已不能满足日益严格的食品安全标准要求。计算机技术与传统分析技术的集成，可有效弥补单一技术的不足，发挥多技术的协同效应，从而显著提升检测的精确度和可靠性。例如，将气相色谱-质谱联用（Gas Chromatography-Mass Spectrometry，GC-MS）技术与专家系统相结合，建立GC-MS分析的智能辅助判别系统。该系统包含各类有机污染物的标准质谱图库，利用模式识别、机器学习算法，与待测物的质谱特征进行智能匹配，自动解析化合物结构，准确鉴定有害物质种类，降低人工解析的主观性和不确定性。再如，将表面等离子体共振（Surface Plasmon Resonance，SPR）生物传感技术与人工神经网络算法相集成，可建立高灵敏、高选择性的SPR生物传感器。神经网络算法可用于优化SPR传感器的工作参数，提高灵敏度和特异性，降低检出限，实现痕量目标物的精准定量检测。在食品掺假和非法添加检测方面，可综合红外光谱、拉曼光谱、近红外光谱等光谱技术，结合化学计量学方法，建立光谱法快速检测的数学模型。利用主成分分析、偏最小二乘法等算法，筛选最佳的特征波长、数据预处理方法，优化模型参数，实现掺假、非法添加物的快速筛查与定量分析。此外，将计算机技术与微流控芯片技术相结合，可构建集成化、微型化、自动化的微流控分析系统，实现样品制备、分离、检测等多步骤的集成，大幅提高检测通量和重复性，最大限度地降低人为误差。

4 结语

食品安全检测是保障食品质量安全的重要手段。当前食品安全检测中存在效率低下、数据管理混乱以及检测精度不足等问题，计算机技术的应用为解决这些难题提供了新思路。通过优化检测算法以提高检测速度，整合数据资源以实现规范管理，集成多种技术以确保检测准确性等策略，可以显著提升食品安全检测的整体水平。未来，随着人工智能、大数据、物联网等计算机技术的不断发展，食品安全检测将朝着智能化、自动化、精准化方向发展。这不仅有助于提高检测效率和准确性，也将为食品安全监管决策提供更可靠的数据支撑，从而更好地保障公众的饮食安全。

参考文献

[1]张帅.计算机技术在食品安全追溯体系中的应用和对策研究[J].中国食品，2023（22）：54-56.

[2]刘先.计算机技术在食品质量安全与检测中的应用[J].电子技术，2023，52（9）：398-399.

[3]刘然，程曼.浅析计算机数据挖掘技术在食品安全风险评估系统中的应用[J].食品界，2023（2）：75-77.

[4]黄秀英.在食品安全追溯体系中应用计算机技术的现状和问题[J].食品界，2021（10）：93.

[5]张文超.计算机信息技术在食品安全管理中的应用[J].食品界，2021（10）：91.

[6]侯娟.计算机技术在食品安全追溯体系中的应用[J].电子技术与软件工程，2021（10）：132-133.

[7]李强.大数据背景下计算机信息技术在食品安全管理中的应用[J].食品界，2021（3）：122.

作者简介：邓叶然（1982—），男，河北保定人，本科，工程师。研究方向：食品药品质量控制。

通信作者：王春燕（1980—），女，河南南阳人，本科，工程师。研究方向：食品药品工程。E-mail： 1824304955@qq.com。