AI 技术在农产品加工领域的应用研究浅析
霍颖
农业农村部规划设计研究院农产品加工工程研究所
1 引言
AI 技术在农产品加工领域的运用,不仅提升了加工效率和产品质量,还增强了农产品的市场竞争力。通过智能化的分选分级系统,农产品能够根据大小、形状、颜色等特征进行精确分类,满足了不同市场的需求。在过程控制环节,AI 技术能够实时监测生产线的运行状态,及时调整工艺参数,确保生产过程的稳定性和可控性[1] 。此外,AI 技术还在质量追溯方面发挥了重要作用,通过构建农产品全生命周期的信息管理系统,实现了从田间到餐桌的全程可追溯,保障了农产品的安全性和消费者的权益。在产品研发工作开展过程当中,AI 技术通过数据分析和模拟预测,为新产品开发提供了科学依据,加速了农产品加工产业的创新步伐。在供应链管理中,该技术可有效优化资源配置,降低物流成本,促进供应链协同效率的全面提升。展望未来,AI 技术将在农产品加工领域发挥更加广泛而深入的作用,推动农业产业向更加智能化、高效化的方向发展。
2.AI 技术在农产品加工各环节的应用
2.1AI 技术在农产品加工分选分级方面的应用
利用图像识别与机器学习算法,AI 能够对农产品的外观特征,如颜色、形状、大小、表面瑕疵等进行精准分析。例如在水果分选过程中,通过高分辨率摄像头采集水果图像,AI 算法能够快速识别出水果的成熟度、是否存在病虫害侵蚀或机械损伤等情况,从而依据预设标准将水果分为不同等级,满足不同市场需求。在蔬菜分级工作开展过程当中,AI 技术还能结合蔬菜的新鲜度、形态完整度等特征进行智能分类。同时,对于谷物类农产品,AI 可通过分析其颗粒饱满程度、色泽均匀性等指标实现高效分选分级。和传统人工分选分级相比较而言,此类技术极大地提高了工作效率,同时使得人工成本与主观误差大幅度降低,农产品分级的准确性与标准化程度持续提升,有助于优化农产品供应链,增强农产品的市场竞争力。
2.2AI 技术在农产品加工过程控制方面的应用
依托传感器与物联网技术的科学化、系统化融合,AI 可实时采集加工过程中的各类数据,诸如温度、湿度、压力、流速等关键参数。例如在食品烘焙加工中,传感器持续监测烤箱内温度与烘焙时间,AI 算法依据预设标准及实时数据,智能调控加热元件功率,确保产品烘焙程度恰到好处,避免出现欠火或过火现象,极大提升产品质量稳定性 [2] 。在农产品的液体加工环节,如果汁、酒类生产,AI 能根据流量传感器数据,精准控制原料与添加剂的配比,保障产品成分符合标准。同时,基于机器视觉的AI 系统可对加工设备运行状况进行监测,及时识别设备部件磨损、松动等异常,提前预警维护,降低设备故障引发的停机风险,助力农产品加工过程实现精准、高效、智能的全方位控制。
2.3AI 技术在农产品加工质量追溯方面的应用
依托先进的物联网技术,AI 可实时采集农产品加工各环节数据,从原料投入、加工工艺执行到成品产出,涵盖设备运行参数、人员操作记录、环境条件等信息。例如在肉类加工环节,传感器能实时感知加工车间温度、湿度变化,AI 算法依据这些数据判断是否符合标准,确保产品品质稳定。同时,AI 的图像识别与深度学习技术可对加工过程中的关键节点进行图像采集分析,如食品包装完整性检测、产品外观瑕疵识别等,及时发现潜在质量问题并留存记录。此外,结合区块链技术,AI 将加工环节数据加密存储于分布式账本,形成不可篡改的溯源信息链。消费者通过扫描产品二维码,便可借助AI 驱动的追溯平台,便捷获取详细加工流程与质量信息,实现从农田到餐桌的全程透明追溯,极大增强消费者对农产品质量的信任 [3] 。
2.4AI 技术在农产品加工产品研发方面的应用
随着大数据分析与机器学习算法的有机融入,AI 能够深度剖析市场数据,精准洞察消费者对农产品口味、营养、包装等方面的偏好趋势,为产品研发明确方向。比如,通过分析海量线上消费评论与市场调研数据,AI 可挖掘出消费者对低糖、低脂农产品加工食品的强烈需求,助力企业针对性地研发此类新品。在配方优化上,AI 可通过模拟计算,快速筛选出不同原料的最佳配比组合,大幅缩短试验周期,降低研发成本。例如在饮料研发中,AI 基于各类原料特性及口感、营养需求,迅速生成多种配方方案,经试验验证后确定最优配方。同时,利用 AI 的图像识别与模拟仿真技术,能在产品外观设计、加工工艺模拟等方面提供创新思路,从包装形状到加工流程改进,全方位赋能农产品加工产品研发,提升产品创新性与市场竞争力。
2.5AI 技术在农产品加工供应链管理方面的应用
借助大数据分析与机器学习算法,AI 可整合市场供需、价格波动、物流运输等多源数据,精准预测农产品加工原料的需求,帮助企业提前规划采购量与采购时机,降低库存积压或缺货风险。以水果加工企业为例,AI 通过分析过往销售数据、季节因素及消费者偏好变化,能精确预估不同品种水果原料的用量,指导企业适时采购。在物流配送环节,AI 结合实时路况、天气状况及运输车辆信息,智能规划最优配送路线,提高配送效率,降低运输成本。同时,利用物联网与传感器技术,AI 实时监测农产品加工原料及成品在仓储、运输过程中的温湿度、位置等状态,确保产品质量安全,一旦出现异常即刻预警。此外,AI还能助力优化供应商管理,通过评估供应商的交货及时性、产品质量稳定性等指标,筛选优质合作伙伴,增强供应链韧性。
3. 结语
大数据时代,AI 技术的出现和不断升级优化,为农产品加工产业的健康、稳定、可持续发展提供了崭新思路,此类技术不仅能够应用于农业技术方面,还能够应用于农产品加工销售等多个方面,促使农业发展理念得到全面更新。
参考文献
[1] 人工智能赋能农业发展的路径探析——基于区域农业的产业集聚度、产业关联性与产业效率性[J]. 王淑荣. 技术经济与管理研究,2021(07)
[2] 人工智能在农业领域应用的现实基础及优化路径 [J]. 欧非凡 . 广西农学报 ,2021(03)
[3] 大数据时代人工智能技术在农业领域的研究进展[J]. 陈桂芬;李静;陈航;安宇 . 吉林农业大学学报 ,2018(04)