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1、 预包装食品标签分析手机App开发的可行性分析 张庆莉，侯秀秀，王丹青（山东畜牧兽医职业学院，山东 潍坊 261000）预包装食品是预先包装且定量标识的食品1，而标签就是预包装食品的“身份证”，向广大消费者传递详细的产品信息。其中包括了消费者最关心的食品添加剂、营养成分表、生产日期、保质期等信息。消费者需要根据标签传递的信息，购买适合自己的产品。例如，肥胖人群在购买食品时，更倾向于选择低脂肪、低能量的产品；儿童和青少年购买食品时，选择高蛋白类食品；老年人购买食品时，选择低糖、低钠、高钙类食品等。大数据技术的不断发展，对人们的生活、认知等产生了非常大的影响，人们越来越关注大数据传递的与“入口”相
2、关的各类事件；“食品安全战略”的提出和我国社会主要矛盾的转化，都指向了食品安全。由此可见，“吃得营养，吃得安全”是广大人民对食品的基本要求，食品标签作为传递介质，识别标签的含义对于确保食品安全有非常重要的意义。1 预包装食品标签分析手机App软件开发的必要性2021年的“315晚会”曝光了一大批餐饮行业食品安全事件，星巴克、麦当劳、大润发等人们耳熟能详的品牌商家都在曝光之列，这对消费者来说无疑是一个沉重的打击，对加工食品的怀疑态度越来越强烈。国家市场监督管理总局食品安全抽检监测司在2022年5月份公布了2021年市场监管部门食品安全监督抽检情况，部分内容见表12。从表中抽检到的食品不合格数据来
3、看，蔬菜制品、炒货食品及坚果制品、淀粉及淀粉制品全年不合格率是最高的，而这3类食品又是消费者们日常生活不可或缺的食品。鉴于此，消费者在购买预包装食品时，越来越多的人将目光放在了食品标签上。预包装食品标签呈现在广大消费者面前的，是烦琐的配料表和计量单位多变的营养成分表，对于非食品专业的消费者来说，要从如此烦琐复杂的信息中找到对自己有用、可借鉴的信息难度非常大，对老年人和青少年消费群体来说，更是犹如“开盲盒”。表1 2021年市场监管部门食品安全监督部分抽检情况表食品安全国家标准 预包装食品营养标签通则实施以来，经过不断的推广和宣传，再加上消费者关注度的提高，食品企业也将目光转向了标签。根据市场调
4、研情况，目前预包装食品标签标注仍然存在一些问题，例如不能真实地反映出食品的属性、营养成分表中的营养指标没有达到规定的标准、标签上标示的数值与营养指标不相符、配料表中的食品添加剂没有规范地标示出来等3。这些问题都需要专业人士来帮助消费者指点迷津。国家也在为广大消费者能够吃到健康、安全的食品一直努力、探索。2014年，“国家食药监管”App正式上线，消费者可以通过手机浏览国家食品药品监管总局政府网站发布的信息，随时随地可以查看食品的基础数据，同时可以提供食品生产企业、国家保健食品、进口保健食品等的数据查询。此款App拓展了政府的信息公开渠道，提高了信息服务质量，但对广大消费者来说，查询到的信息往往
5、面太广阔，没有精细到自己想要购买的某一款商品。“食药云搜”App是中国食品药品监管数据中心推出的移动应用，此款软件充分利用了“三品一械”基础数据和食药焦点、监管动态、辟谣、曝光等新闻信息的综合查询，同时还提供了多样的搜索方式；此款App能向消费者提供一些基础数据，但是缺少的是对这些数据的分析，也无法提供食品成分和功效方面内容的查询。虽然以上两款App已经研发并投入使用一段时间，但很少有消费者了解并安装使用。通过调查发现，消费者更想使用的App应该包含以下几个功能。能对预包装食品标签进行解读，并与国家相关规定进行比对。根据购买者的年龄或身体状况给出合理的膳食建议。此款商品历年是否有过食品安全事件
6、的发生，具体违规行为是什么，后期如何进行的整改等，更加贴近公众生活需求的功能。2 国内外现有的预包装食品标签分析技术自动识别技术（Automatic Identification and Data Capture，AIDC）就是应用一定的识别装置，通过识别装置和被识别物品之间近距离的关联活动，自动地获取被识别物品的相关信息，并提供给后台的计算机处理系统来完成相关后续处理的一种技术。自动识别技术在近几年发展速度非常快，形成了七大类技术体系，分别是光学字符识别（Optical Character Recognition，OCR）、射频识别（Radio Frequency Identificatio
7、n，RFID）、视觉识别、条码、声音识别、IC卡和磁条磁卡4。预包装食品标签分析App主要是识别包装上的文字、符号、图形等，所以应用到的技术主要是光学字符识别（OCR）、射频识别（RFID）和条码技术。2.1 光学字符识别光学字符识别技术是计算机视觉领域的一个非常重要的分支，其主要是用于将图像中的文本通过光学等技术手段，转变为计算机可识别的电子化数据5。早在20世纪90年代，研究者们已经开始使用OCR技术将文档转换为数字文件，随着时间的推移，OCR技术的不断发展，OCR的准确度和识别速度也已得到非常大的提升，它的应用场景也有了大幅的扩大。例如，其可以用于印刷体文稿的识别录入，对图形、图像和文本
8、等混排的复杂版面进行自动切分的印刷体识别、车牌识别、证件识别等。预包装食品标签分析手机App就是应用了OCR技术，将包装标签拍照，进行信息识别。2.2 射频识别射频识别技术是一种自动识别技术，它可以通过无线射频方式进行非接触双向数据通信，利用无线射频方式对电子标签或射频卡等进行读写，完成数据交换和识别目标任务。其工作原理为物品上的标签进入阅读器之后，接收到标签发送出的某一频率的信号，阅读器来读取信息并进行解码处理，再送至计算机系统进行后续的数据处理，此技术主要应用在通道管理、数据采集与身份确认系统、定位系统等。鉴于RFID技术的特性，在食品跟踪和追溯方面应用也较多6-7。2.3 条码技术条码技
9、术是一种符号自动识别技术，为了能够实现对信息自动扫描，条码技术应运而生，它的全称是条码自动识别技术。条码技术具有自动识别和录入数据、采集数据、信息存储等诸多功能。在零售业、图书馆、仓储管理与物流跟踪、质量跟踪管理中应用较为广泛。食品标签上虽然也有食品信息，但是利用扫描标签得到的信息是不全面的，只能得到食品的净含量、名称、编码中心编码等信息4，所以只利用条码技术很难发现预包装食品标签中的问题。3 预包装食品标签分析手机App的构建3.1 功能需求预包装食品标签分析手机App主要实现的功能是消费者通过拍照、上传想要购买商品的标签，通过OCR技术，将拍摄的产品外包装图片识别为手机能够进行编辑的图像或
10、者是文本类信息，在成功的获取图片中的信息之后，再与已经存储在云数据库中相应的信息进行比对、分析，并最终将结果反馈给消费者，或者向消费者提供类似的信息进行有价值的参考。同时还会充分利用条码技术和RFID，通过分析预包装食品上的条码和二维码，实现产品的追溯，向消费者提供更加精细准确的查询。App对整个标签进行分析之后，给出标签解读、风险评估、膳食建议等，主要功能模块见图1。图1 预包装食品标签分析App设计模块图3.1.1 标签解读模块根据用户上传的食品标签内容，给出标签分析。配料分析：识别出配料中的主要原料及食品添加剂；营养成分表分析：对营养成分表中项目、每100 g含量（若是其他单位则需要进行
11、换算），营养素参考值（%）进行统计分析。以上两类分析，均与云存储中的国家颁布的食品安全各类标准数据进行比对，将比对结果以表格的形式反馈给消费者，商品值一列，国家标准值一列，对比结果（高或低）一列，将分析结果放在消费者面前。其他标签内容分析就是对生产日期、保质期分析，查看距离过期还有多长时间；对产品标准代号及食品生产许可证编号进行分析，查看是否合法等。3.1.2 风险评估模块此模块分为3部分内容，分别是产品标准、市场监管部门食品安全监督抽检情况、重大安全事件。产品标准即将要搜索的产品信息，分别与国家标准、企业标准、相关的政策法规进行比对，判断其是否符合以上标准，若不符合，将不符合的项向消费者标明
12、，并将符合标准的内容呈现出来，以作对比。市场监管部门食品安全监督抽检情况需要根据手机定位，与手机使用地的市场监管部门公布的数据进行链接，若在市场监管部门近2年的抽检中，检测到该商品出现质量问题，App将抽检不合格情况通报推送至消费者。重大安全事件，云存储中有近5年曝光的所有品牌重大食品安全事件，若扫描的商品恰好在近5年曝光的品牌之列，App会将当时该品牌被曝光的内容，出现的问题展现给消费者。此模块向消费者提供各类标准信息，以及食品安全事件信息，能更好地规避食品安全风险。3.1.3 膳食建议模块此模块主要是根据分析出的食品配料及营养成分表，向消费者提供膳食评估和膳食建议。此模块可记录使用者往常的
13、食品消费记录，并根据用户提交的数据，记录日常的饮食习惯；针对选择的食物的热量数据，以图表的形式给出分析，直接展现在消费者面前，给出膳食评估。然后再根据消费者记录以及输入的数据，给出膳食建议。根据目前的身体状况，或者所处的身体状态，是否适合吃这类食物，给出合适的建议。3.1.4 了解更多模块此模块与国家食药监管App和食药云搜App进行有效链接，有部分消费者想要了解国家的相关政策或行政部门发布的相关规定等内容，可通过了解更多模块链接到两个App发布的内容，满足部分消费者想要了解更多的食品相关信息的需求。3.2 非功能需求3.2.1 实时性消费者对自身目前生活状态或身体状态修改完成后，App对应的
14、记录与膳食建议方面就会进行同步修改，保证了消费者再使用App时的实时性和准确性。3.2.2 独立性每个消费者扫描过的预包装食品标签和分析内容，都独立保存在本地，没有网络请求，确保了消费者使用App的稳定性要求，同时也减轻了服务器被频繁访问带来的压力。3.2.3 保密性消费者的查询记录及扫描记录，只供消费者查询或扫描的账户查看，其他账户无权查看，保证消费者信息不会泄露出去。3.3 用户需求消费者在登录成功后，会出现一个拍照界面，对预包装食品标签拍照上传成功之后，将出现一个导航栏，包括4部分内容，分别是标签解读、风险评估、膳食建议、了解更多。标签解读、风险评估、了解更多是所有用户共同享有使用的部分
15、，可以根据自己的需求进行解读和查询；膳食建议部分是消费者个人所有部分，包括每次扫描标签，根据扫描内容及预先输入的自身状态，给出的膳食评估和膳食建议。4 可行性分析4.1 App用户界定基于目前食品安全的大环境，消费者对购买的食品是否安全、是否符合要求等问题关注度越来越高，各种不同类型的消费者对购买的食品需求也各不相同，根据前期调研，消费者可大致分为以下几个类型。4.1.1 轻型用户此类用户应用App的目的非常简单，大多数是为了某一时期的饮食特殊需求而使用。例如，处于减脂期的用户，用此款App来记录每天每餐能量摄入情况，购买预包装食品时，通过扫描包装标签，分析食品成分，App根据目前所处的状态及
16、每日摄入能量情况记录，然后再将食品扫描结果与上述数据进行分析，最终给出购买建议及膳食建议，避免消费者购买不适合自己食用的食品。4.1.2 中间型用户此类用户为App的长期用户，购买预包装食品时习惯性拍照查询食品成分，对App的各功能有一定的了解，与轻型用户相比较，中间型用户大多希望通过App建立一个良好的饮食习惯。例如，妈妈们在为孩子们，尤其是婴幼儿挑选食品，希望通过包装上的配料表或成分表，识别出添加剂或其他成分的含量，为孩子挑选最适合的食品，通过标签解读、风险评估、膳食建议为孩子建立起良好的饮食习惯。此类用户在使用的过程中，会注意到App现有的功能是否符合自身的使用需求，进而可能会对App提出一些实用方面的意见建议。4.1.3 重型用户此类用户有非常强的食品安全意识和很好的健康饮食习惯，对自身身体情况非常了解和关注，
