預包裝食品標簽分析手機App開發的可行性分析

◎ 張慶莉，侯秀秀，王丹青

（山東畜牧獸醫職業學院，山東 濰坊 261000）

預包裝食品是預先包裝且定量標識的食品[1]，而標簽就是預包裝食品的“身份證”，向廣大消費者傳遞詳細的產品信息。其中包括了消費者最關心的食品添加劑、營養成分表、生產日期、保質期等信息。消費者需要根據標簽傳遞的信息，購買適合自己的產品。例如，肥胖人群在購買食品時，更傾向于選擇低脂肪、低能量的產品；兒童和青少年購買食品時，選擇高蛋白類食品；老年人購買食品時，選擇低糖、低鈉、高鈣類食品等。

大數據技術的不斷發展，對人們的生活、認知等產生了非常大的影響，人們越來越關注大數據傳遞的與“入口”相關的各類事件；“食品安全戰略”的提出和我國社會主要矛盾的轉化，都指向了食品安全。由此可見，“吃得營養，吃得安全”是廣大人民對食品的基本要求，食品標簽作為傳遞介質，識別標簽的含義對于確保食品安全有非常重要的意義。

1 預包裝食品標簽分析手機App軟件開發的必要性

2021年的“3·15晚會”曝光了一大批餐飲行業食品安全事件，星巴克、麥當勞、大潤發等人們耳熟能詳的品牌商家都在曝光之列，這對消費者來說無疑是一個沉重的打擊，對加工食品的懷疑態度越來越強烈。國家市場監督管理總局食品安全抽檢監測司在2022年5月份公布了2021年市場監管部門食品安全監督抽檢情況，部分內容見表1[2]。從表中抽檢到的食品不合格數據來看，蔬菜制品、炒貨食品及堅果制品、淀粉及淀粉制品全年不合格率是最高的，而這3類食品又是消費者們日常生活不可或缺的食品。鑒于此，消費者在購買預包裝食品時，越來越多的人將目光放在了食品標簽上。預包裝食品標簽呈現在廣大消費者面前的，是煩瑣的配料表和計量單位多變的營養成分表，對于非食品專業的消費者來說，要從如此煩瑣復雜的信息中找到對自己有用、可借鑒的信息難度非常大，對老年人和青少年消費群體來說，更是猶如“開盲盒”。

表1 2021年市場監管部門食品安全監督部分抽檢情況表

《食品安全國家標準 預包裝食品營養標簽通則》實施以來，經過不斷的推廣和宣傳，再加上消費者關注度的提高，食品企業也將目光轉向了標簽。根據市場調研情況，目前預包裝食品標簽標注仍然存在一些問題，例如不能真實地反映出食品的屬性、營養成分表中的營養指標沒有達到規定的標準、標簽上標示的數值與營養指標不相符、配料表中的食品添加劑沒有規范地標示出來等[3]。這些問題都需要專業人士來幫助消費者指點迷津。

國家也在為廣大消費者能夠吃到健康、安全的食品一直努力、探索。2014年，“國家食藥監管”App正式上線，消費者可以通過手機瀏覽國家食品藥品監管總局政府網站發布的信息，隨時隨地可以查看食品的基礎數據，同時可以提供食品生產企業、國家保健食品、進口保健食品等的數據查詢。此款App拓展了政府的信息公開渠道，提高了信息服務質量，但對廣大消費者來說，查詢到的信息往往面太廣闊，沒有精細到自己想要購買的某一款商品?！笆乘幵扑选盇pp是中國食品藥品監管數據中心推出的移動應用，此款軟件充分利用了“三品一械”基礎數據和食藥焦點、監管動態、辟謠、曝光等新聞信息的綜合查詢，同時還提供了多樣的搜索方式；此款App能向消費者提供一些基礎數據，但是缺少的是對這些數據的分析，也無法提供食品成分和功效方面內容的查詢。雖然以上兩款App已經研發并投入使用一段時間，但很少有消費者了解并安裝使用。通過調查發現，消費者更想使用的App應該包含以下幾個功能。①能對預包裝食品標簽進行解讀，并與國家相關規定進行比對。②根據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生，具體違規行為是什么，后期如何進行的整改等，更加貼近公眾生活需求的功能。

2 國內外現有的預包裝食品標簽分析技術

自動識別技術（Automatic Identification and Data Capture，AIDC）就是應用一定的識別裝置，通過識別裝置和被識別物品之間近距離的關聯活動，自動地獲取被識別物品的相關信息，并提供給后臺的計算機處理系統來完成相關后續處理的一種技術。自動識別技術在近幾年發展速度非常快，形成了七大類技術體系，分別是光學字符識別（Optical Character Recognition，OCR）、射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）、視覺識別、條碼、聲音識別、IC卡和磁條磁卡[4]。預包裝食品標簽分析App主要是識別包裝上的文字、符號、圖形等，所以應用到的技術主要是光學字符識別（OCR）、射頻識別（RFID）和條碼技術。

2.1 光學字符識別

光學字符識別技術是計算機視覺領域的一個非常重要的分支，其主要是用于將圖像中的文本通過光學等技術手段，轉變為計算機可識別的電子化數據[5]。早在20世紀90年代，研究者們已經開始使用OCR技術將文檔轉換為數字文件，隨著時間的推移，OCR技術的不斷發展，OCR的準確度和識別速度也已得到非常大的提升，它的應用場景也有了大幅的擴大。例如，其可以用于印刷體文稿的識別錄入，對圖形、圖像和文本等混排的復雜版面進行自動切分的印刷體識別、車牌識別、證件識別等。預包裝食品標簽分析手機App就是應用了OCR技術，將包裝標簽拍照，進行信息識別。

2.2 射頻識別

射頻識別技術是一種自動識別技術，它可以通過無線射頻方式進行非接觸雙向數據通信，利用無線射頻方式對電子標簽或射頻卡等進行讀寫，完成數據交換和識別目標任務。其工作原理為物品上的標簽進入閱讀器之后，接收到標簽發送出的某一頻率的信號，閱讀器來讀取信息并進行解碼處理，再送至計算機系統進行后續的數據處理，此技術主要應用在通道管理、數據采集與身份確認系統、定位系統等。鑒于RFID技術的特性，在食品跟蹤和追溯方面應用也較多[6-7]。

2.3 條碼技術

條碼技術是一種符號自動識別技術，為了能夠實現對信息自動掃描，條碼技術應運而生，它的全稱是條碼自動識別技術。條碼技術具有自動識別和錄入數據、采集數據、信息存儲等諸多功能。在零售業、圖書館、倉儲管理與物流跟蹤、質量跟蹤管理中應用較為廣泛。食品標簽上雖然也有食品信息，但是利用掃描標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很難發現預包裝食品標簽中的問題。

3 預包裝食品標簽分析手機App的構建

3.1 功能需求

預包裝食品標簽分析手機App主要實現的功能是消費者通過拍照、上傳想要購買商品的標簽，通過OCR技術，將拍攝的產品外包裝圖片識別為手機能夠進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，再與已經存儲在云數據庫中相應的信息進行比對、分析，并最終將結果反饋給消費者，或者向消費者提供類似的信息進行有價值的參考。同時還會充分利用條碼技術和RFID，通過分析預包裝食品上的條碼和二維碼，實現產品的追溯，向消費者提供更加精細準確的查詢。App對整個標簽進行分析之后，給出標簽解讀、風險評估、膳食建議等，主要功能模塊見圖1。

圖1 預包裝食品標簽分析App設計模塊圖

3.1.1 標簽解讀模塊

根據用戶上傳的食品標簽內容，給出標簽分析。配料分析：識別出配料中的主要原料及食品添加劑；營養成分表分析：對營養成分表中項目、每100 g含量（若是其他單位則需要進行換算），營養素參考值（%）進行統計分析。以上兩類分析，均與云存儲中的國家頒布的食品安全各類標準數據進行比對，將比對結果以表格的形式反饋給消費者，商品值一列，國家標準值一列，對比結果（高或低）一列，將分析結果放在消費者面前。其他標簽內容分析就是對生產日期、保質期分析，查看距離過期還有多長時間；對產品標準代號及食品生產許可證編號進行分析，查看是否合法等。

3.1.2 風險評估模塊

此模塊分為3部分內容，分別是產品標準、市場監管部門食品安全監督抽檢情況、重大安全事件。產品標準即將要搜索的產品信息，分別與國家標準、企業標準、相關的政策法規進行比對，判斷其是否符合以上標準，若不符合，將不符合的項向消費者標明，并將符合標準的內容呈現出來，以作對比。市場監管部門食品安全監督抽檢情況需要根據手機定位，與手機使用地的市場監管部門公布的數據進行鏈接，若在市場監管部門近2年的抽檢中，檢測到該商品出現質量問題，App將抽檢不合格情況通報推送至消費者。重大安全事件，云存儲中有近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會將當時該品牌被曝光的內容，出現的問題展現給消費者。此模塊向消費者提供各類標準信息，以及食品安全事件信息，能更好地規避食品安全風險。

3.1.3 膳食建議模塊

此模塊主要是根據分析出的食品配料及營養成分表，向消費者提供膳食評估和膳食建議。此模塊可記錄使用者往常的食品消費記錄，并根據用戶提交的數據，記錄日常的飲食習慣；針對選擇的食物的熱量數據，以圖表的形式給出分析，直接展現在消費者面前，給出膳食評估。然后再根據消費者記錄以及輸入的數據，給出膳食建議。根據目前的身體狀況，或者所處的身體狀態，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管App和食藥云搜App進行有效鏈接，有部分消費者想要了解國家的相關政策或行政部門發布的相關規定等內容，可通過了解更多模塊鏈接到兩個App發布的內容，滿足部分消費者想要了解更多的食品相關信息的需求。

3.2 非功能需求

3.2.1 實時性

消費者對自身目前生活狀態或身體狀態修改完成后，App對應的記錄與膳食建議方面就會進行同步修改，保證了消費者再使用App時的實時性和準確性。

3.2.2 獨立性

每個消費者掃描過的預包裝食品標簽和分析內容，都獨立保存在本地，沒有網絡請求，確保了消費者使用App的穩定性要求，同時也減輕了服務器被頻繁訪問帶來的壓力。

3.2.3 保密性

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

3.3 用戶需求

消費者在登錄成功后，會出現一個拍照界面，對預包裝食品標簽拍照上傳成功之后，將出現一個導航欄，包括4部分內容，分別是標簽解讀、風險評估、膳食建議、了解更多。標簽解讀、風險評估、了解更多是所有用戶共同享有使用的部分，可以根據自己的需求進行解讀和查詢；膳食建議部分是消費者個人所有部分，包括每次掃描標簽，根據掃描內容及預先輸入的自身狀態，給出的膳食評估和膳食建議。

4 可行性分析

4.1 App用戶界定

基于目前食品安全的大環境，消費者對購買的食品是否安全、是否符合要求等問題關注度越來越高，各種不同類型的消費者對購買的食品需求也各不相同，根據前期調研，消費者可大致分為以下幾個類型。

4.1.1 輕型用戶

此類用戶應用App的目的非常簡單，大多數是為了某一時期的飲食特殊需求而使用。例如，處于減脂期的用戶，用此款App來記錄每天每餐能量攝入情況，購買預包裝食品時，通過掃描包裝標簽，分析食品成分，App根據目前所處的狀態及每日攝入能量情況記錄，然后再將食品掃描結果與上述數據進行分析，最終給出購買建議及膳食建議，避免消費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，購買預包裝食品時習慣性拍照查詢食品成分，對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建立一個良好的飲食習慣。例如，媽媽們在為孩子們，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，通過標簽解讀、風險評估、膳食建議為孩子建立起良好的飲食習慣。此類用戶在使用的過程中，會注意到App現有的功能是否符合自身的使用需求，進而可能會對App提出一些實用方面的意見建議。

4.1.3 重型用戶

此類用戶有非常強的食品安全意識和很好的健康飲食習慣，對自身身體情況非常了解和關注，同時使用App的頻率非常高，除了會使用App中標簽分析、膳食建議等功能，還會關注了解更多的內容，對食品成分、配料的相關要求有很強的求知欲。此類用戶除了購買食品時會使用App，其他時間也會打開App查看相關內容，大大提高了App的使用頻率。

4.2 市場監管部門的使用定位

市場監管部門對食品的檢查，目前仍然依靠的是對部分商品進行抽查，帶到專門的檢測地點，專人利用設備進行檢測，費時較長，很難做到每件商品都進行檢測。此款App可對購買的每款商品進行實時拍照檢測，推進了信息化技術與市場監管業務的深度融合，為市場監督管理局現場檢測預包裝食品標簽提供重要參考。

4.3 技術方面的可行性

隨著信息技術的發展，國內現有的對預包裝食品標簽利用信息技術進行解讀的研究非常多，條碼技術、RFID技術和OCR技術也已非常成熟。預包裝食品標簽分析App就是應用了這些較為成熟的技術，完成標簽數據的收集、分析、反饋等功能。

5 結語

隨著“互聯網+”技術的不斷發展，人們對“舌尖上的安全”重視度越來越高，預包裝食品標簽分析App有非常廣闊的應用前景。在調研分析消費者對預包裝食品關注點及認識度的基礎上，探究利用條碼技術、RFID技術和OCR技術等探究開發一款預包裝食品標簽分析App軟件，將復雜的備案信息和檢測數據通過數據收集、統計、整理、轉化和映射復處理，并進行可視化算法，為廣大消費者提供產品的詳細信息，通過界面反映食品的關鍵指標，為科學購物提供依據，同時可給出風險評估、膳食建議等。同時，又為市場監督管理局、企業、第三方檢測機構提供重要參考。