IF=15.1!江西科技师范大学贺斌课题组食品顶刊综述: 人工智能在食品安全和质量管理中的应用研究进展

文摘   2024-12-29 10:00   湖北  
文章有高度,思想有深度

20241224日,江西科技师范大学生命科学学院贺斌课题组在食品领域顶尖期刊《Trends in Food Science & TechnologyQ1,中科院1区,IF=15.1发表题为Research progress on the artificial intelligence applications in food safety and quality management的综述性论文。硕士生导师贺斌、涂雅怡为该文的通讯作者,研究生俞文斌为第一作者。该项工作得到了国家自然科学基金、江西省自然科学基金、江西科技师范大学青年拔尖人才项目等资助。

研究背景



在维护公众健康与保障食品工业经济稳健发展的宏大图景中,确保食品安全标准的严格执行占据着举足轻重的地位。食品安全不仅关乎民众的生命安全与健康福祉,更是食品产业持续繁荣与国际竞争力的基石。然而,随着食品供应链的日益复杂化和全球化趋势的加剧,传统食品安全管理方式面临着前所未有的挑战。

在此背景下,人工智能(AI)作为一项前沿科技,以其强大的数据处理能力、精准的分析预测以及高效的决策支持,在食品安全领域展现出了巨大的应用潜力和革命性价值。AI技术的引入,有望为食品安全管理带来前所未有的变革,从源头上提升食品安全水平,降低食品安全风险。

然而,尽管AI在食品安全领域的应用前景广阔,但其实际落地与深度融合仍需进一步探索与实践。如何充分发挥AI技术的优势,将其有效整合到食品供应链中的微生物检测、污染预测、可追溯性等关键环节,以及食品安全监管的风险评估、预测建模、决策支持等核心领域,是当前研究的重点与难点。

因此,我们旨在全面综述人工智能在食品安全方面的最新应用进展,深入剖析其在提升食品安全管理水平、优化食品供应链管理、增强食品安全监管效能等方面的积极作用与潜在价值。通过本研究,我们期望能够为推动人工智能技术在食品安全领域的广泛应用与深入发展,构建更加智能、高效、安全的食品安全管理体系提供有力支撑与科学指导。

综述亮点



  • 人工智能在提升食品安全预测能力方面发挥着重要作用。

  • 将人工智能纳入制定前瞻性食品安全指标至关重要。

  • 人工智能可以帮助监管机构和企业及时采取措施,防止食品安全事件的发生。

图文赏析



图 1. 人工智能算法概述。人工智能算法包括用于预测标记数据结果的监督学习技术,用于在未标记数据中发现模式的无监督方法,以及通过试错优化操作的强化学习方法。

图 2. 工智能在食品安全检测中的具体应用案例。


图 3. 人工智能在食品质量管理中的应用:包括质量检验、过程监控、数据分析、缺陷识别和供应链优化等关键领域。


图 4. 食品供应链中集成区块链和人工智能的可追溯性和跟踪框架。


图 5. 食品和饮料行业的质量保证(QA)和质量控制(QC)流程,人工智能在优化食品安全和质量管理方面的作用。


结论与展望



人工智能技术,尤其是机器学习和深度学习,在食品行业中的运用,极大地提高了对有害微生物、过敏原和化学污染物的检测精准度。这些先进的技术优化了生产流程,提升了食品质量控制的效率。人工智能通过自动化执行复杂任务、提供实时监控和数据分析、以及实现预测性维护和决策支持,彻底改变了传统的食品安全和质量管理实践。这些技术的应用减少了浪费,提高了产品质量,并加强了对食品安全法规的遵守。
人工智能驱动的可追溯系统,特别是那些结合区块链技术构建的系统,已经创建了透明和安全的供应链,直接回应了消费者对食品来源和安全性的关切。这些系统不仅建立了信任,而且为提升食品安全和质量管理实践提供了一个实用的框架。正如食品安全事件的早期发现和快速反应所证明的那样,人工智能在实时监测系统中的实施,将健康风险和经济损失降至最低,突出了人工智能在食品安全方面应用的实际意义。

展望未来,研究应聚焦于开发更复杂的人工智能模型,这些模型能够在食品安全事件发生之前预测和预防,进一步加强食品行业内采取的主动措施。这将有助于进一步强化食品安全和质量管理,确保公众健康和行业可持续发展。

原文链接



https://doi.org/10.1016/j.tifs.2024.104855



作者简介



通讯作者:贺斌,博士,副教授,硕士生导师。主要从事虫草素的生物合成与调控的研究,采用分子生物学和遗传学等方法对蛹虫草菌中虫草素的生物合成和调控机制进行解析,以提高虫草素含量。目前主持国家自然科学基金和省部级科研项目10余项,横向课题5项,发表SCI论文30余篇,指导学生获国家级学科竞赛10余项。

第一作者:俞文斌,江西科技师范大学生命科学学院2022级在读硕士研究生,主要从事真菌次级代谢产物的开发利用、全局性调控基因的功能作用和分子机制的研究

团队介绍



江西科技师范大学生命科学学院,丝状真菌功能基因组创新团队依托天然微生物药物研究江西省重点实验室,是以米曲霉、蛹虫草和红曲霉活性产物合成调控基因克隆与功能分析为特色的应用基础研究团队。主要研究方向包括米曲霉、蛹虫草和红曲霉活性药物产物的合成途径与调控机制的解析;米曲霉、蛹虫草和红曲霉的基因编辑体系、转基因体系以及基因功能研究平台的开发;米曲霉、蛹虫草和红曲霉为底盘细胞的异源表达。


版权声明

本文转载自“食品放大镜”微信公众号,原标题“江西科技师范大学贺斌副教授等人在食品领域顶刊发表关于人工智能在食品安全与质量管理中的应用进展综述”。转载仅用于学术分享,若有侵权,请后台留言联系修改或删除!



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