The prospect of using machine vision methods for quality control of milk powder
Authors: Бартенев Д.С. , Илларионова Е.Е. 
Published: December 2023

Обеспечение населения продовольствием в необходимом количестве и качестве, а также в достаточном ассортименте для нашей страны является одним из важнейших вопросов продовольственной безопасности. В условиях глобализации продовольственное обеспечение населения становится еще и важнейшим фактором социально-экономического развития. Производство сухих молочных консервов является одним из перспективных направлений в молочной промышленности. Спектр применения сухих молочных консервов напрямую связан с качественным характеристиками готового продукта, которые должны соответствовать требуемым критериям по таким параметрам, как влажность, сыпучесть, полнота и скорость растворения, при минимальных показателях содержания свободного поверхностного жира и сохранении органолептических характеристик. Система методов контроля качества представляет собой неотъемлемую часть процесса выработки качественной продукции. Задача повышения эффективности оценки качества пищевых продуктов требует поиска и дальнейшей разработки современных подходов к методам контроля пищевых продуктов. Одно из перспективных направлений открывает возможность применения компьютерного (машинного) зрения, способного обеспечить максимальную точность измерений, высокую скорость работы. Новые технологии, основанные на машинном обучении, открывают реальные перспективы для инструментального решения задач по распознаванию зрительных образов. В статье представлены анализ и систематизация информации о нормировании и методах контроля такой характеристики сухого молока, как количество пригорелых частиц. Исследована нормативная база, а также способы определения данного показателя качества в России, странах ЕАЭС и в мировой практике. Учитывая субъективность органолептической (визуальной) оценки содержания пригорелых частиц в сухом молоке, рассмотрена возможность создания систем машинного зрения с целью инструментального решения задач, связанных с контролем визуальной оценки количества и размеров пригорелых частиц. Для создания программы обработки, идентификации и анализа данных необходимо провести научный поиск, предусматривающий создание объективных качественных и количественных критериев, посредством которых можно осуществлять верификацию и интерпретацию получаемых изображений.

Providing the population with food in the required quantity and quality, as well as a sufficient assortment for our country is one of the most important issues of food security. In the context of globalization, the food supply of the population is also becoming an important factor of socio-economic development. The production of canned milk powder is one of the promising directions in the dairy industry. The range of applications of canned milk powder is directly related to the qualitative characteristics of the finished product, which must meet the required criteria for parameters such as humidity, flowability, completeness and dissolution rate with minimal free surface fat content and preservation of organoleptic characteristics. The system of quality control methods is an integral part of the process of producing quality products. The task of improving the effectiveness of food quality assessment requires the search and further development of modern approaches to food control methods. One of the promising directions opens up the possibility of using computer (machine) vision, capable of providing maximum measurement accuracy and high speed of operation. New technologies based on machine learning open up real prospects for the instrumental solution of visual image recognition tasks. The article present the analysis and systematization of information on the regulation and control methods of such characteristics of milk powder as the number of burnt particles. The regulatory framework has been studied, as well as methods for determining this quality indicator in Russia, the EAEU countries and in world practice. Given the subjectivity of the organoleptic (visual) assessment of the content of burnt particles in milk powder, the possibility of creating machine vision systems for the purpose of instrumental solution of problems related to the control of visual assessment of the number and size of burnt particles is considered. To create a program for processing, identifying and analyzing data, it is necessary to conduct a scientific search, which involves the creation of objective qualitative and quantitative criteria, through which it is possible to verify and interpret the obtained images.