全书共分10章，主要包括绪论、食品加工过程外观指标智能监测技术、食品加工过程内部成分智能监测技术、食品加工过程风味特征智能监测技术、食品加工过程多传感器信息融合监测技术、食品加工过程参数智能监测技术、食品加工过程集散控制系统、食品加工过程PLC控制系统、食品加工过程智能控制方法、食品智能加工过程规范与案例。本书各章节采用了“基础知识的介绍、技术原理的阐述、相关装备系统、信号处理与分析、应用案例”的结构体系，分别介绍了食品加工过程中的多种监测技术与控制系统，以及它们在食品智能加工领域中的应用。

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获国家技术发明二等奖、江苏省科学技术一等奖和教育部自然科学奖二等奖等；个人先后获国家万人计划科技创新领军人才、科技部中青年科技领军人才、中国高被引学者（农业与生物科学）、ProSPER.Net-Scopus Young Scientist Award、中国青年科学之星、江苏省333中青年科技创新领军人才等国内外奖励和荣誉

目录
前言
第1章　绪论 1
1.1　食品智能化加工技术概述 1
1.1.1　食品智能化加工技术内涵 2
1.1.2　食品智能化加工技术的发展历程 2
1.1.3　食品智能化加工监测及过程控制的意义 3
1.2　食品加工过程主要智能监测技术概述 3
1.2.1　食品加工过程外观指标智能监测技术 4
1.2.2　食品加工过程内部成分智能监测技术 5
1.2.3　食品加工过程风味特征智能监测技术 7
1.2.4　食品加工过程多传感器信息融合监测技术 7
1.2.5　食品加工过程参数智能监测技术 8
1.3　食品加工过程智能控制技术 8
1.3.1　集散控制系统（DCS） 9
1.3.2　PLC控制系统 11
1.3.3　人工智能与现代控制系统 12
1.4　食品加工过程智能化监测与控制未来趋势 13
第2章　食品加工过程外观指标智能监测技术 16
2.1　食品加工过程外观指标智能监测概述 16
2.1.1　食品加工过程外观指标基本特征 16
2.1.2　食品加工过程外观指标智能监测原理 18
2.1.3　食品加工过程常用外观指标智能监测技术 23
2.2　食品加工过程外观指标监测系统与设备 30
2.2.1　光源 30
2.2.2　镜头 31
2.2.3　主要平面检测器/摄像机 32
2.2.4　图像采集卡 34
2.2.5　波长色散装置 35
2.3　食品加工过程外观图像信号处理的方法 37
2.3.1　图像预处理技术 38
2.3.2　图像分割技术 39
2.4　数字图像的特征分析 41
2.4.1　尺寸 41
2.4.2　形状 42
2.4.3　颜色 42
2.4.4　纹理 44
2.5　食品加工过程外观指标监测应用 47
2.5.1　肉类食品加工过程外观指标监测 47
2.5.2　生鲜果蔬加工过程外观指标监测 54
第3章　食品加工过程内部成分智能监测技术 58
3.1　食品加工过程内部成分智能监测概述 58
3.1.1　食品加工过程内部成分变化分布特征 58
3.1.2　食品加工过程内部成分智能监测原理 61
3.2　食品加工过程内部成分光谱监测系统 63
3.2.1　光谱仪的基本结构 63
3.2.2　光谱仪的主要性能指标 64
3.2.3　光谱监测处理流程 67
3.3　光谱数据处理方法 69
3.3.1　光谱数据的预处理 69
3.3.2　光谱数据压缩及特征成分提取 72
3.3.3　光谱特征波长筛选 74
3.3.4　光谱数据数学模型建立 76
3.4　近红外光谱在食品加工过程中的监测应用 81
3.4.1　水果加工制品的品质监测 81
3.4.2　乳制品的品质监测 83
3.4.3　肉制品的品质监测 85
3.4.4　调味剂加工过程中的品质监测 86
3.4.5　食用油加工过程中的品质监测 87
3.4.6　谷物的品质监测 88
第4章　食品加工过程风味特征智能监测技术 93
4.1　食品加工过程风味特征智能监测概述 93
4.1.1　食品加工过程风味特征 93
4.1.2　食品加工过程中挥发性风味的形成 94
4.1.3　食品加工过程中滋味物质的形成 95
4.1.4　食品加工过程风味特征智能监测和评价 96
4.2　食品风味特征智能传感监测原理 96
4.2.1　电子嗅觉传感监测原理 96
4.2.2　电子味觉传感监测原理 97
4.3　食品风味特征智能传感监测系统 98
4.3.1　电子鼻系统 98
4.3.2　电子味觉系统 103
4.4　传感信号的数据处理方法 105
4.4.1　传感响应的数字化表达 105
4.4.2　传感信号预处理方法 106
4.4.3　传感信号特征提取方法 106
4.4.4　模式识别方法 107
4.5　智能传感在食品加工过程风味特征监测上的应用 110
4.5.1　电子鼻在绿茶杀青状态在线监测中的应用 110
4.5.2　电子鼻在酸辣肉干卤制中的应用 111
4.5.3　电子鼻在咖啡加工过程控制中的应用 112
4.5.4　电子鼻在食醋酿造过程中的应用 112
4.5.5　电子鼻对果蔬干燥过程的在线监测 113
4.5.6　电子舌在果酒发酵过程风味分析中的应用 114
4.5.7　电子舌在罗非鱼双菌可控发酵滋味研究中的应用 114
4.5.8　电子舌在黄瓜腌制滋味研究中的应用 115
4.5.9　电子舌在鲟鱼发酵加工过程中风味变化的应用 116
第5章　食品加工过程多传感器信息融合监测技术 118
5.1　食品加工过程中物理化学反应 118
5.1.1　水分迁移 118
5.1.2　褐变反应 119
5.1.3　氧化反应 119
5.1.4　糖代谢反应 120
5.2　多传感器信息融合监测概述 121
5.2.1　多传感器信息融合的一般概念 121
5.2.2　多传感信息融合技术的原理和方法 122
5.3　多传感器信息融合的数据处理 123
5.3.1　Bayes方法 123
5.3.2　D-S证据理论 124
5.3.3　D-S多传感器交互感应信息提取分析法 126
5.4　多传感器信息融合监测技术在食品加工过程中的应用 127
5.4.1　茶叶加工过程多传感器信息融合监测 127
5.4.2　水果加工过程多传感器信息融合监测 130
5.4.3　乳制品加工过程多传感器信息融合监测 132
第6章　食品加工过程参数智能监测技术 138
6.1　食品加工过程参数智能监测技术与控制概述 138
6.1.1　食品加工过程参数 138
6.1.2　食品加工过程多参数耦合 139
6.1.3　食品加工过程的仪表性能指标 140
6.2　环境因子监测指标 143
6.2.1　压力 144
6.2.2　流量 145
6.2.3　温度 146
6.2.4　湿度 146
6.2.5　pH 146
6.2.6　尾气 147
6.3　食品加工过程参数智能监测传感器 148
6.3.1　压力计 148
6.3.2　流量计 152
6.3.3　温度传感器 156
6.3.4　湿度传感器 160
6.3.5　pH计 162
6.4　食品加工过程参数智能监测与控制的应用 163
6.4.1　苹果汁加工过程参数智能监测 163
6.4.2　西式（盐水）火腿加工过程参数智能监测 164
6.4.3　葡萄果醋加工过程参数智能监测 165
6.4.4　啤酒加工过程参数智能监测 166
第7章　食品加工过程集散控制系统 168
7.1　食品加工过程DCS概述 168
7.1.1　集散控制系统的概念 168
7.1.2　集散控制系统的发展 169
7.1.3　食品加工过程DCS控制概述 171
7.2　DCS控制结构与系统 171
7.2.1　集散控制系统的体系结构 171
7.2.2　集散控制系统的特点 173
7.2.3　集散控制系统的硬件结构 174
7.2.4　集散控制系统的软件体系 176
7.2.5　集散控制系统的操作与显示画面 177
7.3　食品加工过程DCS智能控制应用 184
7.3.1　基于DCS在CTN2000发酵控制系统中的应用 184
7.3.2　DCS在大米加工中的应用 186
7.3.3　DCS在小麦麸皮加工中的应用 187
7.3.4　DCS在火腿肠加工杀菌过程中的应用 188
第8章　食品加工过程PLC控制系统 190
8.1　食品加工过程PLC控制系统概述 190
8.1.1　PLC的产生与发展 190
8.1.2　PLC的技术特点 192
8.1.3　PLC的功能特征 194
8.1.4　食品加工生产中的PLC控制系统 195
8.2　PLC控制系统组成与工作原理 197
8.2.1　可编程控制器的分类 197
8.2.2　可编程控制器的编程语言和发展趋势 199
8.2.3　可编程控制器的组成及工作原理 200
8.3　食品加工过程PLC控制系统智能控制应用 210
8.3.1　PLC控制系统在啤酒发酵系统中的应用 210
8.3.2　PLC控制系统在咸鸭蛋腌制中的应用 211
8.3.3　PLC控制系统在黄花菜烘干流水线中的应用 212
8.3.4　PLC控制系统在肉类加工过程中的应用 214
8.3.5　PLC控制系统在红枣干制过程中的应用 214
第9章　食品加工过程智能控制方法 217
9.1　食品加工过程智能控制方法概述 217
9.1.1　人工经验控制 217
9.1.2　智能控制技术发展历程 218
9.1.3　人工智能与控制 219
9.1.4　智能控制方法在食品加工中的应用 219
9.2　PID控制 220
9.2.1　PID控制的基本原理 220
9.2.2　PID控制规律 221
9.2.3　参数整定 223
9.3　模糊控制 224
9.3.1　模糊控制理论 224
9.3.2　模糊控制实现的过程与方法 225
9.3.3　模糊PID控制 227
9.3.4　模糊控制器的特点 228
9.4　神经网络控制 228
9.4.1　人工神经网络控制方法 228
9.4.2　人工神经网络控制基本理论 229
9.4.3　PID神经网络解耦原理 231
9.5　深度学习控制 232
9.5.1　深度学习原理 233
9.5.2　深度学习基本理论 233
9.5.3　深度学习模型种类 234
9.6　专家系统 237
9.6.1　专家系统定义 237
9.6.2　专家系统的类型划分 237
9.6.3　专家系统的基本结构 238
9.6.4　知识获取 238
9.6.5　开发专家系统的基本要求 239
9.7　食品加工过程新型控制应用 240
9.7.1　果蔬食品膨化温度控制 240
9.7.2　果汁饮品杀菌温度控制 240
9.7.3　咸鸭蛋快速腌制温度控制 241
9.7.4　方便面油炸锅温度控制 242
9.7.5　橄榄酱糊化过程智能控制 243
9.7.6　饮料装瓶生产线智能控制 244
9.7.7　机器学习系统在食品加工中的应用 245
第10章　食品智能加工过程规范与案例 248
10.1　食品智能加工与控制规范 248
10.1.1　食品智能加工过程车间操作规范 248
10.1.2　卫生标准操作程序 252
10.1.3　危害分析和关键控制点 257
10.2　食品智能加工过程案例 261
10.2.1　案例1　铁观音智能化加工案例 261
10.2.2　案例2　镇江香醋智能化加工与控制案例 265
10.2.3　案例3　啤酒智能发酵工艺过程及温度控制案例 268
10.2.4　案例4　黄酒智能酿造工艺及温度控制案例 271
10.2.5　案例5　PLC控制系统在粮食烘干中的应用 274
10.2.6　案例6　PLC控制系统在小麦粉加工过程中的应用 276
10.2.7　案例7　大米智能仓储自动化立体仓建设案例 278
10.2.8　案例8　食品企业质量管理智控平台数字化集成案例 281