LANGUAL PROGRAM AS AN INFORMATION BASE IN FOOD PRODUCTIDENTIFICATION PRACTICE

Підписуйтесь на наші соціальні мережі, щоб стежити за останніми новинами тут 💜:

Сайт: www.ediens.me

Facebook: www.facebook.com/profile.php?id=61561258499410  

LinkedIn: www.linkedin.com/ediens 

Instagram: www.instagram.com/ediens_official

TikTok: www.tiktok.com/@ediens_official 

УДК 351.778.2:613.2:004.65 https://doi.org/10.32402/dovkil2020.01.076

Buhyna L.М., Pallah О.V., Meleshko Т.V., Rukavchuk R.О., Bati V.V.

БУГИНА Л.М.,

Значні зміни у структурі та яко- сті системи харчування в усьо- му світі призвели до того, що  традиційні дієти поступово модифікуються під впливом суміжних харчових культур. Це проявляється у появі великої кількості багатих на вуглеводи  та жири кулінарно-обробле- них продуктів. Зростання  урбанізації разом з інформа- тизацією та комп’ютеризаці- єю багатьох сфер промисло- вості призвело до значного  «знерухомлення» населення зі скороченням енергетичних витрат [1]. Наслідком цього є  збільшення частоти виник- нення некомунікативних за- хворювань, таких як метабо- лічний синдром, ожиріння,  серцево-судинні захворюван- ня та алергії [2].  Важливою також є безпека  харчових продуктів і продо- вольчої сировини, які нале-

жать до основних факторів, що визначають здоров’я  населення України і збере- ження його генофонду, адже  понад 70% усіх забруднюва- чів надходять до організму  людини з продуктами харчу- вання [3]. Стан справ з безпе- кою продовольства в Україні,  особливо останніми роками,  погіршився у зв’язку з демо- нополізацією харчової про- мисловості, збільшенням об- сягів постачань з-за кордону,  ослабленням контролю над виробництвом і реалізацією продуктів харчування. Тому  знання базових характери- стик існуючих на ринку збуту  харчових продуктів, таких як  склад, технологічні та кулі- нарні особливості обробки, а  також їхній вплив на фізіоло- гічні процеси в організмі  людини – актуальна і диску- сійна проблема сучасної нут- риціології, яка перебуває на  межі інших наук – хімії, мікро- біології, медицини та інших,  роблячи це питання міждис- циплінарним та мультимо- дальним за своєю сутністю.  Крім того, однією з ключо- вих проблем є складність у  повсякденному виборі їжі для споживання. Покупець стає  більш нерішучим, коли сти- кається з великою кількістю  продуктів харчування, при  цьому він має мало інформа- ції про їхні інгредієнти і техно- логічні процеси, яким вони  піддавалися [4]. З розвитком інформаційних технологій з’явилася велика кількість  програм, які надають можли- вість підключення до різно- манітних баз даних, що  містять інформацію про вміст поживних речовин, біологічну  та енергетичну цінність про- дукту. Проте для їхнього  повноцінного функціонуван- ня необхідна наявність стан- дартизованих та комп’юте- ризованих систем класифіка- ції продуктів харчування.  Мета. Вивчити сучасний  стан процесу розробки стан- дартизованих і комп’ютери- зованих систем класифікації  продуктів харчування, які під- ключаються до існуючих су- часних баз даних і дають  інформацію про склад харчо- вих продуктів у режимі ре- ального часу.  Методи. Теоретичний син- тез і дедуктивний аналіз,  літературний огляд зарубіж- них наукових рецензованих  джерел.  Результати та обговорен- ня. Існуючі ініціативи, спря- мовані на споживача харчо- вих продуктів та на форму- вання його об’єктивного  знання у режимі реального часу (тобто під час купівлі їжі)  про склад продуктів харчу- вання, є вкрай актуальними й  важливими і потребують пос- тійного удосконалення та  модифікації. Колосальна кіль -  кість населення, що страж- дає на харчову алергію,  щодня купує продукти, не знаючи про справжній їхній  склад, ризикуючи спровоку- вати алергічну реакцію,  особливо під час споживання  багатокомпонентних продук- тів харчування [5].  На сьогоднішній день в Європі розроблено багато різних баз даних харчових  продуктів, наприклад Euro- foods, CEECFOODS, NOR- FOODS тощо. Європейський  Союз створив програму з наукових досліджень їжі –  EuroFIR. Нині це провідна сві- това інформаційна база  даних про склад їжі. Мета EuroFIR полягає у розробці, публікації та використанні  інформації про склад харчо- вих продуктів, а також у роз- витку міжнародного співро- бітництва та гармонізації  стандартів у підвищенні яко- сті відповідних даних, їх збе- реження та доступу. EuroFIR  AISBL надає найкращу на- вявну інформацію про харчо- ві продукти в усьому світі,  об’єднуючи 26 організацій- компіляторів в Європі, США  та Канаді (FoodEXplorer), а  також надає достовірну ін- формацію про біологічно  активні сполуки (eBASIS). В її  рамках було створено спеці- альну програму для опису їжі  – Langual (Languaa Limen- taria), яка є найбільш розви- неною й уніфікованою систе- мою та надає можливість  описати найдрібніші деталі і характеристики харчових продуктів.  Саме для цієї програми роз- роблено низку спеціальних  класифікацій продуктів харчу- вання, систем шифрування і  кодифікації, які дозволяють однозначно ідентифікувати продукти. Мова «Languaa  Limentaria» – це автомати- зована система, яка описує,  зберігає, систематизує і від- новлює дані про склад їжі. Ця  багатомовна і заснована на  тезаурусі інтелектуальна ба- за даних модернізується й  удосконалюється з кожним роком. Кожна страва у цій системі описується набором  стандартних і контрольова- них термінів, обраних з тих  аспектів, які характеризують якість харчових продуктів, гігієнічні та органолептичні властивості. Дані аспекти містять також  спеціальні дескриптори, ін- формуючи про походження,  технологію обробки, приготу- вання, методи збереження і  географічне походження того чи іншого продукту. На даний час тезаурус багатомовний (чеська, датська, англійська,  французька, німецька, італій- ська, португальська, іспансь- 77 ENVIRONMENT & HEALTH No 1 2020  ГІГІЄНА ХАРЧУВАННЯ  D1-20 b:D2-16 b.qxd 25.02.2020 17:48 Page 77  ка, угорська мови) і налічує  понад 30000 записів про про- дукти харчування. Це дозво- ляє проводити консультації у  режимі реального часу про склад поживних речовин будь-яких внесених у базу даних харчових продуктів у  різних європейських систе- мах, а також отримувати  об’єктивні дані про їхній  склад за допомогою спеці- альних допоміжних інстру- ментів, наприклад EuroFIR  AISBL (прототип eSearch) (http://www.eurofir.net/).  Побудова мереж обміну по- дібного роду інформацією з  високою пропускною здатні- стю продемонструвала на- явність ключової проблеми, а  саме: відсутність єдиної і зрозумілої цифрової мови.  Згадана проблема є очевид- ною перепоною для комп’ю- теризації та уніфікації інфор- мації про продукти харчуван- ня, адже харчові об’єкти без- перервно переміщаються від  їхнього природного або фер- мерського походження тех- нологічними ланцюжками об- робки і розподілу до спожи- вачів, локалізованих на різ- них континентах, і характери- зуються різними нутриціоло- гічними потребами та фізіо- логічними запитами.  Отже, чітко визначений,  ієрархічний словник, пов’я- заний з логічними відносина- ми у даній сфері, іншими  словами, з їхньою онтологі- єю – вкрай необхідний для  вирішення проблем гармоні- зації даних, які охоплюють  сферу продовольчої безпе- ки, сертифікованої якості,  виробництва, розподілу, а також здоров’я і комфорту споживачів [6].  No 1 2020 ENVIRONMENT & HEALTH 78  FoodOn (http://foodon.org) – це перший проект, який використовує Langual, при  цьому його управління здій- снюється консорціумом зі  створення всеосяжної і лег- кодоступної глобальної онто- логії «від ферми до виделки»,  яка точно і послідовно описує широко відомі у культурах усього світу страви. FoodOn  намагається усунути прога- лини у термінології харчових  продуктів і підтримує реальне  «відстеження» продуктів хар- чування. Зосередивши увагу  на описі харчових продуктів  для людини і домашніх тва- рин, FoodOn містить інфор- мацію про основні джерела  рослинної і тваринної їжі, їхні базові властивості, а також інші важливі аспекти, такі як  процеси консервації, кон- тактні поверхні та упаковка  (тара) [7]. Велика частина словника  FoodOn походить від пере- творення Langual, роблячи їх  у своїй сукупності єдиним  зрілим тезаурусом для про- дуктів харчування, доповнює  словник у форматі OWL (Web Ontology World Wide Web Consortium), забезпечуючи  функціональну сумісність си- стеми, контроль якості та  програмну складову [8].  У рамках міжнародного про- екту «Збір та внесення аналі- тичних даних складу продуктів  харчування регіонів Європи і Центральної Азії» та у тісній  співпраці з постійним партне- ром – мережею EuroFIR  (http://www.eurofir.org/) – фа- хівцями нашого центру зібра- но перші 100 харчових про- дуктів України, які внесені до  національних баз даних скла- дових їжі «Продовольчої та  сільськогосподарської ор- ганізації Об’єднаних Націй»  (Food and Agriculture Orga- nization of the United Nations  (FAO). Як джерела даних вико- ристовувалися наукові статті,  що містили аналітичні дані,  звірені відповідно з норматив- ною документацією. Дані про  склад обраних продуктів хар- чування входять до реєстру  FAO та доступні для громадсь- кості у мережі Інтернет  (http://www.fao.org/home/en/).  Метою FAO є підтримка краї- ни для створення баз даних,  які будуть вільно доступні для  кінцевих користувачів в окре- мих країнах і за кордоном, а  також може служити як осно- ва для розробки повноцінної  функціонуючої національної  бази даних поживного скла- ду харчових продуктів відпо- відно до міжнародних стан- дартів.  Висновки  Програма Langual є над- звичайно перспективним  інструментом у практиці  ідентифікації продуктів хар- чування. Її використання є  де-факто стандартом під час створення баз даних їжі. Проте в Україні вона майже не використовується, у тому  числі через відсутність пере- кладу на українську мову.  Тому, зважаючи на світовий  досвід, актуальним є ство- рення універсальної бази  даних про склад харчових  продуктів в Україні з викори- станням Langual, за допомо- гою якої можна буде розро- бити чіткі щоденники та  плани харчування залежно від стану пацієнта. Ця база даних має враховувати усі  регіональні особливості хар- чування і харчових продуктів,  постійно оновлюватися, роз- ширюватися та удосконалю- ватися. Одним з наступних  актуальних завдань є узгод- ження цієї регіональної бази  даних з відомими базами  даних EuroFIR та електрон- ними ресурсами.

ЛІТЕРАТУРА 1. Ireland J., Mшller A. What’s New in LanguaLTM? Procedia Food Science. 2013. Vol. 2. P. 117-121.  2. Al-Mawali A. Non-com- municable diseases: shining a  light on cardiovascular dis- ease, Oman’s biggest killer.  Oman Medical Journal. 2015. Vol. 30 (4). P. 227. 3. Дубініна А.А., Овчиннікова І.Ф., Петрів В.О. Визначення вмісту важких металів у виноградному вині  «Кагор» вітчизняного вироб- D1-20 b:D2-16 b.qxd 25.02.2020 17:48 Page 78  ництва. Прогресивні техніка та технології харчових виробництв ресторанного господарства і торгівлі : зб. наук. праць. Харків, 2012. Вип. 1. С. 224-229. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Pt_2 012_1_36. 4. Griffiths E.J., Brinkman F., Doolay D., Hsiao W. et al.  FoodON: A Global Farm-to- Fork Food Ontology.  ICBO/BioCreative. 2016. P. 202-209. 5. Albukhitan S., Helmy T. Multilingual food and health  ontology learning using semi- structured and structured  Webdata sources. Proceedings of the The 2012 IEEE/WIC/ACM International Joint Conferences on Web Intelligence and Intelligent Agent Technology. Vol. 03 – IEEE Computer Society. 2012. P. 231-235. 6. Westenbrink S., Roe M.,  Oseredczuk M., Castan- heira I., Finglas P. EuroFIR  quality approach for managing food composition data; where are we in 2014? Foodchemistry. 2016. Vol. 193. P. 69-74.  7. Koval N., Pauk A., Buhy- na L., Costa H. et al.  Development of a national food composition data base in Ukraine following EuroFIR and  BaSeFood projects. Traditional Food International Congress (4-5 October 2012). 2012. P. 120-122. 8. Alghamdi D.A., Dooley D.M., Gosal G., Griffiths E.J., Fiona S.L. et al. FoodOn: A Semantic Ontology Approach for Mapping Foodborne Disease Metadata. ICBO. 2017. P. 205-206. REFERENCES 1. Ireland J. And Mшller A. Procedia Food Science. 2013 ; 2 : 117-121. 2. Al-Mawali A. Oman Medical Journal. 2015 ; 30 (4) : 227.  3. Dubinina A.A., Ovchyn- nikova I.F. and Petriv V.O.  Vyznachennia vmistu vazhkykh metaliv u vynohradnomu vyni  «Kahor» vitchyznianoho vyrob- nytstva [Determination of  Heavy Metals Content in Cahors Grape Wine of Domestic Production]. In : Prohresyvni tekhnika ta tekhnolohii kharchovykh vyrobnytstv restorannoho hospodarstva i torhivli [Progressive Engineering and Technology of Food Production Enterprises, Catering Business and Trade]. Kharkiv; 2012 ; 1 : 224-229. URL: http://nbuv.gov.ua/ UJRN/Pt_2012_1_36 (in Ukrainian).  4. Griffiths E.J., Brinkman F., Doolay D., Hsiao W. et al.  FoodON: A Global Farm-to- Fork Food Ontology.  ICBO/BioCreative. 2016 : 202-209. 5. Albukhitan S. аnd Helmy T. Multilingual Food and Health Ontology Learning Using Semi-Structured and Structured Webdata Sources. In : Proceedings of The 2012 IEEE/WIC/ACM International Joint Conferences on Web Intelligence and Intelligent Agent Technology. Vol. 03 – IEEE Computer Society. 2012 : 231-235. 6. Westenbrink S., Roe M., Oseredczuk M., Castanheira I. and Finglas P. FoodChemistry. 2016 ; 193 (15) : 69-74. 7. Koval N., Pauk A., Buhyna L., Costa H. et al. Development of a National Food Composition Data Base in Ukraine Following EuroFIR and BaSeFood Projects. In : Traditional Food International Congress (4-5 October 2012). 2012 : 120-122. 8. Alghamdi D.A., Dooley D.M., Gosal G., Griffiths E.J., Fiona S.L. et al. FoodOn: A Semantic Ontology Approach for Mapping Foodborne Disease Metadata. ICBO. 2017 : 205-206. Надійшло до редакції 12.11.2019  79 ENVIRONMENT & HEALTH No 1 2020 ПРОГРАММА LANGUAL КАК ИНФОРМАЦИОННАЯ БАЗА В ПРАКТИКЕ ИДЕНТИФИКАЦИИ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ Бугина Л.М., Паллаг А.В., Мелешко Т.В., Рукавчук Р.О., Бати В.В. Ужгородский национальный университет, г. Ужгород, Украина Четко структурированный иерархический  словарь, связанный с логическими и объ- ективными отношениями в сфере потребле- ния пищевых продуктов, другими словами, с  их онтологией, крайне необходим для реше- ния проблем гармонизации современных  данных, охватывающих сферу продовольст- венной безопасности, сертифицированного  качества, технологии производства, распре- деления, а также здоровья и комфорта  конечних потребителей пищи. Цель. Проанализировать современное  состояние процесса разработки стандарти- зированных и компьютеризированных  систем классификации продуктов питания,  которые подключаются к существующим современным базам данных с информацией  о составе и характеристике пищевых про- дуктов в режиме реального времени.  Методы. Теоретический синтез и дедуктив- ный анализ, литературный обзор зарубеж- ных научных рецензируемых источников.  Результаты. Установлено, что отсутствие единого и понятного цифрового языка есть  серьезным упущением в сфере компьюте- ризации и унификации информации о про- дуктах питания, поскольку пищевые объек- ты естественного происхождения непре- рывно перемещаются по технологическим  цепям обработки и распределения к потре- бителям, локализованным на разных кон- тинентах и имеющим различные нутрицио- логичные потребности и физиологические  запросы, которые могут отличаться в раз- ных странах мира.  Ключевые слова: продукты питания, безопасность, LanguaL, EuroFIR, FoodON.

БУГИНА Л.М.,  ПАЛЛАГ О.В., МЕЛЕШКО Т.В., РУКАВЧУК Р.О., БАТІ В.В. Ужгородський національний університет, м. Ужгород, Україна  

ПРОГРАМА LANGUAL ЯК ІНФОРМАЦІЙНА БАЗА У ПРАКТИЦІ ІДЕНТИФІКАЦІЇ ПРОДУКТІВ ХАРЧУВАННЯ Бугина Л.М., Паллаг О.В., Мелешко Т.В., Рукавчук Р.О., Баті В.В. Ужгородський національний університет, м. Ужгород, Україна Чітко структурований ієрархічний словник,  пов’язаний з логічними і об’єктивними відно- синами у сфері споживання харчових продук- тів, іншими словами, з їхньою онтологією –  вкрай необхідний для вирішення проблем гар- монізації сучасних даних, які охоплюють сферу  продовольчої безпеки, сертифікованої якості, технології виробництва, розподілу, а також здоров’я і комфорту кінцевих споживачів їжі. Мета. Проаналізувати сучасний стан процесу  розробки стандартизованих і комп’ютеризо- ваних систем класифікації продуктів харчуван- ня, які підключаються до існуючих сучасних  баз даних та надають інформацію про склад та нутриціологічні характеристики харчових продуктів у режимі реального часу. Методи. Теоретичний синтез і дедуктивний  аналіз, літературний огляд зарубіжних науко- вих рецензованих джерел.  Результати. З’ясовано, що відсутність єдиної  і зрозумілої цифрової мови є наявним упу- щенням у сфері комп’ютеризації та уніфікації  інформації про продукти харчування, оскільки харчові об’єкти безперервно переміщаються від їхнього природного або фермерського походження технологічними ланцюгами  обробки та розподілу до споживачів, локалізо- ваних на різних континентах, які мають різні  нутриціологічні потреби та фізіологічні запити, і можуть відрізнятися у різних країнах світу. Ключові слова: продукти харчування, безпека, LanguaL, EuroFIR, FoodON.