鲜切蔬菜加工过程追溯的原料批次混合优化模型构建

为了保障鲜切蔬菜加工企业的产品质量安全,提高鲜切蔬菜生产加工效率,减少加工过程中因原料批次而导致的召回正本增加等问题,提出了一种鲜切蔬菜加工过程追溯的批次混合优化问题的解决方案。该研究通过分析鲜切蔬菜加工的基本工艺流程,根据中小规模鲜切蔬菜加工企业的实际生产需求,研究适用于单原料仓库、单成品仓库的生产加工过程,构建基于企业生产订单和多原料批次的生产加工模型。在模型构建上,综合考虑了加工过程中单个订单不可拆分,以及原料批次选取时应优先选取最近未用完批次原则等企业生产加工管理的实际因素。在此基础上应用遗传算法对订单的加工次序和原料批次的选取次序进行优化。采用北京某鲜切蔬菜加工企业的实际生产数据对模型进行验证,采用平均召回规模及平均出成率作为鲜切蔬菜加工的目标函数。结果表明,通过算法优化后的目标函数值与初始值相比提高了10.5%,能够有效减少平均召回规模并提高产品加工的综合出成率,该模型为中小规模鲜切蔬菜加工企业的原料批次分配及生产流程的优化提供参考。     

风险矩阵和流程分析法挖掘小麦粉加工中质量安全追溯信息

小麦粉加工中原辅料来源多样、追溯信息复杂,已有追溯信息的确定或依靠经验判别或根据信息获取难易程度确定。该研究基于原国家食品药品监督管理总局公布的2014年1月1日-2018年3月31日的共15518批次小麦粉抽检数据,分析其不合格率状况,得到影响小麦粉质量安全的主要因素为脱氧雪腐镰刀菌烯醇、过氧化苯甲酰、铝、铅、镉、苯并芘、脱氢乙酸等7种物质;采用LD50值、致癌性等不同的危害程度指标,对7种风险进行了风险赋值;构建了以风险发生可能性和风险危害程度为核心的风险二维矩阵图,通过识别得到,脱氧雪腐镰刀菌烯醇风险最高,为四级;苯并芘风险为三级;过氧化苯甲酰、铝、铅、镉风险均为二级;脱氢乙酸风险最低,为一级。通过对小麦加工流程分析,对危害物质进行了定位,得到小麦粉追溯的关键节点是原料入库、原粮储藏、物质添加、检化验等4个动态环节以及设备状态、包装材料特性等2个静态特征;以此为基础,从批次编码关联和追溯关键点信息采集角度构建了小麦粉追溯系统;与已有系统相比,该研究在扩展追溯链、优化追溯信息采集内容方面具有优势;为追溯系统研究中质量安全信息的挖掘与分析提供了有益方法。     

基于DPWS网络中间件与Petri网的微电网监控方法

针对目前微电网监控系统存在的协同性差、缺少动态配置支持、连续动态行为和离散事件共存的混杂性等问题,该文提出了一种基于设备网络服务框架(device profile for web service,DPWS)与解释Petri网模型的新型微电网监控方法。根据微电网监控系统功能需求,建立基于DPWS的分布式微源运行状态监控模型。利用DPWS技术的自动发现、自动组网机制对微电网监控系统进行重新配置,结合事件订阅机制实现微电网系统状态的实时监控,进而分析微电网系统在运行过程中的多重状态及其转换关系。基于DPWS技术信息加密机制,解决了微电网监控系统的信息传输安全问题。运用解释Petri网建立了微电网系统控制模型,提高了微网监控设备端的自动化程度,并完成了相应的数值仿真试验。试验结果表明,该模型能较全面地描述微电网系统中的并发及混杂现象,所提出的控制策略符合微电网系统实际运行要求,为微电网系统的安全、稳定地运行提供技术依据。     

基于区块链技术的粮油食品溯源研究进展及展望

粮油食品供应链周期长、结构复杂、利益相关者众多,维护供应链的安全具有挑战性。近年来,特别是在粮食购销领域,存在\     

基于区块链中继技术的集群式农产品供应链溯源模型

集群式农产品供应链具有链条长且多、生产分散、信息多源异构、网链结构复杂等特点。面向集群式农产品供应链区块链溯源的需求,多链式区块链比单链式区块链更具有优势。但多个区块链相互独立使得不同链上的数据相互隔离,导致不同联盟在多链式区块链网络中数据断裂,无法构成完整的溯源链条,该研究提出一种基于区块链中继技术的集群式农产品供应链溯源模型,打通联盟间的信息孤岛,实现整个供应链的信息贯通。分析集群式农产品供应链的业务构成,利用区块链中继技术打通供应链上下游区块链,构造集群式农产品供应链的中继多链拓扑结构和溯源模型;应用链借助中继链和跨链路由实现跨链交互,并通过Hyperledger Fabric背书策略检验跨链交易的有效性。最后,以集群式猕猴桃供应链为例,设计和实现了该模型的原型系统,并进行了功能、性能和扩展性的测试与分析。结果表明：在功能方面,该模型可以保证跨链溯源信息的完整性、可信性和有效性,能够有效解决多链式区块链溯源中的信息断链问题;在性能方面,系统数据写入的吞吐量最高为561.8（事务数/s,transactions/s）,高于单链式区块链的118.1 transactions/s;数据写入时延均值为1.49 s,优于单链式区块链的数据写入时延均值5.92 s;在扩展性方面,系统中链的数量能够按照业务需求动态增加,灵活应对集群式供应链变化。该模型能实现集群式农产品供应链溯源,研究结果对区块链溯源网络的扩大和实现行业性的统一布局、协同发展有一定意义。     

基于CSBFT区块链的农作物全产业链信息溯源平台设计

为提高农产品溯源信息的完整性、安全性及可信性,该文从农产品产业链角度出发,设计并实现基于区块链的农作物全产业链信息溯源平台。通过研究和分析农作物全产业链中从农资购买到粮食销售的信息流程,设计溯源平台的架构和功能模块。提出一种改进的区块链共识算法:基于信誉监督机制共识算法CSBFT(credit-supervisor byzantine fault tolerance),用以提高联盟链场景下共识机制的安全性和效率;设计并编写智能合约,自动化保存关键上链信息,并生成相应的溯源码供消费者查询。与传统食品追溯系统相比,采用区块链的农作物全产业链信息溯源平台具有去中心化及信息完整性、安全性、真实性和可靠性更高的优点;与现有基于区块链的食品溯源平台相比,CSBFT算法使得本平台在信息上链时具有更高的安全性和更小的时延。     

现代农产品加工产业升级模式构建及评价

中国农产品加工业进入由要素驱动到创新驱动的转变,以科技创新为核心构建产业升级模式进而引动资本进入指导行业发展意义重大。该研究从农产品加工业发展要素分析,提出现代农产品加工产业四创新,即科技创新、产业创新、市场创新、管理创新。在此基础上,利用系统学的理论、工具和方法,获得在构建科技创新系统、产业创新系统、市场创新系统、管理创新系统4个系统基础上耦合形成现代农产品加工产业升级模式的构建打下方法论的基础。按照科学性、简明性等原则,采用专家咨询法构建4个层次、19个指标的现代农产品加工产业升级模式实现度评价指标体系,运用层次分析法确定指标权重,利用模糊综合评价方法对甘薯加工企业进行实证,评价结果为2.9058,表明该模式处于中等水平,评价结果与调研结果相一致。通过评价可以找到农产品加工企业发展中存在的相对优势和劣势,找出薄弱环节。该研究结果为传统农产品加工产业转型升级提供参考。     

衰减全反射-中红外光谱法定量测定小麦粉中的石灰类添加物

为了对市售小麦粉中的石灰类添加物进行现场快速检测,该文采用衰减全反射-中红外光谱(mid-infrared spectroscopy combined with attenuated total reflection,ATR-MIR)结合偏最小二乘算法建立了小麦粉中掺入氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙、氧化钙+氢氧化钙以及石灰总量的定量校正模型,并采用外部验证集对各模型进行验证。结果表明,氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙、氧化钙+氢氧化钙和石灰总量模型的决定系数均大于0.98;校正均方根误差(root mean square error of calibration,RMSEC)均小于0.3;交互验证均方根误差(root mean square error of cross validation,RMSECV)均小于0.5;外部验证的预测均方根误差(root mean square error of prediction,RMSEP)均小于0.95;各模型的相对预测性能(ratio performance deviation,RPD)均大于4.5,该模型具有较高的精度,可以满足小麦粉中石灰含量的现场快速检测要求。该研究可为市售小麦粉的快速质量安全筛查提供新的方法,对小麦粉市场质量监控具有重要意义,并且对小麦粉中其他违禁添加物的检测亦有参考价值。     

中国小麦胚芽资源分布及深加工相关品质

粮食加工副产物的深加工与综合利用是中国粮食工业发展的重要方向,为了准确获得中国小麦资源总量、分布以及品质状况,在调查中国小麦胚芽资源分布基础上,从中国小麦主产区的大型面粉企业采集小麦胚芽样品,分析商用小麦胚芽的主要营养组成以及微生物污染状况。结果表明,中国每年实际可利用小麦胚芽约20万t,资源主要集中在山东、河南、河北等省;商用小麦胚芽的平均酸价(以KOH计)22.8mg/g,夏季最高达60.4mg/g;其平均含水率为12.1%、蛋白质质量分数为33.70%(其中赖氨酸质量分数为2.10%)、油脂质量分数为11.12%(其中亚油酸质量分数为58.34%),α-生育酚质量分数为0.23%;其菌落总数平均为2.65×104cfu/g。小麦胚芽资源调查与品质评估结果,对中国粮食工业发展规划和粮食副产物深加工企业决策将具有重要的参考价值。     

基于SWAP模型的春小麦咸水非充分灌溉制度优化

为探讨石羊河流域春小麦适宜的咸水非充分灌溉制度,该文利用2008年、2009年的田间试验资料对SWAP模型进行了率定和验证,并应用模型模拟了不同水文年型、不同灌水方案对土壤水盐平衡、作物产量和水分利用效率的影响。结果表明:咸水灌溉时,适宜的非充分灌溉能够提高作物产量和水分利用效率,土体盐分增加量明显降低;而咸水灌溉时最大产量及对应的灌水量随灌水矿化度的增大而降低。春小麦最优灌水方案为:1)25%降水年型(丰水年),灌水矿化度0.7、3、6 g/L的最优方案均为灌3次水,灌溉定额322 mm;2)50%降水年型(平水年),灌水矿化度0.7、3、6 g/L的最优方案均为灌3次水,灌溉定额分别为328、287、246 mm;3)75%降水年型(枯水年),灌水矿化度0.7和3 g/L的最优方案为灌4次水,灌溉定额分别为440和396 mm,灌水矿化度6g/L对应的最优方案为灌3次水,灌溉定额352mm。该文提出的灌溉方案对于该地区咸水资源的高效利用具有一定的指导意义。