食品安全可追溯系统应用研究进展

食品安全可追溯系统作为食品质量安全管理的一种有效手段,对于促进我国食品质量安全的提高,增强消费者对我国食品安全的信心具有重要的作用。概述食品安全可追溯系统,并从食品安全可追溯系统标识管理的关键技术(GS1系统、条形码技术和RFID技术)出发,对其应用情况进行综述,为推进和优化相关系统提供借鉴。     

食品安全可追溯系统应用研究进展

食品安全可追溯系统作为食品质量安全管理的一种有效手段,对于促进我国食品质量安全的提高,增强消费者对我国食品安全的信心具有重要的作用。概述食品安全可追溯系统,并从食品安全可追溯系统标识管理的关键技术(GS1系统、条形码技术和RFID技术)出发,对其应用情况进行综述,为推进和优化相关系统提供借鉴。     

消费者对可追溯猪肉支付意愿影响因素的实证分析

与普通猪肉相比,可追溯猪肉价格较高,消费者是否愿意对可追溯猪肉支付额外价格,对猪肉可追溯系统的顺利实施尤为重要,甚至关系到食品安全问题的顺利解决。以扬州市消费者为调查对象,设计问卷,采用抽样调查的方法,利用回归分析模型离析出影响消费者对可追溯猪肉支付意愿的主要因素。研究得出:消费者是否知道可追溯的意思、是否去过超市购买猪肉、是否查过可追溯码三个因素显著影响其对可追溯猪肉的支付意愿。根据研究结果,提出了加大对猪肉可追溯系统的宣传、优化猪肉可追溯系统的操作平台、解决可追溯猪肉额外成本的合理分担及成本控制问题等政策建议。     

甩盘滚筒式花生种子机械化包衣工艺参数优化

针对花生种子机械化包衣工艺参数研究严重缺失,包衣合格率差、破损率高的问题,该文利用甩盘滚筒式包衣试验台,运用单因素和中心组合试验设计理论开展种药比、种衣剂稀释比(稀释用水与药质量之比)、包衣滚筒转速对包衣合格率及破损率的影响规律研究及工艺参数优化。首先开展单因素试验确定各影响因素对包衣合格率及破损率的影响规律及各因素二次回归试验编码0水平值,随后采用二次正交旋转组合试验方法设计试验并用Design-Expert进行数据处理,建立包衣合格率、破损率回归数学模型并进行方差分析。分析得出对影响包衣合格率的主次因素依次为:种药比包衣滚筒转速种衣剂稀释比;影响破损率的主次因素依次为:包衣滚筒转速种衣剂稀释比种药比。通过响应曲面方法分析各因素交互作用对包衣合格率、破损率的影响,并对回归模型进行多目标优化,得出甩盘滚筒式包衣试验台最佳工艺参数组合为:种药比31.73 g/mL,种衣剂稀释比4.76,包衣滚筒转速18.32 r/min。此时,包衣合格率最高、破损率最低,其值分别为97.35%、0.37%。将优化参数在5BY-500-J型包衣设备上开展生产验证,包衣合格率达97.05%、破损率0.40%,达到了较为理想的效果。该研究可为甩盘式花生种子包衣机工艺参数优化提供参考。     

基于.NET构架的安全猪肉全程可追溯系统实现

可追溯系统是构建食品安全体系的一个重要组成部分，通过国内外可追溯系统研究的现状、个体标识和系统网络架构等关键技术的阐述，运用二维条码技术、RFID(无线射频电子标识)技术和组件技术，构建了肉用猪及其产品的全程质量控制，实现了基于.NET构架的猪肉安全生产的追溯系统。     

果树无线射频标签不同悬挂方式对读取率的影响

无线射频识别（Radio Frequency Identification,RFID）可作为单株果树标识的合适选择,但其悬挂位置对读取率具有重要影响。该文通过在山东某苹果园搭建测试环境,分别测试了RFID标签与读写器天线不同距离（条件1）、标签悬挂于果树不同垂直高度（条件2）与水平距离（条件3）及果树遮挡（条件4）4个处理条件下的读取成功次数。结果表明随着标签与读写器天线之间的距离增大其读取成功次数降低,在2.0?m范围内其读取效果较好,但在3?、3.5?m时读取率下降显著,读取率不到50%;在垂直高度（条件2）和水平位置（条件3）下,标签离天线平面中心线越远其读取成功次数越低;而在不同遮挡（条件4）情况下,叶遮挡的读取成功次数＞枝遮挡的读取成功次数＞果遮挡的读取成功次数。基于应用测试结果,在对单株果树进行悬挂RFID标签时,应尽可能选择离行间近的侧枝上、离地距离约1.2～1.4?m、面向行间且无遮挡的地方。     

基于RFID技术的食品体系研究

食品安全是一个世界性的问题，因此食品安全追溯体系的建设在世界各国都在进行研究与应用。随着我国对外贸易的发展及国内消费水平的不断提高，食品安全也成为我国各级政府、生产与消费者都非常关心的一个问题，因此，食品安全追溯体系在我国食品及原料生产中的研究与应用日益迫切，RFID技术的研究与应用为食品安全追溯体系的建设提供了技术基础。本文根据RFID技术的特点，结合食品的生产、加工、储藏、运输、销售等各个环节可追溯的因素，分析了我国食品安全追溯体系的研究策略、共性关键技术及标准研究、实施方案、信息采集的范围与方法等，并指出了此项技术应用的优势和不足之处。     

齿盘式棉秆收获机的设计

为提高棉花秸秆机械化回收水平,研究不同参数对棉秆机械化回收的影响,解决棉秆收获机漏拔、拔断率高等突出问题,该文研究设计了一种齿盘式棉秆收获机。齿盘式棉秆收获机由悬挂装置、限深轮、拔秆装置、排秆装置、液压系统组成。该机关键部件为齿盘式拔秆装置,作业时通过齿盘将棉秆起出,随后通过排秆装置将棉秆排至地表。棉秆的漏拔率、拔断率是评价齿盘式棉秆收获机作业性能的主要指标,通过Box-Behnken的中心组合试验方法对齿盘式棉秆收获机的工作参数进行研究,设计了三因素三水平二次回归正交试验,以齿盘的直径、齿盘速比、起拔高度为影响因素,建立响应面三维模型。分析得出各因素对作业质量的影响,同时对影响因素进行综合优化。结果表明:起拔高度、齿盘速比对棉秆拔断率影响显著(P0.01),起拔高度、齿盘直径及齿盘速比对棉秆漏拔率影响显著(P0.01),优化后的最优工作参数组合为起拔高度66.2 mm、齿盘直径627.59 mm、齿盘速比0.57。大田试验结果表明,在工作参数为起拔高度70 mm、齿盘直径630 mm、齿盘速比0.57作业条件下,棉秆拔断率达到1.5%,棉秆漏拔率3.0%,与理论推导值对比误差均小于4%。研究结果可为齿盘式棉秆收获机的结构完善设计和作业参数优化提供参考。     

步行式甘薯碎蔓还田机的设计与试验

为缓解中国丘陵坡地小田块甘薯碎蔓机械短缺问题,研究设计了步行式甘薯碎蔓还田机.该文在分析整机结构的基础上具体阐述了甘薯碎蔓还田机工作原理,阐明了碎蔓装置、刀座防磨损设计、导向轮调节机构和传动系统等关键部件的设计.甘薯秧蔓粉碎合格率、留茬高度和伤薯率是评价甘薯碎蔓还田机的主要指标,该文在单因素试验基础上运用Box-Benhnken的中心组合试验方法对甘薯碎蔓还田机的工作参数进行试验研究,以刀辊转速、离地间隙、刀片间距进行三因素三水平二次回归正交试验设计.建立了响应面数学模型,分析了各因素对作业质量的影响,同时,对影响因素进行了综合优化.试验结果表明:粉碎合格率影响显著顺序为刀辊转速＞离地间隙＞刀片间距;留茬高度影响显著顺序为离地间隙＞刀辊转速＞刀片间距;伤薯率影响显著顺序为离地间隙＞刀辊转速＞刀片间距;田间试验结果表明:最优工作参数组合为刀辊转速为1 950 r/min、离地间隙为25 mm、刀片间隙为40 mm,此时秧蔓粉碎合格率为94.88％、留茬高度为47.08 mm、伤薯率为0.23％,与理论优化值对比误差小于5％.研究结果可为步行式甘薯碎蔓还田机的结构完善和作业参数优化提供参考.     

甘蔗切割器切割质量影响因素的试验研究

为了降低甘蔗切割器切割甘蔗的宿根破头率(后面简称破头率),提高切割器的切割质量,该文采用二次回归正交旋转组合试验方法及试验台试验、建立数学模型,研究了甘蔗切割器切割质量的影响因素,同时,对甘蔗切割器切割质量的影响因素进行了综合优化。结果表明试验因素对切割质量有较大的影响,试验因素综合优化结果能有较降低破头率,在干地或湿地切割甘蔗时,破头率小于14%,有效提高了切割器的甘蔗切割质量。     

有机RFID标签在动物食品溯源中的应用前景

无线射频识别(RFID)标签的高成本一直制约着RFID技术的普及应用,有机RFID标签因其成本较低而备受各国关注。该文对新型有机RFID标签在动物食品溯源过程应用的特点进行分析,并与传统的条码、无机RFID标签进行比较。对动物性食品溯源系统的各主要环节特点及其对标签技术的需求进行论证,并对3种标签技术在各环节中的应用进行分析,提出在溯源过程中引进有机RFID标签降低成本,以促进动物性食品追溯技术的广泛应用。     

基于无线射频识别的食品数字身份证设计及应用

食品质量安全可追溯体系对于保障食品安全具有重大意义.该文首先分析了食品数字身份证的具体需求,提出了通信安全性、系统的可用性、数据真实性、信息隐私性、信息权威性、可追溯性6个要求;然后对非对称加密算法NTRU(number theory research unit)和NTRU Sign数字签名算法进行了介绍,设计了安全认证协议,依据食品数字身份证的安全要求分析了安全性,建立了食品数字身份证.最后用食品数字身份证设计了电子酒类流通随附单,引入了生产商、销售商、消费者、认证中心4个角色,设立了认证注册、生产商信息写入、销售商信息写入和消费者验证4个过程,建立了系统应用原型,并分析了安全性,从根本上提高了电子酒类流通随附单的安全性和可信度.文章建立了食品数字身份证和酒类流通随附单,该工作对建立可靠、安全食品监管体系有十分重要的意义.     

基于超高频RFID的生猪屠宰数据采集方案

针对中国生猪屠宰加工具有流水作业、环境恶劣和信息自动采集难度大等问题,该研究采用超高频无线射频识别（RFID）技术,即902 MHz RFID标签并配合超高频天线系统,结合Microsoft Visual Studio 2005和 Microsoft Visual Basic 6.0 环境,设计了适合生猪胴体的RFID标签,开发了电子标签在线读写系统,实现了生猪屠宰流水线上猪只胴体的RFID标识和远距离自动识读。通过生猪溯源耳标信息采集、RFID胴体标签信息与屠宰厂Intranet溯源数据记录系统的自动关联,实现了生猪屠宰过程中溯源关键点的生猪屠宰标识信息的可靠采集、传输与处理等,同时拓展解决了进入超市的胴体RFID标签与终端零售产品分割标签的标识转换与打印的衔接。研究获得的系统与技术已经在天津市某屠宰加工厂和猪肉零售超市进行了示范应用,示范猪只累计达1万头以上,RFID标签读写正确率在99.9%以上,读写速度不影响流水线作业,从技术到应用环节探索了超高频RFID技术在猪肉质量溯源体系建设上具有可行性。     

农产品质量溯源RFID标签批量识别

在农产品质量溯源中采用批量标签识别可极大提高系统效率。然而,基于成本和使用寿命的考虑,目前在溯源系统中使用射频标签通常选择无源标签,标签之间缺乏协作通道,不可避免会发生标签碰撞。该研究设计了基于射频识别技术的农产品追溯系统,针对所设计的追溯系统应用环境,提出一种可自适应动态调整帧长度的动态帧时隙Aloha标签防碰撞方法。只需在第一帧识别后,利用统计得到的首帧成功时隙、空闲时隙和碰撞时隙数对初始标签规模进行估计,并据此优化调整后续帧长度,实现最优识别。仿真结果表明,提出的防碰撞算法应用于所设计的农产品追溯系统,识别效率得到了显著提高,与目前广泛使用的国际标准相比,全局吞吐量性能提高了30%以上。     

基于RFID和EPC物联网的水产品供应链可追溯平台开发

为实现对水产品流通过程的全程追溯,该文以供应链为视角,以罗非鱼为具体研究对象,立足消费者、企业和政府监管部门等三方,本着可跟踪、可追溯、可召回等基本目标,设计并开发了基于射频识别（radio frequency identification,RFID）和产品电子代码（electronic product code,EPC）物联网的,包含养殖管理系统、加工管理系统、配送管理系统、销售管理系统、查询监管系统5个子系统的水产品供应链可追溯平台,并着重对平台的对象名称服务（object name service,ONS）和EPC信息服务（electronic product code information service,EPCIS）进行了详细的设计与实现,利用该平台可以实现水产品从养殖、加工、配送到销售的全程跟踪与追溯。该研究可为水产品供应链可追溯系统模型与软件的开发提供参考。     

无线射频所有权转移协议在中药材溯源中的应用

针对现有的所有权转移协议,大多只涉及到单个标签的所有权转移过程,普遍存在隐私数据泄露、所有权转移过程不稳定等问题,该文在轻量级加密算法的基础上,提出一种改进的共享所有权转移协议(TSOTP,TTP model shared ownership transfer protocol),采用基于可信第三方(TTP,trusted third party)的对称加密机制,在完成初始标签认证后,通过TTP授权认证,使用对称加密算法,产生群组对称密钥,新所有者利用共享群组密钥对标签身份进行认证,然后为标签分配新的密钥,从而最终获得授权,读取标签中包含的药材敏感数据.TSOTP协议能够提高标签在所有权转移过程中的稳定性,很好地实现所有权在共享用户之间的安全转移,保证标签的数据安全,减少隐私数据泄露、Dos攻击、重放攻击等风险,提高前向与后向安全性,同时可以避免所有权重复转移,简化了标签认证计算量.经过试验证明,TSOTP协议与群组所有权转移协议(GOT,group ownership transfer)协议相比,标签数据库认证消耗时间节省57％,标签计算量消耗时间节省38％,能够成功阻止重放攻击和异步攻击等,具备较好的稳定性和认证效率,可以满足中药材质量溯源系统的研究需要,研究结果为建立中药材质量溯源系统的标签安全机制提供了技术参考.     

RFID技术在活猪检验检疫监督管理中的应用研究

为了建立动物源性食品的高效溯源追踪体系,该文基于无线射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID)建立了一个活猪检验检疫监督管理电子化系统,并对RFID系统的技术参数和设备进行了筛选确定,同时对试点应用效果进行了评价.测试结果表明,系统实现了对活猪饲养、出栏检疫、运输及屠宰加工等全过程溯源追踪管理,电子耳标为养猪业及相关养殖业提供了一条全新的信息化标识途径,完全可以取代目前的供港活猪针印标识,并大幅提高供港活猪安全卫生质量的监管水平.     

我国食品质量安全追溯体系建设概况

我国关于食品溯源体系的研究始于2002年,在研究和实施过程中,逐步制定了一些相关的标准和指南,并建立了一批可追溯食品和可追溯企业,形成了一系列的追溯子系统。文章介绍了我国食品质量安全追溯体系建设的重要性,目前建设的基本情况,深入分析存在的问题并提出解决方案。