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《华南农业大学》 2016年
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农产品质量追溯系统优化技术研究

叶云  
【摘要】:农产品质量追溯体系建设是保障食品安全的重要手段,支撑质量追溯体系建设的政策、标准和技术正在日益增加,然而追溯体系建设至今还未出现公共型的服务平台,无法真正为广大消费者服务。大量的研究仍停留在追溯系统构建与实现技术层面,追溯系统几乎都无法同时适用于多种产品,追溯结果过于主观无法判定质量是否安全,企业应用追溯系统时投入大、成本高导致意愿不高难以推广,这些问题严重阻碍了食品安全体系的建设。本文针对农产品质量追溯系统在适用范围、追溯精度、追溯成本等方面的存在问题,从追溯信息指标模型、多品种动态扩展、追溯精度提升、多方式混合识别等方面进行了深入的研究,构建了追溯系统并进行了示范应用,主要研究结果包括:(1)构建了农产品追溯信息指标模型。选择牦牛肉、乳制品、胡萝卜3类青海特色农产品作为对象研究多品种的追溯信息指标。通过文献阅读和标准引用初步分析出农产品的追溯单元,结合HACCP质量体系和生产工艺流程,对农产品进行了危害性分析得出关键控制点,结合安全因素分析出农产品的质量检测指标。综合追溯单元、HACCP分析、质量检测指标3项内容,运用层次分析法和专家评估法分析得出科学的适用于农产品质量追溯的追溯信息指标,为追溯系统优化技术研究提供有效的数据支撑,也为农产品追溯信息指标分析提供了一种科学的指标分析方法。(2)针对追溯系统适用范围窄的问题,研究了追溯系统多品种动态扩展技术。分析了追溯信息指标模型的数据结构特征,对比了常见的4种动态扩展数据模型的优劣,提出了一种EAV与XML结合的动态扩展数据模型,对该数据模型的系统功能模块进行了技术实现,开发了可视化的软件功能。通过对该模型进行系统查询效率和数据库性能实验后发现:该模型的系统查询时间较EAV数据模型缩短近30%,效率提升42%;较XML数据类型缩短近58%,效率提升138%;当系统数据量逐渐增大时,该模型的系统性能仍然保持最佳。EAV与XML结合的数据模型有效地解决了追溯系统适应多品种的问题,提升了追溯系统的适用范围和系统性能。(3)针对追溯系统精度低、成本高的问题,研究了基于位置服务的追溯精度优化技术。通过分析农产品追溯信息的特点,针对追溯信息中的产地环境信息,分析了各类环境数据的可用来源和数据特征,制订了数据匹配的最小空间单元和实现方法,整合了政府监管部门的环境监测数据形成产地环境基础数据库。基于“天地图”的空间数据引擎和API开发接口,运用LBS技术实现了产地环境信息的自动获取,开发了信息自动获取和结果展示的软件功能。通过追溯系统之间的精度对比发现,该技术显著提高了追溯系统的宽度、深度、精确度,从而整体提升了系统追溯精度。通过真实样本分析发现,追溯精度提升后对于追溯结果判定的有效率高达72.5%。本技术在提升系统追溯精度,降低应用成本的同时,也为判定农产品质量安全提供了有效的依据。(4)针对农产品追溯码标准不一、实用性低的问题,研究了追溯码多方式混合识别技术。通过分析追溯码在产品附加和识别中的存在问题,结合不同生产周期和包装方式下的企业应用场景,设计了一种追溯码多方式混合识别方法。该方法分别用EAN-13条形码、固定二维码和批次二维码来标识农产品,通过与生产日期的结合,设计了多方式混合识别的技术实现流程,开发了不同应用场景下农产品追溯码的附加、扫描和识别软件功能。该技术对企业快速应用追溯系统、降低企业应用成本有显著作用。(5)构建农产品质量追溯系统进行了示范应用。以建立适用面广、追溯精度高、实用性强、性能稳定的农产品质量追溯系统目标,应用各项系统优化技术,设计了追溯系统框架结构、追溯流程、软件功能,集成构建了追溯系统,展示了应用优化技术后的系统功能。通过系统在青海省3年的示范应用,总结了系统应用后的数据、性能、成果等情况。
【学位授予单位】:华南农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TP311.52;F322

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