一種冷鏈物流的冷卻肉貨架期預(yù)測方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種冷鏈物流的冷卻肉貨架期預(yù)測方法及系統(tǒng)，所述方法包括：S1.在至少三個不同溫度環(huán)境下定時對冷卻肉進(jìn)行貨架期品質(zhì)分析，得到不同時間段的感官評價結(jié)果、理化分析結(jié)果及微生物數(shù)量；S2.綜合所述不同時間段的感官評價結(jié)果、理化分析結(jié)果及微生物數(shù)量，確定所述冷卻肉的最低腐敗量；S3.根據(jù)所述最低腐敗量及所述不同時間段的微生物數(shù)量，構(gòu)建冷卻肉貨架期預(yù)測模型；S4.通過所述冷卻肉貨架期預(yù)測模型預(yù)測冷卻肉貨架期。本發(fā)明提出的冷鏈物流的冷卻肉貨架期預(yù)測方法及系統(tǒng)通過構(gòu)建冷卻肉貨架期模型提高了預(yù)測冷卻肉貨架期的準(zhǔn)確性。
【專利說明】一種冷鏈物流的冷卻肉貨架期預(yù)測方法及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及物流監(jiān)控【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種冷鏈物流的冷卻肉貨架期預(yù)測方法 及系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 在冷鏈物流過程中，微生物是冷卻肉腐敗變質(zhì)的關(guān)鍵因素，微生物生長繁殖到一 定數(shù)量時，消耗冷卻肉中的營養(yǎng)物質(zhì)并產(chǎn)生粘液，導(dǎo)致冷卻肉有異味以及肉色改變，嚴(yán)重影 響銷售和消費(fèi)安全。微生物的生長受到多種因素的綜合影響，但溫度是最關(guān)鍵的生長限定 因子。在規(guī)范的冷鏈條件下，冷卻肉處于〇?4°C低溫環(huán)境中，一些中溫型微生物和嗜冷 (或耐冷型）微生物的生長受到一定程度的抑制。但目前冷卻肉在貯藏、運(yùn)輸和分銷等整 個物流過程中時常出現(xiàn)斷鏈現(xiàn)象，導(dǎo)致溫度驟升，微生物生長加快，在反復(fù)溫度變化的情況 下，還會促使微生物生長繁殖具有耐冷性，加速肉質(zhì)腐敗進(jìn)程。
[0003] 現(xiàn)有的冷卻肉中微生物的生長預(yù)測模型主要針對單一菌株或某一類微生物等，如 大腸桿菌、單增李斯特菌、假單胞菌、熱殺索絲菌的生長預(yù)測模型，且多數(shù)生長預(yù)測模型是 通過培養(yǎng)基規(guī)范條件下獲得的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來建立的，不能很好地反映真實條件下冷卻肉中微 生物的生長行為，為了有效控制冷卻肉在物流過程的微生物生長和食用安全性，避免重復(fù) 抽樣檢驗、耗時費(fèi)力、結(jié)果滯后等傳統(tǒng)方法的缺點；因此，構(gòu)建真實條件下的冷卻肉貨架期 模型亟需解決，為冷卻肉物流過程的品質(zhì)劣變起到事前預(yù)警和事中控制的作用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是如何構(gòu)建冷卻肉貨架期模型，從而提高預(yù)測冷卻肉 貨架期的準(zhǔn)確性。
[0005] 為此目的，第一方面，本發(fā)明提出一種冷鏈物流的冷卻肉貨架期預(yù)測方法，該方法 包括：
[0006] S1.在至少三個不同溫度環(huán)境下定時對冷卻肉進(jìn)行貨架期品質(zhì)分析，得到不同時 間段的感官評價結(jié)果、理化分析結(jié)果及微生物數(shù)量；
[0007] S2.綜合所述不同時間段的感官評價結(jié)果、理化分析結(jié)果及微生物數(shù)量，確定所述 冷卻肉的最低腐敗量；
[0008] S3.根據(jù)所述最低腐敗量及所述不同時間段的微生物數(shù)量，構(gòu)建冷卻肉貨架期預(yù) 測模型；
[0009] S4.通過所述冷卻肉貨架期預(yù)測模型預(yù)測冷卻肉貨架期。
[0010] 可選的，在S3中，所述冷卻肉貨架期預(yù)測模型是通過以下步驟得到的：
[0011] S31.根據(jù)所述不同時間段的微生物數(shù)量，建立描述微生物生長的一級模型，所述 一級模型為：
[0012] Nt = N〇+(Nmax-N〇) XExp{-Exp[UmaxX2. 718/(Nmax-N0) X (Lag-t)+l]}；
[0013] 其中，t為時間，Nt是經(jīng)過t時間后微生物數(shù)量，N。為初始微生物數(shù)量，I是微生 物生長穩(wěn)定期的最大微生物數(shù)量，umax是微生物生長的最大比生長速率，Lag是微生物生長 的延滯期；
[0014] S32.根據(jù)所述一級模型，擬合得到微生物的生長參數(shù)，所述生長參數(shù)包括N^N^、 及 Lag ;
[0015] S33.根據(jù)所述1]"^及Lag及所述溫度環(huán)境的溫度，建立描述所述微生物的生長參 數(shù)與溫度關(guān)系的二級模型，所述二級模型為：
[0016]

【權(quán)利要求】
1. 一種冷鏈物流的冷卻肉貨架期預(yù)測方法，其特征在于，該方法包括：
51. 在至少三個不同溫度環(huán)境下定時對冷卻肉進(jìn)行貨架期品質(zhì)分析，得到不同時間段 的感官評價結(jié)果、理化分析結(jié)果及微生物數(shù)量；
52. 綜合所述不同時間段的感官評價結(jié)果、理化分析結(jié)果及微生物數(shù)量，確定所述冷卻 肉的最低腐敗量；
53. 根據(jù)所述最低腐敗量及所述不同時間段的微生物數(shù)量，構(gòu)建冷卻肉貨架期預(yù)測模 型；
54. 通過所述冷卻肉貨架期預(yù)測模型預(yù)測冷卻肉貨架期。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在S3中，所述冷卻肉貨架期預(yù)測模型是通 過以下步驟得到的：
531. 根據(jù)所述不同時間段的微生物數(shù)量，建立描述微生物生長的一級模型，所述一級 模型為： Nt = N〇+(Nmax-N〇) XExp{-Exp[UmaxX2. 718/(Nmax-N〇) X (Lag-t)+l]}； 其中，t為時間，Nt是經(jīng)過t時間后微生物數(shù)量，隊為初始微生物數(shù)量，Nmax是微生物生 長穩(wěn)定期的最大微生物數(shù)量，Umax是微生物生長的最大比生長速率，Lag是微生物生長的延 滯期；
532. 根據(jù)所述一級模型，擬合得到微生物的生長參數(shù)，所述生長參數(shù)包括隊、Nmax、Umax 及 Lag ;
533. 根據(jù)所述Umax及Lag及所述溫度環(huán)境的溫度，建立描述所述微生物的生長參數(shù)與 溫度關(guān)系的二級模型，所述二級模型為：
其中，T為溫度，Tmin_為微生物在所述微生物生長延滯期Lag內(nèi)沒有代謝活動時的最 低溫度，Tminu為在微生物的生長速率U為零且微生物沒有代謝活動時的最低溫度，及b" 為所述二級模型擬合得到的常數(shù)；
534. 根據(jù)所述一級模型、所述二級模型及所述最低腐敗量，構(gòu)建冷卻肉貨架期預(yù)測模 型，所述冷卻肉貨架期預(yù)測模型為： 冷卻肉貨架期=Lag- [ (Nmax-N。) /Umax X 2. 718] X {In [-In [ (Ns-N。) ANmax-N。) ] -1}; 其中，Ns為最低腐敗量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征還在于，該方法還包括評價一級模型可靠性的 如下步驟： 5311. 在至少兩個不同溫度環(huán)境下定時對冷卻肉進(jìn)行微生物數(shù)量檢測并通過所述一級 模型預(yù)測微生物數(shù)量，得到微生物數(shù)量實測值N 與微生物數(shù)量預(yù)測值; 5312. 根據(jù)所述微生物數(shù)量預(yù)測值與微生物數(shù)量實測值，采用偏差度及準(zhǔn)確 度評價一級模型的可靠性，其中：
其中，N_為微生物數(shù)量預(yù)測值，為微生物數(shù)量實測值心_，η為微生物數(shù)量測試 次數(shù)； 若所述偏差度在預(yù)設(shè)偏差度范圍內(nèi)且準(zhǔn)確度在預(yù)設(shè)準(zhǔn)確度范圍內(nèi)，則所述一級模型可 靠；否則，所述一級模型不可靠。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征還在于，該方法還包括評價冷卻肉貨架期預(yù)測 模型可靠性的如下步驟：
55. 利用所述冷卻肉貨架期預(yù)測模型預(yù)測冷卻肉的貨架期，得到冷卻肉貨架期預(yù)測值 SL麵；
56. 根據(jù)所述冷卻肉貨架期預(yù)測值51^_與冷卻肉貨架期實測值SL_(，采用平均相對 誤差評價所述冷卻肉貨架期預(yù)測模型的可靠性； 其中，所述平均相對誤差按下式計算：
其中，m為冷卻肉貨架期測試次數(shù)，SLH3M為冷卻肉貨架期預(yù)測值，冷卻肉貨架期 實測值； 若所述平均相對誤差在預(yù)設(shè)誤差范圍內(nèi)，則冷卻肉貨架期預(yù)測模型可靠，否則，冷卻肉 貨架期預(yù)測模型不可靠。
5. -種冷鏈物流的冷卻肉貨架期預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括： 冷卻肉分析單元，用于在至少三個不同溫度環(huán)境下定時對冷卻肉進(jìn)行貨架期品質(zhì)分 析，得到不同時間段的感官評價結(jié)果、理化分析結(jié)果及微生物數(shù)量； 最低腐敗量確定單元，用于綜合所述不同時間段的感官評價結(jié)果、理化分析結(jié)果及微 生物數(shù)量，確定所述冷卻肉的最低腐敗量； 冷卻肉貨架期建模單元，用于根據(jù)所述最低腐敗量及所述不同時間段的微生物數(shù)量， 構(gòu)建冷卻肉貨架期預(yù)測模型； 冷卻肉貨架期預(yù)測單元，用于通過所述冷卻肉貨架期預(yù)測模型預(yù)測冷卻肉貨架期。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻肉貨架期建模單元包括： 一級模型生成子單元，用于根據(jù)所述不同時間段的微生物數(shù)量，建立描述微生物生長 的一級模型； 生長參數(shù)獲取子單元，用于根據(jù)所述一級模型，擬合得到微生物的生長參數(shù)，所述生長 參數(shù)包括初始微生物數(shù)量％，微生物生長穩(wěn)定期的最大微生物數(shù)量Nmax、微生物生長的最大 比生長速率U max、微生物生長的延滯期Lag ; 二級模型生成子單元，用于根據(jù)所及所述溫度環(huán)境的溫度，建立描述所述微 生物的生長參數(shù)與溫度關(guān)系的二級模型； 冷卻肉貨架期預(yù)測模型生成子單元，用于根據(jù)所述一級模型、所述二級模型及所述最 低腐敗量，構(gòu)建冷卻肉貨架期預(yù)測模型。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征還在于，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括：一級模型評價單 元，具體用于： 在至少兩個不同溫度環(huán)境下定時對冷卻肉進(jìn)行微生物數(shù)量檢測并通過所述一級模型 預(yù)測微生物數(shù)量，得到微生物數(shù)量實測值與微生物數(shù)量預(yù)測值; 根據(jù)所述微生物數(shù)量預(yù)測值與微生物數(shù)量實測值N ，采用偏差度及準(zhǔn)確度評價 一級模型的可靠性，其中：
其中，N_為微生物數(shù)量預(yù)測值，為微生物數(shù)量實測值Ν_，η為微生物數(shù)量測試 次數(shù)； 若所述偏差度在預(yù)設(shè)偏差度范圍內(nèi)且準(zhǔn)確度在預(yù)設(shè)準(zhǔn)確度范圍內(nèi)，則所述一級模型可 靠；否則，所述一級模型不可靠。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征還在于，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括：冷卻肉貨架期預(yù)測 模型評價單元，具體用于： 利用所述冷卻肉貨架期預(yù)測模型預(yù)測冷卻肉的貨架期，得到冷卻肉貨架期預(yù)測值SLh 測； 根據(jù)所述冷卻肉貨架期預(yù)測值31^_與冷卻肉貨架期實測值，采用平均相對誤差 評價所述冷卻肉貨架期預(yù)測模型的可靠性； 其中，所述平均相對誤差按下式計算：
其中，m為冷卻肉貨架期測試次數(shù)，SLH3M為冷卻肉貨架期預(yù)測值，冷卻肉貨架期 實測值； 若所述平均相對誤差在預(yù)設(shè)誤差范圍內(nèi)，則冷卻肉貨架期預(yù)測模型可靠，否則，冷卻肉 貨架期預(yù)測模型不可靠。
【文檔編號】G06Q50/28GK104298868SQ201410521774
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】劉壽春, 趙春江, 楊信廷, 錢建平, 劉學(xué)馨 申請人:北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心