摘要：基于食品安全智能指示及信息智能化溯源的設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)了一款以肉品新鮮度指示為核心功能并具有噴碼及信息查詢功能的全套系統(tǒng)。此外該系統(tǒng)還具有與大數(shù)據(jù)系統(tǒng)構(gòu)成智能購物體系的功能，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及研發(fā)具有一定的市場應(yīng)用價(jià)值與理論借鑒意義。

　　關(guān)鍵詞：肉類；新鮮度指示；噴碼；信息查詢

　　食品的新鮮度是影響食品品質(zhì)與食用安全的重要因素之一。肉類產(chǎn)品因其具備大量人體所需的蛋白質(zhì)而成為了人們?nèi)粘Ｖ饕M(fèi)的食品，但冷鮮肉類由于容易在日常流通環(huán)境中被微生物污染，從而影響肉的貨架期，甚至導(dǎo)致消費(fèi)者的食品安全問題。具有食品新鮮度指示功能的相關(guān)產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生，此類產(chǎn)品大多以智能指示標(biāo)簽、板卡、薄膜為主。該類產(chǎn)品雖然具備新鮮度指示功能，但同時(shí)也增加了食品成本與人工操作環(huán)節(jié)，并且無法滿足消費(fèi)者對于肉品信息的眾多要求。基于目前肉品新鮮度指示產(chǎn)品中存在的問題，本文提出一種基于肉類新鮮度智能指示與產(chǎn)品噴碼技術(shù)及信息查詢?nèi)紫到y(tǒng)，該系統(tǒng)包括肉類新鮮度智能指示系統(tǒng)、噴印系統(tǒng)、肉類信息查詢系統(tǒng)。該系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)可為肉品新鮮度智能指示包裝領(lǐng)域提供一定參考價(jià)值。

　　1  設(shè)計(jì)思路

　　針對目前已有產(chǎn)品的問題，設(shè)計(jì)一套集肉類產(chǎn)品新鮮度指示、產(chǎn)品信息承載、產(chǎn)品信息溯源功能，并且與現(xiàn)代智能購物結(jié)合于一體的肉類新鮮度智能指示的噴碼及信息查詢?nèi)紫到y(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括三個(gè)模塊：1）肉類新鮮度智能指示產(chǎn)品模塊；2）手持式噴印系統(tǒng)模塊；3）肉類信息檢索系統(tǒng)模塊。通過將這三個(gè)模塊分別賦予功能，然后聯(lián)結(jié)形成系統(tǒng)，來實(shí)現(xiàn)整套系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以達(dá)到具備新鮮度指示、信息承載等目標(biāo)功能。

　　2  功能實(shí)現(xiàn)

　　由于肉類產(chǎn)品在發(fā)生腐敗過程中會(huì)產(chǎn)生氨氣、三甲胺、尸氨等揮發(fā)性生物胺，這些生物胺會(huì)影響到產(chǎn)品環(huán)境的pH值。而植物花青素具備隨外界環(huán)境酸堿性變化而發(fā)生顏色變化的性質(zhì)，因此植物花青素可以根據(jù)產(chǎn)品環(huán)境的pH變化而發(fā)生變色，進(jìn)而指示肉類產(chǎn)品的新鮮度。

　　本模塊通過使用植物花青素作為染料的呈色物質(zhì)，通過將其與食品級連結(jié)料、食品級顏料載體混合制得一種植物花青素可食性染料，使其成為一種傳統(tǒng)肉類新鮮度智能指示產(chǎn)品的替代品。該可食性染料配方如下：1）連結(jié)料：大豆油（占體系重量15%）；2）乳化劑：卵磷脂（占體系重量0.5%）；3）顏料載體：葡萄糖（占體系重量30%）；4）增稠劑：明膠（占體系重量1%）；5）溶劑：無水乙醇（占體系重量18.5%）；6）呈色物質(zhì)：植物花青素提取液（占體系重量35%）。

　　在具有傳統(tǒng)新鮮度指示功能的基礎(chǔ)上，該肉類新鮮度智能指示產(chǎn)品由于由食品級原料所制備從而可以食用或與食品直接接觸；并且具有良好的附著性，在使用時(shí)不需要其他的粘結(jié)劑也不易脫落；由于具有適宜的黏度，所以該肉類新鮮度智能指示產(chǎn)品也可以與噴墨系統(tǒng)結(jié)合，從而拓寬其使用范圍。

　　2.2  手持式噴印功能模塊

　　為了實(shí)現(xiàn)從食品檢疫噴印、冷凍食品出廠溯源信息噴印、商超食品上架信息噴印、新鮮度指示信息噴印等多方面信息噴印的應(yīng)用場景，滿足產(chǎn)品小型化、便攜化、可單手操作的簡易化，滿足噴印速度快、噴印圖文種類多，包括二維碼、條形碼、小型圖案等要求，根據(jù)市面上的手持式噴印機(jī)的使用要求與性能特點(diǎn)做了一定的適用性調(diào)整。

　　考慮到市面上已有的設(shè)備功能已經(jīng)非常齊備，所以在市面設(shè)備的基礎(chǔ)上對噴墨系統(tǒng)進(jìn)行了一定的改進(jìn)，通過調(diào)整噴墨嘴的直徑，使其可以適應(yīng)于本系統(tǒng)所制油墨的較大顆粒，并且增加了噴墨壓力，適于本系統(tǒng)油墨比水基油墨更大的黏度，以使其盡可能適應(yīng)本系統(tǒng)的油墨產(chǎn)品。

　　2.3  肉類信息檢索功能模塊

　　肉類信息檢索功能模塊是在商超工作人員將商品信息編入系統(tǒng)，信息包括肉類出廠溯源、出廠時(shí)間、檢疫情況等，再通過手持噴墨機(jī)將信息載體二維碼或條形碼噴印到肉類產(chǎn)品或其保鮮膜內(nèi)表面上。消費(fèi)者在消費(fèi)時(shí)通過該系統(tǒng)專用小程序?qū)ΧS碼進(jìn)行掃碼，可以得到產(chǎn)品的相關(guān)溯源信息以及上架時(shí)間，并且根據(jù)產(chǎn)品表面二維碼或條形碼的變色情況與掃碼之后得到的新鮮度與顏色對應(yīng)情況來得到產(chǎn)品的新鮮度。這樣消費(fèi)者得到了產(chǎn)品所有的信息，在食用的時(shí)候也就確保了安心。同樣這也可以作為一個(gè)食品安全的數(shù)據(jù)證據(jù)，倘若出現(xiàn)食品安全問題，根據(jù)相關(guān)信息就可以分析出是在哪一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)紕漏，進(jìn)一步加強(qiáng)了整個(gè)消費(fèi)鏈的安全性。

　　2.4  操作流程

　　該系統(tǒng)的具體操作步驟包括：（1）商場工作人員將生肉的進(jìn)貨信息，包括但不限于廠家、批次、出場信息等上傳至系統(tǒng)，系統(tǒng)對信息進(jìn)行記錄并共享至手持打碼器。（2）商場工作人員對生肉產(chǎn)品稱重計(jì)價(jià)后，在手持打碼器上選擇對應(yīng)肉類后輸入售價(jià)并且確認(rèn)上架，生肉產(chǎn)品上架信息被同步至系統(tǒng)。（3）系統(tǒng)記錄上架時(shí)間，并隨機(jī)生成二維碼同步至手持打碼器。（4）商場工作人員點(diǎn)擊手持打碼器噴碼，將二維碼或條形碼噴印至產(chǎn)品或保鮮膜上，產(chǎn)品上架成功，開始售賣。（5）消費(fèi)者通過小程序掃描生肉產(chǎn)品上的二維碼或條形碼。（6）消費(fèi)者的小程序根據(jù)系統(tǒng)記錄顯示售價(jià)、廠家、批次、出廠日期、上架時(shí)間及二維碼或條形碼變色度與產(chǎn)品新鮮程度參照表進(jìn)行比照，確認(rèn)產(chǎn)品新鮮度。（7）消費(fèi)者根據(jù)小程序上的指示可以選擇購買，也可以選擇配送、烹飪、繼續(xù)購買等多種服務(wù)，確保消費(fèi)者具有良好的消費(fèi)體驗(yàn)。

　　2.5  全套系統(tǒng)操作步驟設(shè)計(jì)

　　肉類新鮮度智能指示的噴碼及信息查詢?nèi)紫到y(tǒng)的操作流程，主要包括：（1）制備肉類新鮮度智能指示染料：①制備油基：用w%=15%的大豆油加入w%=0.5%的卵磷脂，水浴溫度80℃下進(jìn)行磁力攪拌至溶解，放涼制得油基。②制備水基：用w%=35%的葡萄糖加入w%=1%的明膠混合均勻，加入w%=18.5%的無水乙醇與w%=35%的黑枸杞花青素提取液，在水浴溫度50℃下進(jìn)行磁力攪拌至溶解，制備水基。③乳化：將油基、水基混合，磁力攪拌至乳化，靜置不分層時(shí)制得肉類新鮮度指示染料。（2）改進(jìn)已有噴墨設(shè)備：①改進(jìn)已有噴墨設(shè)備的噴墨嘴，使其口徑增大，并增大噴墨系統(tǒng)中的噴墨壓力，使噴墨系統(tǒng)適用于肉類新鮮度指示染料。②重新設(shè)計(jì)手持式噴墨系統(tǒng)操作界面，使其配合本系統(tǒng)的操作步驟。③在手持式噴墨設(shè)備中增加與后臺數(shù)據(jù)共享設(shè)備，使其及時(shí)與系統(tǒng)進(jìn)行信息交換。（3）肉類信息檢索系統(tǒng)設(shè)計(jì)：①建立后臺信息系統(tǒng)，使其具有隨機(jī)生成二維碼且與手持式噴墨設(shè)備即時(shí)信息交互的能力。②編輯小程序，使其具備掃碼功能。③編輯小程序，使其能夠展示掃碼對應(yīng)的相關(guān)信息，并設(shè)計(jì)相應(yīng)的操作步驟。

　　結(jié)語

　　本文設(shè)計(jì)了一款基于肉類新鮮度智能指示的噴碼及信息查詢?nèi)紫到y(tǒng)，通過該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對于冷鮮肉產(chǎn)品的新鮮度指示、產(chǎn)品信息溯源與查詢、搭配消費(fèi)者端進(jìn)行智能購物等功能。從而在降低新鮮度指示產(chǎn)品使用成本的前提下進(jìn)一步優(yōu)化消費(fèi)者的購物體驗(yàn)，為消費(fèi)者實(shí)現(xiàn)全智能購物創(chuàng)造基礎(chǔ)。