一種餐廚廢棄物飼料產(chǎn)品安全性的評(píng)價(jià)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了屬于飼料安全評(píng)價(jià)領(lǐng)域，基于模糊數(shù)學(xué)理論的一種餐廚廢棄物飼料產(chǎn)品安全性的評(píng)價(jià)方法。該方法首先通過(guò)資料分析、數(shù)據(jù)調(diào)查、專(zhuān)家打分建立多層次的三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，基于此，采用熵值法和層次分析法確定各級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值。其次，將抽查樣品的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)因次處理后，由梯形隸屬函數(shù)確定檢測(cè)值相對(duì)于不同安全性等級(jí)的隸屬度。最后，采用三級(jí)模糊數(shù)學(xué)模型進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，按照安全性評(píng)價(jià)的等級(jí)劃分，得出檢測(cè)樣品的安全性等級(jí)。本發(fā)明可全面反映餐廚廢棄物飼料產(chǎn)品的安全情況，便于產(chǎn)品的質(zhì)量控制和安全管理。本發(fā)明具有科學(xué)性和實(shí)用性，是一種行之有效的飼料安全綜合評(píng)價(jià)方法。
【專(zhuān)利說(shuō)明】 一種餐廚廢棄物飼料產(chǎn)品安全性的評(píng)價(jià)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于飼料安全評(píng)價(jià)領(lǐng)域，特別涉及一種餐廚廢棄物飼料產(chǎn)品安全性的評(píng)價(jià)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]非典后，為了保障公共健康和環(huán)境衛(wèi)生，我國(guó)開(kāi)始推行餐廚廢棄物的資源化和無(wú)害化處理。截止目前為止，國(guó)內(nèi)已經(jīng)興起了 一股餐廚廢棄物資源化處理熱潮，建成了 一批卓有成效的示范項(xiàng)目。其中，能夠正常運(yùn)行的多為飼料化示范工程。但是，作為一種飼料產(chǎn)品，其安全性與動(dòng)物和人類(lèi)健康息息相關(guān)，因此，飼料/食品安全監(jiān)管是循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展所面臨的又一重要內(nèi)容，并成為影響餐廚廢棄物飼料化應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化推廣的核心問(wèn)題。為此，明確并界定我國(guó)餐廚廢棄物飼料產(chǎn)品的安全性水平具有迫切的現(xiàn)實(shí)需求和意義。
[0003]然而，目前關(guān)于餐廚廢棄物飼料產(chǎn)品的安全性?xún)H提出“不應(yīng)對(duì)動(dòng)物或人類(lèi)健康產(chǎn)生影響”，既沒(méi)有技術(shù)數(shù)據(jù)作為支撐，也沒(méi)有可操作的針對(duì)性法律條款作依據(jù)。其大多數(shù)認(rèn)識(shí)還停留在輿論與早期“泔水”利用的層面上，缺乏系統(tǒng)深入的理論研究和切實(shí)可行的操作方法。尤其是，關(guān)于餐廚廢棄物飼料產(chǎn)品的安全性法規(guī)尚未起步，針對(duì)其進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)上缺乏可操作性的法律法規(guī)和相關(guān)依據(jù)。而根據(jù)現(xiàn)今的飼料/食品的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，僅在其衛(wèi)生性方面具有部分參考價(jià)值，主要包括對(duì)涉及飼料安全的19項(xiàng)衛(wèi)生指標(biāo)進(jìn)行符合性驗(yàn)證，并未對(duì)其整體的安全狀況及指標(biāo)的差異性進(jìn)行具體的區(qū)分，其預(yù)測(cè)餐廚廢棄物飼料的安全性和預(yù)防其潛在影響的作用十分有限。因此，亟需探索適合我國(guó)國(guó)情的針對(duì)餐廚廢棄物飼料產(chǎn)品安全性的綜合評(píng)價(jià)方法。
[0004]但是，在研究餐廚廢棄物飼料產(chǎn)品的安全評(píng)價(jià)技術(shù)方面，國(guó)內(nèi)尚處于起步階段，而完全照搬國(guó)際上的研究成果又難以適應(yīng)我國(guó)的餐廚廢棄物理化特性和處理實(shí)情，例如基礎(chǔ)數(shù)據(jù)缺失，流行性病學(xué)調(diào)查不足等。而餐廚廢棄物飼料的安全性往往較為復(fù)雜，涉及環(huán)境衛(wèi)生、食品安全、環(huán)境安全等多方面，通過(guò)單因子評(píng)價(jià)方法往往無(wú)法滿(mǎn)足評(píng)價(jià)要求。此外，這些因素對(duì)餐廚廢棄物飼料產(chǎn)品的安全性影響不一定是獨(dú)立的，而是彼此關(guān)聯(lián)，且其關(guān)聯(lián)關(guān)系隨著廢棄物產(chǎn)生源、處理工藝等條件的不同而不同，具有很大的模糊性。該模糊性的客觀存在，往往使得風(fēng)險(xiǎn)影響因素難以被精確的量化，故常規(guī)簡(jiǎn)單的比較和描述并不能客觀反映餐廚廢棄物飼料產(chǎn)品的安全性狀況。而模糊建模技術(shù)目前多集中于道路狀態(tài)辨識(shí)、生產(chǎn)過(guò)程評(píng)價(jià)、環(huán)境質(zhì)量變化、設(shè)備質(zhì)量及安全評(píng)估等方面，在廢棄物資源化及飼料安全等領(lǐng)域皆處于空白，并無(wú)成熟成果。如:專(zhuān)利CN201210187773.6 一種基于二級(jí)模糊綜合判別的城市道路狀態(tài)辨識(shí)方法，專(zhuān)利CN201110158381.2基于模糊綜合評(píng)判法的制革行業(yè)技術(shù)的評(píng)估方法，專(zhuān)利CN201110034556.9水源地監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方法，專(zhuān)利CN201010588864.1 一種垂直電梯安全評(píng)價(jià)方法等。
[0005]在飼料安全研究方面，目前公布的專(zhuān)利多集中在動(dòng)物或其添加劑的制備方法、消毒工藝、發(fā)酵設(shè)備等方面，如專(zhuān)利CN200710071255.7混合型動(dòng)物飼料的制作方法，CN92105514.5菜籽餅和棉籽餅混合的微生物脫毒方法，CN201010558481.X生物飼料的消毒工藝，CN201020624162.X生物飼料消毒發(fā)酵設(shè)備，CN201120262956.0帶加壓泵的生物飼料發(fā)酵設(shè)備。對(duì)于飼料安全的綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)尚無(wú)針對(duì)性的專(zhuān)利成果公布。
[0006]而對(duì)于餐廚廢棄物，目前公布的專(zhuān)利多涉及其綜合處理技術(shù)、工藝或設(shè)備，對(duì)其資源化產(chǎn)品的質(zhì)量及品質(zhì)管理尚無(wú)相關(guān)專(zhuān)利發(fā)布。如:CN200710306008.0餐廚垃圾致病菌高溫滅活技術(shù)，CN200610109623.8餐廚垃圾綜合處理技術(shù)，CN201120139312.2機(jī)械分選兩相厭氧餐廚垃圾的處理工藝，CN201110115076.5餐廚垃圾油水分離一體化處理設(shè)備，CN201120139300.X干法濕法聯(lián)合發(fā)酵秸桿的加工裝置等。
[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題:對(duì)于餐廚廢棄物飼料產(chǎn)品，傳統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)只能通過(guò)簡(jiǎn)單的“合格”或“不合格”的單因素評(píng)價(jià)來(lái)描述各種風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，皆未考慮到模糊性的影響，因此評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性和全面性往往受到限制，難以形成有效的綜合評(píng)價(jià)結(jié)論。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供一種餐廚廢棄物飼料產(chǎn)品安全性的評(píng)價(jià)方法，其特征在于，依托模糊數(shù)學(xué)的理論，采用熵值法和層次分析法來(lái)構(gòu)建三級(jí)綜合評(píng)價(jià)模型，具體包括評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建、指標(biāo)權(quán)重確定、數(shù)據(jù)的無(wú)因次化處理、隸屬函數(shù)構(gòu)建、指標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)加權(quán)和三級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)；具體包括以下步驟:
[0009]I)收集安全因素，參考食品、飼料、農(nóng)產(chǎn)品安全性的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及專(zhuān)家意見(jiàn)進(jìn)行分析，構(gòu)建餐廚廢棄物層次化多級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系
[0010]基于餐廚廢棄物理化特性和安全性的研究，參考食品、飼料、農(nóng)產(chǎn)品安全性的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及專(zhuān)家意見(jiàn)，對(duì)餐廚廢棄物飼料的安全性涉及到多層次、多因素進(jìn)行評(píng)價(jià)；在評(píng)價(jià)過(guò)程中，使大量相互關(guān)聯(lián)，相互制約的因素條例化、合理化、層次化，嚴(yán)格遵循科學(xué)性、系統(tǒng)性、層次性、多樣性、可操作性以及全面性和選擇性相結(jié)合的原則，合理地構(gòu)建出一套能夠反映餐廚廢棄物飼料安全狀況各個(gè)方面的綜合指標(biāo)體系。
[0011]如上所述，針對(duì)餐廚廢棄物的多樣性和安全性特點(diǎn)，可建立餐廚廢棄物飼料安全性評(píng)價(jià)的三級(jí)指標(biāo)體系，具體說(shuō)明如下。一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)包括生物安全指標(biāo)，反映生物因素對(duì)餐廚廢棄物飼料產(chǎn)品的安全性影響和化學(xué)安全指標(biāo)，反映化學(xué)因素對(duì)最終產(chǎn)品的安全性影響2類(lèi)；二級(jí)指標(biāo)是將一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)細(xì)分為5類(lèi)指標(biāo)，包括生物衛(wèi)生指標(biāo)B1、致病菌指標(biāo)B2、重金屬指標(biāo)Cl、有機(jī)污染物指標(biāo)C2和鹽分C3 ;三級(jí)指標(biāo)是將二級(jí)指標(biāo)又進(jìn)一步細(xì)分為15類(lèi)指標(biāo):細(xì)菌總數(shù)TAC (Total Aerobic Plate Counts, TAC)、大腸菌群 TC (Total Coliform, TC)、霉菌 MY (Molds and Yeast, MY)、李斯特菌(Listeria)、沙門(mén)氏菌(Salmonella)、金黃色葡萄球菌 SA (Staphylococcus Aureus, SA)、絡(luò)(Cr)、鎘(Cd)、砷(As)、鉛(Pb)、汞(Hg)、黃曲霉毒素 AFBl (Aflatoxin BI，AFBl )、六六六 HCH(Hexachlorocyclohexane, HCH)、滴滴涕 DDT (Dichlorodiphenyltrichloroethane, DDT)和可溶性氯化物(Cl-)。其中，生物衛(wèi)生指標(biāo)BI主要參考飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)設(shè)立；致病菌指標(biāo)B2以近年來(lái)國(guó)內(nèi)外對(duì)食品業(yè)尤其是餐飲業(yè)的微生物污染抽樣調(diào)查結(jié)果為依據(jù)設(shè)立。在餐廚廢棄物飼料的化學(xué)安全指標(biāo)中，重金屬指標(biāo)Cl參考飼料及食品相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)立；而餐廚廢棄物中的有機(jī)污染物C2主要來(lái)源于餐廚廢棄物收運(yùn)過(guò)程中的洗滌劑或消毒劑或廢棄物中的本底值如農(nóng)藥殘留。需特別說(shuō)明的是將三級(jí)指標(biāo)攝入水平的差異歸結(jié)于毒性差異中集中表
/Jn ο[0012]2)指標(biāo)權(quán)重的確定
[0013]通過(guò)步驟I)針對(duì)餐廚廢棄物飼料的安全性涉及到多層次、多因素進(jìn)行的評(píng)價(jià)和對(duì)指標(biāo)重要性的衡量，識(shí)別其貢獻(xiàn)差異從而確定各級(jí)指標(biāo)權(quán)重值，通常指標(biāo)權(quán)重的確定方法較多，包括專(zhuān)家打分法、頻數(shù)分析法和指標(biāo)值法；針對(duì)不同的應(yīng)用基礎(chǔ)和條件，選擇不同的指標(biāo)權(quán)重確定方法；餐廚廢棄物飼料具有多因素、多層次和多目標(biāo)性的特點(diǎn)，而層次分析法AHP (Analytic hierarchy Process,)通過(guò)定量與定性相結(jié)合,將專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)判斷定量化,是一種多目標(biāo)決策分析方法，在多目標(biāo)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜且缺乏必要或充分?jǐn)?shù)據(jù)情況下具有相當(dāng)?shù)膶?shí)用價(jià)值，因此采用AHP法對(duì)餐廚廢棄物飼料的評(píng)價(jià)因子進(jìn)行賦權(quán)，但是該方法主觀依賴(lài)度較高，易造成評(píng)價(jià)結(jié)果較大的偏差，而熵值法依托統(tǒng)計(jì)物理與熱力學(xué)熵的概念，采用信息的無(wú)序化程度來(lái)反映其效用值的大小，能夠深刻的反映指標(biāo)信息熵值的效用價(jià)值和指標(biāo)自身特性，具有較高的可信度，但是同時(shí)，熵值法具有一定的局限性，其對(duì)指標(biāo)的測(cè)試樣本數(shù)和定量化數(shù)值要求較為嚴(yán)格。因此本發(fā)明針對(duì)餐廚廢棄物飼料評(píng)價(jià)指標(biāo)的特點(diǎn)和層次性，分別采用熵值法和層次分析法來(lái)確定不同層次指標(biāo)的權(quán)重，具體步驟如下:
[0014]21)熵值法確定III級(jí)衛(wèi)生性指標(biāo)和重金屬指標(biāo)的權(quán)重
[0015]( I)通過(guò)極差變換對(duì)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，為盡量減少評(píng)價(jià)指標(biāo)不同量綱的數(shù)據(jù)差異，通過(guò)歸一化處理后的樣本數(shù)據(jù)在[0，I]區(qū)間內(nèi)；計(jì)算公式如下所示，
【權(quán)利要求】
1.一種餐廚廢棄物飼料產(chǎn)品安全性的評(píng)價(jià)方法，其特征在于，依托模糊數(shù)學(xué)的理論，采用熵值法和層次分析法來(lái)構(gòu)建三級(jí)綜合評(píng)價(jià)模型。具體包括評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建、指標(biāo)權(quán)重確定、數(shù)據(jù)的無(wú)因次化處理、隸屬函數(shù)構(gòu)建、指標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)加權(quán)和三級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)；具體包括以下步驟: 1)收集安全因素，參考食品、飼料、農(nóng)產(chǎn)品安全性的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及專(zhuān)家意見(jiàn)進(jìn)行分析，構(gòu)建餐廚廢棄物層次化多級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系 基于餐廚廢棄物理化特性和安全性的研究，參考食品、飼料、農(nóng)產(chǎn)品安全性的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及專(zhuān)家意見(jiàn)，對(duì)餐廚廢棄物飼料的安全性涉及到多層次、多因素進(jìn)行評(píng)價(jià)；在評(píng)價(jià)過(guò)程中，使大量相互關(guān)聯(lián)，相互制約的因素條例化、合理化、層次化，嚴(yán)格遵循科學(xué)性、系統(tǒng)性、層次性、多樣性、可操作性以及全面性和選擇性相結(jié)合的原則，合理地構(gòu)建出一套能夠反映餐廚廢棄物飼料安全狀況各個(gè)方面的綜合指標(biāo)體系；針對(duì)餐廚廢棄物的多樣性和安全性特點(diǎn)，建立餐廚廢棄物飼料安全評(píng)價(jià)的三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；其中， 11)一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo):包括生物安全指標(biāo)和化學(xué)安全指標(biāo)兩類(lèi)，其中，生物安全性指標(biāo)反映生物因素對(duì)餐廚廢棄物飼料產(chǎn)品的安全性影響，化學(xué)安全性指標(biāo)反映化學(xué)因素對(duì)最終產(chǎn)品的安全性影響； 12)二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo):將一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)細(xì)分為5類(lèi)，包括生物衛(wèi)生指標(biāo)B1、致病菌指標(biāo)B2、重金屬指標(biāo)Cl、有機(jī)污染物指標(biāo)C2和鹽分C3 ； 13)三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo):將二級(jí)指標(biāo)又進(jìn)一步細(xì)分為細(xì)菌總數(shù)TAC、大腸菌群TC、霉菌MY、李斯特菌(Listeria)、沙門(mén)氏菌(Salmonella)、金黃色葡萄球菌SA、鉻(Cr)、鎘(Cd)、砷(As)、鉛(Pb)、汞(Hg)、黃曲霉毒素 AFBl (Aflatoxin BI，AFBl)、六六六 HCH、滴滴涕 DDT 和可溶性氯化物(Cl-)，共計(jì)15類(lèi)，需特別說(shuō)明的是將三級(jí)指標(biāo)攝入水平的差異歸結(jié)于毒性差異中集中表示。` 2)指標(biāo)權(quán)重的確定 通過(guò)步驟I)針對(duì)餐廚廢棄物飼料的安全性涉及到多層次、多因素進(jìn)行的評(píng)價(jià)和對(duì)指標(biāo)重要性的衡量，識(shí)別其貢獻(xiàn)差異從而確定各級(jí)指標(biāo)權(quán)重值，餐廚廢棄物飼料具有多因素、多層次和多目標(biāo)性的特點(diǎn)，結(jié)合基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取的難易程度，測(cè)試樣品數(shù)量以及定量化數(shù)值要求的差異，由此分別采用熵值法和層次分析法來(lái)確定不同層次指標(biāo)的權(quán)重； 3)數(shù)據(jù)的無(wú)因次化處理 為了統(tǒng)一比較標(biāo)準(zhǔn)，考慮到實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的檢測(cè)結(jié)果數(shù)值及其單位的千差萬(wàn)別，需要對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行無(wú)量綱化處理，在數(shù)據(jù)的無(wú)因次化處理中，以該指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)值作為基準(zhǔn)點(diǎn)來(lái)描述檢測(cè)結(jié)果的安全性，其計(jì)算公式為:


2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種餐廚廢棄物飼料產(chǎn)品安全性的評(píng)價(jià)方法，其特征在于，所述步驟2)指標(biāo)權(quán)重的確定的具體步驟如下: I)熵值法確定III級(jí)衛(wèi)生性指標(biāo)和重金屬指標(biāo)的權(quán)重； II)通過(guò)極差變換對(duì)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，為盡量減少評(píng)價(jià)指標(biāo)不同量綱的數(shù)據(jù)差異，通過(guò)歸一化處理后的樣本數(shù)據(jù)在[0，I]區(qū)間內(nèi)；計(jì)算公式如下所示，


3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種餐廚廢棄物飼料產(chǎn)品安全性的評(píng)價(jià)方法，其特征在于，所述步驟4)確立評(píng)價(jià)指標(biāo)的隸屬函數(shù)的算法如下: 首先依據(jù)專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)，相關(guān)法規(guī)及評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，確定安全性相關(guān)等級(jí)各指標(biāo)的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)值，然后選用降半梯形隸屬函數(shù)來(lái)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)指標(biāo)的隸屬度，公式如下:
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種餐廚廢棄物飼料產(chǎn)品安全性的評(píng)價(jià)方法，其特征在于，采用熵值法確定的衛(wèi)生性指標(biāo)中的細(xì)菌總數(shù)TAC和霉菌MY的權(quán)重值分別為0.450和0.550 ；重金屬指標(biāo)As、Hg、Pb、Cd和Cr所對(duì)應(yīng)的權(quán)重值分別為0.167,0.311,0.232,0.177和.0.113。
【文檔編號(hào)】G06Q10/06GK103606031SQ201310537956
【公開(kāi)日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月4日
【發(fā)明者】金宜英, 陳婷, 聶永豐, 孟瀟, 陳鑫 申請(qǐng)人:清華大學(xué)