迷你评论文章

前面。食物。科学。抛光工艺。,04 January 2023
秒。食品生物技术
卷2 - 2022 | https://doi.org/10.3389/frfst.2022.1057652

数字创新在大流行后时期向更安全、可持续食品操作:原子力

Sarina Abdul Halim-Lim ¹*, www.雷竞技rebatfrontiersin.org

祈祷的召唤Azuwan Baharuddin¹, www.雷竞技rebatfrontiersin.org

阿拉斯Cherrafi²,

Zul伊 ³,

Adi Ainurzaman伽玛鲁丁 ³,

Wahyudi大卫 ⁴和 www.雷竞技rebatfrontiersin.org

辛格Harsimran位址⁵

¹食品工艺学、食品科学与技术学院,马来西亚Putra大学,Serdang、马来西亚
²Marrakech-Safi EST-Safi,下级法官Ayyad大学,摩洛哥
³生物科学学院,理学院,马来亚大学,马来西亚吉隆坡
⁴食品技术、意大利Bakrie雅加达,印度尼西亚
⁵,昌迪加尔大学机械工程系莫哈里(印度

尽管流行创造了一个不平衡,扰乱了经济在食品工业中,它已经产生了积极的影响加速行业的验收对数字创新(DI)。向数字化的转变是导致食品行业利用创新,可以提供更安全的双重目的和可持续食品业务。本文综合快速增长的文献数字技术作为应对食品安全与可持续发展问题的出现在COVID-19大流行。机会改善十三食品安全管理系统组件和可持续发展三个组件,包括经济、环境和社会被确定。审查确定区块链和物联网在改善食品安全最突出的作用,尤其是组件的可追溯性和监督检查。

1介绍

COVID-19大流行造成大萧条的经济损失,对经济和社会都产生了影响,和瘫痪的世界(林惇和Vakil, 2020年;保罗和Chowdhury, 2020年)。在短期内,流感大流行影响了行业由于食品生产的复杂网络,供应和消费造成劳动力问题(例如,缺乏工人因病检疫措施),工厂倒闭,在货架上粮食短缺,流动性压力为活跃的企业

高效的食品供应链(FSC)意味着可持续的,充分的,负担得起的,安全的食物能提供给最终用户(Kazancoglu et al ., 2022;李et al ., 2021)。压力是由不同的利益相关者与FSC在大流行期间Covid 19由于自由贸易策略,中断,食物防御,食品掺假,和全球化,除了安全、卫生和质量食品(Zhang et al ., 2021)。它是一个突出的领域,使它成功的关键应用先进的技术,以确保一个有效的食品供应链(FSC)。可用的信息仅限于特定的数字技术,但没有以前的研究出版物,总结食品安全潜在的数字技术和可持续性FSC的利益相关者。

通过反射镜,从以前的灾难性的全球事件已经吸取了教训,如西班牙流感或黑死病,灵感导致破坏性技术范式转换,改变大流行后的实践。大流行后时代被认为是政府放松封锁后的时代强加给个人和企业。

食品安全和可持续发展被认为是强烈影响维度的食物系统由于实践COVID-19大流行期间(Galanakis 2020)。在一个长期的基础上,大流行影响整个食品行业食品安全领域,生物活性食品配料、食品安全、和可持续性(Galanakis 2020;Djekic et al ., 2021;钱et al ., 2022)。创新的解决方案需要供应链主要是效率低下,随着约束和需求。边缘的一个重要的全球经济衰退和中断的FSC COVID-19大流行期间,是缺少关键信息的恢复和其他移植面临的挑战流行后时代(关et al ., 2020)。因此,填补目前的差距在文学和同意的建议汗et al。(2021)和Zhang et al。(2021)本研究关注映射数字创新的出现(DI)由于COVID-19流行和评估机会DI的食品安全和可持续性为超出COVID-19流行时代过渡。后COVID-19流行时代见证了生产商、制造商、零售商、政府、和政策制定者都强烈相互联系的识别新兴技术决策,确定和实施关键的解决方案,以及解决关键的挑战在FSC (Quayson et al ., 2020;李et al ., 2021)。本文提出了主题叙事研究旨在回答以下问题:

post-Covid 19 a)有什么问题流行时代的食品安全和可持续性?

b)的机会是什么数字技术应用对食品安全吗?

c)的机会是什么数字技术来创建一个可持续的FSC ?

2研究方法和设计

叙事评论文章是全面、出版物至关重要,客观分析当前状态的主题从理论和语境的观点。文献搜索进行了使用斯高帕斯,网络科学、谷歌学术搜索,它。学者们建议排除会议论文集,确保数据提取是基于质量的来源。本研究中使用的关键字和搜索字符串数字化和食品,流行后和食品,食品行业4.0,数字和流行后和食物,聪明的食品安全,数字和可持续的食品供应链,区块链,和食物。

2.1选择过程

扩大了选择过程使用选定的出版物和出版物的引用是使用英语。定量研究被认为如果主要研究解决了数字化食品供应链。两位研究者评估了识别方法的有效性和可靠性的研究局限性和偏见。定性或概念性的研究集中在更广泛的问题是包括在内。很少有文章关注FSC4.0;然而,文章处理数字技术在FSC过程进行分析获得其改善食品安全和可持续发展的机会。

2.2叙事文学审查过程的步骤

本研究采用(索尼et al ., 2020)qualitative-interpretive方法像扎根理论进行数据分析。审查开始通过阅读确认所选文章内容熟悉,其次是自省反思。然后,打开数据编码通过将重要的单词或短语,这样就可以将整个数据区分开来。在开放编码阶段产生的主题类别然后评估来推断主题之间的联系。这允许二级分类为主要主题。为了保证结果的可靠性,作者分析了数据和讨论,直到达成共识。

3 COVID-19大流行对食品安全的影响和可持续性

COVID-19大流行是一个黑天鹅事件,因为它强调了不可预见的干扰,可能对整个食品供应系统带来灾难性的影响。一些报告讨论的大流行对食品工业的影响食物供给和需求的角度来看,它有一个连锁效应从供需问题食品安全和可持续发展。这个评估确定中断有关食品安全和可持续性扩展在整个供应链的生产、供应、物流、需求和人员。

3.1 COVID-19流行后时代与食品安全有关

尽管没有充分的证据表明SARS-CoV-2通过食物可以转让,但这并不排除这种可能性,SARS-CoV-2将在食物链传播。SARS-CoV-2是食品安全风险,通过接触受感染的食物用不好的卫生习惯以及水处理程序用于处理,如新鲜沙拉或贝类生长(Yu et al ., 2022)。

3.1.1食品安全的感染风险

在前面的事情和冠状病毒爆发,食品被认为是不太可能的传播途径(Galanakis 2020;Rzezutka et al ., 2020)。尽管冠状病毒在人类中主要是通过飞沫和密切接触传播,通过水传播的可能性,其和食物不应该忽视(Ceylan et al ., 2020)。然而,很少有证据显示感染的潜在风险COVID-19从受污染的食物或包的食物(Rzezutka et al ., 2020)。因此,文献的基础上,可以得出结论,SARS-C0V2并不被视为食源性病毒,但在食品供应链的流程被认为是病毒传播的风险很高。

由于COVID-19大流行,对食物的反应计划人员在食品加工设施被设计来指导业务和管理食品行业中的冠状病毒(Galanakis et al ., 2021)。COVID-19危机导致对食物的反应计划人员开发提供指导操作的连续性的食品加工设施和管理食品行业中的冠状病毒。尤其是肉类和家禽加工产业可以被定义为粮食和农业的重要基础设施。计划包括一个层次结构的控制要求清洁、卫生、消毒设施、筛选、和监控的工人COVID-19,生病的员工,管理和教育员工和主管预防冠状病毒的传播(FDA, 2020)。

几个现行的食品安全管理体系(FSMS)标准体现与突发事件相关的需求如BRC, FSC2200, ISO 22000和IFS除了HACCP并不特别大纲需要公司来管理他们的紧急情况。然而,有失踪的定义类型的紧急食品公司可能要地址。处理紧急情况的计划通常包括实施预防措施在适用情况下,指导如何处理可能出现的紧急情况和事故,报告协议,和根本原因分析,必要时修订计划。对于post-Covid 19情况,有一种紧迫感,包括计划在水的情况下,包装,成分污染(Djekic et al ., 2021)。

3.2大流行FSC的可持续性带来怎样的变化呢?

COVID-19大流行造成了不平衡在一个可持续的水平(经济、社会和环境)的全球供应链(Kazancoglu et al ., 2022)。1000强企业,94%以上受到COVID-19大流行(El巴兹和Ruel, 2020年)。FSC的可持续性意味着提供连续性过程以最小的损失,这是一个持续的挑战(Yadav et al ., 2020年)。这个不确定时间危及可持续FSC (Quayson et al ., 2020;李et al ., 2021),农民无法访问来源组成的第一阶段FSC和影响生产能力,和后勤问题发生在FSC,比如困难访问原材料(佩雷拉et al ., 2021)、损失供应商之间的合作和沟通问题的流程(酒吧间招待员et al ., 2021)。FSC管理旨在保护食品安全和质量和业务流程的协调,以确保产品的可持续性和信息流在整个链(Anastasiadis et al ., 2018)。关键教训改变食品行业的动态,当物流网络已经成为企业至关重要的,因为他们需要有效地管理他们的活动处理供应链的中断。管理方法是被迫采取的方法将提供灵活地适应不断变化的条件(琼斯等人。,2021年)。然而,大流行防范措施有积极影响,工业和商业活动的关闭导致生态系统的恢复和减少碳排放水平(Joshi &沙玛,2022)。

3.3数字技术在大流行后时期的作用

COVID-19流行的经验教训从食品安全的角度,必须创建新功能和新常态环境中处理不确定性的方法。大流行后期带来的技术解决方案,虚拟办公室工作,数字支付文化、远程审计,和在线性能监测系统将工业从业人员转变为一个随需应变的模型与永久互联网接入(Accorsi et al ., 2017;琼斯等人。,2021年)。据德勤COVID-19流行加快了77%的ceo的数字化计划和更快和更广泛的采用数据(凯恩et al ., 2020)。

数码解决方案成为最经常讨论长期战略保护供应链从大规模pandemic-caused中断(Quayson et al ., 2020;Abdul et al ., 2021)。数码解决方案的承诺提供灵活性,连接,可见性和敏捷性,都是弹性功能,可以更好地准备供应链管理未来的中断(奎罗斯和Wamba, 2019;Kittipanya-ngam和褐色,2020年;Nasiri et al ., 2020;Quayson et al ., 2020;哈尔德和Coslugeanu, 2022)。

当全球COVID-19影响世界,一个国家实施戒严,这打乱了FSC由于封闭边界,和食物的短缺。食品行业的经济放缓导致电子商务和数字转换激增。餐饮服务提供与数字服务经历了新的机遇,为市民提供免费的非接触式订餐和交互式地图找到免费餐点在大流行期间(李et al ., 2021)。孤立的家庭可以从自治交付订单和接收家居用品机器人。电子商务采用大型和小型供应商和餐厅企业确保消费者食品访问(Abdul et al ., 2021)。

3.3.1迪食品安全系统

创新如聪明和活跃的包装、先进的智能可追溯性系统,新的生物安全安排(例如,促进食品安全文化在食品加工设施和农场),生物农药的应用到农业和工业4.0(例如,区块链、物联网技术)预计将大幅增加在新时代(Galanakis et al ., 2021;Yu et al ., 2022)。这些创新可能会导致新的商业模式,可能会扰乱FSC techno-socioeconomic方式和食品的市场。美国食品和药物管理局(FDA)计划公布相关蓝图针对可追溯食品系统的发展和安全的食品供应(FDA, 2020)。技术,如人工智能、区块链、物联网(物联网),和传感器技术将允许直接跟踪从农场到餐桌的食品和大宗商品(Maragoni-Santos et al ., 2021;拉赫曼et al ., 2021)。先进的可追溯性系统的组合与现代分析和智能工具(例如,远程检查,和根本原因分析)会减少食源性疾病暴发的响应通过使用数据流(Kittipanya-Ngam和褐色,2020年;Yu et al ., 2022)。最新的可以使供应链更明显,减少之间的时间追踪食品的污染来源和缓解行动回应。这些技术也将协助失衡引起的恐慌购买和现货短缺由于极端事件和帮助理解食品污染的原因和解释预测分析(Abdul et al ., 2021;哈尔德和Coslugeanu, 2022)。

控制在大流行时代的主要目标是减少时间延迟疾病的识别他们的来源。实时的健康数据,通过智能手机和手表,收集可用于识别新兴食品爆发人类和动物(Yu et al ., 2022)。利用互联网搜索历史基础上的频率健康查询疾病热点也可以利用(Talari et al ., 2022)。数据分析软件可以把过去的人畜共患疾病信息和社会经济信息在畜牧生产和消费模式(李et al ., 2021)。本地食品实验室测试食品质量应配备监视技术和获得数据存储库来识别威胁来自食品价值链(Jarzębowski et al ., 2020)。健康研究人员、食品安全从业者、流行病学家和地区食品伙伴必须协作改进监测。

拥抱和接受在FSMS IR4.0由于电阻可以是一个挑战,这就是为什么必须清楚地理解机会DI带给FSMS中所示的每个组件表1。数字化在FSMS可以加速FSMS的进步,也不断面临众多障碍方面的设计、实现,和验证食品安全系统。表1回顾了数字技术集成FSMS的机会。

表1

表1。数字技术对食品安全的机会。

迪所示表1常用工具的应用发展的一个可行的FSMS由13个组件。DI确定为食品安全的关键目的区块链,和物联网(RFID),特别是在监控和追溯。可追溯性被定义为编解码器法典委员会(CAC)的能力遵循食品通过指定的运动阶段的生产、加工、分配(CAC / GL60 2006)。理想的智能食品可追溯系统可以跟踪任何食物的位置,它所包含的成分,它的包装在供应链中的任何位置在食品召回有至关重要的作用。关键的挑战,建立一个实用的智能可追溯系统是一个产品可能包含多个成分可能来自不同来源的本地或大量的跟踪数据,仍无法分析(Yu et al ., 2020;Zhang et al ., 2021)。根据文学、区块链和最成熟的DI申请食品安全的目的。虽然区块链最初是用来记录金融交易,其应用已经演变为食品安全的目的,具体以确保粮食生产过程中的数据将使知识的及时披露等来源、批号、生产日期,还生产过程的责任和诚实(拉赫曼et al ., 2021)、食品安全认证(Zhang et al ., 2021),有机产品,帮助促进食品安全(Yadav et al ., 2020年)。

区块链相比,物联网应用程序用于食品安全仍处于初期阶段,仍然需要不断创新来捕获物联网提供的全部潜力。研究建议,便于实时监控和控制,物联网设备,如手机、数码相机、和传感器可以收集和传输数据集中的食品安全数据系统通过wi - fi或其他媒体周et al ., 2022。同样值得注意的是,其他一些技术,如大数据、人工智能(AI),添加剂制造,增强现实显示,高潜力创建智能食品安全实践,然而,他们的成功应用仍然非常有限的证据。AI可以用来构建模型与高精度的识别、预测和决策来处理复杂的食品安全问题通过两种常见的概念,如机器学习和深度学习(金et al ., 2020)。一个伟大的长度仍然需要做的努力和研究在扩大和创新的使用DI改善食品安全计划。

3.4数字技术可持续食品操作

FSC应行业4.0技术集成到其可持续发展策略(Lezoche et al ., 2020)。应对风险和不确定性,数码解决方案似乎是有效的工具实时虽然区块链应用最初是用来记录金融交易,其应用已经演变为了食品安全,尤其是粮食生产过程中确保数据将使快速分享信息,比如起源、批号、生产日期,以及问责制和诚实的制造过程中,食品安全认证、有机产品,有助于促进食品安全,增加消费者的信任烟草et al ., 2022)。根据(Kumar et al ., 2022等),数字技术大数据(BD)区块链,物联网(物联网)增强可持续性在FSC (烟草et al ., 2022)。在本节中,我们提出的影响行业4.0技术在经济、环境和社会绩效。表2总结了迪给食品带来操作的机会。

表2

表2。DI走向可持续食品操作的机会。

追溯区块链提供的机会是最发表文章的可持续性,因为它允许客户来跟踪他们的产品从供应链的开始。因此客户放心的质量(源和新鲜度)和安全的产品(赵et al ., 2019)。而购买,消费者可以通过安全验证产品合格和固定数据使用二维码。反腐败和欺诈行为环境是解决由于数据透明度,certifiability和问责制(Tiscini et al ., 2020)。从经济来看,金融效率是改善通过点对点交易。在这一过程中,交易的成本和风险最小化是由于系统批准付款的能力没有第三信任方(2018年,的的黎波里和。施密德胡贝尔表示)。进一步,区块链的高质量保证认证市场的产品价值上升,因此价格和收入是积极影响(Tiscini et al ., 2020)。至于环境效益,消耗的资源,如纸和食物浪费减少通过先进的可追溯性(冯et al ., 2020)。即区块链证明其效率在废物最少化食品召回(Krzyzanowski Guerra和男孩,2022年)。

物联网增加消费者满意度通过提供详细的产品信息质量,安全,和可持续性的需求(Jagtap et al ., 2021)。根据(穆萨和Basir, 2021),物联网的工具和传感器可以有效地共享实时数据和增加产量。此外,物联网提高连通性、生产力和盈利能力(哈桑et al ., 2022)。物联网支持能源和水资源的有效利用和控制废物产生通过实时监控(库克et al ., 2022)。

大数据的使用是需要应对日益复杂的FSC管理受益于生成的数据有效决策支持(平底渔船et al ., 2018)。成本最小化是由于灌溉方式改进基于数据分析。支持绿色实践,因此,土壤是守恒的,尽量减少温室气体排放,避免使用化学物质和用垃圾填(Rejeb et al ., 2021)。双相障碍的另一个用途是分析客户意见对食品质量和安全通过社交媒体(辛格et al ., 2018)。BD和物联网提供和跟踪信息在FSC(每一部分库克et al ., 2022)。

人工智能工具是必要的向更可持续的食物运输系统(Camarena 2020)。的工具中,传感系统和机器学习算法提高生产率和产量(Chlingaryan et al ., 2018)。积极影响是观察到的产量和氮管理最少的运营成本和环境影响而通过传感系统(Sharma et al ., 2020)。

4.0自主机器人是一个必要的工具在工业处理困难,劳动力昂贵和耗时的操作(哈桑et al ., 2022)。肉里的供应链,自动化提高效率,减少人工操作,处理熟练劳动力短缺和处理员工的可用性(Barbut 2020)。根据Duong et al。(2020),减少浪费和服务时间因为自主机器人的应用在预测和生产管理。其他技术正在改善供应链的可持续性等云计算,cyber-physical系统、添加剂制造,数字双胞胎,和模拟。

除了云计算,这些技术的实现仍处在起步阶段在FSC (斯麦塔纳et al ., 2021;烟草et al ., 2022;哈桑et al ., 2022)。Mahroof et al。(2022)表明,双胞胎数字和模拟可以减少仓库浪费和成本,除了准备应急计划经理。加法制造,新的食物来源可以添加到满足客户需求和3 d生物打印(减少环境影响烟草et al ., 2022)。斯麦塔纳et al。(2021)考虑到CPS是更有营养和可持续的关键工程技术小说食物系统。

事实上,行业4.0技术和集成互联共同达到一个安全的,安全的,可持续的食物系统。实现不同的技术导致降低运营成本,提高收益,和更高的盈利能力。此外,遥感,跟踪想象和自动化减少负面环境影响包括浪费,食物损失,温室气体排放和自然资源耗竭。对产品质量和安全,实时通知客户满意和信任改善。进一步,劳动风险、错误和手动努力缩短和向更高发展数字技能。值得注意的是,文学更重视经济和减少对环境的可持续性。物联网、大数据和区块链主要是应用于FSC的可持续性。文献表明,目标之前和post-Covid 19大流行食品行业仍然是保护消费者通过确保食品安全在FSC和减少粮食损失和对环境的影响。

4结论和未来的研究视角

回顾揭示了一些食品安全和可持续发展的影响和区域未来值得探索在大流行后时期。有关人员在该行业工作,结果至少提供三个层次的重要见解。第一,文献合成解释COVID-19大流行可能直接导致危害整个食物链通过食物,但DI由于大流行的快速应用程序可以提高食品安全实践和带来混合效应对可持续性供应链的大流行后时期。第二,提出研究提出了数字合成技术集群的建议,使食品安全最后与个人在FSC技术具体的可持续发展机会。

简而言之,这项工作开展的机会弹性FSC DI在两个重要方面,可持续发展和食品安全。COVID-19事件加剧了讨论数字技术如何使食品体系的弹性。区块链的技术主要是扩大了使用对食品安全的能力主要是由于数据安全的可追溯性,监视和检查,对于可持续性(社会和经济)。IoT-based未来有前途的技术解决方案,大多数研究和实施改善食品安全的监控。区块链的婚姻和物联网可追溯食品系统的领先者。研究强调,DI可以帮助建立一个可持续的食物系统。然而,尽管生产世界上70%的食物,多尖端DI在食品系统是无法进入小型企业。公平问题数据(例如可寻性、可访问性、互操作性和可重用性(公平)),数据质量,缺乏标准化使它成为一个挑战使用DI的食物系统。

关于未来的研究方向,重要的是要注意,FSC风险管理是发达地区的区域的研究早在COVID-19中断,但是迪与FSMS的集成可能带来新的机遇。基于文学、四个领域值得未来勘查;

•的经验,可以从FSC的流行时代减轻问题,准备未来的大流行。

•的细节评估食品安全和可持续的组件的相关数字技术的集群。

•迪内嵌入人方面保证食品安全和可持续FSC系统。

•基础设施可以满足所有的要求新技术仍缺乏食品安全系统。

作者的贡献

概念化:SH-L。数据管理:AA和AC。资金收购:SH-L。调查:SH-L和子。方法:SH-L和WD。项目管理:子和SH-L。资源:SH-L和子。软件:WD。监督:SH-L。可视化:海关。原创作品:草案SH-L、子和WD。 Writing—review and editing: ZI, AA, HS, and AJ. All authors have read and agreed to the published version of the manuscript.

资金

这项研究是由马来西亚的高等教育通过马来西亚Putra大学(德意志联邦共和国/ 1/2022 / SS02 /芬欧蓝/ 02/1)。

的利益冲突

作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。

出版商的注意

本文表达的所有索赔仅代表作者,不一定代表的附属组织,或出版商、编辑和审稿人。任何产品,可以评估在这篇文章中,或声称,可能是由其制造商,不保证或认可的出版商。

引用

阿卜杜勒·S。,Khan, R., Yu, Z., Umar, M., Lopes De Sousa Jabbour, A. B., and Mor, R. S. (2021). Tackling post-pandemic challenges with digital technologies: An empirical study.j .对策系统。正,等内容。5 (1),36-57。doi: 10.1108 / jeim - 01 - 2021 - 0040