保護散裝產品的方法和系統的製作方法

2023-10-05 10:55:14 2

專利名稱：保護散裝產品的方法和系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及ー種用於識別、驗證、追蹤和/或鑑定散裝產品的方法和系統，從而保護這類產品及其購買者遠離偽造和非法倍増，所述散裝產品包括諸如種子、穀粒的顆粒以及其它農業相關的廣品。
背景技術：
已經做出多種嘗試來識別、追蹤和鑑定種子、穀粒以及其它散裝易流動的農業相關產品，從而勸阻或防止這類產品的仿造和非法倍増。這些嘗試的主要驅動カ已經為種子、穀粒和農業相關產品開發了以下技術
·新塗層和其它處理，其能夠使得產品以最佳或期望的方式發芽、生長或者表現，而受到諸如天氣(例如，乾旱或者洪水)、害蟲和/或疾病的外界因素的最小幹擾。 植物育種程序，其產生新的植物品系及其種子，所述植物品系及其種子在特定條件下或者經受諸如天氣、害蟲、疾病、除草劑和/或耐化學性的外部因素吋，適於獲得最高產量或其它期望的屬性；以及·生物和遺傳修飾(GM)技術，其產生新的植物品系及其種子，所述植物品系及其種子在特定條件下或者經受諸如天氣、害蟲和/或疾病的外部因素吋，適於獲得最高產量或其它期望的屬性。種子、穀粒和上述類型的其它產品通常以高經濟成本開發，並且可以受到法律實施的植物育種家權利以及其它智慧財產權的保護。但是，所述權利通常難以以實際和經濟有效的方式來實施。例如，購買少量的種子和穀粒是便宜的，並且可以將所述種子和穀粒進行便宜的拷貝和複製，這包括通過容易利用的生物技術手段。因而獲得的非法偽造的產品通常難以與受到法律保護的認證產品區分開來。出售這類偽造產品可能造成原始的認證產品的開發者經濟上受損，並且在某些情況下，不能補償其在開發產品中的投資。另外，通常不易於將經處理的種子、穀粒以及上述類型的其它產品與並不擁有經處理產品的承諾的和/或期望的屬性的未經處理的種子、穀粒或相關產品區分開來。因此，這類產品的購買者通常不能滿意地驗證所購買產品事實上是需要的產品。這將引起農作物失敗，導致巨大的經濟損失。就種子和穀粒而言，會導致食品安全的額外風險。出於這些原因和其它的原因，存在對識別、驗證、追蹤和鑑定種子、穀粒以及其它散裝產品的改進方法和系統的需要。

發明內容
本發明人意識到，存在對ー種用於示蹤並識別種子、穀粒和其它散裝產品批次的改進方法和系統的需要。示蹤劑的數據裝載應該足夠大以至於能夠容納大量批次的識別。示蹤劑本身優選是人肉眼看不見的，然而應當是易於識別的。此外，為了避免摻假和/或倍增，一批散裝產品中的每個顆粒優選都應該被識別為正當地形成該批次的一部分。然而，新的方法和系統必須是適當便宜的，以便使得低價值的散裝材料能被廣泛地使用。本發明一方面提供ー種便於識別ー批包括顆粒的散裝產品的方法。所述方法包括以下步驟將示蹤劑施加到一定數量的顆粒上，所述顆粒的大小與包括所述散裝產品的顆粒的大小大致相同；將第一標誌物施加到所述一定數量的顆粒上；以及將所述一定數量的顆粒添加到所述批次的散裝產品中。所述示蹤劑包括用於識別所述批次散裝產品的數據，所述第一標誌物適於發出人肉眼可見的對激活的響應。所述方法可以進一歩包括將第二標誌物施加到所述批次的散裝產品中的所有顆粒上的步驟。所述第二標誌物適於發出人肉眼看不見的對激活的光譜響應。本發明的另一方面提供ー批包括顆粒的散裝產品。所述批次中的每個顆粒都被施加了第一標誌物，所述第一標誌物在激活時適於發出人肉眼看不見的響應。 所述顆粒的一部分還被施加了示蹤劑和第二標誌物。所述示蹤劑包括用於識別所述批次的散裝產品的數據，並且所述第二標誌物適於響應於激活而發出人肉眼可見的響應。本發明的另一方面提供ー種識別ー批包括顆粒的散裝產品的方法。所述方法包括以下步驟識別所述批次的散裝產品中的至少ー個顆粒，所述至少一個顆粒包括用於識別所述量的散裝產品的數據；通過檢測施加到所述至少一個顆粒以及所述批次的散裝產品中不包括所述數據的一個或多個其它顆粒上的第一標誌物的存在，驗證所述數據是否能代表所述批次的散裝產品；以及從所述至少ー個顆粒獲得所述數據，並且對所述數據進行處理以識別所述量的散裝產品。通過響應於所述第一標誌物的激活可檢測到所述第一標誌物的存在。


以下將僅通過實例並結合附圖描述本發明的少量優選實施方案，附圖中圖I為通過光學顯微鏡在高放大倍數下所拍攝DataDot微粒示蹤劑(taggant)的圖像；圖2為本發明的一個實施方案的便於識別ー批包括顆粒的散裝產品的方法的流程圖；圖3為通過光學顯微鏡在高放大倍數下所拍攝的附著在種子小丸上的DataDot微粒不蹤劑的圖像；圖4A和圖4B為一批種子小丸的圖像,其中包括附著有DataDot全息(hologram)微粒示蹤劑的種子小丸；以及圖5為本發明的一個實施方案的識別ー批包括顆粒的散裝產品的方法的流程圖。詳細描述本發明的實施方案提供了一種用於識別種子、穀粒和其它散裝產品(尤其是農業相關的散裝產品)的方法和系統，由此保護這些產品及其購買者遠離偽造和非法倍増。本發明的實施方案採用隱藏的示蹤劑(即，人肉眼看不見的示蹤劑)，其對於增加安全性是可取的。將示蹤劑(可以包括微顆粒或納米顆粒的示蹤劑)應用到散裝產品的實際顆粒上和/或應用到與散裝產品顆粒具有大致相同尺寸的其它(例如，人造的)顆粒。示蹤劑包括足以識別經標記的顆粒形成其部分的具體散裝產品批次的數據負荷。這種數據的非限制性示例包括微米級(microscopic)或納米級(nanoscopic)文字數字式字符和/或條形碼，利用合適的光學或者電子顯微鏡人肉眼在高放大倍數下可以看見和讀出所述文字數字式字符和/或條形碼。優選地，所述數據包括足以表徵各批散裝產品的信息。隱藏的示蹤劑(即，人肉眼看不見的示蹤劑)對於增加安全性是可取的。但是，關於這點ー個主要的問題是，對ー批散裝產品中的這種示蹤劑的識別，尤其是如果在該批散裝產品中示蹤劑與顆粒的比例或者比率小的情況下。因此，在本發明的實施方案中，將諸如發光染料的標誌物施加到施加了示蹤劑的顆粒上，所述發光染料當用特定波長或頻率的光照射時以人肉眼可見的方式發光或發冷光。例如，所述標誌物可以作為塗層施加，或者包括在用於製造諸如種子小丸的顆粒的材料中。標誌物的存在使得附著有示蹤劑的那些單獨的種子、穀粒或者其它顆粒能夠被容易地識別出並且易於被從ー批散裝產品中挑揀出，用於檢查和獲得示蹤劑數據。在本發明的某些實施方案中，將優選人肉眼看不見的隱藏批次標誌物施加到ー批散裝產品中的所有種子、穀粒或顆粒上。批次標誌物例如可以表現出從發光、吸收、同位素豐度的現象或其它光譜技術等得到的唯一的或者獨特的光譜，這些光譜僅在用靈敏電子檢測器和/或測量裝置詢問時才是可識別的。批次標誌物的存在使得一批散裝產品中的所有 顆粒能夠聯繫起來，從而能夠驗證來自特定示蹤劑的數據代表特定批次的散裝產品。此外，批次標誌物的存在使得能夠檢測摻假(例如，在該批次中的雜質)和/或倍増(例如，用其它顆粒稀釋該批次)。上述示蹤劑、標誌物以及批次標誌物的結合能夠有利地使得散裝產品批次以經濟有效的方式被識別和驗證，這適用於低價的散裝產品。示蹤劑可以被容易且便宜地識別和詢問，尤其當在示蹤劑上塗覆發光標誌物染料吋。由於易於被識別，所以示蹤劑僅需要混入到特定批次中的小部分種子、穀粒或其它散裝產品中。這有利於特別經濟的應用，尤其是因為用於識別示蹤劑的發光標誌物染料僅需要施加到已經附著了示蹤劑的少部分或者少量顆粒上。此外，電子檢測器和/或測量裝置遠比人眼靈敏，因此能夠檢測非常少量的合適的標誌物,例如光譜標誌物。這使得這類標誌物能夠經濟且便宜地施加到一批中的所有種子、穀粒或其它顆粒上，由此確保該批次中的每個種子、穀粒或其它顆粒被標記並且可被識別。批次標誌物不必對任何數據進行編碼，但是將ー批中的所有種子、穀粒或其它顆粒彼此聯繫起來。在本發明的實施方案中所使用的示蹤劑包括Datadot-DNA微粒,其可從DataDotIechnology (澳大利亞)Pty Ltd(www. datadotdna. com/australia/dtaltechnologyindetail dofchtm)中獲得。圖I示出了光學顯微鏡的高放大倍數下的Datadot-DNA微粒110。如圖I所示，Datadot-DNA微粒110包括微盤，大約為沙粒的大小，雷射蝕刻有多行代碼或文字。在某些實例中，可以將唯一的代碼用於待施加微粒的每個項目或資產，並將所述代碼存儲在世界範圍的驗證資料庫內。在其它實例中，微粒簡單地攜帶資產或項目的識別符一例如，汽車製造商所發布的全部車輛識別碼(VIN)。然而，本領域的技術人員將會理解，多種其它合適的微粒和示蹤劑可以可選擇地用於實施本發明的實施方案。例如，通過使用一批產品中代碼的分布可以將較小的點(dot)應用於批次識別。在這種情況下，所述點可以僅具有單個符號，並且各個符號的分布可通過統計學來確定。
在本發明的實施方案中用於識別施加了示蹤劑的顆粒的特定標誌物染料包括發光染料或者螢光染料，這些染料當用特定波長或頻率的光的激活或者照射時能發光。可以選擇所述標誌物染料以發出彩光，從而能相對於顆粒本身的顔色最大化人眼可見的反差。這些標誌物染料的實例包括但不限於以下光增白劑家族the UV-Tex and Tinopal (Ciba製造)，Blankophor (Bayer 製造)，Leucophor (Clariant 製造)，以及 Photine (Hickson andWelch 製造)ο在本發明的實施方案中所使用的光譜標誌物包括Datatrace_DNA粉末，其可從DataDot Technology (澳大利亞)Pty Ltd獲得。Datatrace-DNA粉末是無機陶瓷材料,可以利用高度靈敏的數字電子掃描器(Datatrace Authenticator)經由其光譜信號而單獨追蹤所述Datatrace-DNA粉末。Datatrace-DNA粉末包括微米顆粒或納米顆粒的光譜標誌物或者示蹤劑材料。在本發明的實施方案中所使用的具體光譜標誌物是DATATRACE代碼#八粉末。
然而，本領域的技術人員將會理解，多種其它合適的光譜標誌物或其它標誌物可以可選擇地用於實施本發明的實施方案。圖2是本發明的一個實施方案的便於識別ー批包括顆粒的散裝產品的方法的流程圖。參照圖2，步驟210，將包括用於識別散裝產品批次的數據的示蹤劑施加到一定數量的顆粒上。所述一定數量的顆粒可以包括散裝產品的顆粒或者尺寸與包括散裝產品的顆粒大致相同的其它顆粒。示蹤劑可以包括附著到所述一定數量的顆粒表面上的微粒，所述微粒包括用於識別散裝產品批次的數據。步驟220，將第一標誌物施加到所述一定數量的顆粒上。第一標誌物適於發出人肉眼可見的對激活的響應。第一標誌物可以包括施加到所述一定數量的顆粒上的塗層，所述塗層適於響應於特定波長的光的照射而發光。步驟230，將所述一定數量的顆粒添加到散裝產品批次中。步驟240，將第二標誌物施加到所述批次的散裝產品中的所有顆粒上。第二標誌物適於發出人肉眼看不見的對激活的光譜響應。第二標誌物可以包括施加到該批次的散裝產品中的所有顆粒上的塗層，所述塗層適於在被激活時做出光譜響應。應該注意的是，步驟240對於本發明的所有實施方案而言不是必需的。實施例I以下實施例涉及將示蹤劑(Datadot-DNA)施加到製造出的種子小丸上。從多噸大量的種子中取出60，000-100, 000顆的三批種子，並按照如下將其組合成種子和沙礫小丸。用沸石粉末將沙礫製成小丸，以建成原始種子尺寸的150%大小。包括紫色顔料作為著色劑，紫色為通常用於塗覆種子的最深顏色。對每公斤形成小丸的種子添加15-20gPolybright粉末作為光澤劑(shine),並使用標準的混合聚合物來將粉末與沙石樂結合。在所述過程結束時，將5，000-10，000個微粒添加到10-15ml的混合聚合物中並添加到形成小丸的種子中以作為對小丸最後的結合。與彩色混合物相反，將所述微粒引入到清澈的/白色的混合聚合物中，並將所得到的小丸在靜態烘乾機上烘乾。第一批包括90，000個小丸，其中添加了直徑為I. Omm的10，000個微粒。第二批包括60，000個小丸，其中添加了直徑為O. 5mm的10，000個微粒。第三批包括100，000個小丸，其中添加了 5，OOO個全息(金屬)微粒。從三批的每批中選出1000個小丸，並且在解剖顯微鏡下進行檢查。對具有微粒的小丸的數目進行計數，並將結果顯示在以下的表格I中。表格I
權利要求
1.ー種識別ー批包括顆粒的散裝產品的方法，所述方法包括以下步驟 識別所述批次的散裝產品中的至少ー個顆粒，所述至少一個顆粒包括用於識別所述量的散裝產品的數據； 通過檢測施加到所述至少一個顆粒以及所述批次的散裝產品中不包括所述數據的一個或多個其它顆粒上的第一標誌物的存在，驗證所述數據是否能代表所述批次的散裝產品，其中通過響應於所述第一標誌物的激活可檢測到所述第一標誌物的存在；以及 從所述至少ー個顆粒獲得所述數據，並且對所述數據進行處理以識別所述批次的散裝女ロ)PR O
2.如權利要求I所述的方法，其中識別所述至少一個顆粒的步驟包括以下子步驟 激活施加到所述至少一個顆粒上的第二標誌物；以及 通過檢測對所述激活的響應，識別所述至少一個顆粒； 其中所述響應是人肉眼可檢測到的。
3.如權利要求2所述的方法，其中，通過檢測響應於特定波長的光的照射所發出的光來檢測所述第ニ標誌物。
4.如權利要求I所述的方法，其中，通過檢測所述第一標誌物響應於激活而發出的光譜響應，檢測所述第一標誌物的存在；並且 其中所述光譜響應是人肉眼無法檢測到的。
5.如權利要求I所述的方法，其中從所述至少ー個顆粒獲得所述數據的步驟包括放大並讀取所述數據的步驟。
6.如權利要求I所述的方法，其中從所述至少ー個顆粒獲得所述數據的步驟包括利用電子顯微鏡或者光學顯微鏡讀取所述數據的步驟。
7.如權利要求I所述的方法，其中所述散裝產品包括農業種子或者穀粒。
8.ー種便於識別ー批包括顆粒的散裝產品的方法，所述方法包括以下步驟 將示蹤劑施加到一定數量的顆粒上，所述顆粒的大小與包括所述散裝產品的顆粒的大小大致相同，所述示蹤劑包括用於識別所述批次的散裝產品的數據； 將第一標誌物施加到所述一定數量的顆粒上，所述第一標誌物適於發出人肉眼可見的對激活的響應；以及 將所述一定數量的顆粒添加到所述批次的散裝產品中。
9.如權利要求8所述的方法，其還包括以下步驟 將第二標誌物施加到所述批次的散裝產品中的所有顆粒上，所述第二標誌物適於發出人肉眼看不見的對激活的光譜響應。
10.如權利要求8或9所述的方法，其中所述示蹤劑包括附著到所述一定數量的顆粒表面上的微粒，所述微粒包括用於識別所述批次的散裝產品的數據。
11.如權利要求8或9所述的方法，其中所述第一標誌物包括施加到所述一定數量的顆粒上的塗層，其中所述塗層適於響應於特定波長的光的照射而發光。
12.如權利要求8或9所述的方法，其中所述第二標誌物包括施加到所述批次的散裝產品中所有顆粒上的塗層，其中所述塗層適於在被激活時發出光譜響應。
13.如權利要求8或9所述的方法，其中所述一定數量的顆粒包括所述散裝產品的顆粒。
14.如權利要求8或9所述的方法，其中所述一定數量的顆粒包括農業種子或穀粒。
15.如權利要求8或9所述的方法，其中所述散裝產品包括農業種子或穀粒。
16.ー批包括顆粒的散裝產品，其中 所述批次中的每個顆粒都被施加了第一標誌物，所述第一標誌物在被激活時適於發出人肉眼看不見的響應；以及 所述顆粒的一部分被施加了示蹤劑和第二標誌物，所述示蹤劑包括用於識別所述批次的散裝產品的數據，並且所述第二標誌物適於響應於激活而發出人肉眼可見的響應。
17.如權利要求16所述的ー批散裝產品，其中所述示蹤劑包括附著到所述部分顆粒上的微粒，所述微粒包括用於識別所述批次的散裝產品的數據。
18.如權利要求16所述的ー批散裝產品，其中所述第一標誌物包括施加到所述部分顆粒上的塗層，所述塗層適於響應於特定波長的光的照射而發光。
19.如權利要求16所述的ー批散裝產品，其中所述第二標誌物包括施加到所述批次的散裝產品中所有顆粒上的塗層，所述塗層適於在被激活時發出光譜響應。
20.如權利要求16所述的ー批散裝產品，其中所述部分顆粒包括所述批次的散裝產品中總顆粒的10%或更小的平均量。
21.如權利要求16所述的ー批散裝產品，其中所述散裝產品包括農業種子或穀粒。
22.如權利要求16所述的ー批散裝產品，其中所述部分顆粒包括農業種子或穀粒。
全文摘要
公開了用於識別一批包括顆粒的散裝產品的方法和系統。一種這樣的方法包括以下步驟識別所述批次的散裝產品中的至少一個顆粒，所述至少一個顆粒包括用於識別所述量的散裝產品的數據(510)；通過檢測施加到所述至少一個顆粒以及所述批次的散裝產品中不包括所述數據的一個或多個其它顆粒上的第一標誌物的存在，驗證所述數據是否能代表所述批次的散裝產品(520)；以及從所述至少一個顆粒獲得所述數據，並且對所述數據進行處理以識別所述量的散裝產品(530)。
文檔編號G01N21/00GK102667821SQ201080053067
公開日2012年9月12日 申請日期2010年9月29日 優先權日2009年10月2日
發明者尼爾·馬爾克希, 山卓·拉明斯基, 約翰·克拉特, 葛哈得·福瑞德利克·斯維格斯 申請人:Ag技術財產有限公司