食品追溯體系的研究進展

1、食品追溯體系的研究進展于艷梅目錄食品追溯體系的發(fā)展趨勢3.食品追溯體系的技術應用2.食品追溯體系的概況1食品追溯體系的概念1.1食品追溯體系的作用1.2食品追溯體系發(fā)展現狀1.3食品追溯體系研究對象2.1食品追溯體系應用技術2.2Hot Tip農產品（尤其是食品）對人體及其健康尤其重要，它是維持人體生命健康、成長、發(fā)育的物質基礎。農產品的安全是預防疾病、增進人體健康的基本條件和保證。自20世紀70年代起，由農產品所引發(fā)的各類病癥層出不窮，如瘋牛病、口蹄疫、禽流感等。在中國也相繼發(fā)生了很多影響較大的食品質量安全事件，如劣質奶粉事件、蘇丹紅事件、瘦肉精食物中毒事故、“三鹿奶粉”事件，以及最近的“毒

2、菜”、黑心棉、“牛肉膏”等多起食品安全事件?，F實生活中無處不在的潛在的食品安全事件，嚴重影響了消費者對產品的信任度，甚至威脅著人類身體健康和生命安全。食品安全問題已經成為世界關注的焦點，引起人們的高度重視。目前許多國家已經建立了相對比較完善的食品安全追溯體系，現已成為監(jiān)管食品安全不可或缺的重要手段。因此建立食品安全追溯體系是我國監(jiān)管食品安全刻不容緩的責任和義務。LOGO1 食品追溯體系的概況食品追溯體系(Food traceability system)建立在食品供應鏈管理思想基礎上的一系列機制的有機整體，通過特定的登記識別系統(tǒng)平臺管理和數據收集涵蓋整個食品供應鏈，從原材料的產地信息、產品的加

3、工過程、流通過程、直到最終用戶，從而使食品生產全過程完全透明化、可控化與可視化，能夠為消費者提供準確而詳細的食品安全信息，增加消費者信心它包括從供應鏈上游到下游的跟蹤(racking, Top-down traceability,如圖1-1所示)從下游到上游的追溯(racing, Bottom-up traceability,如圖1-2所示) 。跟蹤是指向下游溯源，也即從供應鏈上游到下游，從農場、食品原材料供應商、加工商、運輸商到銷售商，主要用于查找質量問題的原因，確定產品原產地和特征。追溯是指往上游溯源，即從供應鏈下游至上游，也就是消費者發(fā)現了在銷售點購買的食品存在質量問題時，可以從此處向上

4、進行追溯，最終確定問題所在,主要用于召回有質量問題的食品。1.1 食品追溯體系的概念圖1-1 跟蹤圖1-2 追溯1.2 食品追溯體系的意義1.2.3 提高農產品/食品加工企業(yè)管理和食品物流鏈管理并強化食品供應鏈上的各企業(yè)責任1.2.1 食品追溯體系起著承上啟下的紐帶作用食品追溯體系的意義1.2.2 有利于追溯問題的根源并召回問題食品食品供應鏈1.2 食品追溯體系的意義1.2.4 食品追溯體系增強了產品的可信度和透明度，保護消費者知情權食品追溯體系的意義1.2.5 實施食品追溯體系可打破貿易壁壘，擴大食品國際貿易和提高企業(yè)競爭力1.2.6 推動電子技術的發(fā)展1.3 食品追溯體系國內外的發(fā)展現狀1

5、.3.11.3.2國外現狀國內現狀國外現狀食品追溯體系國內外的發(fā)展現狀 在歐盟等許多發(fā)達國家，為了確保食品質量安全，加強對產品安全管理，將食品追溯體系納入到法律框架下。美國集中運用條碼(bar codes)識別、射頻識別(Radio Frequency Identification, RFID)等電子標識，建立了一套國家動物身份識別系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以快速追溯到每頭動物的源頭，并能快速識別出可能患同樣疫病的其他動物。并且要求在美國國內和外國所有在食品供應鏈上的企業(yè)必須建立并保存相關食品流通的全程記錄，以便進行食品安全跟蹤與追溯。加拿大實施活牛及牛肉制品標識制度，活牛采用條形碼、塑料懸掛耳標或兩個電

6、子紐扣耳標來標識初始牛群，而牛肉制品采用符合標準的條碼來標識。目前，加拿大最大的豬肉生產和加工商楓葉食品公司已利用DNA鑒定技術建立了豬肉生產與消費鏈之間的追溯體系，這個系統(tǒng)可以在短時間內對其銷往各處的豬肉產品一直追溯到提供此肉的肉豬的出生地點，保證消費者所購買的每一塊動物肉能夠追溯到它所來源的動物。日本在牛肉生產供應體系中全面實施信息可追溯系統(tǒng)，通過在商品包裝上安裝IC卡，讀出生產流通各階段的相關信息，并存入服務器。消費者可以通過互聯網確認牛的產地、品種、出生時間、屠宰日期及流通過程。目前，EANUCC系統(tǒng)是使用最廣泛的食品追溯系統(tǒng)，全世界己有20多個國家和地區(qū)采用，它可以對食品供應鏈上的每

7、一個環(huán)節(jié)進行有效的標識，建立起對各環(huán)節(jié)信息的管理、傳遞和交換，實現對農產品有效的追溯。國內現狀食品追溯體系國內外的發(fā)展現狀 我國農產品質量安全溯源機制的建立相對較晚，但已取得了一定的成效。目前，在農業(yè)部推動下，已經在牛肉、蔬菜、水果、水產品等方面開展實施溯源系統(tǒng)的試點，并取得了很好的效果。清華同方集團開發(fā)了一套RFID食品追溯管理系統(tǒng)，利用RFID先進技術并依托網絡技術及數據庫技術，實現信息融合、查詢、監(jiān)控，為每一個生產階段以及分銷到最終消費領域的過程中提供針對每件貨品安全性、食品成分來源及庫存控制的合理決策，實現食品安全預警機制。并于2009年啟動“中國條碼推進工程”，推動EANUCC系統(tǒng)在

8、食品供應鏈的跟蹤與追溯方面的應用，建立“無公害蔬菜質量追溯系統(tǒng)”。2008年北京市綜合運用IC卡、RFID電子標簽的智能讀寫、加密通信等功能，結合對運輸車輛的全球定位系統(tǒng)(Global Positioning Systems, GPS)和溫度、濕度自動記錄裝置，實現從生產基地經加工企業(yè)、物流配送中心到銷售的全過程控制。2 食品追溯體系的技術應用2.1 食品追溯體系的研究對象2.2 食品追溯體系的應用技術介紹2.1 食品追溯體系的研究對象2 食品追溯體系的技術應用溯源系統(tǒng)涉及多個行為主體，包括原料供應者、農產品生產者、農產品加工者、農產品銷售者、消費者、質量認證機構、政府監(jiān)管部門以及第三方溯源平

9、臺提供商。農產品溯源系統(tǒng)的各個主體及其在系統(tǒng)中起到的作用如表2-1所示。溯源流程是產品信息在經濟主體之間的傳遞和流動過程，明確追溯體系的研究對象是建立一個有寬度、深度和精確度的追溯體系的必要條件。溯源過程中利用信息技術建立多網絡食品溯源系統(tǒng)和溯源信息共享平臺，實現各相關方之間信息共享是食品溯源體系的一個關鍵。以下將從整個食品供應鏈上所涉及的各環(huán)節(jié)介紹食品追溯體系所采用的先進電子技術。表2-1農產品溯源系統(tǒng)的經濟主體及其作用2 食品追溯體系的技術應用2.2 食品追溯體系的應用技術介紹根據食品供應鏈上的主體，可將產品質量安全可追溯系統(tǒng)分為四個子系統(tǒng)：產地管理系統(tǒng)、生產管理系統(tǒng)、指標管理系統(tǒng)和溯源管

10、理系統(tǒng)。以下從這四個子系統(tǒng)介紹食品追溯體系的技術應用。產地管理系統(tǒng)是對產地環(huán)節(jié)的自然環(huán)境、投入品、生產環(huán)節(jié)信息的管理。溯源管理系統(tǒng)提供多種服務接口面向用戶提供相應的服務，是系統(tǒng)的展現層。指標管理系統(tǒng)采用FMECA等方法，針對產品的特點，確定影響其質量安全的指標要素并對其進行管理。生產管理系統(tǒng)涵蓋了從原材料采購到終產品銷售全過程的信息管理，是整個系統(tǒng)的基礎。產地管理系統(tǒng)生產管理系統(tǒng)指標管理系統(tǒng)溯源管理系統(tǒng)食品追溯體系2.2 食品追溯體系的應用技術介紹產地管理系統(tǒng)農田水分遠程監(jiān)測原料出廠信息記錄地理系統(tǒng)監(jiān)測技術精準施肥2.2 食品追溯體系的應用技術介紹一個完善的追溯體系就是要保證產品信息流的不斷鏈

11、和真實性，而標識技術是食品追溯系統(tǒng)實現食品供應鏈各環(huán)節(jié)間信息連接的最為關鍵技術。自動識別技術是通過計算機和通信相結合，利用計算機系統(tǒng)對食品個體統(tǒng)一標識的信息化數據進行自動編碼、自動識別、自動采集，并輸入計算機的一種信息技術。它能夠對食品進行跟蹤識別，進而實現食品追溯。生產加工管理系統(tǒng)生物識別RFID技術條碼識別技術磁卡識別技術光字符識別基因分析技術2.2 食品追溯體系的應用技術介紹條碼識別技術 條碼識別技術是集編碼、符號表示、印刷、識別、數據收集和處理為一體的技術。條碼是由一組排列規(guī)則的條、空及對應字符組成的表示一定信息的符號。它是利用光電掃描設備識讀條碼符號，并迅速準確地將信息錄入到計算機進

12、行數據處理，從而實現自動化管理的目的。目前常用條碼標識有：一維條碼：商品條碼EAN條碼和UPC條碼，物流條碼39條碼、交叉25碼和UCC/EAN-128條碼；二維條碼有行排式二維條碼，如PDF417 Code；矩陣式二維條碼，QR Code等。UCC/EAN編碼系統(tǒng)無線射頻識別(Radio Frequency Identification, RFID)技術 由射頻標簽、讀寫器和天線三部分組成，射頻標簽和讀寫器之間互相不接觸并利用感應、無線電波或微波進行數據通信，從而達到識別目的。它可以存儲大量的信息，可同時讀取多個識別對象，且識別過程不須人的參與，抗惡劣環(huán)境、保密性強。RFID技術發(fā)展迅速，清

13、華同方RFID食品追溯體系管理系統(tǒng)利用RFID先進技術并依托網絡技術及數據庫技術，實現了信息融合、查詢、監(jiān)控，可對食品供應鏈的全過程進行產品追蹤。RFID技術發(fā)展異常迅速，可應用于很多領域，如鐵路車輛的自動識別、動物的跟蹤和管理、貨物的跟蹤及物品監(jiān)視等。生物識別技術 生物識別（Biometrics）是指通過計算機利用人體所固有的生理特征或行為特征來進行個人身份鑒定的技術。生理特征與生俱來，多為先天性的；行為特征則是習慣使然，多為后天性的。生理和行為特征統(tǒng)稱為生物特征。通常用來鑒定人的身份的生物特征包括：指紋、掌紋、虹膜、臉像、聲音、筆跡等。基因分析技術 在基因追溯系統(tǒng)中，基因分析技術是通過聚合

14、酶鏈式反應（Polymerase Chain Reaction, PCR）原理實現的26。Giese27列舉了基因分析技術在可追溯系統(tǒng)中的應用實例。其他識別技術 包括光學字符識別技術、磁卡識別技術等。光字符識別技術（Optical Character Recognition, OCR），是利用光學與文字進行識別的技術，這種技術能夠通過光學的機制來識別字符。磁卡識別技術應用了物理學和磁力學的基本原理。磁條就是一層薄薄的由定向排列的鐵性氧化粒子組成的材料（也稱為涂料），用樹脂粘合在一起并粘在諸如紙或塑料這樣的非磁性基片上，形成磁卡。故障模式、影響與危害性分析( Fault Modes Effect

15、s Analysis, FMEA)是分析產品中每一個可能的故障模式并確定其對該產品及上層次產品所產生的影響，以及把每一個故障模式按其影響的嚴重程度、同時考慮故障模式發(fā)生概率與故障危害程度予以分類的一種分析技術。FMECA是一種自下而上、簡單而高效的歸納分析方法。采用FMECA技術可研究分析產品追溯的關鍵控制點，包括關鍵控制環(huán)節(jié)和關鍵控制要素。指標管理系統(tǒng)危害分析與關鍵控制點 (Hazard Analysis and Critical Control Point, HACCP)是鑒別、評價和控制食品安全至關重要的危害的一種體系。HACCP對產品可進行危害分析（包括危害識別、危害評估和制定控制措施

16、），確定關鍵控制點并對其監(jiān)控，通過驗證、分析原因建立糾偏程序，并正確記錄關鍵控制點及其糾正措施，從而建立有效的記錄和保存系統(tǒng)?？傊陨蟽煞N技術方法均可以用于食品追溯體系的指標管理系統(tǒng)。2.2 食品追溯體系的應用技術介紹此外，對實施可追溯系統(tǒng)的產品，在其各個生產環(huán)節(jié)，可以實行ISO9000認證、GMP（良好操作規(guī)范）、SSOP（衛(wèi)生標準操作程序）等質量控制方法，從而實現可追溯系統(tǒng)的產品信息標識唯一和全過程追溯，一旦發(fā)生食品安全問題，可以有效地追蹤到食品的源頭，及時召回不合格產品，將損失降到最低。2.2 食品追溯體系的應用技術介紹溯源管理系統(tǒng)手機短信超市觸摸屏網站移動溯源終端電話消費者監(jiān)管部門、消

17、費者監(jiān)管部門2.2 食品追溯體系的應用技術介紹監(jiān)管部門、消費者消費者2.2 食品追溯體系的應用技術介紹糧油產品多平臺溯源結構圖2.2 食品追溯體系的應用技術介紹移動溯源終端采用微電子技術，基于通用無線分組業(yè)務（general packer radio service, GPRS）研發(fā)出的，由溯源主板和GPRS通信模板組成。在沒有有線網絡環(huán)境下移動溯源終端可實現產品質量追溯，便于監(jiān)管機構隨時、隨地對產品質量進行監(jiān)管，該移動終端同樣適用于其它農產品質量監(jiān)管。糧油產品質量安全可追溯系統(tǒng)Internet為開發(fā)平臺，基于SOA架構，采用面向對象的開發(fā)思想、三層架構體系和基于角色權限動態(tài)分配技術，實現了網絡、短信、移動終端等多種追溯方式。3 食品追溯體系的發(fā)展趨勢食品溯源體系的建設是一個長期的過程，由于當前世界食品安全問題得到國際社會和大多數國家的重視，因此會有越來越多的國家將食品追溯體系