食品追溯體系的研究進(jìn)展

1、食品追溯體系的研究進(jìn)展于艷梅目錄食品追溯體系的發(fā)展趨勢(shì)3.食品追溯體系的技術(shù)應(yīng)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(xiàn)狀1.3食品追溯體系研究對(duì)象2.1食品追溯體系應(yīng)用技術(shù)2.2Hot Tip農(nóng)產(chǎn)品（尤其是食品）對(duì)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(zhì)基礎(chǔ)。農(nóng)產(chǎn)品的安全是預(yù)防疾病、增進(jìn)人體健康的基本條件和保證。自20世紀(jì)70年代起，由農(nóng)產(chǎn)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(zhì)量安全事件，如劣質(zhì)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。現(xiàn)實(shí)生活中無處不在的潛在的食品安全事件，嚴(yán)重影響了消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)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(jīng)成為世界關(guān)注的焦點(diǎn)，引起人們的高度重視。目前許多國家已經(jīng)建立了相對(duì)比較完善的食品安全追溯體系，現(xiàn)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(zé)任和義務(wù)。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(yīng)鏈管理思想基礎(chǔ)上的一系列機(jī)制的有機(jī)整體，通過特定的登記識(shí)別系統(tǒng)平臺(tái)管理和數(shù)據(jù)收集涵蓋整個(gè)食品供應(yīng)鏈，從原材料的產(chǎn)地信息、產(chǎn)品的加

3、工過程、流通過程、直到最終用戶，從而使食品生產(chǎn)全過程完全透明化、可控化與可視化，能夠?yàn)橄M(fèi)者提供準(zhǔn)確而詳細(xì)的食品安全信息，增加消費(fèi)者信心它包括從供應(yīng)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(yīng)鏈上游到下游，從農(nóng)場(chǎng)、食品原材料供應(yīng)商、加工商、運(yùn)輸商到銷售商，主要用于查找質(zhì)量問題的原因，確定產(chǎn)品原產(chǎn)地和特征。追溯是指往上游溯源，即從供應(yīng)鏈下游至上游，也就是消費(fèi)者發(fā)現(xiàn)了在銷售點(diǎn)購買的食品存在質(zhì)量問題時(shí)，可以從此處向上

4、進(jìn)行追溯，最終確定問題所在,主要用于召回有質(zhì)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(nóng)產(chǎn)品/食品加工企業(yè)管理和食品物流鏈管理并強(qiáng)化食品供應(yīng)鏈上的各企業(yè)責(zé)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(yīng)鏈1.2 食品追溯體系的意義1.2.4 食品追溯體系增強(qiáng)了產(chǎn)品的可信度和透明度，保護(hù)消費(fèi)者知情權(quán)食品追溯體系的意義1.2.5 實(shí)施食品追溯體系可打破貿(mào)易壁壘，擴(kuò)大食品國際貿(mào)易和提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力1.2.6 推動(dòng)電子技術(shù)的發(fā)展1.3 食品追溯體系國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀1

5、.3.11.3.2國外現(xiàn)狀國內(nèi)現(xiàn)狀國外現(xiàn)狀食品追溯體系國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀 在歐盟等許多發(fā)達(dá)國家，為了確保食品質(zhì)量安全，加強(qiáng)對(duì)產(chǎn)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(yùn)用條碼(bar codes)識(shí)別、射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification, RFID)等電子標(biāo)識(shí)，建立了一套國家動(dòng)物身份識(shí)別系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以快速追溯到每頭動(dòng)物的源頭，并能快速識(shí)別出可能患同樣疫病的其他動(dòng)物。并且要求在美國國內(nèi)和外國所有在食品供應(yīng)鏈上的企業(yè)必須建立并保存相關(guān)食品流通的全程記錄，以便進(jìn)行食品安全跟蹤與追溯。加拿大實(shí)施活牛及牛肉制品標(biāo)識(shí)制度，活牛采用條形碼、塑料懸掛耳標(biāo)或兩個(gè)電

6、子紐扣耳標(biāo)來標(biāo)識(shí)初始牛群，而牛肉制品采用符合標(biāo)準(zhǔn)的條碼來標(biāo)識(shí)。目前，加拿大最大的豬肉生產(chǎn)和加工商楓葉食品公司已利用DNA鑒定技術(shù)建立了豬肉生產(chǎn)與消費(fèi)鏈之間的追溯體系，這個(gè)系統(tǒng)可以在短時(shí)間內(nèi)對(duì)其銷往各處的豬肉產(chǎn)品一直追溯到提供此肉的肉豬的出生地點(diǎn)，保證消費(fèi)者所購買的每一塊動(dòng)物肉能夠追溯到它所來源的動(dòng)物。日本在牛肉生產(chǎn)供應(yīng)體系中全面實(shí)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(chǎn)流通各階段的相關(guān)信息，并存入服務(wù)器。消費(fèi)者可以通過互聯(lián)網(wǎng)確認(rèn)牛的產(chǎn)地、品種、出生時(shí)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(gè)國家和地區(qū)采用，它可以對(duì)食品供應(yīng)鏈上的每

7、一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效的標(biāo)識(shí)，建立起對(duì)各環(huán)節(jié)信息的管理、傳遞和交換，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品有效的追溯。國內(nèi)現(xiàn)狀食品追溯體系國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀 我國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全溯源機(jī)制的建立相對(duì)較晚，但已取得了一定的成效。目前，在農(nóng)業(yè)部推動(dòng)下，已經(jīng)在牛肉、蔬菜、水果、水產(chǎn)品等方面開展實(shí)施溯源系統(tǒng)的試點(diǎn)，并取得了很好的效果。清華同方集團(tuán)開發(fā)了一套R(shí)FID食品追溯管理系統(tǒng)，利用RFID先進(jìn)技術(shù)并依托網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及數(shù)據(jù)庫技術(shù)，實(shí)現(xiàn)信息融合、查詢、監(jiān)控，為每一個(gè)生產(chǎn)階段以及分銷到最終消費(fèi)領(lǐng)域的過程中提供針對(duì)每件貨品安全性、食品成分來源及庫存控制的合理決策，實(shí)現(xiàn)食品安全預(yù)警機(jī)制。并于2009年啟動(dòng)“中國條碼推進(jìn)工程”，推動(dòng)EANUCC系統(tǒng)在

8、食品供應(yīng)鏈的跟蹤與追溯方面的應(yīng)用，建立“無公害蔬菜質(zhì)量追溯系統(tǒng)”。2008年北京市綜合運(yùn)用IC卡、RFID電子標(biāo)簽的智能讀寫、加密通信等功能，結(jié)合對(duì)運(yùn)輸車輛的全球定位系統(tǒng)(Global Positioning Systems, GPS)和溫度、濕度自動(dòng)記錄裝置，實(shí)現(xiàn)從生產(chǎn)基地經(jīng)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(shù)應(yīng)用2.1 食品追溯體系的研究對(duì)象2.2 食品追溯體系的應(yīng)用技術(shù)介紹2.1 食品追溯體系的研究對(duì)象2 食品追溯體系的技術(shù)應(yīng)用溯源系統(tǒng)涉及多個(gè)行為主體，包括原料供應(yīng)者、農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)者、農(nóng)產(chǎn)品加工者、農(nóng)產(chǎn)品銷售者、消費(fèi)者、質(zhì)量認(rèn)證機(jī)構(gòu)、政府監(jiān)管部門以及第三方溯源平

9、臺(tái)提供商。農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)的各個(gè)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(chǎn)品信息在經(jīng)濟(jì)主體之間的傳遞和流動(dòng)過程，明確追溯體系的研究對(duì)象是建立一個(gè)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(shù)建立多網(wǎng)絡(luò)食品溯源系統(tǒng)和溯源信息共享平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)各相關(guān)方之間信息共享是食品溯源體系的一個(gè)關(guān)鍵。以下將從整個(gè)食品供應(yīng)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(jìn)電子技術(shù)。表2-1農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)主體及其作用2 食品追溯體系的技術(shù)應(yīng)用2.2 食品追溯體系的應(yīng)用技術(shù)介紹根據(jù)食品供應(yīng)鏈上的主體，可將產(chǎn)品質(zhì)量安全可追溯系統(tǒng)分為四個(gè)子系統(tǒng)：產(chǎn)地管理系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、指標(biāo)管理系統(tǒng)和溯源管

10、理系統(tǒng)。以下從這四個(gè)子系統(tǒng)介紹食品追溯體系的技術(shù)應(yīng)用。產(chǎn)地管理系統(tǒng)是對(duì)產(chǎn)地環(huán)節(jié)的自然環(huán)境、投入品、生產(chǎn)環(huán)節(jié)信息的管理。溯源管理系統(tǒng)提供多種服務(wù)接口面向用戶提供相應(yīng)的服務(wù)，是系統(tǒng)的展現(xiàn)層。指標(biāo)管理系統(tǒng)采用FMECA等方法，針對(duì)產(chǎn)品的特點(diǎn)，確定影響其質(zhì)量安全的指標(biāo)要素并對(duì)其進(jìn)行管理。生產(chǎn)管理系統(tǒng)涵蓋了從原材料采購到終產(chǎn)品銷售全過程的信息管理，是整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。產(chǎn)地管理系統(tǒng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)指標(biāo)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(yīng)用技術(shù)介紹產(chǎn)地管理系統(tǒng)農(nóng)田水分遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)原料出廠信息記錄地理系統(tǒng)監(jiān)測(cè)技術(shù)精準(zhǔn)施肥2.2 食品追溯體系的應(yīng)用技術(shù)介紹一個(gè)完善的追溯體系就是要保證產(chǎn)品信息流的不斷鏈

11、和真實(shí)性，而標(biāo)識(shí)技術(shù)是食品追溯系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)食品供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)間信息連接的最為關(guān)鍵技術(shù)。自動(dòng)識(shí)別技術(shù)是通過計(jì)算機(jī)和通信相結(jié)合，利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)食品個(gè)體統(tǒng)一標(biāo)識(shí)的信息化數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)編碼、自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)采集，并輸入計(jì)算機(jī)的一種信息技術(shù)。它能夠?qū)κ称愤M(jìn)行跟蹤識(shí)別，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)食品追溯。生產(chǎn)加工管理系統(tǒng)生物識(shí)別RFID技術(shù)條碼識(shí)別技術(shù)磁卡識(shí)別技術(shù)光字符識(shí)別基因分析技術(shù)2.2 食品追溯體系的應(yīng)用技術(shù)介紹條碼識(shí)別技術(shù) 條碼識(shí)別技術(shù)是集編碼、符號(hào)表示、印刷、識(shí)別、數(shù)據(jù)收集和處理為一體的技術(shù)。條碼是由一組排列規(guī)則的條、空及對(duì)應(yīng)字符組成的表示一定信息的符號(hào)。它是利用光電掃描設(shè)備識(shí)讀條碼符號(hào)，并迅速準(zhǔn)確地將信息錄入到計(jì)算機(jī)進(jìn)

12、行數(shù)據(jù)處理，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理的目的。目前常用條碼標(biāo)識(shí)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(shí)別(Radio Frequency Identification, RFID)技術(shù) 由射頻標(biāo)簽、讀寫器和天線三部分組成，射頻標(biāo)簽和讀寫器之間互相不接觸并利用感應(yīng)、無線電波或微波進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，從而達(dá)到識(shí)別目的。它可以存儲(chǔ)大量的信息，可同時(shí)讀取多個(gè)識(shí)別對(duì)象，且識(shí)別過程不須人的參與，抗惡劣環(huán)境、保密性強(qiáng)。RFID技術(shù)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(jìn)技術(shù)并依托網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及數(shù)據(jù)庫技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了信息融合、查詢、監(jiān)控，可對(duì)食品供應(yīng)鏈的全過程進(jìn)行產(chǎn)品追蹤。RFID技術(shù)發(fā)展異常迅速，可應(yīng)用于很多領(lǐng)域，如鐵路車輛的自動(dòng)識(shí)別、動(dòng)物的跟蹤和管理、貨物的跟蹤及物品監(jiān)視等。生物識(shí)別技術(shù) 生物識(shí)別（Biometrics）是指通過計(jì)算機(jī)利用人體所固有的生理特征或行為特征來進(jìn)行個(gè)人身份鑒定的技術(shù)。生理特征與生俱來，多為先天性的；行為特征則是習(xí)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(shù) 在基因追溯系統(tǒng)中，基因分析技術(shù)是通過聚合

14、酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（Polymerase Chain Reaction, PCR）原理實(shí)現(xiàn)的26。Giese27列舉了基因分析技術(shù)在可追溯系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)例。其他識(shí)別技術(shù) 包括光學(xué)字符識(shí)別技術(shù)、磁卡識(shí)別技術(shù)等。光字符識(shí)別技術(shù)（Optical Character Recognition, OCR），是利用光學(xué)與文字進(jìn)行識(shí)別的技術(shù)，這種技術(shù)能夠通過光學(xué)的機(jī)制來識(shí)別字符。磁卡識(shí)別技術(shù)應(yīng)用了物理學(xué)和磁力學(xué)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(chǎn)品中每一個(gè)可能的故障模式并確定其對(duì)該產(chǎn)品及上層次產(chǎn)品所產(chǎn)生的影響，以及把每一個(gè)故障模式按其影響的嚴(yán)重程度、同時(shí)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(shù)。FMECA是一種自下而上、簡(jiǎn)單而高效的歸納分析方法。采用FMECA技術(shù)可研究分析產(chǎn)品追溯的關(guān)鍵控制點(diǎn)，包括關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)和關(guān)鍵控制要素。指標(biāo)管理系統(tǒng)危害分析與關(guān)鍵控制點(diǎn) (Hazard Analysis and Critical Control Point, HACCP)是鑒別、評(píng)價(jià)和控制食品安全至關(guān)重要的危害的一種體系。HACCP對(duì)產(chǎn)品可進(jìn)行危害分析（包括危害識(shí)別、危害評(píng)估和制定控制措施

16、），確定關(guān)鍵控制點(diǎn)并對(duì)其監(jiān)控，通過驗(yàn)證、分析原因建立糾偏程序，并正確記錄關(guān)鍵控制點(diǎn)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(shù)方法均可以用于食品追溯體系的指標(biāo)管理系統(tǒng)。2.2 食品追溯體系的應(yīng)用技術(shù)介紹此外，對(duì)實(shí)施可追溯系統(tǒng)的產(chǎn)品，在其各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，可以實(shí)行ISO9000認(rèn)證、GMP（良好操作規(guī)范）、SSOP（衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)操作程序）等質(zhì)量控制方法，從而實(shí)現(xiàn)可追溯系統(tǒng)的產(chǎn)品信息標(biāo)識(shí)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(shí)召回不合格產(chǎn)品，將損失降到最低。2.2 食品追溯體系的應(yīng)用技術(shù)介紹溯源管理系統(tǒng)手機(jī)短信超市觸摸屏網(wǎng)站移動(dòng)溯源終端電話消費(fèi)者監(jiān)管部門、消

17、費(fèi)者監(jiān)管部門2.2 食品追溯體系的應(yīng)用技術(shù)介紹監(jiān)管部門、消費(fèi)者消費(fèi)者2.2 食品追溯體系的應(yīng)用技術(shù)介紹糧油產(chǎn)品多平臺(tái)溯源結(jié)構(gòu)圖2.2 食品追溯體系的應(yīng)用技術(shù)介紹移動(dòng)溯源終端采用微電子技術(shù)，基于通用無線分組業(yè)務(wù)（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(wǎng)絡(luò)環(huán)境下移動(dòng)溯源終端可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量追溯，便于監(jiān)管機(jī)構(gòu)隨時(shí)、隨地對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)管，該移動(dòng)終端同樣適用于其它農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)管。糧油產(chǎn)品質(zhì)量安全可追溯系統(tǒng)Internet為開發(fā)平臺(tái)，基于SOA架構(gòu)，采用面向?qū)ο蟮拈_發(fā)思想、三層架構(gòu)體系和基于角色權(quán)限動(dòng)態(tài)分配技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)、短信、移動(dòng)終端等多種追溯方式。3 食品追溯體系的發(fā)展趨勢(shì)食品溯源體系的建設(shè)是一個(gè)長期的過程，由于當(dāng)前世界食品安全問題得到國際社會(huì)和大多數(shù)國家的重視，因此會(huì)有越來越多的國家將食品追溯體系