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(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?，F(xiàn)實生活中無處不在的潛在的食品安全事件，嚴(yán)重影響了消費者對產(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，引起人們的高度重視。目前許多國家已經(jīng)建立了相對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)上的一系列機制的有機整體，通過特定的登記識別系統(tǒng)平臺管理和數(shù)據(jù)收集涵蓋整個食品供應(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，能夠為消費者提供準(zhǔn)確而詳細的食品安全信息，增加消費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、食品原材料供應(yīng)商、加工商、運輸商到銷售商，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，也就是消費者發(fā)現(xiàn)了在銷售點購買的食品存在質(zhì)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(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 食品追溯體系增強了產(chǎn)品的可信度和透明度，保護消費者知情權(quán)食品追溯體系的意義1.2.5 實施食品追溯體系可打破貿(mào)易壁壘，擴大食品國際貿(mào)易和提高企業(yè)競爭力1.2.6 推動電子技術(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)達國家，為了確保食品質(zhì)量安全，加強對產(chǎn)品安全管理，將食品追溯體系納入到法律框架下。美國集中運用條碼(bar codes)識別、射頻識別(Radio Frequency Identification, RFID)等電子標(biāo)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(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，以便進行食品安全跟蹤與追溯。加拿大實施活牛及牛肉制品標(biāo)識制度，活牛采用條形碼、塑料懸掛耳標(biāo)或兩個電

6、子紐扣耳標(biāo)來標(biāo)識初始牛群，而牛肉制品采用符合標(biāo)準(zhǔn)的條碼來標(biāo)識。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)與消費鏈之間的追溯體系，這個系統(tǒng)可以在短時間內(nèi)對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，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(chǎn)供應(yīng)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(chǎn)流通各階段的相關(guān)信息，并存入服務(wù)器。消費者可以通過互聯(lián)網(wǎng)確認牛的產(chǎn)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(yīng)鏈上的每

7、一個環(huán)節(jié)進行有效的標(biāo)識，建立起對各環(huán)節(jié)信息的管理、傳遞和交換，實現(xiàn)對農(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)量安全溯源機制的建立相對較晚，但已取得了一定的成效。目前，在農(nóng)業(yè)部推動下，已經(jīng)在牛肉、蔬菜、水果、水產(chǎn)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(shù)并依托網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及數(shù)據(jù)庫技術(shù)，實現(xiàn)信息融合、查詢、監(jiān)控，為每一個生產(chǎn)階段以及分銷到最終消費領(lǐng)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(xiàn)食品安全預(yù)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(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(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象2 食品追溯體系的技術(shù)應(yīng)用溯源系統(tǒng)涉及多個行為主體，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、消費者、質(zhì)量認證機構(gòu)、政府監(jiān)管部門以及第三方溯源平

9、臺提供商。農(nóng)產(chǎn)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(chǎn)品信息在經(jīng)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(shù)建立多網(wǎng)絡(luò)食品溯源系統(tǒng)和溯源信息共享平臺，實現(xiàn)各相關(guān)方之間信息共享是食品溯源體系的一個關(guān)鍵。以下將從整個食品供應(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電子技術(shù)。表2-1農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)的經(jīng)濟主體及其作用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，針對產(chǎn)品的特點，確定影響其質(zhì)量安全的指標(biāo)要素并對其進行管理。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)田水分遠程監(jiān)測原料出廠信息記錄地理系統(tǒng)監(jiān)測技術(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、和真實性，而標(biāo)識技術(shù)是食品追溯系統(tǒng)實現(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)。自動識別技術(shù)是通過計算機和通信相結(jié)合，利用計算機系統(tǒng)對食品個體統(tǒng)一標(biāo)識的信息化數(shù)據(jù)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(shù)。它能夠?qū)κ称愤M行跟蹤識別，進而實現(xiàn)食品追溯。生產(chǎn)加工管理系統(tǒng)生物識別RFID技術(shù)條碼識別技術(shù)磁卡識別技術(shù)光字符識別基因分析技術(shù)2.2 食品追溯體系的應(yīng)用技術(shù)介紹條碼識別技術(shù) 條碼識別技術(shù)是集編碼、符號表示、印刷、識別、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、空及對應(yīng)字符組成的表示一定信息的符號。它是利用光電掃描設(shè)備識讀條碼符號，并迅速準(zhǔn)確地將信息錄入到計算機進

12、行數(shù)據(jù)處理，從而實現(xiàn)自動化管理的目的。目前常用條碼標(biāo)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(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)、無線電波或微波進行數(shù)據(jù)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(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先進技術(shù)并依托網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及數(shù)據(jù)庫技術(shù)，實現(xiàn)了信息融合、查詢、監(jiān)控，可對食品供應(yīng)鏈的全過程進行產(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(shù) 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(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?；蚍治黾夹g(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)用實例。其他識別技術(shù) 包括光學(xué)字符識別技術(shù)、磁卡識別技術(shù)等。光字符識別技術(shù)（Optical Character Recognition, OCR），是利用光學(xué)與文字進行識別的技術(shù)，這種技術(shù)能夠通過光學(xué)的機制來識別字符。磁卡識別技術(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)品中每一個可能的故障模式并確定其對該產(chǎn)品及上層次產(chǎn)品所產(chǎn)生的影響，以及把每一個故障模式按其影響的嚴(yán)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(shù)。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(shù)可研究分析產(chǎn)品追溯的關(guān)鍵控制點，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 (Hazard Analysis and Critical Control Point, HACCP)是鑒別、評價和控制食品安全至關(guān)重要的危害的一種體系。HACCP對產(chǎn)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(guān)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(guān)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)。總之以上兩種技術(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，對實施可追溯系統(tǒng)的產(chǎn)品，在其各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，可以實行ISO9000認證、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，從而實現(xiàn)可追溯系統(tǒng)的產(chǎn)品信息標(biāo)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(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)手機短信超市觸摸屏網(wǎng)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(yīng)用技術(shù)介紹監(jiān)管部門、消費者消費者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)境下移動溯源終端可實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量追溯，便于監(jiān)管機構(gòu)隨時、隨地對產(chǎn)品質(zhì)量進行監(jiān)管，該移動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，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)限動態(tài)分配技術(shù)，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)、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(shè)是一個長期的過程，由于當(dāng)前世界食品安全問題得到國際社會和大多數(shù)國家的重視，因此會有越來越多的國家將食品追溯體系