畜禽產(chǎn)品安全生產(chǎn)信息化和質(zhì)量追溯系統(tǒng)研究進展

高迎春等

摘要： 本文根據(jù)國內(nèi)畜禽養(yǎng)殖發(fā)展現(xiàn)狀，總結(jié)了畜禽產(chǎn)品安全生產(chǎn)信息化和質(zhì)量追溯系統(tǒng)的重要意義；介紹了信息追溯系統(tǒng)在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀及主要技術(shù)的研究情況。

關(guān)鍵詞：畜禽產(chǎn)品；安全生產(chǎn)；信息化；追溯系統(tǒng)

中圖分類號：S126文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2015）03-0127-04

Research Progress of Information Technology and Quality Traceability

System about Livestock Product Safety Production

Gao Yingchun，Bo Yongheng，Yang Lin，Chen Ling，Wei Xiuli，Lu Qingquan，Zhang Chengjun

（Shandong Provincial Veterinary Medicine Supervision Institute/Shandong Provincial Key

Laboratory of Quality Safety Monitoring and Risk Assessment for Livestock and Poultry Products， Jinan 250022，China）

AbstractThe article summarized the importance of establishing information technology and quality traceability system about livestock safety production according to the status of domestic livestock breeding. It also introduced researches on information traceability system and its major technologies at home and abroad.

Key wordsLivestock product；Safety production；Information technology； Traceability system

我國畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)經(jīng)過多年發(fā)展完成了由散養(yǎng)向集約化生產(chǎn)的轉(zhuǎn)變，因此也迎來了新的挑戰(zhàn)。隨著我國消費結(jié)構(gòu)的變化、勞動力價格的上漲，多數(shù)畜禽養(yǎng)殖企業(yè)選擇了自動化的生產(chǎn)方式。但在面對產(chǎn)業(yè)升級、食品安全、環(huán)境保護以及更為激烈的國際市場競爭時，需要更高的管理水平，而優(yōu)秀的安全生產(chǎn)信息化平臺以及全面的可追溯管理系統(tǒng)自然成為了必需的手段[1]。

1建立畜禽安全生產(chǎn)可追溯系統(tǒng)的重要意義

1.1有助于養(yǎng)殖企業(yè)快速定位問題，節(jié)約成本

在畜禽產(chǎn)品生產(chǎn)加工過程中質(zhì)量安全問題不可避免，根據(jù)可追溯系統(tǒng)可快速有效地查看生產(chǎn)加工產(chǎn)業(yè)鏈中的重要環(huán)節(jié)，迅速確定某一控制點，從而大大減少問題解決時間，降低解決問題產(chǎn)生的經(jīng)濟成本。

1.2有助于畜禽產(chǎn)品生產(chǎn)和流通管理

追溯系統(tǒng)包含了產(chǎn)地、污染物、個體追溯等要素，并涉及到養(yǎng)殖、加工和銷售流通等環(huán)節(jié)，因此可看作是畜禽產(chǎn)品管理的信息跟蹤和文件記錄體系。這符合畜禽產(chǎn)品的安全管理要求，也是對其管理的科學(xué)性、效率性和效益性的有益完善。

1.3有助于提高我國畜禽產(chǎn)品出口的核心競爭力

自從我國加入WTO以來，我國畜禽產(chǎn)品出口種類和數(shù)量都有了明顯增加。但此前，我國畜禽產(chǎn)品因無嚴格的質(zhì)量安全控制制度，遭遇了某些國家的“綠色貿(mào)易壁壘”而無法正常出口。因此，可追溯系統(tǒng)的安全控制系統(tǒng)被公認為是畜禽產(chǎn)品出口貿(mào)易中提高競爭力的最有效手段。

1.4有助于建立在環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)安全基礎(chǔ)上的畜禽產(chǎn)品質(zhì)量安全體系

可追溯信息系統(tǒng)在保障食品質(zhì)量安全的同時，可以有效防止畜禽養(yǎng)殖、屠宰等環(huán)節(jié)產(chǎn)生的有害物質(zhì)對環(huán)境的污染，比如畜禽疾病、養(yǎng)殖污染物、屠宰廢棄物等等。因此，在保證畜禽產(chǎn)品質(zhì)量安全的同時保護了環(huán)境，確保了人民生命安全和國家的經(jīng)濟穩(wěn)定，平衡了大自然的環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)。

1.5有助于國家對畜禽產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控

建立可追溯信息系統(tǒng)并構(gòu)建畜禽產(chǎn)品質(zhì)量安全評價體系，可以明確風(fēng)險分布，并對各項風(fēng)險進行有效預(yù)警，可以為政府相關(guān)部門以及畜禽產(chǎn)品生產(chǎn)鏈當(dāng)中的管理者提供有效的控制方法，為其制定決策奠定堅實的基礎(chǔ)。

1.6有助于提升消費者需求信心和穩(wěn)定消費水平

隨著改革開放的深入發(fā)展，我國居民的消費水平逐漸提高，由以前“吃飽”的需求逐步轉(zhuǎn)變?yōu)椤俺院谩钡男枨?。畜禽產(chǎn)品安全事故的不斷曝光，以及消費者對畜禽產(chǎn)品消費的控制，嚴重影響了畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。建立畜禽產(chǎn)品安全可追溯信息系統(tǒng)，可以為政府相關(guān)部門、畜禽養(yǎng)殖加工者以及消費者提供有效的食品安全監(jiān)督方式，有效提升消費者的需求信心，穩(wěn)定消費，進而促進社會和諧發(fā)展。

2可追溯系統(tǒng)定義與分類

在歐盟，食品行業(yè)“可追溯性”定義為：食品、飼料、用于食品生產(chǎn)的動物，或食品、飼料中可能會使用的物質(zhì)，在全部生產(chǎn)、加工和銷售過程中發(fā)現(xiàn)并追尋其痕跡的可能性[2]。

另外，1998年 Moe[3]將“可追溯性”定義為一種可追蹤產(chǎn)品鏈中全部或部分歷史記錄的能力，它可以是從最終的成品追蹤到運輸、貯存、發(fā)送和銷售等環(huán)節(jié)（叫全程追溯），也可以是在生產(chǎn)鏈的某些環(huán)節(jié)內(nèi)部比如生產(chǎn)環(huán)節(jié)的追蹤（叫內(nèi)部追溯）。農(nóng)產(chǎn)品追溯也可以分為正向追溯和逆向追溯[4]，正向追溯是根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品的形成過程進行追溯；逆向追溯則是從農(nóng)產(chǎn)品的成品開始往回追溯。

按照溯源范圍的不同，農(nóng)產(chǎn)品溯源體系可分為內(nèi)部溯源和外部溯源。內(nèi)部溯源指農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)鏈中的某個生產(chǎn)企業(yè)對其內(nèi)部生產(chǎn)環(huán)節(jié)的追溯，企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)或質(zhì)量安全關(guān)鍵控制點為一個溯源點[5]。外部溯源指對農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈上下游企業(yè)的信息溯源[6]。endprint

按照溯源精度的不同，農(nóng)產(chǎn)品溯源體系可分為個體溯源和批次溯源[7]，比如肉雞等家禽一般推行規(guī)模化養(yǎng)殖技術(shù)，每個雞舍中的環(huán)境相同，個體差異較小，而且肉雞個體多、體型小、不易標記，因此一般將每個雞舍或群體作為一個單元進行批次溯源。

3國內(nèi)外畜禽產(chǎn)品可追溯系統(tǒng)概況

3.1國外畜禽產(chǎn)品可追溯系統(tǒng)狀況

在國外，19世紀 “可追溯性”系統(tǒng)就已經(jīng)用于畜產(chǎn)品生產(chǎn)鏈中[8]。20世紀90年代英國爆發(fā)“瘋牛病”事件，比利時發(fā)生二噁英事件，丹麥、蘇格蘭等國家地區(qū)發(fā)生沙門氏菌和大腸桿菌污染事件，引起了發(fā)達國家對食品安全的重視，這些事件也成為現(xiàn)代“可追溯”系統(tǒng)發(fā)展的直接動力[9]。目前，歐、美、日等發(fā)達國家均把“食品安全”視為國家安全的重要保障，甚至已立法強制企業(yè)建立產(chǎn)品可追溯信息系統(tǒng)。對于農(nóng)產(chǎn)品，提出了“實行從農(nóng)場到餐桌的風(fēng)險管理”，采用EAN/UCC等全球統(tǒng)一標識系統(tǒng)，對食品進行有效標識，保存相關(guān)信息，從而保證食品生產(chǎn)鏈的全程跟蹤與可追溯性[10]。目前，許多國家建立了農(nóng)產(chǎn)品安全認證與可追溯信息系統(tǒng)，如歐盟的“牛肉可追溯系統(tǒng)”，瑞典的“農(nóng)產(chǎn)品可追溯管理系統(tǒng)”， 美國的“農(nóng)產(chǎn)品全程可追溯系統(tǒng)”，日本的“食品追溯系統(tǒng)”，澳大利亞的“牲畜標識和追溯系統(tǒng)”等。

3.2國內(nèi)畜禽產(chǎn)品可追溯系統(tǒng)概況

我國的科研人員對農(nóng)產(chǎn)品追溯系統(tǒng)的技術(shù)、設(shè)計、產(chǎn)業(yè)鏈的內(nèi)外溯源等方面也均進行了深入研究。如RFID技術(shù)和EPCglobal網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)和流通方面的應(yīng)用，包含代理系統(tǒng)、交易系統(tǒng)、物流系統(tǒng)和溯源系統(tǒng)四個模塊的農(nóng)產(chǎn)品電子交易平臺的成功應(yīng)用，手持設(shè)備在農(nóng)產(chǎn)品溯源中的應(yīng)用，基于UCC/EAN-128條碼的農(nóng)產(chǎn)品溯源標簽設(shè)計的研究等。

對于肉雞產(chǎn)品追溯信息系統(tǒng)的技術(shù)研究近年來有較大發(fā)展。2005年，王建德研究了肉雞屠宰加工企業(yè)HACCP管理體系的建立[11]。2006年，白云峰等建立了以生產(chǎn)批次編碼為追溯線索的肉雞安全生產(chǎn)質(zhì)量監(jiān)控可追溯系統(tǒng)[12]。2009年，白云峰等又開發(fā)了基于雞翅號的肉雞個體標識技術(shù)和COM+組件技術(shù)的肉雞質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)，并在山東民和集團養(yǎng)雞場試運行成功[13]。2009年，孫明燕設(shè)計了采用批次追溯方案的雞肉冷鏈可追溯系統(tǒng)[14]。2010年，陳長喜等開發(fā)了基于SSH框架和Action script 3.0技術(shù)的跨平臺肉雞產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系生產(chǎn)檢測與產(chǎn)品質(zhì)量可追溯平臺[15]。2012年，趙新海等開發(fā)了基于短信息的肉雞產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯平臺[16]。

國內(nèi)的一些大型肉雞生產(chǎn)加工企業(yè)也相繼建立了質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)。溫氏集團、華都集團等大型肉雞產(chǎn)品加工企業(yè)均已完成了雞肉質(zhì)量追溯系統(tǒng)的建設(shè)。2008年山東省標準化研究院與歐洲TraceTracker公司共同構(gòu)建ChinaTrace平臺，該平臺可與全球追溯網(wǎng)絡(luò)GTNet實時交互食品信息，實現(xiàn)我國食品的全球可追溯。2008年底，山東亞太中慧集團在規(guī)模健康養(yǎng)殖的基礎(chǔ)上，探索建立的食品質(zhì)量安全電子追溯系統(tǒng)正式開通；2009年山東民和集團在肉雞生產(chǎn)、產(chǎn)品加工、物流銷售方面構(gòu)建了肉雞安全生產(chǎn)質(zhì)量監(jiān)控可追溯系統(tǒng)；2009年諸城大成投資集團耗費巨資建立了面向消費者的肉雞追溯信息網(wǎng)絡(luò)查詢系統(tǒng)[17]。2010年山東大蔡牧業(yè)集團建設(shè)實施了肉雞質(zhì)量安全追溯體系，實現(xiàn)了“繁殖-飼養(yǎng)-屠宰-加工-冷凍-配送-零售-餐桌”全程的信息可追溯和跟蹤。目前，諸城外貿(mào)有限責(zé)任公司、山東鳳祥集團也正在建設(shè)肉雞生產(chǎn)質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)。

但是，與國外的安全認證與可追溯系統(tǒng)相比，國內(nèi)這些大型畜禽產(chǎn)品養(yǎng)殖加工企業(yè)建立的產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)缺乏相應(yīng)的標準體系與監(jiān)管，追溯結(jié)果值得商榷，且各省的安全認證體系與可追溯信息系統(tǒng)各自為戰(zhàn)，互不兼容。

4畜禽可追溯系統(tǒng)中信息網(wǎng)絡(luò)平臺與通訊技術(shù)的應(yīng)用

信息網(wǎng)絡(luò)平臺和通訊技術(shù)與畜禽養(yǎng)殖生產(chǎn)的結(jié)合，不僅可以提高養(yǎng)殖加工的管理水平和生產(chǎn)效率，也有助于畜禽產(chǎn)品的安全生產(chǎn)。近年來已有研究人員對其進行了相關(guān)應(yīng)用研究，以縮小與發(fā)達國家的應(yīng)用差距。

4.1數(shù)據(jù)庫技術(shù)

構(gòu)建可追溯系統(tǒng)的基本要素是中央數(shù)據(jù)庫和信息傳遞系統(tǒng)。首先要構(gòu)建多個數(shù)據(jù)庫用來記錄各個環(huán)節(jié)的生產(chǎn)情況，其次需要信息傳遞系統(tǒng)把各數(shù)據(jù)庫連接起來組成中央數(shù)據(jù)庫。一般先開發(fā)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，劃分好系統(tǒng)組件，然后根據(jù)組件模型采用各種開發(fā)工具對組件進行實現(xiàn)和測試，最后選擇傳輸設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)并組成中央數(shù)據(jù)庫。2014年韋冰等采用“.NET”技術(shù)框架，以Microsoft SQL Server為DBMS，實現(xiàn)了肉雞生產(chǎn)檢測與產(chǎn)品質(zhì)量可追溯平臺[18]。

4.2條形碼技術(shù)

作為信息錄入的重要手段，條形碼因其成本低、使用方便，被廣泛用于產(chǎn)品信息的識別。目前一維條碼多用于商品流通領(lǐng)域，不適于養(yǎng)殖等特殊環(huán)境；二維條碼信息容量大，即使標簽被污染物遮擋也能讀取數(shù)據(jù)，多被用于屠宰環(huán)節(jié)，但讀取距離需要較近。

4.3電子技術(shù)

目前以射頻標識（RFID）為主的電子技術(shù)應(yīng)用較多[19]，它具有信息讀取方便、準確率高、讀取距離較遠、不受養(yǎng)殖屠宰等惡劣環(huán)境影響等特點，是畜體標識的理想選擇。但相對于條形碼技術(shù)，其成本較高，所以不常用于肉雞生產(chǎn)加工中。隨著RFID國際標準的出臺及其成本的逐步降低，以及畜禽產(chǎn)品質(zhì)量安全和國際發(fā)展形勢的要求，采用RFID 對畜禽個體進行標識已是大勢所趨。

4.4網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

目前可追溯系統(tǒng)的傳輸技術(shù)有Internet技術(shù)，LAN、WAN等有線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，GPRS、WLINE、WIFI等無線通訊技術(shù)。畜禽生產(chǎn)加工企業(yè)可根據(jù)采集方式以及數(shù)據(jù)庫傳輸?shù)男枨笤O(shè)計傳輸方式。如在養(yǎng)殖企業(yè)內(nèi)部的信息傳輸可利用WAN局域網(wǎng)技術(shù)以及WLINE無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，如在企業(yè)集團內(nèi)部不同區(qū)域的企業(yè)之間的信息傳輸可利用Internet、LAN、WIFI等長距離傳輸技術(shù)。endprint

4.5GPS和GIS技術(shù)

隨著全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）和地理信息系統(tǒng)（GIS）的應(yīng)用，許多企業(yè)將養(yǎng)殖場、運輸車、屠宰場的地理位置引用到可追溯系統(tǒng)中[20]，當(dāng)遭遇不可知風(fēng)險時，能夠提供更多輔助決策信息。

4.6人工智能和模式識別技術(shù)

視網(wǎng)膜是一種用于生物識別的特征，具有個體唯一性、不磨損、不老化、不受疾病影響的特點，設(shè)備無需直接接觸個體，避免了污染設(shè)備?，F(xiàn)代人工智能技術(shù)和模式識別技術(shù)使得生物識別成為現(xiàn)實，但不適合家禽養(yǎng)殖中的小個體大批量識別[21]。

4.7生物信息學(xué)技術(shù)

隨著生物信息學(xué)的發(fā)展，生物DNA檢測方法的應(yīng)用從基因檢測邁向了動物個體的檢測識別。但其檢測成本高、時間長，沒有被廣泛應(yīng)用。隨著生物技術(shù)的更新發(fā)展及動物基因庫的日益完善，這一最準確的個體識別技術(shù)的應(yīng)用會越來越成熟[22]。

5結(jié)語

一方面，食品安全問題日益受到國家重視，2014年底，農(nóng)業(yè)部發(fā)布的《農(nóng)業(yè)部關(guān)于加快推進農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全信用體系建設(shè)的指導(dǎo)意見》提出，要通過5年的努力，在重點生產(chǎn)經(jīng)營主體基本建成農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全信用體系，強化農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)管。另一方面，畜禽養(yǎng)殖加工模式正由傳統(tǒng)養(yǎng)殖加工模式向自動化、信息化、精細化轉(zhuǎn)型升級，以應(yīng)對我國面臨的激烈的國際市場競爭。因此，大中型畜禽生產(chǎn)加工企業(yè)建立畜禽全產(chǎn)業(yè)鏈的質(zhì)量可追溯平臺，不僅是質(zhì)量安全監(jiān)管的重要手段，更可以大大促進畜禽產(chǎn)業(yè)鏈管理水平，提升企業(yè)的綜合競爭力。

目前我們的可追溯系統(tǒng)在硬件水平上與歐美發(fā)達國家的差距正在縮短，國內(nèi)大型畜禽養(yǎng)殖加工企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身的管理模式進行升級，創(chuàng)新性地建立適合自身的信息化系統(tǒng)，構(gòu)建產(chǎn)業(yè)鏈的可追溯系統(tǒng)，完成信息化、智能化的管理轉(zhuǎn)型，積極響應(yīng)國家對“智慧農(nóng)業(yè)”的號召。

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