探討區(qū)塊鏈賦能乳制品供應(yīng)鏈質(zhì)量安全監(jiān)測(cè)

吳佳鑫 齊向群

摘 要：乳品供應(yīng)鏈?zhǔn)菑孽r奶供應(yīng)、牛奶生產(chǎn)加工、質(zhì)量檢驗(yàn)、運(yùn)輸儲(chǔ)存到配送零售的全過(guò)程，存在的質(zhì)量安全隱患較高。作為新科技革命中的顛覆性技術(shù)，區(qū)塊鏈實(shí)現(xiàn)了牛奶供應(yīng)鏈的質(zhì)量和安全監(jiān)控，加強(qiáng)了鮮奶生產(chǎn)的質(zhì)量控制，確保牛奶產(chǎn)品的運(yùn)輸和儲(chǔ)存之間的聯(lián)系。通過(guò)對(duì)乳品的供應(yīng)鏈的建設(shè)對(duì)質(zhì)量安全信息進(jìn)行監(jiān)控，進(jìn)而能夠達(dá)到對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)收集，以及實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的，再通過(guò)實(shí)時(shí)隱患預(yù)警和有效的事故追溯，有助于推動(dòng)乳品行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。

關(guān)鍵詞：區(qū)塊鏈;乳制品供應(yīng)鏈;質(zhì)量安全溯源;安全監(jiān)測(cè);技術(shù)應(yīng)用

Discuss on Blockchain-enabled Dairy Product Supply Chain Quality and Safety Monitoring

WU Jiaxin，? QI Xiangqun

（Chifeng Industrial Vocational and Technical College， Chifeng 024000， China）

Abstract： Dairy supply chain is the whole process ranging from fresh milk supply， milk production and processing， quality inspection， transportation and storage to distribution and retail， and there are high quality and safety risks.As a disruptive technology in the new scientific and technological revolution， the blockchain has realized the quality and safety monitoring of the milk supply chain， strengthened the quality control of fresh milk production， and ensured the connection between the transportation and storage of milk products.Through the monitoring of dairy supply chain through the construction of quality and safety information， it can achieve the purpose of real-time data collection and real-time monitoring， and then through real-time hidden danger warning and effective accident traceability， it is help to promote the innovative development of the dairy industry.

Keywords： blockchain; dairy product supply chain; quality and safety traceability; safety monitoring; technology application

1 乳制品供應(yīng)鏈中對(duì)質(zhì)量安全監(jiān)控的要點(diǎn)

在供應(yīng)鏈中的各個(gè)環(huán)節(jié)，最關(guān)鍵的是鮮奶的供應(yīng)、加工、儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)龋谶@一過(guò)程中存在許多潛在的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，乳制品供應(yīng)鏈?zhǔn)菑孽r奶生產(chǎn)、質(zhì)量控制到乳制品加工、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和分銷(xiāo)的全過(guò)程[1]。

1.1 新鮮奶粉

牛奶產(chǎn)品的質(zhì)量受到牛奶生產(chǎn)、鮮奶生產(chǎn)、檢驗(yàn)和測(cè)試等因素的限制。而一些企業(yè)通過(guò)和農(nóng)戶簽立協(xié)議書(shū)，當(dāng)鮮奶短缺時(shí)，經(jīng)常通過(guò)放松檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)爭(zhēng)奪奶源。部分養(yǎng)殖戶借此機(jī)會(huì)降低鮮奶產(chǎn)品的質(zhì)量。鮮奶加工過(guò)程中牛奶的衛(wèi)生和儲(chǔ)存條件及消毒也決定了牛奶產(chǎn)品的質(zhì)量和安全[2]。牛奶生產(chǎn)商無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)牛奶生產(chǎn)和鮮奶生產(chǎn)的衛(wèi)生和防疫情況，由于檢測(cè)設(shè)備不足、技能短缺和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)不準(zhǔn)確，奶廠無(wú)法通過(guò)全面檢測(cè)保證奶制品的質(zhì)量，一些不合格產(chǎn)品流向供應(yīng)鏈的下一個(gè)環(huán)節(jié)，然后進(jìn)入最終的消費(fèi)市場(chǎng)。

1.2 乳制品生產(chǎn)和加工

生鮮牛奶采用機(jī)械方式收集，并進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，奶罐車(chē)運(yùn)輸?shù)饺槠饭荆砸獓?yán)格重視乳槽車(chē)的衛(wèi)生情況，特別是在消毒方面。對(duì)于因乳制品的加工而導(dǎo)致出現(xiàn)質(zhì)量安全的問(wèn)題，大部分是因?yàn)槲窗凑粘绦虿僮鳌h(huán)境質(zhì)量低下、操作過(guò)程不規(guī)范、設(shè)備不衛(wèi)生等多種因素導(dǎo)致。許多奶牛場(chǎng)在生產(chǎn)加工階段存在不同的非標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)，無(wú)法有效保證乳制品的質(zhì)量和安全，除了食品原料的質(zhì)量安全以外，還有廚房用具、加工用具、機(jī)械設(shè)備等，是影響食品安全的重要因素。一些中小型乳品公司不僅面臨生產(chǎn)設(shè)施差、技術(shù)水平低下等問(wèn)題，衛(wèi)生條件也十分不理想，未能對(duì)包裝進(jìn)行有效的消毒，容易導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)污染的情況，進(jìn)一步造成非常嚴(yán)重的質(zhì)量安全問(wèn)題[3]。另外，對(duì)于中小型的牛奶生產(chǎn)商來(lái)講，未能有效地對(duì)整個(gè)生產(chǎn)加工進(jìn)行全面監(jiān)控，導(dǎo)致安全隱患的存在。

1.3 乳制品運(yùn)輸及儲(chǔ)存

對(duì)于新鮮的乳制品來(lái)講，其在物流運(yùn)輸中最有可能出現(xiàn)質(zhì)量和安全問(wèn)題，并且容易受到二次污染，如乳制品包裝損壞和溫度濕度不當(dāng)。大多數(shù)冷庫(kù)只是儲(chǔ)存，未能建立專(zhuān)業(yè)的冷庫(kù)及乳制品的專(zhuān)用冷鏈物流，而且，低溫運(yùn)輸容易出現(xiàn)運(yùn)輸與儲(chǔ)存脫節(jié)現(xiàn)象。為了降低成本，一些物流公司甚至在運(yùn)輸過(guò)程中關(guān)閉冰箱，在到達(dá)目的地時(shí)打開(kāi)冰箱，導(dǎo)致乳制品出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，進(jìn)而在消費(fèi)中造成嚴(yán)重的安全風(fēng)險(xiǎn)。

2 供應(yīng)鏈質(zhì)量安全的監(jiān)控機(jī)制分析

區(qū)塊鏈由多種不同的技術(shù)加以組成，基本使用公私鑰技術(shù)、分布式算法以及數(shù)字簽名技術(shù)等。利用分散的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)體系的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)牛奶供應(yīng)鏈的質(zhì)量和安全管理[4]。

2.1 加強(qiáng)生鮮奶生產(chǎn)質(zhì)量控制的去中心化系

區(qū)塊鏈大多運(yùn)用對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、密碼學(xué)和共識(shí)的算法等，由此明確區(qū)塊鏈存在去中心化、信息透明的特點(diǎn)，并且可以進(jìn)行追溯。而在區(qū)塊鏈的網(wǎng)絡(luò)中，根本無(wú)需中心化服務(wù)器，也不需要分布式的節(jié)點(diǎn)權(quán)責(zé)，將數(shù)據(jù)以分布式的存儲(chǔ)核算。另外，在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的在線的節(jié)點(diǎn)中，需要遵循同樣的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和驗(yàn)證，實(shí)時(shí)聯(lián)合管理交易，每個(gè)節(jié)點(diǎn)獨(dú)立支持?jǐn)?shù)據(jù)，為了確保數(shù)據(jù)的安全性和完整性，區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的去中心化結(jié)構(gòu)確保了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)之間的交互。鮮奶供應(yīng)商、牛奶加工企業(yè)、物流公司和分銷(xiāo)商之間的信息交流無(wú)需經(jīng)過(guò)中央流程，經(jīng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)所構(gòu)建的信息共享聯(lián)盟，進(jìn)則以此達(dá)到對(duì)奶源的聯(lián)合監(jiān)控。

2.2 數(shù)字簽名技術(shù)確保運(yùn)輸和儲(chǔ)存的有效銜接

對(duì)基于區(qū)塊鏈所建立的信任網(wǎng)絡(luò)來(lái)講，其有效的提供多種不同場(chǎng)景模式下的流通。而其使用數(shù)字簽名的相關(guān)技術(shù)，在運(yùn)輸途中和實(shí)時(shí)監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量，確保物流和儲(chǔ)存中的產(chǎn)品質(zhì)量和安全。數(shù)字簽名必須使用兩種機(jī)制，并且該機(jī)制還存在一定的互補(bǔ)，兩種機(jī)制分別運(yùn)用在簽名和驗(yàn)證。另外，該技術(shù)對(duì)物流車(chē)輛進(jìn)行數(shù)字簽名，并把車(chē)輛的相關(guān)信息和產(chǎn)品的種類(lèi)等相關(guān)的信息均儲(chǔ)存在公有鏈內(nèi)，與此同時(shí)，再以私有鏈把簽名傳送至相對(duì)應(yīng)的倉(cāng)儲(chǔ)公司。通過(guò)驗(yàn)證機(jī)制保障倉(cāng)儲(chǔ)接收到相關(guān)的簽名，然后把空余的倉(cāng)位編制成信息代碼發(fā)送至物流企業(yè)。構(gòu)建物流信息的共享平臺(tái)能夠?qū)Υ龠M(jìn)加工企業(yè)、供應(yīng)商、銷(xiāo)售商、物流商之間的信任，實(shí)現(xiàn)巨大的貨源信息、車(chē)輛來(lái)源信息、乳品供應(yīng)鏈中的倉(cāng)庫(kù)信息的有效協(xié)調(diào)，減少了乳品的運(yùn)輸時(shí)間，有效地保證了乳品的質(zhì)量和安全[5]。

2.3 公私鑰技術(shù)有助于控制解決加工時(shí)的污染問(wèn)題

公私鑰技術(shù)的運(yùn)用把密鑰職責(zé)進(jìn)行了劃分，由不同的各個(gè)節(jié)點(diǎn)共同負(fù)責(zé)，和傳統(tǒng)相比具有較高的抗干擾的能力，而為了確保數(shù)據(jù)的安全，所以必須使用公私鑰技術(shù)加以保障，把密鑰及數(shù)據(jù)的封裝機(jī)制進(jìn)行有效融合，進(jìn)而對(duì)鏈上的全部數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)較為安全的傳遞。鮮奶的供應(yīng)商確保產(chǎn)品加工質(zhì)量最關(guān)鍵的對(duì)象，將公私鑰的技術(shù)運(yùn)用在乳制品的相關(guān)供應(yīng)鏈中，進(jìn)而能夠促進(jìn)加工企業(yè)和供應(yīng)商間存在的信息障礙，進(jìn)而達(dá)到對(duì)鮮奶供應(yīng)的質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的監(jiān)測(cè)。在區(qū)塊鏈中，乳制品企業(yè)和供應(yīng)商均擁有不同的專(zhuān)有私鑰，并且兩方都不可以偽造對(duì)方的私鑰，也不能破解私鑰密碼。加工企業(yè)通過(guò)公鑰對(duì)鮮奶的供應(yīng)質(zhì)量相關(guān)的信息進(jìn)行查詢，然后再把自身的加工信息利用私鑰傳送至區(qū)塊鏈。在乳制品的質(zhì)量安全進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，通過(guò)使用公私鑰的技術(shù)可以有效地對(duì)工作的環(huán)境進(jìn)行控制等，提高設(shè)備清洗、消毒水平，進(jìn)而確保乳制品的質(zhì)量和安全。

3 區(qū)塊鏈賦能乳制品供應(yīng)鏈質(zhì)量安全監(jiān)測(cè)的路徑

運(yùn)用區(qū)塊鏈的技術(shù)需要努力向工業(yè)進(jìn)行服務(wù)的方向進(jìn)行發(fā)展。而以區(qū)塊鏈為基礎(chǔ)所構(gòu)建的信息平臺(tái)，其安全性及工作的效率非常高，建立以區(qū)塊鏈為基礎(chǔ)的乳品供應(yīng)鏈質(zhì)量安全信息監(jiān)控平臺(tái)，并分析了該平臺(tái)下牛奶供應(yīng)鏈的安全監(jiān)控流程及影響。

3.1 可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)收集質(zhì)量及安全的相關(guān)信息

在乳品供應(yīng)鏈質(zhì)量安全信息的平臺(tái)中，信息中心是決策系統(tǒng)，能夠?qū)?shù)據(jù)庫(kù)及數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析，可實(shí)時(shí)捕獲原料和鮮奶生產(chǎn)、質(zhì)量控制、生產(chǎn)和加工、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、原料和鮮奶平臺(tái)信息，然后再利用密鑰實(shí)時(shí)傳輸原料奶和鮮奶質(zhì)量信息。根據(jù)既定數(shù)據(jù)收集鮮牛奶中的抗生素、殺蟲(chóng)劑和獸藥產(chǎn)品等含量信息。乳制品加工過(guò)程中的工藝和操作標(biāo)準(zhǔn)化，重點(diǎn)是監(jiān)測(cè)消毒化合物。溫度和濕度監(jiān)測(cè)器和微生物敏感性試驗(yàn)用于對(duì)乳制品加工過(guò)程中的監(jiān)測(cè)，然后再把相關(guān)的信息利用傳感器進(jìn)行上傳。在對(duì)產(chǎn)品、奶源、品種和規(guī)格進(jìn)行包裝和質(zhì)量檢查后，物品編號(hào)和批號(hào)通過(guò)條形碼實(shí)時(shí)掃描到區(qū)塊鏈

網(wǎng)絡(luò)中[6]。

3.2 質(zhì)量安全實(shí)時(shí)監(jiān)控

質(zhì)量安全信息的監(jiān)測(cè)平臺(tái)，其質(zhì)量安全的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)主要以分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析系統(tǒng)為基礎(chǔ)，用于實(shí)時(shí)監(jiān)控牛奶供應(yīng)鏈的質(zhì)量和安全，并實(shí)時(shí)處理數(shù)據(jù)。采用對(duì)奶源、質(zhì)量數(shù)據(jù)、生產(chǎn)和加工信息的可追溯性技術(shù)，跟蹤和監(jiān)控乳品供應(yīng)鏈中的運(yùn)輸和儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)返回監(jiān)控結(jié)果。整個(gè)乳品供應(yīng)鏈中的所有產(chǎn)品將依據(jù)區(qū)塊鏈的記錄信息和供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)參與質(zhì)量安全監(jiān)控。而使用密鑰對(duì)公共帳戶進(jìn)行訪問(wèn)時(shí)，無(wú)法更改相關(guān)的信息和記錄，進(jìn)而以此確保數(shù)據(jù)的整個(gè)過(guò)程完全的透明和安全。

3.3 質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)預(yù)警

監(jiān)測(cè)平臺(tái)所使用的技術(shù)資源模塊主要由以下幾部分組成，即數(shù)據(jù)接口、密碼算法、存儲(chǔ)設(shè)備、設(shè)備等，將信息技術(shù)、軟件及硬件進(jìn)行綜合性的融合運(yùn)用，針對(duì)乳制品的質(zhì)量安全開(kāi)展實(shí)時(shí)有效追蹤，找出存在的質(zhì)量安全問(wèn)題。再利用共識(shí)的機(jī)制實(shí)現(xiàn)對(duì)多方參與的相關(guān)的信息共享共識(shí)，進(jìn)而減少各方之間進(jìn)行認(rèn)證的時(shí)間，促進(jìn)交易及記錄能夠快速地完成。如果發(fā)現(xiàn)乳制品的保存環(huán)境各項(xiàng)值標(biāo)出現(xiàn)問(wèn)題，例如溫度、濕度，系統(tǒng)會(huì)對(duì)異常的情況發(fā)出白色警報(bào)，將實(shí)施規(guī)則寫(xiě)入智能合約，實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)芥溨校⒏鶕?jù)算法程序?qū)|(zhì)量安全中的異常問(wèn)題采取相關(guān)的應(yīng)急措施加以解決。

3.4 質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)控制

監(jiān)控平臺(tái)界面主要是一個(gè)載體，是供操作人員進(jìn)行操作的界面，授權(quán)人員能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的接口登錄系統(tǒng)，然后再依據(jù)權(quán)限執(zhí)行輸入或詢問(wèn)有關(guān)牛奶供應(yīng)鏈的相關(guān)信息。生鮮奶生產(chǎn)、質(zhì)量控制、生產(chǎn)加工、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、配送和消費(fèi)的實(shí)時(shí)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)，都可以被實(shí)時(shí)全面監(jiān)控，如果出現(xiàn)了質(zhì)量安全問(wèn)題，可以通過(guò)對(duì)區(qū)塊鏈進(jìn)行追溯查找相關(guān)的信息。乳制品產(chǎn)品的質(zhì)量安全信息可以采取以圖形、圖像及視頻的形式予以呈現(xiàn)，消費(fèi)者能夠經(jīng)相關(guān)的終端進(jìn)行查詢，避免食品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)數(shù)字技術(shù)和供應(yīng)鏈的質(zhì)量安全管理的有效融合，為乳品行業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展起到促進(jìn)作用。而乳品在供應(yīng)鏈的質(zhì)量安全問(wèn)題主要與鮮奶的生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存和加工有關(guān)。憑借其分散的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和多項(xiàng)核心技術(shù)，區(qū)塊鏈可以實(shí)現(xiàn)牛奶供應(yīng)鏈的質(zhì)量和安全監(jiān)控和管理。分散的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以加強(qiáng)生鮮奶生產(chǎn)的質(zhì)量控制，公私鑰技術(shù)有助于控制牛奶加工過(guò)程中的污染，而數(shù)字簽名技術(shù)提供了牛奶運(yùn)輸和儲(chǔ)存之間的聯(lián)系。通過(guò)以區(qū)塊鏈為基礎(chǔ)，然后利用其他功能組建安全的監(jiān)督系統(tǒng)，例如應(yīng)用信息模塊和技術(shù)資源模塊等，實(shí)現(xiàn)記錄功能、需求、監(jiān)控和可追溯性，為質(zhì)量管理和安全管理提供了一種新的可行方式。

參考文獻(xiàn)

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