農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量全程跟蹤與溯源技術(shù)研究及應(yīng)用

　　摘要：農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全問(wèn)題一直是世界性的熱點(diǎn)問(wèn)題。文章簡(jiǎn)介了國(guó)內(nèi)外溯源技術(shù)的研究發(fā)展?fàn)顩r，并介紹了幾種具有代表性的溯源技術(shù)：HACCP體系、RFID技術(shù)、穩(wěn)定同位素技術(shù)及EAN.UCC系統(tǒng)。這些溯源技術(shù)的應(yīng)用不僅確保了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的安全，還增強(qiáng)了農(nóng)產(chǎn)品在國(guó)際貿(mào)易中的競(jìng)爭(zhēng)力，是需要進(jìn)一步研究和發(fā)展的重要領(lǐng)域。
　　關(guān)鍵詞：農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全；質(zhì)量全程跟蹤；溯源技術(shù)
　　
　　農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全是一個(gè)世界性的熱點(diǎn)問(wèn)題，近年來(lái)，隨著一系列事故的發(fā)生，農(nóng)產(chǎn)品安全已引起國(guó)內(nèi)外的高度重視，同時(shí)也是廣大消費(fèi)者關(guān)注的熱點(diǎn)，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全已直接關(guān)系到公眾健康和社會(huì)和諧穩(wěn)定。為此，許多國(guó)家政府部門(mén)已經(jīng)建立了相對(duì)比較完善的食品安全追溯體系，成為構(gòu)成食品安全管理不可或缺的組成部分。溯源制度已成為農(nóng)產(chǎn)品安全管理一項(xiàng)重要手段。以信息技術(shù)為基礎(chǔ)構(gòu)建的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全體系可以有效掌握農(nóng)產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)信息、生產(chǎn)過(guò)程信息、產(chǎn)地信息，對(duì)于發(fā)展優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效、生態(tài)、安全的農(nóng)產(chǎn)品和建立覆蓋生產(chǎn)、加工、流通各環(huán)節(jié)的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)管理系統(tǒng)和安全溯源系統(tǒng)具有重要推動(dòng)作用。
　　一、溯源技術(shù)的研究進(jìn)展
　　溯源技術(shù)是確保食品質(zhì)量安全的有力手段，目前，許多國(guó)家的政府機(jī)構(gòu)和消費(fèi)者都要求建立農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量全程跟蹤的溯源機(jī)制，有些國(guó)家已開(kāi)始制定相關(guān)的法律，以法規(guī)的形式將該機(jī)制納入農(nóng)產(chǎn)品物流體系中。與此同時(shí)，溯源技術(shù)也成為科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的一個(gè)研究熱點(diǎn)。
　　國(guó)際上許多學(xué)者開(kāi)始從理論、甚至模型上展開(kāi)了眾多研究，例如：V.Caporale（2001）在分析了跟蹤與追溯之間差別的基礎(chǔ)上，對(duì)一些肉制品可追溯的應(yīng)用和產(chǎn)品識(shí)別注冊(cè)系統(tǒng)的主要特征進(jìn)行了描述，詳細(xì)闡述了可追溯在食品安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和管理中的重要性；Linus U.Opara（2003）對(duì)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈中產(chǎn)品可追溯的基本概念、應(yīng)用技術(shù)和未來(lái)前景進(jìn)行了全面詳細(xì)的綜述，指出了農(nóng)產(chǎn)品可追溯的快速和準(zhǔn)確度在可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)中的意義和重要性，文章對(duì)3S（GIS、GPS、RS）技術(shù)在可追溯中應(yīng)用的可能性進(jìn)行了分析，但由于涉及領(lǐng)域較多，顯得廣度有余而深度不足；Naas（2005）等人采用安全、可信、實(shí)用、快捷四個(gè)決策要素，利用AHP分析工具對(duì)比了豬肉制品可追溯中的人工記錄手段和電子識(shí)別方法，得出結(jié)論電子識(shí)別方法在數(shù)據(jù)記錄和處理方面都能大大提高可追溯管理的高效性和可信度。另外對(duì)技術(shù)層面的研究也有許多報(bào)道，例如：Lucia Lo Bello（1998）等人通過(guò)對(duì)食品追溯過(guò)程中所需要的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，利用WebService技術(shù)構(gòu)建了一個(gè)分布式的協(xié)同工作系統(tǒng)，解決了產(chǎn)品追溯的信息分散性和復(fù)雜性；Miguel（2003）等人對(duì)葡萄牙的牛肉制品可追溯進(jìn)行了研究，提出了一個(gè)基于WEB概念的信息模型，并對(duì)追溯信息的搜集模式進(jìn)行了描述，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了一個(gè)牛肉制品追溯系統(tǒng)，實(shí)用性比較強(qiáng)；Imad Elkhamri（2005）通過(guò)分析RFID、BARCODE以及GPS技術(shù)各自的優(yōu)缺點(diǎn)，討論了在供應(yīng)鏈一體化環(huán)境中如何將實(shí)時(shí)跟蹤技術(shù)和自動(dòng)識(shí)別技術(shù)結(jié)合在一起共同完成貨運(yùn)物流的可追溯，并結(jié)合鐵路、航空、海洋、公路等運(yùn)輸業(yè)務(wù)的各自特點(diǎn)給出相應(yīng)合適的建議，但作者僅從跟蹤和識(shí)別技術(shù)特性上進(jìn)行分析，沒(méi)有給出具體的解決方案；Daniel A.Sumner（2006）則從食品安全責(zé)任界定的角度，對(duì)物流過(guò)程的可追溯進(jìn)行了建模，并對(duì)模型進(jìn)行了公式化描述、推導(dǎo)和驗(yàn)證，結(jié)論認(rèn)為物流過(guò)程的溯源技術(shù)可以提高農(nóng)產(chǎn)品的安全程度。但由于模型基于理想化的假設(shè)，限制了模型的實(shí)用化和可操作性。
　　相比之下，我國(guó)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品溯源技術(shù)的研究則處于起步階段，在研究方向上更注重它的實(shí)用效果，但只是局限于小范圍局部的應(yīng)用上，系統(tǒng)性的研究尚不多見(jiàn)。例如：王以忠等（2008）提出了一種用于農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量溯源的RFID溫度測(cè)量記錄系統(tǒng)，并證明切實(shí)可行；李勇等（2009）的研究表明利用傅里葉變換近紅外光譜技術(shù)可以準(zhǔn)確、快速、低廉的對(duì)牛肉原產(chǎn)地進(jìn)行鑒別；鄭火國(guó)等（2009）設(shè)計(jì)研發(fā)出基于GPRS的農(nóng)產(chǎn)品移動(dòng)溯源終端，便于監(jiān)管機(jī)構(gòu)和消費(fèi)者隨時(shí)、隨地對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行跟蹤追溯；此外，北京、上海、南京、云南、福建、山東等部分城市已開(kāi)始制定和實(shí)施農(nóng)產(chǎn)品可追溯體制的政策和措施，其中以山東壽光最具代表性，自2004年開(kāi)展以條碼為主的蔬菜質(zhì)量安全可追溯系統(tǒng)的探索以來(lái)，目前已經(jīng)能夠通過(guò)編碼系統(tǒng)對(duì)蔬菜生產(chǎn)流通的全過(guò)程進(jìn)行記錄，從生產(chǎn)到包裝、倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸、銷售等全過(guò)程都可以通過(guò)編碼進(jìn)行追溯。
　　二、溯源技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
　　隨著農(nóng)產(chǎn)品消費(fèi)量的持續(xù)增長(zhǎng)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)的多元化發(fā)展，消費(fèi)者對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全提出了更高的要求，各國(guó)也日益重視農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的全程跟蹤。農(nóng)產(chǎn)品在生產(chǎn)、加工、包裝或流通過(guò)程中的質(zhì)量安全成了農(nóng)產(chǎn)品安全領(lǐng)域的重要問(wèn)題之一。為控制質(zhì)量安全，在這個(gè)全過(guò)程中采用大量的現(xiàn)代信息技術(shù)全程監(jiān)測(cè)農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量，有效地提高了農(nóng)產(chǎn)品物流的效率和服務(wù)質(zhì)量，確保農(nóng)產(chǎn)品安全監(jiān)測(cè)管理體系的良好運(yùn)行，建立兼顧產(chǎn)、供、銷和監(jiān)管部門(mén)等環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)共享及管理機(jī)制，形成完整的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測(cè)管理網(wǎng)絡(luò)體系。
　　以下介紹幾種已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用并最具代表性的信息技術(shù)：
　　（一）HACCP體系
　　HACCP（Hazard Analysis and Critical Control Point）表示危害分析的臨界控制點(diǎn)，是一個(gè)確認(rèn)、分析、控制生產(chǎn)過(guò)程中可能發(fā)生的生物、化學(xué)、物理危害的管理系統(tǒng)，可以有效實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)測(cè)的信息化管理。HACCP體系是一種有效的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全管理體系，它和可追溯制度一樣都要求有一個(gè)有效的記錄系統(tǒng)，它是確保農(nóng)產(chǎn)品安全、進(jìn)行危害識(shí)別、評(píng)價(jià)和控制的一種科學(xué)、合理和系統(tǒng)的方法。通過(guò)對(duì)加工過(guò)程的每一步進(jìn)行監(jiān)視和控制，從而降低危害發(fā)生的概率。但該體系也有缺陷，從單純的溯源系統(tǒng)來(lái)看，其主要側(cè)重于如何使客觀信息得到有效標(biāo)識(shí)、交換和傳遞，缺少將整個(gè)生產(chǎn)鏈溯源環(huán)節(jié)與HACCP的危害識(shí)別和關(guān)鍵控制點(diǎn)的結(jié)合。
　　2000年1月12日歐盟發(fā)表了《食品安全白皮書(shū)》，將食品安全作為歐盟食品法的主要目標(biāo)，推動(dòng)形成一個(gè)新的食品安全體系框架。其中提出的一項(xiàng)根本性改革就是首次把“從田間到餐桌”的全過(guò)程管理原則納入衛(wèi)生政策。強(qiáng)調(diào)食品生產(chǎn)者對(duì)食品安全所負(fù)有的責(zé)任，并引進(jìn)HACCP體系。要求所有的食品和食品成分具有可追溯性。從歐盟的實(shí)踐來(lái)看，食品安全可追溯制度并不是孤立的。它必須與其他質(zhì)量管理體系結(jié)合起來(lái)才能發(fā)揮作用。因此，只有將農(nóng)產(chǎn)品安全可追溯制度與HACCP體系相結(jié)合，才能將整個(gè)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈中所有相關(guān)信息鏈接起來(lái)，而且可以避免重復(fù)性工作。總之，HACCP系統(tǒng)不僅是一種能起到預(yù)防作用的體系，并且可以更加經(jīng)濟(jì)地保障農(nóng)產(chǎn)品的安全。
　　（二）RFID技術(shù)
　　農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)較多，管理困難，依靠人工控制農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的每一過(guò)程不切實(shí)際，必須借助信息技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、分析和處理。追溯系統(tǒng)主要通過(guò)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)將實(shí)物流與信息流結(jié)合起來(lái)，使得產(chǎn)品的所有生產(chǎn)信息記錄貫穿整個(gè)供應(yīng)鏈，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)完成信息在供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)之間的傳輸和信息發(fā)布，最終達(dá)到跟綜和溯源實(shí)物的目的。目前，在追溯系統(tǒng)中引起越來(lái)越多關(guān)注的是RFID技術(shù)（無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)）。射頻識(shí)別（radio frequency identification，簡(jiǎn)稱RFID）技術(shù)是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，操作快捷方便。作為一項(xiàng)易于操控、簡(jiǎn)單實(shí)用、靈活的應(yīng)用技術(shù)，RFID技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品安全管理中得到了廣泛應(yīng)用。RFID所具備的優(yōu)越性是條碼、磁卡、IC卡等其他識(shí)別技術(shù)無(wú)法企及的。該技術(shù)將電子標(biāo)簽作為農(nóng)產(chǎn)品的信息載體，能夠有效地實(shí)施跟蹤與追溯，提高農(nóng)產(chǎn)品安全和監(jiān)控的水平。中國(guó)是個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)流通領(lǐng)域中具有重要地位，自動(dòng)識(shí)別技術(shù)將成為中國(guó)農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)的“身份證”，將RFID技術(shù)及與相關(guān)的信息技術(shù)相結(jié)合，應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全將是未來(lái)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯的發(fā)展趨勢(shì)，將大大提高中國(guó)農(nóng)產(chǎn)品物流管理能力、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)管能力、農(nóng)產(chǎn)品可跟蹤能力及國(guó)際貿(mào)易中的競(jìng)爭(zhēng)力。
　　
　　（三）穩(wěn)定同位素技術(shù)
　　目前，國(guó)內(nèi)外已采用了一系列的溯源檢測(cè)技術(shù)來(lái)來(lái)鑒別農(nóng)產(chǎn)品的真?zhèn)危瑫r(shí)追溯農(nóng)產(chǎn)品的品種、飼養(yǎng)制度和地理起源。這些方法包括植物標(biāo)記法、DNA標(biāo)記法、近紅外反射光譜法、穩(wěn)定同位素法。特別是穩(wěn)定同位素技術(shù)，是國(guó)際上目前用于追溯不同來(lái)源農(nóng)產(chǎn)品和實(shí)施產(chǎn)地保護(hù)的一種有效工具，在農(nóng)產(chǎn)品溯源體系中有很大的發(fā)展?jié)摿Γ找媸艿街匾暋７€(wěn)定同位素技術(shù)就是利用生物體內(nèi)同位素組成受氣候、環(huán)境、生物代謝類型等因素的影響，從而使不同種類及不同地域來(lái)源的食品原料中同位素的自然豐度存在差異，以此區(qū)分不同種類的產(chǎn)品及其可能來(lái)源地。其特點(diǎn)是在不知背景的前提下，鑒別農(nóng)產(chǎn)品成分摻假、農(nóng)產(chǎn)品污染物來(lái)源、追溯產(chǎn)品原產(chǎn)地以及判斷動(dòng)物飼料來(lái)源等。穩(wěn)定同位素技術(shù)可用于鑒別不同種類、不同來(lái)源的食品原料，是目前國(guó)際上用于追溯農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地來(lái)源的一種直接而有效工具，是一個(gè)比較新的研究領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景。現(xiàn)階段，穩(wěn)定同位素分析法還局限于實(shí)驗(yàn)室階段，因此，對(duì)此方法還需進(jìn)一步的探索，以盡早應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中。
　　（四）EAN.UCC系統(tǒng)
　　關(guān)于追溯碼編碼的研究，國(guó)外多采用EAN.UCC系統(tǒng)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行跟蹤和溯源。目前，對(duì)整個(gè)農(nóng)產(chǎn)品加工鏈主要采用EAN.UCC系統(tǒng)對(duì)全過(guò)程進(jìn)行跟蹤與追溯，建立從“農(nóng)田到餐桌”的食品供應(yīng)鏈的跟蹤與追溯信息體系。EAN.UCC 系統(tǒng)提供了供應(yīng)鏈中用于標(biāo)識(shí)物品或服務(wù)的一套完整的編碼體系。采用自動(dòng)數(shù)據(jù)采集技術(shù)，將食用農(nóng)副產(chǎn)品原料的生長(zhǎng)、加工、儲(chǔ)藏及零售等供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)的管理對(duì)象進(jìn)行標(biāo)識(shí)，并相互鏈接。該系統(tǒng)把食品供應(yīng)鏈中各個(gè)環(huán)節(jié)的信息連接在一起，可跟蹤食品的生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸?shù)戒N售全過(guò)程，使生產(chǎn)過(guò)程透明化，確保食品安全跟蹤的可靠性，使企業(yè)產(chǎn)品在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于有利地位。但這種系統(tǒng)也有不足之處，使用EAN.UCC系統(tǒng)，要求在食品供應(yīng)鏈中的每一個(gè)加工點(diǎn)，不僅要對(duì)自己加工的產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)識(shí)，還要采集所加工的食品原料上已有的標(biāo)識(shí)信息，并將其全部信息加在產(chǎn)品上，以備下一個(gè)加工者或消費(fèi)者使用。EAN.UCC系統(tǒng)由全球貿(mào)易項(xiàng)目代碼（GTIN）、應(yīng)用標(biāo)識(shí)符（AI）與全球位置碼（GLN）三部分信息組成。在食品工業(yè)方面，歐盟等國(guó)已經(jīng)采用EAN.UCC系統(tǒng)成功地對(duì)牛肉、魚(yú)、蔬菜等食品開(kāi)展了跟蹤。國(guó)內(nèi)在這方面的研究起步較晚，但發(fā)展較快，并取得了一定進(jìn)展。
　　三、結(jié)束語(yǔ)
　　農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈包括生產(chǎn)、加工、倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸、銷售等多個(gè)環(huán)節(jié)，是一條長(zhǎng)且復(fù)雜的供應(yīng)鏈，其特點(diǎn)是生產(chǎn)產(chǎn)品不可逆轉(zhuǎn)。農(nóng)產(chǎn)品安全是全球矚目的焦點(diǎn)。作為質(zhì)量安全的重要證據(jù)，消費(fèi)者要求可信賴的、準(zhǔn)確、及時(shí)地追溯產(chǎn)品及供應(yīng)鏈中的各個(gè)環(huán)節(jié)。因此，溯源系統(tǒng)已成為農(nóng)產(chǎn)品安全管理一項(xiàng)重要手段，全球食品產(chǎn)業(yè)和許多國(guó)家的政府越來(lái)越重視農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)的建立。溯源技術(shù)是支持農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)的重要手段，這些技術(shù)的應(yīng)用除了可以有效保證農(nóng)產(chǎn)品安全衛(wèi)生和可以溯源外，其貿(mào)易壁壘的作用也日益凸顯。
　　HACCP體系、RFID技術(shù)、穩(wěn)定同位素技術(shù)及EAN.UCC系統(tǒng)等溯源技術(shù)的應(yīng)用確保了農(nóng)產(chǎn)品安全，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的管理和監(jiān)控。對(duì)于實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈優(yōu)化整合、農(nóng)民增收和產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要推進(jìn)作用。可以說(shuō)信息技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品安全領(lǐng)域中起到了不可替代的作用，農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的發(fā)展?jié)M足了人們對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全進(jìn)一步提高的要求，信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用必將會(huì)把中國(guó)的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全體系帶入信息化的時(shí)代。雖然這些溯源技術(shù)的研究和應(yīng)用已有了很大的發(fā)展，但仍有很多空白領(lǐng)域需要探索，今后仍需加大研究力度。
　　參考文獻(xiàn)：
　　1、李勇等.基于FTIR指紋光譜的牛肉產(chǎn)地溯源技術(shù)研究[J].光譜學(xué)與光