探討區塊鏈賦能乳制品供應鏈質量安全監測

吳佳鑫 齊向群

摘 要：乳品供應鏈是從鮮奶供應、牛奶生產加工、質量檢驗、運輸儲存到配送零售的全過程，存在的質量安全隱患較高。作為新科技革命中的顛覆性技術，區塊鏈實現了牛奶供應鏈的質量和安全監控，加強了鮮奶生產的質量控制，確保牛奶產品的運輸和儲存之間的聯系。通過對乳品的供應鏈的建設對質量安全信息進行監控，進而能夠達到對數據進行實時收集，以及實時監控的目的，再通過實時隱患預警和有效的事故追溯，有助于推動乳品行業的創新發展。

關鍵詞：區塊鏈;乳制品供應鏈;質量安全溯源;安全監測;技術應用

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 乳制品供應鏈中對質量安全監控的要點

在供應鏈中的各個環節，最關鍵的是鮮奶的供應、加工、儲存和運輸等，在這一過程中存在許多潛在的質量風險，乳制品供應鏈是從鮮奶生產、質量控制到乳制品加工、儲存、運輸和分銷的全過程[1]。

1.1 新鮮奶粉

牛奶產品的質量受到牛奶生產、鮮奶生產、檢驗和測試等因素的限制。而一些企業通過和農戶簽立協議書，當鮮奶短缺時，經常通過放松檢測標準爭奪奶源。部分養殖戶借此機會降低鮮奶產品的質量。鮮奶加工過程中牛奶的衛生和儲存條件及消毒也決定了牛奶產品的質量和安全[2]。牛奶生產商無法實時監測牛奶生產和鮮奶生產的衛生和防疫情況，由于檢測設備不足、技能短缺和檢測標準不準確，奶廠無法通過全面檢測保證奶制品的質量，一些不合格產品流向供應鏈的下一個環節，然后進入最終的消費市場。

1.2 乳制品生產和加工

生鮮牛奶采用機械方式收集，并進行質量檢測，奶罐車運輸到乳品公司，所以要嚴格重視乳槽車的衛生情況，特別是在消毒方面。對于因乳制品的加工而導致出現質量安全的問題，大部分是因為未按照程序操作、環境質量低下、操作過程不規范、設備不衛生等多種因素導致。許多奶牛場在生產加工階段存在不同的非標準作業，無法有效保證乳制品的質量和安全，除了食品原料的質量安全以外，還有廚房用具、加工用具、機械設備等，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設施差、技術水平低下等問題，衛生條件也十分不理想，未能對包裝進行有效的消毒，容易導致產品出現污染的情況，進一步造成非常嚴重的質量安全問題[3]。另外，對于中小型的牛奶生產商來講，未能有效地對整個生產加工進行全面監控，導致安全隱患的存在。

1.3 乳制品運輸及儲存

對于新鮮的乳制品來講，其在物流運輸中最有可能出現質量和安全問題，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。大多數冷庫只是儲存，未能建立專業的冷庫及乳制品的專用冷鏈物流，而且，低溫運輸容易出現運輸與儲存脫節現象。為了降低成本，一些物流公司甚至在運輸過程中關閉冰箱，在到達目的地時打開冰箱，導致乳制品出現質量問題，進而在消費中造成嚴重的安全風險。

2 供應鏈質量安全的監控機制分析

區塊鏈由多種不同的技術加以組成，基本使用公私鑰技術、分布式算法以及數字簽名技術等。利用分散的區塊鏈網絡和技術體系的優勢，實現牛奶供應鏈的質量和安全管理[4]。

2.1 加強生鮮奶生產質量控制的去中心化系

區塊鏈大多運用對網絡技術、密碼學和共識的算法等，由此明確區塊鏈存在去中心化、信息透明的特點，并且可以進行追溯。而在區塊鏈的網絡中，根本無需中心化服務器，也不需要分布式的節點權責，將數據以分布式的存儲核算。另外，在區塊鏈網絡的在線的節點中，需要遵循同樣的數據存儲和驗證，實時聯合管理交易，每個節點獨立支持數據，為了確保數據的安全性和完整性，區塊鏈網絡的去中心化結構確保了點對點之間的交互。鮮奶供應商、牛奶加工企業、物流公司和分銷商之間的信息交流無需經過中央流程，經各個節點所構建的信息共享聯盟，進則以此達到對奶源的聯合監控。

2.2 數字簽名技術確保運輸和儲存的有效銜接

對基于區塊鏈所建立的信任網絡來講，其有效的提供多種不同場景模式下的流通。而其使用數字簽名的相關技術，在運輸途中和實時監控產品質量，確保物流和儲存中的產品質量和安全。數字簽名必須使用兩種機制，并且該機制還存在一定的互補，兩種機制分別運用在簽名和驗證。另外，該技術對物流車輛進行數字簽名，并把車輛的相關信息和產品的種類等相關的信息均儲存在公有鏈內，與此同時，再以私有鏈把簽名傳送至相對應的倉儲公司。通過驗證機制保障倉儲接收到相關的簽名，然后把空余的倉位編制成信息代碼發送至物流企業。構建物流信息的共享平臺能夠對促進加工企業、供應商、銷售商、物流商之間的信任，實現巨大的貨源信息、車輛來源信息、乳品供應鏈中的倉庫信息的有效協調，減少了乳品的運輸時間，有效地保證了乳品的質量和安全[5]。

2.3 公私鑰技術有助于控制解決加工時的污染問題

公私鑰技術的運用把密鑰職責進行了劃分，由不同的各個節點共同負責，和傳統相比具有較高的抗干擾的能力，而為了確保數據的安全，所以必須使用公私鑰技術加以保障，把密鑰及數據的封裝機制進行有效融合，進而對鏈上的全部數據實現較為安全的傳遞。鮮奶的供應商確保產品加工質量最關鍵的對象，將公私鑰的技術運用在乳制品的相關供應鏈中，進而能夠促進加工企業和供應商間存在的信息障礙，進而達到對鮮奶供應的質量進行實時有效的監測。在區塊鏈中，乳制品企業和供應商均擁有不同的專有私鑰，并且兩方都不可以偽造對方的私鑰，也不能破解私鑰密碼。加工企業通過公鑰對鮮奶的供應質量相關的信息進行查詢，然后再把自身的加工信息利用私鑰傳送至區塊鏈。在乳制品的質量安全進行監測時，通過使用公私鑰的技術可以有效地對工作的環境進行控制等，提高設備清洗、消毒水平，進而確保乳制品的質量和安全。

3 區塊鏈賦能乳制品供應鏈質量安全監測的路徑

運用區塊鏈的技術需要努力向工業進行服務的方向進行發展。而以區塊鏈為基礎所構建的信息平臺，其安全性及工作的效率非常高，建立以區塊鏈為基礎的乳品供應鏈質量安全信息監控平臺，并分析了該平臺下牛奶供應鏈的安全監控流程及影響。

3.1 可以實現實時收集質量及安全的相關信息

在乳品供應鏈質量安全信息的平臺中，信息中心是決策系統，能夠對數據庫及數據進行有效分析，可實時捕獲原料和鮮奶生產、質量控制、生產和加工、運輸、儲存、原料和鮮奶平臺信息，然后再利用密鑰實時傳輸原料奶和鮮奶質量信息。根據既定數據收集鮮牛奶中的抗生素、殺蟲劑和獸藥產品等含量信息。乳制品加工過程中的工藝和操作標準化，重點是監測消毒化合物。溫度和濕度監測器和微生物敏感性試驗用于對乳制品加工過程中的監測，然后再把相關的信息利用傳感器進行上傳。在對產品、奶源、品種和規格進行包裝和質量檢查后，物品編號和批號通過條形碼實時掃描到區塊鏈

網絡中[6]。

3.2 質量安全實時監控

質量安全信息的監測平臺，其質量安全的實時監測主要以分布式數據存儲和分析系統為基礎，用于實時監控牛奶供應鏈的質量和安全，并實時處理數據。采用對奶源、質量數據、生產和加工信息的可追溯性技術，跟蹤和監控乳品供應鏈中的運輸和儲存數據，并實時返回監控結果。整個乳品供應鏈中的所有產品將依據區塊鏈的記錄信息和供應鏈節點參與質量安全監控。而使用密鑰對公共帳戶進行訪問時，無法更改相關的信息和記錄，進而以此確保數據的整個過程完全的透明和安全。

3.3 質量安全風險實時預警

監測平臺所使用的技術資源模塊主要由以下幾部分組成，即數據接口、密碼算法、存儲設備、設備等，將信息技術、軟件及硬件進行綜合性的融合運用，針對乳制品的質量安全開展實時有效追蹤，找出存在的質量安全問題。再利用共識的機制實現對多方參與的相關的信息共享共識，進而減少各方之間進行認證的時間，促進交易及記錄能夠快速地完成。如果發現乳制品的保存環境各項值標出現問題，例如溫度、濕度，系統會對異常的情況發出白色警報，將實施規則寫入智能合約，實時將數據傳輸到鏈中，并根據算法程序對質量安全中的異常問題采取相關的應急措施加以解決。

3.4 質量安全風險控制

監控平臺界面主要是一個載體，是供操作人員進行操作的界面，授權人員能通過網絡的接口登錄系統，然后再依據權限執行輸入或詢問有關牛奶供應鏈的相關信息。生鮮奶生產、質量控制、生產加工、運輸、儲存、配送和消費的實時運營數據，都可以被實時全面監控，如果出現了質量安全問題，可以通過對區塊鏈進行追溯查找相關的信息。乳制品產品的質量安全信息可以采取以圖形、圖像及視頻的形式予以呈現，消費者能夠經相關的終端進行查詢，避免食品質量安全風險。

4 結語

通過數字技術和供應鏈的質量安全管理的有效融合，為乳品行業的創新和發展起到促進作用。而乳品在供應鏈的質量安全問題主要與鮮奶的生產、運輸、儲存和加工有關。憑借其分散的網絡系統和多項核心技術，區塊鏈可以實現牛奶供應鏈的質量和安全監控和管理。分散的區塊鏈網絡系統可以加強生鮮奶生產的質量控制，公私鑰技術有助于控制牛奶加工過程中的污染，而數字簽名技術提供了牛奶運輸和儲存之間的聯系。通過以區塊鏈為基礎，然后利用其他功能組建安全的監督系統，例如應用信息模塊和技術資源模塊等，實現記錄功能、需求、監控和可追溯性，為質量管理和安全管理提供了一種新的可行方式。

參考文獻

[1]楊翼.物聯網環境下的乳制品供應鏈質量安全風險管理研究[D].上海：上海海洋大學，2019.

[2]鐘德福，艾紅，張良國，等.區塊鏈技術及其在農產品質量安全追溯應用的研究進展[J].中國農學通報，2021，37（19）：143-150.

[3]麥雅慧，韓成軍.基于供應鏈視角的J公司乳制品質量安全管理研究[J].經濟視野，2019（6）：74.

[4]何靜，楊翼.物聯網環境下的乳制品供應鏈質量安全風險管理研究[J].中國乳品工業，2019，47（2）：45-49.

[5]程濤，李連江，李佳俐.基于區塊鏈技術的電子商務產業創新發展研究[J].哈爾濱商業大學學報（自然科學版），2021，37（4）：493-498.

[6]楊莉，勞穎謙，歐霏霏，等.基于區塊鏈的植入物追溯系統的設計與應用[J].中國醫療設備，2021，36（7）：93-97.