區塊鏈技術在食品質量管理中的應用研究

康玨

食品質量是基于產品要求（感官、安全性、符合性）、社會要求（倫理、生產環境）、保證要求（證書、可追溯性）、市場要求和包裝/物流要求。與大型的全球化食品供應鏈相比，食品質量管理有所不同。食品供應鏈質量考慮的例子包括地理標志、健康、新鮮和真實性。區塊鏈技術的發展有助于食品的質量管理工作。

1 區塊鏈技術的含義

區塊鏈起源于比特幣，比特幣是一種分布式數據庫技術，不斷增加的記錄被視為區塊。此外，隨著（每10分鐘）添加新區塊以記錄最近的交易，它也在不斷增長。最重要的是，區塊鏈有四個基本特征，分別是去中心化、開放、安全和隱私。

2 區塊鏈技術在食品管理中的作用

2.1 區塊鏈技術確保食品質量管理中交易可追溯性和可靠性

當傳統管理邏輯和區塊鏈在食品供應信息安全中應用時，建立一個農業食品供應鏈可追溯系統可被視為一項勢在必行的任務，其中，區塊鏈在供應鏈中的應用可能是迄今為止的最佳選擇。人們可使用區塊鏈驗證文檔真實性，并且不需要集中授權和引用，每筆交易都需驗證上一筆交易，從而保證每筆交易可追溯性。

2.2 區塊鏈可滿足政府、企業和消費者需求

區塊鏈技術優勢為政府帶來新的監管思路，完善現有管理的缺陷。對于企業來說，區塊鏈的應用可以保證商品質量，對市場變化做出快速反應。事實上，區塊鏈的應用可以保護消費者權利。

3 我國區塊鏈技術的發展

在傳統食品供應鏈中，由于各種原因，技術難以在供應鏈中應用。隨著區塊鏈技術發展，區塊鏈不僅適用于“比特幣”，還可應用到各個領域。

為發展下一代供應鏈，中國政府已經對區塊鏈的研究給予很大的重視和資源。正如《中國區塊鏈技術與應用白皮書》所指出的，供應鏈是將物流、信息流、資金流、供應商、制造商、分銷商、經銷商和客戶組合成一個供應鏈系列。區塊鏈技術作為一種大規模的協作工具，自然應用于供應鏈管理。原因如下：

首先，區塊鏈技術可以創建一個完整流暢的信息鏈，使得供應鏈中分銷商、供應商或其他相關部分之間的所有交易信息都是透明的。一旦發生不安全操作事故，供應鏈中任何環節的錯誤或失誤都可以很容易地發現。幫助參與者在短時間內找到解決方案，提高供應鏈的效率。

其次，區塊鏈的特性包括防止修改，允許每個參與者無法拒絕交易的任何部分。一旦“不誠實交易”發生，供應鏈的任何一個環節都可以證明其真實性，因為每個參與者都有一本完整的賬本，從一開始就包含了所有的交易。

再次，仍然因為轉基因預防，一旦假冒或易腐食品流入市場，造成食品安全事件，更容易找到食品或材料原始來源追究責任。

4 信息技術在區塊鏈技術中的應用

隨著全球化、高度分布和異構的食品區塊鏈，傳統的包裝和標識方法已不足以滿足新的質量監管要求以及客戶對食品完整性意識的提高。事實上，隨著全球食品區塊鏈的發展，對食品安全和可追溯性的需求急劇增加。傳統的包裝現在正在被主動和智能包裝所取代。活性包裝包括在包裝中包括一些活性物質，如氧氣清除劑或水分調節劑，以延長產品的保質期。智能包裝包含監測食品質量的材料，如控制溫度的設備。

這種系統的實施仍然面臨許多挑戰，主要原因是系統成本高，以及傳感器必須工作的惡劣條件（如濕度、雨水、溫度）。食品區塊鏈的最新技術進步可以顯著幫助提高食品質量管理質量完整性，同時減少食品浪費。然而，產品、流程和物流路線高度多樣性很難找到適合所有情況的獨特解決方案。因此，應根據具體情況采用不同技術的組合。在實踐中，這些技術在更大范圍內的實現面臨許多挑戰。首先，RFID標簽的成本比條形碼更貴。這限制了其對高價值產品的實施。此外，溫度估計方法可以幫助減少所需溫度傳感器的數量。其次，物聯網設備產生大量數據來控制和監控食品供應鏈，影響硬件成本，并通過WSN飽和通信帶寬。第三，物聯網設備收集的數據的信息安全是一個重要挑戰。

此外，條形碼等傳統識別方法不足以確保食品質量監測和可追溯性，越來越多地被RFID標簽和無線傳感器網絡（WSN）所取代。RFID和WSN技術在食品監控和可追溯系統中應用是多種多樣的。RFID技術比傳統條形碼或快速響應（QR）碼更可靠和高效，因為它提供了更高的讀取速率。此外，它允許在沒有物理接觸的情況下識別產品，從而實現高效定制和處理。RFID標簽或無線傳感器通常放置在托盤或批次中，以指示位置并提供有關溫度、濕度、氣體的存在以及振動和沖擊引起的加速度的發生的信息。

本文介紹食品質量管理中區塊鏈技術的含義和作用，以及信息技術在區塊鏈技術的應用。

目前區塊鏈技術雖得到國家和政府的大力支持，但其中信息技術，特別是物聯網技術的應用善不成熟，如何對此加以完善和發展，是未來區塊鏈技術在食品質量管理上應用的關鍵。