天津市蔬菜質量安全追溯系統建立

韓志慧 ，李海燕，辛永波

（1.天津市林業果樹研究所，天津 300384；2.天津市蔬菜技術推廣站，天津 300200；3.天津市農機鑒定站，天津 300192）

天津市無公害蔬菜基地化生產發展迅速，截止2006年底，全市認定無公害蔬菜基地面積已達到5.67萬hm2；全市已有55家無公害蔬菜企業、56個品牌的近200個產品獲得農業部農產品全國統一認證；先后出臺了《天津市無公害蔬菜管理辦法》、《天津市農業生態保護辦法》、《天津市農藥管理辦法（暫行）》及《天津市無公害蔬菜標志管理辦法》、《天津市種植業農產品質量管理辦法（暫行）》等7部政府規章及規范性文件。通過標準化示范區的建設，帶動了全市無公害蔬菜標準化生產，完善了市、區縣農業系統農產品監測體系，質量安全水平穩步提高。

探索新的管理辦法和技術手段，保證蔬菜質量安全的長期穩定，成為天津市下一步搞好蔬菜質量安全工作的重要內容。目前天津市蔬菜質量安全體系建設尚不健全，主要表現在以下幾個方面：一是農業標準化體系不健全，農業標準覆蓋率還不高；二是對無公害產地環境質量監管不力，缺乏系統的、動態的、有效的農業生態環境監控手段；三是質量安全動態監測不力，由于缺少快捷的信息反饋和管理平臺，難以及時掌握全市的農產品安全水平發展動態。

可追溯系統是促進生產信息透明化，提高農產品衛生安全，增加農產品市場競爭力的重要措施。天津市從2008年開始進行蔬菜可追溯系統建設，目前已建成覆蓋基地、合作社和技術推廣部門的追溯體系，取得了良好的應用效果。

1 國內外可追溯系統發展

對于追溯系統的研究，最初是由歐盟為應對瘋牛病問題于1997年開始逐步建立起來的[1]。歐盟于2002年7月頒布了178/2002號法令，要求從2004年起在歐盟范圍內銷售的所有食品都能夠進行跟蹤與追溯，并于2006年初開始實施《歐盟食品及飼料安全管理法規》，突出強調了食品從農場到餐桌的全過程控制管理和可追溯性[2-3]。美國于2004年5月公布了《食品安全跟蹤條例》，要求所有涉及食品運輸、配送和進口的企業要建立并保全相關食品流通的全過程記錄；加拿大要求到2008年80%農業食品聯合體農產品可追溯源頭，實現“品牌加拿大”戰略[4]；日本政府已通過新立法，要求肉牛業實施強制性的零售點到農場的追溯系統，系統允許消費者通過互聯網輸入包裝盒上的牛身份號碼，獲取他們所購買牛肉的原始生產信息；澳大利亞實施國家牲畜標識計劃（NLIS），它是一個永久性的身份系統，能夠追蹤家畜從出生到屠宰[5]。

目前我國許多地區都在進行農產品質量溯源系統的研究與探索，上海、南京、深圳、北京等城市進行了相關系統建設。近年來上海市開發了“食用農副產品全程監控信息平臺”，實現了對農場、養殖場等生產源頭的管理，提供了條形碼觸摸屏查詢、網上查詢及電話語音查詢等多種追溯手段[6]；南京市建立了農產品質量安全IC卡監管系統，取得了一定成效[7]；從2004年開始，深圳市在批發市場的菜農菜商中開始推行“IC卡電腦信息管理系統”。其做法是在IC卡中記錄菜農菜商詳細資料，批發市場設置的條形碼讀碼器通過識別，可以區分蔬菜是否來自農產品質量管理部門認定的生產基地，并可及時調閱生產基地情況和信譽記錄，追蹤有毒蔬菜來源，從而實現對產品質量安全的溯源；2005年北京市在總結各地運行經驗的基礎上，創建了北京市蔬菜質量追溯系統，并在多家企業運行[8]。

2 天津市蔬菜質量安全追溯系統設計

2.1 框架設計

結合天津市無公害蔬菜管理的實際，分析無公害蔬菜生產、流通及銷售過程中影響農產品質量的關鍵因素和控制點，綜合運用計算機技術和電子信息技術，研究了蔬菜包裝標識、蔬菜安全生產管理、農事操作預警、追溯碼打印、多平臺溯源等關鍵技術問題，構建了面向監管者的天津市無公害蔬菜質量安全監管系統，面向生產基地操作者的便攜式農事信息采集系統，面向生產者管理者的無公害蔬菜安全生產管理系統，面向消費者的質量安全追溯系統。

建立無公害蔬菜質量安全追溯系統，必須實現包裝標識、中央數據庫和信息記錄系統等3個基本要素。第1個基本要素是包裝標識，要求具備成本低、易使用、融入當前管理程序、較高保留率、數據采集方便等特點，本項目中采用帶加密二維條碼的標簽對小包裝的無公害蔬菜進行標識；第2個基本要素是中央數據，基于紙張的記錄系統很難滿足大流通、多環節的復雜生產系統追溯的需求，本項目建立了基于網絡的監管中心數據庫，為監管和追溯奠定數據基礎；第3個基本要素是信息記錄系統，蔬菜在各環節中的移動及其對應信息，必須記錄到系統中，并與中央數據能無縫聯接，本項目在生產基地通過采用便攜式農事信息采集系統記錄農事操作信息，在生產或加工企業通過無公害蔬菜安全生產管理系統記錄包裝信息及打印追溯碼，也可通過該系統記錄農事操作信息。平臺架構見圖1。

圖1 平臺架構圖Fig.1 Platform Structure

2.2 運行設計

根據平臺的用戶分類不同，平臺分生產企業端、政府管理端和消費者端三部分運行，各部分運行之間緊密關聯。生產企業在網上進行注冊，政府管理部分對注冊信息進行審核并實地考察，對于合格的企業分配用戶名和密碼，生產企業可下載無公害蔬菜安全生產管理系統專用軟件和便攜式農事信息采集軟件；基地生產人員用基于PDA或手機的采集器采集農事信息；各生產基地人員將采集到的農事信息通過短信或GPRS方式發送到生產企業端的管理系統中，系統連接條碼打印機進行加密追溯碼打印；打印完成貼制在蔬菜包裝上，并將數據上傳至監管平臺數據庫；消費者可通過超市觸摸屏、網站、手機短信或手機掃描條碼等方式追溯企業信息、基地信息、生產操作信息、檢測信息等；政府管理部門可利用監管設備通過掃描加密條碼進行監管。

3 追溯標簽設計

3.1 追溯碼編碼

在分析無公害蔬菜的個體屬性、包裝形式、生產方式基礎上，對于無公害蔬菜采用批次追溯編碼方法，定義同一天收獲的來自于同一生產單元（地塊或溫室）、同一品種、同一等級的農產品為同一批次。追溯編碼采用24位數字碼，其中6位郵政編碼+4位企業編碼+6位產品編碼+6位生產日期編碼+1位認證類型編碼+1位校驗碼，其中郵政編碼根據企業所在位置查詢生成，企業編碼采用該郵政編碼區域內流水編號，產品編碼采用2位產品種類+2位產品名稱+2位產品品種的方式，生產日期編碼采用YY/MM/DD方式生成，認證類型根據產品是無公害、綠色、有機或無認證類型的方式采用“1”、“2”、“3”和“0”，校驗碼采用CRC循環冗余碼的方式產生。編碼示例見圖2。

圖2 編碼示例Fig.2 Example of coding

采用的編碼類型可通過郵政編碼直接將企業鎖定在一定范圍內，便于發生農產品質量安全事件時快速定位；采用的6位產品編碼，預留了一定的產品數量，便于根據追溯系統的進一步推廣應用擴大產品；將認證類型直接寫入編碼中，便于直接監管；采用的校驗碼具有一定的防偽功能。

3.2 二維條碼加密

二維條形碼是用某種特定的幾何圖形按一定規律在平面（二維方向上）分布的黑白相間的圖形記錄數據符號信息的。二維條碼與一維條碼相比，具有信息容量大、編碼范圍廣、容錯能力強、譯碼可靠性高、防偽性好等特點；與RFID相比，又具有成本低的優勢。針對無公害蔬菜追溯標簽中要求存儲信息多并具一定防偽能力的要求，本項目采用中國具有自主知識產權的漢信碼，漢信碼中存儲企業名稱、企業負責人、產品名稱、生產日期、認證類型、主要農事信息等。

漢信碼的可加密性為無公害蔬菜的監管和防偽提供了有效技術手段。本項目利用基于DES和RSA混合加密算法對漢信碼中的原始信息進行加密，再將加密后生成的漢信碼圖像用離散分數傅里葉變換雙隨機相位編碼技術進行二次加密，從而生成最終的加密漢信碼。

3.3 追溯標簽設計

為了達到可讀性強、美觀、體現監管的要求，本項目對追溯標簽進行了設計，標簽既包括無公害認證標志、查詢方式、產品名稱、包裝日期、認證類型等明文信息，也包括加密了的漢信碼。標簽大小采用4 cm*6 cm，材質采用不干膠紙張，便于企業貼制。標簽樣式見圖3。

圖3 標簽樣式Fig.3 Example of Label

4 系統應用

經過充分考察調研，以企業自有基地和合作生產基地為基礎，在武清、寧河、靜海、西青等區縣建立146.67 hm2核心示范基地。在應用優質品種和采用安全生產技術的基礎上，完善蔬菜生產管理、信息采集和質量安全監管制度，形成了企業信息、基地信息、生產者信息及檢測信息、生產技術信息等多種信息完整集成的中央數據庫，并以此為核心，通過二維條碼確定單一生產者生產的蔬菜產品的身份標識，一直跟隨產品流通到消費者手中，實現蔬菜從生產到消費全程信息的完整可查和可溯源，滿足政府職能部門、供應企業及公民大眾的多方訴求。通過在4家超市及供應基地的蔬菜產品全程可追溯模式建立與推廣，在全市11個區縣蔬菜產區擴大示范應用范圍，帶動蔬菜安全生產及可追溯基地建設，兩年累計示范面積5697.33 hm2。

[1] Schwagele F.Traceability from European perspective[J] .Meat science,2005(71):164-173

[2] Mousavi A,Sarhadi M,Lenk A,et a1.Tracing and traceability in the meat processing industry:a solution[J] .British food journal,2002,104(1):7-19

[3] Massimo B,Maurizio B,Roberto M,et al.FMECA approach to product traceability in the food industry[J] .Food control,2004,17(9):1-9

[4] 王立方,陸昌華,謝菊芳,等.家畜和畜產品可追溯系統研究進展[J] .農業工程學報,2005,21(7):168-174

[5] 楊信廷,錢建平,孫傳恒,等.蔬菜安全生產管理及質量追溯系統設計與實現[J] .農業工程學報,2008,24(3):162-166

[6] 方炎,高觀,范新魯,等.我國食品安全追溯制度研究[J] .農業質量標準,2005(2):37-39

[7] 季國軍,何建橋,施澤平.南京市農產品質量安全建設進展與思考[J] .江蘇農業科學,2004(3):87-89

[8] 王波,王順喜,李軍國,等.農產品及食品領域可追溯系統的研究現狀[J] .中國安全科學學報,2007,17(10):108-114