食品安全可追溯系統應用研究進展

摘 要 食品安全可追溯系統作為食品質量安全管理的一種有效手段，對于促進我國食品質量安全的提高，增強消費者對我國食品安全的信心具有重要的作用。概述食品安全可追溯系統，并從食品安全可追溯系統標識管理的關鍵技術（GS1系統、條形碼技術和RFID技術）出發，對其應用情況進行綜述，為推進和優化相關系統提供借鑒。

關鍵詞 食品安全可追溯系統；GS1系統；條形碼；RFID技術

中圖分類號：TS201.6 文獻標志碼：A 文章編號：1673-890X（2014）22-082-03

知網出版網址：http：//www.cnki.net/kcms/detail/50.1186.S.20140913.1028.031.html 網絡出版時間：2014/9/13 10：28：12

隨著社會的發展和人民生活水平的不斷提高，食品安全已成為消費者關注的焦點。雖然各國都相繼制定了相應的法律法規和標準對食品的生產加工過程進行控制，但是這些控制手段仍然存在不足，比如：消費者難以從最終產品了解食品質量安全品質，食品安全問題發生時無法快速地建立有效可靠的信息追查系統等。食品安全可追溯系統（Food Safety Traceability System）作為食品質量安全管理的有效手段，近年來受到越來越多的關注。

1食品安全可追溯系統的概念

食品安全可追溯系統的產生源于20世紀90年代，包括英國的瘋牛病事件、丹麥的豬肉沙門氏菌污染事件和蘇格蘭大腸桿菌事件在內的多起食品安全事件導致消費者對政府的食品安全監管體制缺乏信心，促使法國等部分歐盟國家建立了食品安全可追溯系統這一新型食品安全管理制度。Moe早在1998年就提出可追溯系統由產品路線和有效追溯的范圍兩部分組成[1]。食品安全可追溯系統涵蓋了食品生產過程和產品路線的全程追溯，從食品原材料的產地信息、食品的加工過程，到最終產品的各個環節，為消費者提供了詳細準確的產品信息。2000年，國際食品法典委員會（CAC）與國際標準化組織（ISO）將可追溯性定義為：通過標識信息追蹤某個實體的歷史、應用情況和所處位置的能力[2]。2004年，Golan設定了衡量食品可追溯系統的三個標準，即：系統所記錄的信息的范圍（寬度）、可向前或向后追溯信息的距離（深度）以及確定問題源頭或產品特性的能力（精確度）。通過向后追溯信息可以檢查問題出現的源頭，而通過向前追溯信息可以發現屬性相同的產品或事件，以阻止不安全食品進入到食品供應鏈中。因此，食品安全可追溯系統可以通過這種將責任明確化的方法約束生產者，保證產品質量安全水平。

2食品安全可追溯系統的應用

2005年，方炎提出食品安全追溯制度由記錄管理、查詢管理、標識管理、責任管理和信用管理等部分組成[3]。因此，構建食品安全可追溯系統首先必須具備易識別、成本低且標識信息容易錄入的產品唯一標識信息。顯然，原始的基于紙張的記錄已經很難滿足現今日益復雜的食品生產加工體系和消費者對于快速追溯相關食品信息的需求。隨著信息技術的飛速發展和應用，通過網絡將所有分散的食品生產、加工、運輸以及銷售等各環節的信息連接到一起，記錄到中央數據庫中，可實現數據集中管理和快速查詢。隨著人們對食品安全可追溯系統關注度的逐漸提高，近年來對于食品可追溯系統標識管理的關鍵技術研究已經有了很大的突破。

2.1GS1系統

隨著國際社會對食品安全追溯的要求日漸強烈，各相關行業和部門都積極地投入到對食品安全可追溯系統的研究中，并各自建立了獨立的數據庫和信息查詢平臺。但是，由于他們采用的追溯碼并不相同，這些數據庫之間相互孤立，無法統一。在此形勢下，國際物品編碼協會研究開發了一種以商品條碼為基礎的全球統一標識系統，即GS1系統。該系統主要由編碼體系、數據結構、數據載體和數據交換系統四部分組成。其中，編碼體系是核心部分，通過該編碼體系對供應鏈各環節中涉及的項目、物流單元、位置及服務關系等信息統一進行編碼，使得供應鏈上的信息實現了共享。GS1系統采用科學的編碼結構，針對不同的編碼對象，編碼結構不同但又相互存在聯系。數據載體可將供肉眼識讀的編碼轉化為供機器識讀的信號，比如：條形碼和無線射頻標識等。GS1系統采用電子數據交換，通過電子方式將結構化數據從一臺計算機系統傳送到另一臺計算機系統，不僅有效減少了人工干預，而且實現了自動化操作。GS1系統的這四個組成部分相輔相成，緊密聯系，從而大大優化了整個供應鏈的管理效率。GS1系統的不斷發展和完善使其在全球供應鏈中的零售業和物流業都得到了廣泛應用，解決了由于眾多系統互不兼容導致的時間和資源的浪費問題，有效降低了系統的運行成本[4]。

采用GS1系統對食品原料的種養殖、生產加工、儲存以及銷售等各環節的相關信息統一進行編碼，并用條碼或無線射頻標識等方式表示出來，建立食品安全可追溯系統，便可以在食品安全問題出現時，通過這些唯一性標識信息進行追溯，從而查出問題出現的環節，最終找到問題產生的根源[5]。范宇等[6]報道了中國物品編碼中心四川分中心運用GS1全球統一標識系統的編碼技術在茶葉制品質量安全跟蹤與追溯中的應用，系統在每個追溯控制環節設定了獨立的信息采集項目對應的批次號，通過各環節對應的批次號將數據信息關聯起來，實現了茶葉制品從種植、加工、包裝、檢測到銷售的全過程跟蹤與追溯。郭曉燕[7]等建立了我國地理標志農產品的防偽和質量安全溯源系統，研究設計了系統的基本構架和信息管理系統，以GS1理論為基礎，對農產品種養殖地點、生產加工方式、運輸方式和時間、銷售渠道、產品的質量安全檢測結果等信息進行編碼標識，為我國地理標志食用農產品安全監管提供了新的手段。

2.2條形碼技術

條形碼技術是在信息技術的基礎上發展起來的一門集符號編碼、數據采集、自動識別、信息錄入和存儲等功能于一體的技術，已經廣泛應用于商品流通、郵政管理、圖書管理、工業生產過程控制等領域，在當今的自動識別技術中占有十分重要的地位[8]。條形碼技術的原理是將計算機所需的數據用一種肉眼可識讀的條形碼（由條和空組成）來表示，再通過計算機上的應用程序將條形碼數據轉換成可供計算機識讀的數據，從而建立條形碼與商品信息的一一對應關系。目前國內零售業和物流業常用的是一維條碼，如UPC碼、交叉25碼、39碼、Codabar碼等。這些一維條碼都只能在一個方向（一般是水平方向）表達信息。而受到這種信息容量的限制，一維條碼通常只能對物品進行標識，而不能對物品進行描述，在使用過程中只能作為標識信息，通過在數據庫中提取相應信息實現數據載體的作用[9]。與一維條碼相比，二維條碼在垂直和水平兩個方向都可以存儲信息，其數據存儲量是一維條碼的幾十到幾百倍，是一種比一維條碼更加高級的條形碼格式[10]。其記錄標識信息的方式是用特定的幾何圖形按照一定的規律在二維方向進行分布。近年來，二維條碼因其突出的優點發展非常迅速，人們在二維條碼符號表示技術的研究方面獲得了各種突破，已研究出多種碼制，常見的有Code49、Code16K、PDF417、Data Matrix、Maxi Code等。

Gonzales-Barron[11]等采用Data Matrix碼研究開發了冷凍家禽類質量追溯系統，該系統將Data Matrix碼打印在凍雞的雞喙上，然后通過計算機來讀取Data Matrix碼中儲存的信息。蘇小波[12]等采用QR（Quick Response）二維條碼技術改進了農產品質量安全追溯過程中的消費者查詢環節，通過加入產地地理坐標信息作為追溯碼的產地標識碼，得到11位的產地標識碼，使消費者查詢產品的生產企業、生產日期、產地位置等相關信息更加便捷。

2.3 RFID技術

RFID技術，即射頻識別技術（Radio Frequency Identification），是一種非接觸式的自動識別技術，與條形碼不同，它不需要識讀設備與特定目標之間構建機械或者光學接觸，只要通過無線電信號便可識別特定目標并讀寫有關數據。RFID系統包括閱讀器、應答器和應用軟件系統三部分。其基本原理是閱讀器首先發射特定頻率的無線電能量以驅動應答器，使其將內部的數據送出，然后閱讀器再依序接收并解讀數據，從而實現對特定目標的自動識別和數據交換[13]。與條形碼相比，RFID閱讀器可同時自動識讀多個標簽，實現實時追蹤，且在讀取上不會受到標簽尺寸大小與形狀的限制，具有重復性好、安全性高等特點，近年來已經廣泛應用于食品安全可追溯系統的構建中。

張智勇[14]等利用RFID技術能快速、自動、準確采集與存儲信息等特點，建立了乳制品供應鏈的可追溯系統，實現了整個乳制品產品供應鏈上的追蹤和溯源。趙穎文[15]等將RFID技術應用于畜產品信息追溯系統中，通過RFID技術構建了從養殖信息，到屠宰加工信息，到運輸配送，到批發銷售信息的完整的生豬產業信息鏈，實現了生豬產業全過程信息化管理。邱榮祖[16]等建立了茶葉物流追溯系統，圍繞“生產、監督、檢測、管理”四個部分，運用RFID技術將茶葉種植、加工、包裝以及運輸等各環節數據進行有效串聯，同時結合地理信息系統（geographic information system， GIS）和Google Maps開發了追溯信息的可視化技術，使得消費者直接通過瀏覽器即可快速、準確地獲得所購茶葉的相關信息。

3展望

為完善食品質量安全管理體系，實現食品供應鏈的全程監控，進而促進我國食品質量安全的提高，增強食品的國際競爭力，我國已積極推行食品安全可追溯系統。但我國的食品安全可追溯系統還處于建設發展階段，食品行業可追溯系統配套技術還不夠成熟，食品生產者對建立可追溯系統的需求也不大，這些都阻礙了我國食品安全可追溯系統的發展。需要在政府和行業共同努力下完善我國食品安全可追溯系統，才能從源頭上保證食品安全。

參考文獻

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（責任編輯：丁志祥）