畜禽產品安全生產信息化和質量追溯系統研究進展

高迎春等

摘要： 本文根據國內畜禽養殖發展現狀，總結了畜禽產品安全生產信息化和質量追溯系統的重要意義；介紹了信息追溯系統在國內外的發展現狀及主要技術的研究情況。

關鍵詞：畜禽產品；安全生產；信息化；追溯系統

中圖分類號：S126文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2015）03-0127-04

Research Progress of Information Technology and Quality Traceability

System about Livestock Product Safety Production

Gao Yingchun，Bo Yongheng，Yang Lin，Chen Ling，Wei Xiuli，Lu Qingquan，Zhang Chengjun

（Shandong Provincial Veterinary Medicine Supervision Institute/Shandong Provincial Key

Laboratory of Quality Safety Monitoring and Risk Assessment for Livestock and Poultry Products， Jinan 250022，China）

AbstractThe article summarized the importance of establishing information technology and quality traceability system about livestock safety production according to the status of domestic livestock breeding. It also introduced researches on information traceability system and its major technologies at home and abroad.

Key wordsLivestock product；Safety production；Information technology； Traceability system

我國畜禽養殖產業經過多年發展完成了由散養向集約化生產的轉變，因此也迎來了新的挑戰。隨著我國消費結構的變化、勞動力價格的上漲，多數畜禽養殖企業選擇了自動化的生產方式。但在面對產業升級、食品安全、環境保護以及更為激烈的國際市場競爭時，需要更高的管理水平，而優秀的安全生產信息化平臺以及全面的可追溯管理系統自然成為了必需的手段[1]。

1建立畜禽安全生產可追溯系統的重要意義

1.1有助于養殖企業快速定位問題，節約成本

在畜禽產品生產加工過程中質量安全問題不可避免，根據可追溯系統可快速有效地查看生產加工產業鏈中的重要環節，迅速確定某一控制點，從而大大減少問題解決時間，降低解決問題產生的經濟成本。

1.2有助于畜禽產品生產和流通管理

追溯系統包含了產地、污染物、個體追溯等要素，并涉及到養殖、加工和銷售流通等環節，因此可看作是畜禽產品管理的信息跟蹤和文件記錄體系。這符合畜禽產品的安全管理要求，也是對其管理的科學性、效率性和效益性的有益完善。

1.3有助于提高我國畜禽產品出口的核心競爭力

自從我國加入WTO以來，我國畜禽產品出口種類和數量都有了明顯增加。但此前，我國畜禽產品因無嚴格的質量安全控制制度，遭遇了某些國家的“綠色貿易壁壘”而無法正常出口。因此，可追溯系統的安全控制系統被公認為是畜禽產品出口貿易中提高競爭力的最有效手段。

1.4有助于建立在環境生態系統安全基礎上的畜禽產品質量安全體系

可追溯信息系統在保障食品質量安全的同時，可以有效防止畜禽養殖、屠宰等環節產生的有害物質對環境的污染，比如畜禽疾病、養殖污染物、屠宰廢棄物等等。因此，在保證畜禽產品質量安全的同時保護了環境，確保了人民生命安全和國家的經濟穩定，平衡了大自然的環境生態系統。

1.5有助于國家對畜禽產品質量監控

建立可追溯信息系統并構建畜禽產品質量安全評價體系，可以明確風險分布，并對各項風險進行有效預警，可以為政府相關部門以及畜禽產品生產鏈當中的管理者提供有效的控制方法，為其制定決策奠定堅實的基礎。

1.6有助于提升消費者需求信心和穩定消費水平

隨著改革開放的深入發展，我國居民的消費水平逐漸提高，由以前“吃飽”的需求逐步轉變為“吃好”的需求。畜禽產品安全事故的不斷曝光，以及消費者對畜禽產品消費的控制，嚴重影響了畜禽養殖業的發展。建立畜禽產品安全可追溯信息系統，可以為政府相關部門、畜禽養殖加工者以及消費者提供有效的食品安全監督方式，有效提升消費者的需求信心，穩定消費，進而促進社會和諧發展。

2可追溯系統定義與分類

在歐盟，食品行業“可追溯性”定義為：食品、飼料、用于食品生產的動物，或食品、飼料中可能會使用的物質，在全部生產、加工和銷售過程中發現并追尋其痕跡的可能性[2]。

另外，1998年 Moe[3]將“可追溯性”定義為一種可追蹤產品鏈中全部或部分歷史記錄的能力，它可以是從最終的成品追蹤到運輸、貯存、發送和銷售等環節（叫全程追溯），也可以是在生產鏈的某些環節內部比如生產環節的追蹤（叫內部追溯）。農產品追溯也可以分為正向追溯和逆向追溯[4]，正向追溯是根據農產品的形成過程進行追溯；逆向追溯則是從農產品的成品開始往回追溯。

按照溯源范圍的不同，農產品溯源體系可分為內部溯源和外部溯源。內部溯源指農產品生產鏈中的某個生產企業對其內部生產環節的追溯，企業內部的生產加工環節或質量安全關鍵控制點為一個溯源點[5]。外部溯源指對農產品供應鏈上下游企業的信息溯源[6]。endprint

按照溯源精度的不同，農產品溯源體系可分為個體溯源和批次溯源[7]，比如肉雞等家禽一般推行規模化養殖技術，每個雞舍中的環境相同，個體差異較小，而且肉雞個體多、體型小、不易標記，因此一般將每個雞舍或群體作為一個單元進行批次溯源。

3國內外畜禽產品可追溯系統概況

3.1國外畜禽產品可追溯系統狀況

在國外，19世紀 “可追溯性”系統就已經用于畜產品生產鏈中[8]。20世紀90年代英國爆發“瘋牛病”事件，比利時發生二噁英事件，丹麥、蘇格蘭等國家地區發生沙門氏菌和大腸桿菌污染事件，引起了發達國家對食品安全的重視，這些事件也成為現代“可追溯”系統發展的直接動力[9]。目前，歐、美、日等發達國家均把“食品安全”視為國家安全的重要保障，甚至已立法強制企業建立產品可追溯信息系統。對于農產品，提出了“實行從農場到餐桌的風險管理”，采用EAN/UCC等全球統一標識系統，對食品進行有效標識，保存相關信息，從而保證食品生產鏈的全程跟蹤與可追溯性[10]。目前，許多國家建立了農產品安全認證與可追溯信息系統，如歐盟的“牛肉可追溯系統”，瑞典的“農產品可追溯管理系統”， 美國的“農產品全程可追溯系統”，日本的“食品追溯系統”，澳大利亞的“牲畜標識和追溯系統”等。

3.2國內畜禽產品可追溯系統概況

我國的科研人員對農產品追溯系統的技術、設計、產業鏈的內外溯源等方面也均進行了深入研究。如RFID技術和EPCglobal網絡技術在農產品生產和流通方面的應用，包含代理系統、交易系統、物流系統和溯源系統四個模塊的農產品電子交易平臺的成功應用，手持設備在農產品溯源中的應用，基于UCC/EAN-128條碼的農產品溯源標簽設計的研究等。

對于肉雞產品追溯信息系統的技術研究近年來有較大發展。2005年，王建德研究了肉雞屠宰加工企業HACCP管理體系的建立[11]。2006年，白云峰等建立了以生產批次編碼為追溯線索的肉雞安全生產質量監控可追溯系統[12]。2009年，白云峰等又開發了基于雞翅號的肉雞個體標識技術和COM+組件技術的肉雞質量安全追溯系統，并在山東民和集團養雞場試運行成功[13]。2009年，孫明燕設計了采用批次追溯方案的雞肉冷鏈可追溯系統[14]。2010年，陳長喜等開發了基于SSH框架和Action script 3.0技術的跨平臺肉雞產業技術體系生產檢測與產品質量可追溯平臺[15]。2012年，趙新海等開發了基于短信息的肉雞產品質量安全追溯平臺[16]。

國內的一些大型肉雞生產加工企業也相繼建立了質量安全追溯系統。溫氏集團、華都集團等大型肉雞產品加工企業均已完成了雞肉質量追溯系統的建設。2008年山東省標準化研究院與歐洲TraceTracker公司共同構建ChinaTrace平臺，該平臺可與全球追溯網絡GTNet實時交互食品信息，實現我國食品的全球可追溯。2008年底，山東亞太中慧集團在規模健康養殖的基礎上，探索建立的食品質量安全電子追溯系統正式開通；2009年山東民和集團在肉雞生產、產品加工、物流銷售方面構建了肉雞安全生產質量監控可追溯系統；2009年諸城大成投資集團耗費巨資建立了面向消費者的肉雞追溯信息網絡查詢系統[17]。2010年山東大蔡牧業集團建設實施了肉雞質量安全追溯體系，實現了“繁殖-飼養-屠宰-加工-冷凍-配送-零售-餐桌”全程的信息可追溯和跟蹤。目前，諸城外貿有限責任公司、山東鳳祥集團也正在建設肉雞生產質量安全追溯系統。

但是，與國外的安全認證與可追溯系統相比，國內這些大型畜禽產品養殖加工企業建立的產品質量安全追溯系統缺乏相應的標準體系與監管，追溯結果值得商榷，且各省的安全認證體系與可追溯信息系統各自為戰，互不兼容。

4畜禽可追溯系統中信息網絡平臺與通訊技術的應用

信息網絡平臺和通訊技術與畜禽養殖生產的結合，不僅可以提高養殖加工的管理水平和生產效率，也有助于畜禽產品的安全生產。近年來已有研究人員對其進行了相關應用研究，以縮小與發達國家的應用差距。

4.1數據庫技術

構建可追溯系統的基本要素是中央數據庫和信息傳遞系統。首先要構建多個數據庫用來記錄各個環節的生產情況，其次需要信息傳遞系統把各數據庫連接起來組成中央數據庫。一般先開發系統網絡結構，劃分好系統組件，然后根據組件模型采用各種開發工具對組件進行實現和測試，最后選擇傳輸設備傳輸數據并組成中央數據庫。2014年韋冰等采用“.NET”技術框架，以Microsoft SQL Server為DBMS，實現了肉雞生產檢測與產品質量可追溯平臺[18]。

4.2條形碼技術

作為信息錄入的重要手段，條形碼因其成本低、使用方便，被廣泛用于產品信息的識別。目前一維條碼多用于商品流通領域，不適于養殖等特殊環境；二維條碼信息容量大，即使標簽被污染物遮擋也能讀取數據，多被用于屠宰環節，但讀取距離需要較近。

4.3電子技術

目前以射頻標識（RFID）為主的電子技術應用較多[19]，它具有信息讀取方便、準確率高、讀取距離較遠、不受養殖屠宰等惡劣環境影響等特點，是畜體標識的理想選擇。但相對于條形碼技術，其成本較高，所以不常用于肉雞生產加工中。隨著RFID國際標準的出臺及其成本的逐步降低，以及畜禽產品質量安全和國際發展形勢的要求，采用RFID 對畜禽個體進行標識已是大勢所趨。

4.4網絡技術

目前可追溯系統的傳輸技術有Internet技術，LAN、WAN等有線網絡技術，GPRS、WLINE、WIFI等無線通訊技術。畜禽生產加工企業可根據采集方式以及數據庫傳輸的需求設計傳輸方式。如在養殖企業內部的信息傳輸可利用WAN局域網技術以及WLINE無線網絡技術，如在企業集團內部不同區域的企業之間的信息傳輸可利用Internet、LAN、WIFI等長距離傳輸技術。endprint

4.5GPS和GIS技術

隨著全球衛星定位系統（GPS）和地理信息系統（GIS）的應用，許多企業將養殖場、運輸車、屠宰場的地理位置引用到可追溯系統中[20]，當遭遇不可知風險時，能夠提供更多輔助決策信息。

4.6人工智能和模式識別技術

視網膜是一種用于生物識別的特征，具有個體唯一性、不磨損、不老化、不受疾病影響的特點，設備無需直接接觸個體，避免了污染設備。現代人工智能技術和模式識別技術使得生物識別成為現實，但不適合家禽養殖中的小個體大批量識別[21]。

4.7生物信息學技術

隨著生物信息學的發展，生物DNA檢測方法的應用從基因檢測邁向了動物個體的檢測識別。但其檢測成本高、時間長，沒有被廣泛應用。隨著生物技術的更新發展及動物基因庫的日益完善，這一最準確的個體識別技術的應用會越來越成熟[22]。

5結語

一方面，食品安全問題日益受到國家重視，2014年底，農業部發布的《農業部關于加快推進農產品質量安全信用體系建設的指導意見》提出，要通過5年的努力，在重點生產經營主體基本建成農產品質量安全信用體系，強化農產品質量安全監管。另一方面，畜禽養殖加工模式正由傳統養殖加工模式向自動化、信息化、精細化轉型升級，以應對我國面臨的激烈的國際市場競爭。因此，大中型畜禽生產加工企業建立畜禽全產業鏈的質量可追溯平臺，不僅是質量安全監管的重要手段，更可以大大促進畜禽產業鏈管理水平，提升企業的綜合競爭力。

目前我們的可追溯系統在硬件水平上與歐美發達國家的差距正在縮短，國內大型畜禽養殖加工企業應根據自身的管理模式進行升級，創新性地建立適合自身的信息化系統，構建產業鏈的可追溯系統，完成信息化、智能化的管理轉型，積極響應國家對“智慧農業”的號召。

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