進口食品追溯體系的現狀及發展趨勢

王虹,王成杰,楊旭,劉向陽,陳志鋒,王震*

1(中檢集團溯源技術服務有限公司,北京,100028)2(中國檢驗認證集團研究院,北京,100028)

食品溯源體系通過對食品的生產、加工、運輸、流通等環節進行信息的收集、分析和傳遞,為食品安全提供過程監管手段,可有效彌補目標檢測的不足。目前溯源技術已廣泛應用于進口食品的質量保障和監督管理。

進口食品的溯源能夠提供產地真實驗證,運輸過程中流程信息公開,提高了進口食品的透明度[1],為消費者增加消費信心。但由于進口食品的生產地區來源于世界上不同的國家,而且食品的種類非常豐富,導致溯源過程中信息采集困難,且溯源信息不統一,導致不同溯源體系中對同一種信息重復采集,提高了成本。溯源信息的統一化、采集的自動化、境內外追溯系統的兼容等方式可提升溯源的信息采集效率,降低成本。溯源體系的技術手段分為信息溯源技術和檢測溯源技術,信息溯源技術采集進口食品的全過程信息,有助于實現過程監管,溯源檢測技術分析進口食品的特征成分,有助于實現溯源信息的確證,兩者實現互補,能提升溯源體系的有效性和降低溯源的成本,便于溯源體系在進口食品上的推廣應用。

鑒于進口食品的安全風險高且在我國對外貿易中具有重要作用,有必要建立完善進口食品追溯體系,保障食品質量和安全。本文從溯源發展歷程、體系建設、信息溯源技術、檢測溯源技術、發展方向等方面對進口食品溯源體系發展現狀和趨勢進行了概述分析,并為進口食品追溯體系的完善和提升給出建議和意見。

1 食品溯源的發展歷程

《歐盟通用食品法》[2]最早對食品溯源進行了定義,是指任何可用于人消費的食物、動物及其飼料等,在其生產、加工和儲運各個環節都可追蹤。歐盟為了應對瘋牛病問題的挑戰,在1997年提出了食品安全溯源概念[3]。2000年歐盟發表《食品安全白皮書》,提出以“從農田到餐桌”的食品全過程追溯控制[4]；2001年歐盟開始建立牛肉產品追溯系統,2002年將追溯范圍擴大到全部食品[5],2004年規定凡是在歐盟國家銷售的食品必須具備可追溯性,追溯體系的應用實現了 “氟蟲腈毒雞蛋案”等跨境食品安全事件的快速響應和解決。隨后世界上其他國家也相繼制定食品追溯法律法規,如澳大利亞于2001年建立了國家牲畜標識計劃(National Livestock Labeling Program,NLIS)[6]；美國于2002年通過“生物反恐法案”,要求食品加工企業必須建立商品可追溯體系[7]；加拿大于2002年強制實施牛標識制度,截至2008年,有近80%的農業食品聯合體加入了農產品可追溯行動[8]。

我國的追溯體系建設緊跟國際發達國家,2002年開始進行食品溯源體系研究,并逐步制定了一系列相關的標準和指南；2004年4月起,國家食品藥品監督管理局等8個部門確定肉類行業作為食品安全信用體系建設試點行業,開始啟動肉類食品溯源制度和系統建設項目；2015年4月修訂的《中華人民共和國食品安全法》要求食品生產經營者應建立食品安全追溯體系,采用信息化手段采集、留存生產經營信息。在進口食品溯源方面,2015年12月國務院發布了《關于加快推進重要產品追溯體系建設的意見》,鼓勵自由貿易試驗區開展進口乳粉、紅酒等產品追溯體系建設等。由于進口食品全球供應鏈的不斷擴大,進口食品帶來了瘋牛病、非洲豬瘟、新冠病毒等疫病的跨境傳播,對我國人民健康安全、農牧漁業生產造成系統性危害。我國《食品安全法》、《進出境動植物檢疫法》和《生物安全法》,都從總體國家安全的高度,對維護進口農食產品安全提出了明確要求,進口食品的產地真實性、境外流通過程、通關過程等有別于境內食品的產業鏈,參照歐盟對跨國銷售食品安全的溯源監管措施,我國有必要加強進口食品溯源的政策制定,開展溯源技術研究,保障我國進口食品的安全,優化進出口貿易環境。

2 信息溯源技術

進口食品由于產地來源于世界各國,無法照搬國內的第三方產地人工認證的模式,而且采用海運等長距離運輸方式,溯源信息的獲取更加依賴信息采集技術。溯源信息技術通過信息采集技術、存儲技術等獲取影響商品質量和安全的信息[9],并通過溯源信息平臺進行管理和分析,實現進口食品從境外產地到境內消費者的全過程管理,特別是食品供應鏈物流的信息管理[10]。在此過程中,信息采集及載體選擇、信息平臺的建設、信息自動采集技術與裝備成為信息溯源技術的關鍵環節。

2.1 溯源信息

目前,國內外溯源標準中描述的溯源信息可分為基礎信息和關鍵信息。基礎信息包括商品的產地和流通過程,如產地來源(環境信息)、農獸藥的使用記錄、飼料的來源、加工方式、運輸車輛的軌跡及溫濕度監控、通關(合法性判定)、國內流通儲運及銷售、消費者產品名稱、生產批次等基礎信息[3],關鍵信息主要是商品的質量和安全密切相關的信息[9,11]。由于進口食品從境外至境內消費者餐桌的過程中,溯源環節非常多,按照已有的溯源標準采集信息存在信息量大、采集成本過高的問題,因此需要統一及簡化各環節的溯源信息以便于有效實現溯源過程。以進口乳制品追溯為例[12],乳制品追溯全程包括乳制品從原料進貨、工廠加工生產、倉儲、物流、銷售等,期間牽涉到多環節的信息,選擇影響乳制品質量和安全的儲藏環境溫濕度等作為溯源關鍵信息,既可保障食品的安全又可降低溯源的工作量。

2.2 追溯碼

追溯信息需要通過標識與商品進行對應,即對進口食品進行賦碼,采用的方式有一物一碼和一批貨一碼,追溯信息的載體成為追溯碼。目前追溯碼主要有一維碼、二維碼、RFID射頻識別碼等[13-14],一維碼由于需要專用的掃描設備,在商超、物流中采用較多；二維碼的數據存儲量為1 000～3 000個字段,遠遠大于一維條碼的20～50字段的數據量,并且由于智能手機微信APP的普及,二維碼成為大眾普遍接受的溯源信息載體；RFID技術的出現是在二戰中為識別戰機的類別而研發,具有非接觸、不同距離感應的優勢。目前在進口食品追溯中二維碼的成為最佳選擇,用戶通過掃描追溯碼獲取已經上傳至追溯平臺的追溯信息。

但由于國內外追溯碼的編制規則不同,對于相同的信息在不同的追溯系統中數據格式、描述有差異,導致了跨境食品溯源的信息采集存在重復、無法互證,物流鏈的信息無法聯系起來[15]。例如,在進口乳品的溯源過程中,不同環節的信息需要選用統一的編碼標準和頻段,才能便于產品的各環節信息的采集和管理[16],因此需要國內外信息的對接。在與國際接軌方面,我國物品編碼體系為適應國際標準,制定了兼容Ecode標準,便于國際編碼信息與國內編碼信息的對接；在RFID技術方面,為應對國內外編碼標準和頻率不統一,2013年我國制定了《信息技術射頻識別800/900 MHz空中接口協議》的國家標準,隨著互認的標準和規范的出臺,進口食品的溯源將更加便利化。

目前國內采用的商品編碼規則為ECODE碼格式,而國際上通用的規則為GS1標準體系編碼格式,實現不同編碼規則的碼的識別及關聯信息的讀取,可大大提高進口食品溯源的效率,為此,需要建立國際進口食品溯源標準,解析不同編碼的格式,識別各種追溯碼,實現國內溯源數據與國外溯源數據的互聯互通。

2.3 溯源平臺的建設

追溯平臺采用互聯網、物聯網、大數據等技術,通過追溯碼關聯服務的商品,可以為消費者、企業、政府監管部門提供可靠的商品全程信息,實現了溯源信息儲存、處理和展示,其在溯源過程中處于“云端”,具有重要的作用。

目前國內外無論是政府機構還是民間企業都積極參與溯源平臺的建設,廣泛應用于食品、農產品、藥品、消費品等各個行業[17-20]。圖1展示了一種農產品溯源平臺的基本框架[3],顯示了溯源過程及實現的功能。在國外,歐盟建設了跨國動物追蹤系統[21],規定動物個體的相關數據應包括身份、運動歷史和健康記錄,系統應建立動物有關數據的判定標準,并對追溯請求作出快速反應,同時信息系統的數據庫須具備防篡改標識符,能夠保證信息的準確性、完整性。國外企業也建立了溯源系統,如國際商業機器公司IBM開發了手機食品安全監測軟件“Food safety simulator”,對于包裝香腸這樣的產品,可提供配料的含量、食品保存溫度和所有流程的時間信息等,然后由軟件分析收集起來的數據、找到瑕疵點[22]。

圖1 一種農產品溯源平臺

在國內商務部、海關、市場監管總局均積極倡導商品溯源平臺的建立,如山東省標準化研究院建立“乳制品生產企業電子信息追溯系統”,建立進貨查驗制度,記錄原料來源、供應商資質證明、產品合格證明,同時記錄生產過程、出廠銷售信息,實現產品的準確溯源[23-24]。另外,我國科研院所、高校、技術服務機構也研究建立了水產品溯源系統[25]、農產品質量安全追溯系統[26]、動物食品安全可追溯系統[27]、蔬菜質量安全溯源系統[28]等,溯源系統的應用呈現普遍化的趨勢。

對進口食品的溯源,保障各溯源系統的信息共享,避免信息的重復采集,溯源體系在記錄管理、查詢管理、標識管理以及責任管理上都需要建立起一個比較完整統一的制度,這需要權威部門進行統一的管理,同時為提升溯源系統的效率,溯源軟件系統配備智能信息錄入設備如掃描槍,為擴充溯源信息的來源,建立開放的數據接口等。

2.4 溯源信息自動采集技術與設備

進口食品溯源過程中,部分溯源信息由產品的境外生產商、經銷商、物流商提供,如產品的名稱、生產日期、保質期、產地等基本信息及部分無法直接獲取的信息,如動物在生長過程中的藥物治療情況[29]。但對于需要在一定時期內均需采集的信息,如食品的位置及存儲環境溫濕度等,由于產品的運輸距離遠,耗時較長,鑒于人工無法完成工作,自動采集技術與裝備成為有力幫手,可解決境外溯源地的采集問題。

傳感器技術與設備為溯源提供了新的技術手段。無線傳輸信號的多氣體傳感器監測葡萄的冷鏈物流方法,獲取物流過程中儲運環境的信息,實現了過程溯源[30]。基于無線傳感器網絡(WSN)的水產養殖追溯系統的開發,保障了數據的精確度和溯源的實時性[31]。在進口食品溯源體系的構建中,通過全球定位和多元傳感器信息的采集并上傳至追溯系統,能夠實現進口食品的位置和存儲環境的監控,實現食品的全程溯源,溯源定位技術及傳感技術可以根據不同的運輸場景進行優化設計,確定設備的安裝方式和信號傳輸通道。如中檢集團溯源技術服務有限公司設計的一種溯源定位技術和傳感器技術,采用北斗定位技術,實時跟蹤貨品坐標,通過傳感器獲取箱內溫濕度、箱門開關狀態、氣體組分等數據,然后將所有采集數據存儲到采集設備內置存儲器中,通過3G/4G通道定時上傳到云端服務器。對于海鮮、肉制品等進口食品,由于其腐敗變質過程中容易產生氨氣、硫化氫等標志性氣體成分,氣體傳感器的應用實現產品狀態的間接信息獲取,完成進口食品在運輸過程中的品質實時監控,過程如圖2所示。

圖2 不同運輸條件下的追溯信息采集

傳感器的應用也存在一定的困難,溫濕度、開關門傳感器在跨境長距離運輸中會遇到極端天氣環境的挑戰,傳感器性能是否穩定,定位器的信號弱等問題,均成為跨境溯源過程中存在的難題。

3 檢測溯源技術

信息溯源技術關注進口食品溯源信息的采集,而溯源檢測技術可以直接鑒別產品來源,實現產地溯源,兩者互為補充,相互增效。目前常用的溯源檢測技術有穩定同位素指紋分析[32]、礦物元素指紋分析[33-34]、近紅外光譜指紋分析[35]、有機成分指紋分析[36]、基因片段分析[37]等。采用礦物元素指紋鑒別畜產品原產地的研究中[38],一般過程為通過元素檢測儀器測定動物體內、飼料及環境中的礦物元素,通過比對溯源指紋信息,解析環境因素對動物體內溯源指紋產生差異的影響貢獻,篩選與產地密切相關的指紋信息作為可靠的溯源指標,完成動物產地的判定,實現溯源過程,如圖3所示。其他檢測溯源技術的實現具有類似的過程,目前已有廣泛的應用研究。意大利皮埃蒙特地區牛奶樣品的鑭系元素分析,證明了鑭系元素的分布可以作為一個指紋圖譜來反映奶牛在牧場的土壤狀況[1]。牛尾毛中δ13C和δ15N比值具有明顯的地理相關性,顯現了同位素比在馬來西亞半島牛乳地理來源溯源方面的潛力[39]。87Sr/86Sr同位素比率作為葡萄酒地理可追溯性的指紋方法的開發,實現了羅馬尼亞葡萄酒的追溯[40]。另外,采用基于質譜技術的代謝組學在食品的可追溯性中也存在一定的應用[41-43],如采用固相微萃取-氣相色譜串聯質譜法,測定橙子的特征物質可以實現橙子品種、產地的溯源[44]。

圖3 畜產品產地溯源技術

在信息溯源技術能夠獲取的產品信息有限,無法實現進口食品溯源的情況時,檢測溯源技術能夠通過檢測技術分析產品本身的特性及微量成分,并利用數據統計分析,實現進口食品的產地、品種溯源,同時,能夠驗證信息溯源技術的有效性。總體上,信息溯源技術具有成本低,覆蓋進口食品全過程的優點,檢測溯源技術具有準確度高但成本過高,且受限于技術的發展水平局限。目前市場化的溯源服務側重于信息溯源技術,檢測溯源技術的應用較少,合理的技術應用既能提高溯源的可靠性,又能降低溯源的成本,便于溯源體系的推廣應用。

4 溯源體系的發展趨勢

目前進口食品溯源體系研究主要在溯源方法、溯源系統的搭建和標識技術等方面展開[45],隨著信息技術的發展,大數據、區塊鏈等信息技術手段將更多地應用于溯源體系的搭建[46-50],同時溯源過程需要與質量檢測和管理技術相配合,發揮溯源系統的效能,保障進口食品的質量和安全,同時促進貿易的便利化。

4.1 新信息技術的應用

區塊鏈采用去中心化的數據存儲方式,實現了多中心記賬,具有數據不可篡改、數據易共享、可追溯的特點,應用于追溯系統中,可以保障溯源數據的真實性,提升溯源流程的透明度和可信度。在進口食品溯源過程中,通過區塊鏈技術,將溯源體系與口岸監管執法系統的融合,可以預先為口岸執法提供可靠的商品信息,有利于口岸監管效率的提高。

利用追溯系統中的大量數據,通過數據的融合、降維、聚類分析、主成分分析等方法,獲取商品質量的特征信息,有利于食品的質量管理,實現商品按生產、物流、零售和消費主題的分析,在進口食品追溯過程中,可以按照需求實現追溯信息主題分析,為消費者、企業、監管部門提供高效、穩定、專業和有針對性的信息[51]。特別是當進口食品出現質量和安全問題時,通過數據分析,獲取食品的流向,進行定向精準召回,避免或減少帶來的損失,同時發掘問題的源頭,針對質量漏洞采用有針對性的修正措施。

4.2 質量檢測和管理技術的應用

從歐盟的實踐來看,食品安全可追溯制度并不是孤立的,它必須與其他質量管理體系結合起來才能發揮作用[9],特別是良好操作規范GMP、質量控制QA、關鍵控制點分析(HACCP)管理手段,如澳大利亞為保障可追溯系統在養豬場中的實施,政府開展了質量保證項目,以傳遞統一的信息[29],HACCP和追溯體系聯合應用于冰激凌的微生物控制,確定清洗、過濾、巴氏殺菌、冷卻、儲存和運輸階段為關鍵控制點,建立食品召回制度,顯著提高了微生物的控制水平[52]。同時,為保障產品的質量安全及溯源信息的真實性,檢測分析技術特別是產品來源、種類等鑒別分析技術,將明顯突出溯源的質量特點,滿足人們對高品質產品的服務要求。

5 結 語

進口食品追溯體系通過信息技術手段、檢測技術手段,實現了進口食品從境外產地到境內餐桌的全過程信息的追溯,有效保障了進口食品的質量和安全,同時有利于促進貿易的便利化。我國進口食品溯源體系存在境內外溯源系統無法連通,溯源信息采集過程自動化程度低等問題。解析不同編碼格式追溯碼,實現我國進口食品追溯系統與其他國家追溯系統對接,獲取境外食品信息,能夠避免信息重復采集；統一境內溯源系統的數據類型和格式等,連通境外與境內溯源階段,能夠促進進口食品全鏈條溯源的實現；加強新一代技術在溯源中的應用,能夠提高溯源過程的自動化和智能化,并降低成本；統籌溯源信息技術與檢測技術的組合應用,能夠提高溯源過程的可靠性,擴大進口食品溯源體系的應用范圍。綜上,對進口食品溯源體系進行統籌規劃,加強關鍵問題的攻關,有利于推動進口溯源體系在進口食品質量和安全監管中發揮更大的作用,保障進口食品質量安全,改善我國進口食品跨境貿易環境。