基于區塊鏈技術的食品安全溯源體系建設

盛 藝，張德祥，史 瑞，肖宜磊

（青島理工大學，山東青島 266555）

近年來，食品安全問題層出不窮，如2021 年“養羊大縣”河北省青縣添加瘦肉精導致問題羊肉流向多地[1]、星巴克被爆出私自更換配料標簽使用過期食材、曼玲粥店吃剩的排骨再下鍋、三米粥鋪皮蛋徒手捏碎等。在食品安全方面，校園食品安全問題一直備受關注。校園食品安全關系到學生的身體健康發展，一旦出現問題將嚴重影響社會的和諧穩定[2]。

1 食品安全溯源研究背景

在對食品安全溯源的研究中，通過對相關文獻進行研究分析發現，近年來學者對食品安全溯源體系的研究方法不斷增多，且研究程度不斷加深。本文整理了2014 年1 月至2022 年10 月中國知網中有關食品安全溯源體系建設方法的文章，如圖1 所示。圖1 表明該問題的研究已越來越受到重視。

圖1 2014 年1 月至2022 年10 月知網關于食品安全溯源體系研究的文章數量

姚新華[3]采用射頻識別技術（Radio Frequency Identification，RFID）與網絡技術結合，實現了所有環節的食品安全信息可查，食品溯源管理系統利用RFID 技術，從食材源頭到食品生產加工、運輸和流通做到全環節可溯源。但RFID 應用于校園食品安全溯源中存在很多缺點，RFID 技術不夠成熟且RFID電子標簽相對于普通條碼標簽價格較高，此外RFID技術在安全上也存在很大的隱患，由于RFID 電子標簽信息可能會被非法讀取或惡意篡改，無法完全保證食材的來源可靠，因此采用RFID 射頻技術方法溯源校園食品來源并不可靠。鑒于區塊鏈技術的安全性，徐睿等[4]對區塊鏈技術溯源食品安全問題進行了深入研究，指出區塊鏈用于溯源系統的建設，國外發展勢頭迅猛，很多國外企業已將區塊鏈溯源系統用于商用，在農業流通環節引入區塊鏈技術確保信息透明。

在傳統的溯源體系中，很多信息仍然模糊、可篡改，具有很大的造假性和安全隱患，而區塊鏈技術具有數據透明、可追溯、不可篡改等優點，可有效避免食品安全溯源過程中的隱患問題。同時，對將區塊鏈技術引入校園食品安全的監控中的研究也相對較少，鑒于區塊鏈技術與校園食品安全的研究具有很大的可創新空間，本文對這一方向進行了詳細的研究，為形成校園食品安全溯源體系提供新的研究方法。

宏觀上，近年來國家層面出臺了多項食品方面的監管政策。2019 年5 月，國務院食品安全委員會關于印發《2019 年食品安全重點工作安排》的通知中圍繞“食品安全放心工程建設攻堅行動”提出了21 條舉措，其中就包括完善食品質量安全檢驗監測體系。建立和完善食品安全溯源體系是《中華人民共和國食品安全法》要求的，其中指出，食品生產經營者應當建立食品安全溯源體系，保證食品安全可追溯。微觀上，由于監管部門對食品安全督查缺位、企業對利益最大化的盲目追求、從業人員的食品安全意識淡薄以及學校內部校園食品安全管理有漏洞、食品安全制度落實不到位、食品安全輿情處理不當等問題，必須對校園食品安全管控加強 監管[5]。

2 區塊鏈技術起始端——校園食材購進環節的研究

在學校購進食材的場所安裝區塊鏈溯源設備，以保證錄入數據的準確性，確保用戶收到的信息的完整性和不可更改性。該設備包含3 部分：服務器、存儲系統和光纖交換機。服務器與光纖交換機、光纖交換機與控制機之間都是雙向轉換，服務器中的主機總線適配器（Host Bus Adapter，HBA）和網卡可將相關數據錄入，經過光纖交換機后轉化成存儲器可以讀懂的計算機語言后，在存儲系統控制器的作用下，保證錄入數據的不可篡改性、可溯源性以及數據透明化，最后經過SAS-HBA 統計分析并最終進入磁盤簇（Just a Bunch Of Disks，JBOD）中進行存儲。同時，在JBOD 中存儲的數據也可通過控制器、光纖交換機將處理后的數據傳送回namenode 數據管理服務器中，從而實現數據的互逆過程，圖2 為BT設備數據錄入過程示意圖。該起始端不僅有整體的數據結果顯示，還有各類食品的具體數據結果，校園食材購進數據整體數據分析圖如圖3 所示。

圖2 BT 設備數據錄入過程示意圖

圖3 校園食安app 首頁界面

3 區塊鏈技術過程端——校園食品制作環節的研究

在該階段，也在食堂中設立數據錄入設備，利用區塊鏈數據鏈條，詳細地將收集到的食堂的消毒記錄信息、食品的輔佐材料、調味品以及制作工具的具體信息傳送到電腦終端中，表1 為食品購進地及儲存時間示例表。師生可利用區塊鏈技術的電腦終端查詢食品的制作全過程，不僅可以了解食材的來源，而且可以了解食材的新鮮程度，使校園食堂360°無死角地呈現在大眾眼前。同時，相關技術人員對區塊鏈終端信息進行升級處理，使數據以表格的形式直觀呈現在使用者面前，使用者可根據其提供的信息選擇合適的食物，杜絕校方食堂肆意篡改食材信息的現象。

表1 食品購進地及儲存時間匯總表

4 BT 技術數據承載端——電腦終端

該終端采用最先進的區塊鏈技術，將區塊鏈技術鏈條中的所有信息呈現在該終端上。該終端設置了食品購進端查詢和食品制作過程端查詢窗口，確保食品的安全性和食材加工過程的可視化和透明化。該終端首頁還設置了國家食品監督的網址快捷鍵，保證用戶查看最新的食品信息，用戶完成校園定位后主頁還會顯示該學校一年內發生的食品安全事件的數量。該終端設置了校園違規食品舉報界面，為了使用戶更快地監督和舉報學校食品存在的違規案例，本文設計了校園違規食品舉報板塊，板塊中包括舉報信箱、聯系學校、客服解答以及該學校對于舉報事件的處理結果和數量，以便于用戶更清楚地了解學校對于舉報問題的解決方式。在舉報信箱里，用戶可將校園內的食品違規行為反饋至學校后勤管理部、市級食品質量檢測部門等相關部門。同時，在聯系學校窗口中，可直接查詢學校后勤管理部、學校各分餐廳安全負責人、校長等相關領導的電話，直接連接通話熱線。此外，還可以通過填寫舉報內容窗口，以調查問卷的形式反饋至終端，相關負責人員處理食品安全事件。

5 技術路線設計

區塊鏈技術將食材購進數據端、食堂消殺記錄端、用戶查詢記錄端的數據傳送到區塊鏈技術數據鏈終端，由管理人員進行數據分析整合，從而形成一個完整的食品安全溯源體系，區塊鏈技術溯源食品安全體系技術路線如圖4 所示。

圖4 區塊鏈技術溯源食品安全體系技術路線圖

為加強對這一閉環的管理，杜絕食品安全隱患發生的可能，該溯源體系在技術方面安排了專門的技術人員，對異常數據進行甄別。若發現食堂供應的食材新鮮程度超過可食用新鮮程度，將會出現數據異常提醒，相關技術人員會及時與學校食堂建立聯系，對異常食材進行處理，同時會在數據終端向師生發出食材異常警告。為了使該溯源體系更貼近生活，相關技術人員對區塊鏈高科技進行了包裝，加強了對數據的整合，并對數據進行實時監督，及時更新區塊鏈終端的相關信息，以通俗易懂的方法與形式展現在使用者面前。

6 結語

要保障食品安全，需建立最嚴格的覆蓋全過程的監管制度，建立食品原產地可溯源制度和質量標識制度。基于區塊鏈技術的食品安全溯源體系建設對于維護校園食品安全具有重要意義，因此要加快區塊鏈技術溯源食品安全的推廣進程，將區塊鏈溯源校園食品安全的應用不斷推廣，切實做到產品來源可查、去向可追，真正讓全體師生吃得健康，吃得安心。