區(qū)塊鏈技術(shù)在食品質(zhì)量管理中的應(yīng)用研究

康玨

食品質(zhì)量是基于產(chǎn)品要求（感官、安全性、符合性）、社會要求（倫理、生產(chǎn)環(huán)境）、保證要求（證書、可追溯性）、市場要求和包裝/物流要求。與大型的全球化食品供應(yīng)鏈相比，食品質(zhì)量管理有所不同。食品供應(yīng)鏈質(zhì)量考慮的例子包括地理標志、健康、新鮮和真實性。區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展有助于食品的質(zhì)量管理工作。

1 區(qū)塊鏈技術(shù)的含義

區(qū)塊鏈起源于比特幣，比特幣是一種分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)，不斷增加的記錄被視為區(qū)塊。此外，隨著（每10分鐘）添加新區(qū)塊以記錄最近的交易，它也在不斷增長。最重要的是，區(qū)塊鏈有四個基本特征，分別是去中心化、開放、安全和隱私。

2 區(qū)塊鏈技術(shù)在食品管理中的作用

2.1 區(qū)塊鏈技術(shù)確保食品質(zhì)量管理中交易可追溯性和可靠性

當傳統(tǒng)管理邏輯和區(qū)塊鏈在食品供應(yīng)信息安全中應(yīng)用時，建立一個農(nóng)業(yè)食品供應(yīng)鏈可追溯系統(tǒng)可被視為一項勢在必行的任務(wù)，其中，區(qū)塊鏈在供應(yīng)鏈中的應(yīng)用可能是迄今為止的最佳選擇。人們可使用區(qū)塊鏈驗證文檔真實性，并且不需要集中授權(quán)和引用，每筆交易都需驗證上一筆交易，從而保證每筆交易可追溯性。

2.2 區(qū)塊鏈可滿足政府、企業(yè)和消費者需求

區(qū)塊鏈技術(shù)優(yōu)勢為政府帶來新的監(jiān)管思路，完善現(xiàn)有管理的缺陷。對于企業(yè)來說，區(qū)塊鏈的應(yīng)用可以保證商品質(zhì)量，對市場變化做出快速反應(yīng)。事實上，區(qū)塊鏈的應(yīng)用可以保護消費者權(quán)利。

3 我國區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展

在傳統(tǒng)食品供應(yīng)鏈中，由于各種原因，技術(shù)難以在供應(yīng)鏈中應(yīng)用。隨著區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展，區(qū)塊鏈不僅適用于“比特幣”，還可應(yīng)用到各個領(lǐng)域。

為發(fā)展下一代供應(yīng)鏈，中國政府已經(jīng)對區(qū)塊鏈的研究給予很大的重視和資源。正如《中國區(qū)塊鏈技術(shù)與應(yīng)用白皮書》所指出的，供應(yīng)鏈是將物流、信息流、資金流、供應(yīng)商、制造商、分銷商、經(jīng)銷商和客戶組合成一個供應(yīng)鏈系列。區(qū)塊鏈技術(shù)作為一種大規(guī)模的協(xié)作工具，自然應(yīng)用于供應(yīng)鏈管理。原因如下：

首先，區(qū)塊鏈技術(shù)可以創(chuàng)建一個完整流暢的信息鏈，使得供應(yīng)鏈中分銷商、供應(yīng)商或其他相關(guān)部分之間的所有交易信息都是透明的。一旦發(fā)生不安全操作事故，供應(yīng)鏈中任何環(huán)節(jié)的錯誤或失誤都可以很容易地發(fā)現(xiàn)。幫助參與者在短時間內(nèi)找到解決方案，提高供應(yīng)鏈的效率。

其次，區(qū)塊鏈的特性包括防止修改，允許每個參與者無法拒絕交易的任何部分。一旦“不誠實交易”發(fā)生，供應(yīng)鏈的任何一個環(huán)節(jié)都可以證明其真實性，因為每個參與者都有一本完整的賬本，從一開始就包含了所有的交易。

再次，仍然因為轉(zhuǎn)基因預防，一旦假冒或易腐食品流入市場，造成食品安全事件，更容易找到食品或材料原始來源追究責任。

4 信息技術(shù)在區(qū)塊鏈技術(shù)中的應(yīng)用

隨著全球化、高度分布和異構(gòu)的食品區(qū)塊鏈，傳統(tǒng)的包裝和標識方法已不足以滿足新的質(zhì)量監(jiān)管要求以及客戶對食品完整性意識的提高。事實上，隨著全球食品區(qū)塊鏈的發(fā)展，對食品安全和可追溯性的需求急劇增加。傳統(tǒng)的包裝現(xiàn)在正在被主動和智能包裝所取代。活性包裝包括在包裝中包括一些活性物質(zhì)，如氧氣清除劑或水分調(diào)節(jié)劑，以延長產(chǎn)品的保質(zhì)期。智能包裝包含監(jiān)測食品質(zhì)量的材料，如控制溫度的設(shè)備。

這種系統(tǒng)的實施仍然面臨許多挑戰(zhàn)，主要原因是系統(tǒng)成本高，以及傳感器必須工作的惡劣條件（如濕度、雨水、溫度）。食品區(qū)塊鏈的最新技術(shù)進步可以顯著幫助提高食品質(zhì)量管理質(zhì)量完整性，同時減少食品浪費。然而，產(chǎn)品、流程和物流路線高度多樣性很難找到適合所有情況的獨特解決方案。因此，應(yīng)根據(jù)具體情況采用不同技術(shù)的組合。在實踐中，這些技術(shù)在更大范圍內(nèi)的實現(xiàn)面臨許多挑戰(zhàn)。首先，RFID標簽的成本比條形碼更貴。這限制了其對高價值產(chǎn)品的實施。此外，溫度估計方法可以幫助減少所需溫度傳感器的數(shù)量。其次，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)來控制和監(jiān)控食品供應(yīng)鏈，影響硬件成本，并通過WSN飽和通信帶寬。第三，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備收集的數(shù)據(jù)的信息安全是一個重要挑戰(zhàn)。

此外，條形碼等傳統(tǒng)識別方法不足以確保食品質(zhì)量監(jiān)測和可追溯性，越來越多地被RFID標簽和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）所取代。RFID和WSN技術(shù)在食品監(jiān)控和可追溯系統(tǒng)中應(yīng)用是多種多樣的。RFID技術(shù)比傳統(tǒng)條形碼或快速響應(yīng)（QR）碼更可靠和高效，因為它提供了更高的讀取速率。此外，它允許在沒有物理接觸的情況下識別產(chǎn)品，從而實現(xiàn)高效定制和處理。RFID標簽或無線傳感器通常放置在托盤或批次中，以指示位置并提供有關(guān)溫度、濕度、氣體的存在以及振動和沖擊引起的加速度的發(fā)生的信息。

本文介紹食品質(zhì)量管理中區(qū)塊鏈技術(shù)的含義和作用，以及信息技術(shù)在區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用。

目前區(qū)塊鏈技術(shù)雖得到國家和政府的大力支持，但其中信息技術(shù)，特別是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用善不成熟，如何對此加以完善和發(fā)展，是未來區(qū)塊鏈技術(shù)在食品質(zhì)量管理上應(yīng)用的關(guān)鍵。