溯源技術在維護食品冷鏈可追溯系統中的研究綜述

◎ 劉佩玲，何先平，李 倩，吳 慧，教 楊

（廣州工商學院工學院，廣東 廣州 510700）

冷鏈商品追溯服務,指的是在完善供應鏈管理體系下,利用各種信息技術手段,針對冷鏈物流產品建立的具備商品產地和溫控信息可追蹤能力的系統。通過對冷鏈運輸生鮮食品的產地、制造、銷售等生產流通環節中的操作性事件和有效交易活動,對后果信息進行全數據流的記錄和報備。冷鏈商品追溯服務對產品已出現的問題和可能發生的情況進行追溯，查詢追溯相關產品來源信息和生產流程數據,查找問題發生的具體環節，完成追究責任、降低損失和實現指令等目的。消費者通過了解產品生鮮物流各環節的信息，對所購買食品質量有所判斷。冷鏈溯源主要涵蓋2 個方面：①冷鏈，即是有溫度控制要求的物理體系。②溯源，即是可追溯冷鏈物流商品來源的能力。冷鏈完整性是指在冷鏈運輸活動中的重點環節由始至終處于標準要求的低溫或超低溫環境中，確保冷鏈生鮮的質量，減少運輸流程中的耗損，避免冷鏈生鮮被環境污染。

1 溯源技術在冷鏈中運用現狀

隨著時代發展，我國消費者對生鮮產品的品質有更高的期待。到 2020 年，中國冷鏈物流市場規模已突破 3 800 億元，擁有 1.8 億m3的冷庫和28.7 萬輛的冷藏車輛，分別為“十二五”末的 2.4 倍、2 倍、2.6 倍[1]，但仍存在著容量不足、運輸“斷鏈”及“最先一公里”和“最后一公里”得不到保障、冷藏車輛投入不足、布局不合理等問題[2]。

由于傳統的食品可追溯系統或者食品監管體制已經趨于成熟，研究人員開始將注意力放在如何將新興的管理理念以及新型技術手段應用到冷鏈生鮮產業中。日本、美國、中國等國家將大量信息技術融入保障冷鏈生鮮運輸安全的可追溯系統之中，在保障產業經濟利益的基礎之上提高冷鏈生鮮的安全性和可追溯性。自國外食品安全事件暴發以來，世界各個國家開始從法律、社會等不同層面構建相關的可追溯體系，保證市場參與者的效益和安全。發達國家的冷鏈物流系統大都比較完善，尤其是在果蔬的冷鏈流通率上尤為明顯。從有關資料來看，一方面，目前我國的果蔬冷鏈流通量只有 35%，與發達國家的 90%相比有很大的差距。另一方面，我國生鮮農產品的損耗率在10%～20%，而發達國家的損耗率不到 5%[3]。我國的果蔬冷藏體系和可追溯體系仍處在一個相對滯后的狀態，盡管近年取得了進展，但與國外相比仍然存在一定的差距。目前，我國完整獨立的食品冷鏈體系尚未形成。

2 溯源技術在冷鏈可追溯系統中的作用及關鍵技術

2.1 信息技術追溯手段在冷鏈中的作用

可追溯體系的應用保證冷鏈生鮮安全，提高了運輸服務從業者的工作效率，增強了其服務產品在消費者心中的信任度。目前，在冷鏈生鮮運輸活動中應用的信息技術主要有條碼技術、射頻識別技術、數據庫技術。這些信息技術在一定程度上推動了冷鏈生鮮運輸活動的順利進行。

（1）增加冷鏈生鮮運輸管理的透明度。可以對冷鏈生鮮運輸的全流程進行冷鏈物流跟蹤；通過產品信息的錄入，對生鮮食品在全鏈條上的物流進行追蹤，并對其進行溫度監測，保障生鮮食品在冷鏈運輸過程中的品質安全。

（2）提高冷鏈生鮮物流效率。應用可追溯系統簡化作業流程，出現問題來可查，去可循。通過生鮮食品托盤和包裝箱上的產品標簽，實現生鮮運輸全流程的動態信息掃描，提高了追溯工作的效率。

（3）降低企業管理成本。應用可追溯系統提高了冷鏈生鮮物流的運輸效率，節省了人力、時間成本，還大大節約了食品安全成本。將其應用于生鮮食品庫存管理，可減少人工審核的工作量，確保存貨安全，減少管理費用，進而提高了運輸服務從業者對顧客的服務質量，帶來更多商機。

2.2 區塊鏈技術在可追溯性方面的研究

區塊鏈技術憑借其去中心化等優勢，在溯源工作中發揮了重要作用，并且冷鏈生鮮運輸滿足區塊鏈技術應用的基本條件。通過聯系實際問題建立的冷鏈運輸追溯系統能夠極大緩解市場壓力，提高企業的經濟收益。同時，對缺乏針對危害因素的質量安全溯源系統進行改進，鎖定危害源頭并降低社會危害，提高政府管理效力。

區塊鏈技術的去中心化、數據的防篡改與溯源性以及節點傳輸機制，將為冷鏈物流從供應地到銷售地的整個流程提供數據記錄并賦予了冷鏈物流 GPS（Global Positioning System）、智能溫控以及物聯網3大功能[4]。

在區塊鏈可追溯性的應用領域可行性研究。食品區塊鏈技術除了可以應用在金融評估領域之外，還可以應用到供應鏈的可追溯領域，為區塊鏈技術如何在食品供應鏈中實施提供新的見解，并進一步討論區塊鏈技術對社會和環境帶來的影響。

引入物聯網自主識別系統，基于 RFID(Radio Frequency Identification) 和 NFC(Near Field Communication)設備實現食品供應鏈的透明度和生產信息的實時監控，并通過云數據庫實現食品信息的有效儲存[5]。回顧了區塊鏈用于農業信息通信技術系統的概念，提出了一個使用區塊鏈技術的農業信息通信技術系統模型，并對中國食品安全可追溯系統建設現狀進行了分析，為政府制定相關政策提供了建議[6]。

2.3 對冷鏈運輸中的關鍵技術與可追溯性的關系研究

將溯源信息與具有無源、非接觸、超視距和批量識別等突出優勢的射頻識別（RFID）技術的標簽相結合，可以很好地解決以條形碼或二維碼為基礎進行商品識別所面臨的難題，并將 RFID 技術與商品流通、倉儲、自動分揀等環節有機地融合，可以提升溯源系統的管理效率。在追溯體系的信息輸入過程中，有許多信息需要輸入，而 RFID 標簽的批量識別技術可以極大地提升信息輸入的效率[7]。

3 冷鏈可追溯系統構建的發展瓶頸及措施

3.1 冷鏈可追溯系統構建的發展瓶頸

以生鮮食品為例，有些冷鏈運輸的超載、碼貨信息不標準，直接導致運輸流程中存在一些安全隱患。目前，各地區的冷鏈生鮮運輸安全可追溯系統尚在建設之中，存在基礎設施不完善、標準化程度和普及程度不高等問題。行業內冷鏈生鮮運輸可追溯系統的管理沒有統一的監管標準和運行要求。這些情況都在不同程度影響我國冷鏈生鮮產業的發展，可追溯系統仍具有較大的發展空間。

（1）交易信息的不對稱。包括冷鏈生鮮在內的生鮮供應鏈安全問題在我國普遍存在。其中，由信息不對稱導致的食品安全隱患在我國冷鏈生鮮市場中廣泛存在，造成了我國冷鏈生鮮產品質量安全問題頻發。消費者對冷鏈生鮮安全信息的需求與冷鏈生鮮運輸供應者所能提供的服務存在矛盾。一方面，消費者作為冷鏈生鮮直接接觸者，想要迫切了解生鮮的產品根源地、生產流程、來源去向、運輸方式以及人員信息等相關信息，單純通過觀察冷鏈生鮮表面難以分辨。另一方面，運輸服務提供者作為冷鏈生鮮轉移的中間者，想要對運輸對象進行信息確認以及安全檢查核實等行為也較為困難。

（2）追溯對象不明。目前，在傳統冷鏈生鮮安全追溯系統中，如果冷鏈生鮮安全出現問題，往往是通過對運輸距離或者是時間調查，對產地進行溯源，進而分析出現問題的地點和時間。實際造成冷鏈生鮮安全問題的因素不僅有時間和距離，還包括相關人員的專業化程度、運輸流程中的結點數量、裝卸貨物時的環境等諸多不確定因素。這些因素往往會在不經意間加重冷鏈生鮮安全問題的程度，并且不容易被設定為系統的追溯對象。

（3）基礎設施建設不完善。日益增長的冷鏈物流市場規模與冷鏈物流基礎設施建設水平不匹配。我國冷鏈運輸市場規模近5 年逐漸擴大，其同比增速也逐年加大，2020 年同比增速更是高達 25%，但是基礎設施建設不完善是制約冷鏈相關產業發展和冷鏈生鮮產品冷鏈物流利用率低下的原因。

3.2 冷鏈可追溯系統優化措施

針對我國冷鏈生鮮安全存在的問題，采用安全、可信、透明的溯源系統加強對冷鏈產業的監管與效率，提高冷鏈生鮮安全水平非常必要。因此，需要采用區塊鏈技術，通過分布式容錯、不可篡改和隱私保護等特性，解決當前冷鏈生鮮溯源體系存在的問題。區塊鏈技術憑借其特有的技術優勢以及信息管理思路，能夠很好地適應我國冷鏈生鮮運輸的市場環境變化，并且能夠在復雜的數據交易網絡中，保證數據信息的安全，為冷鏈運輸的各個環節提供可溯源的保障，進而提高冷鏈運輸企業的服務質量。

區塊鏈技術能夠有針對性地解決當前冷鏈生鮮溯源體系存在的問題。將分布式賬本、數字簽名、溯源存證等一系列核心技術結合起來，以區塊鏈技術為基礎，構建食品冷鏈質量安全信息平臺，可以強化微生物污染監測、縮短食品冷鏈在途時間，實現質量安全問題的有效追溯和溯源，對于提高食品質量安全管理水平、推動生鮮食品供應鏈優化具有重要的意義[8]。現階段，進口冷鏈食品信息存儲中心化嚴重，對各個環節信息更新的完整性以及安全性無法保證，對待進口生鮮的信息可追溯性缺乏一個系統的管理方法，傳統的中心式、孤島式信息管理方法已經不能滿足時代發展的需求。針對上述情況，有必要結合區塊鏈技術建立一個數據傳輸去中心化、數據存儲安全、運行成本較低的冷鏈運輸可追溯系統，提高冷鏈運輸的可追溯性、易監管性和安全性。

欠發達地區要對產地冷鏈物流的發展給予更多的關注，鼓勵發展新型農業主體，吸納各種資金。在參與原產地建設的基礎上，降低專業冷藏設備等的投資風險，補齊原產地冷鏈技術短板。

4 結語

我國冷鏈生鮮運輸的安全可追溯系統仍具有較大的發展空間。目前，冷鏈生鮮食品安全方面迫切需要建立一套安全、可靠、透明的溯源體系，以強化冷鏈行業的監管和效率，提升冷鏈生鮮食品的安全性，保證人民的飲食健康。區塊鏈技術可為冷鏈運輸的各個環節提供可溯源的保障。因此，改進和推廣區塊鏈技術，提高溯源系統的安全性、透明度和可信性，可以加速我國食品冷鏈物流發展，對保障人民食品安全具有重要意義。