豬肉產(chǎn)品質(zhì)量安全生產(chǎn)可追溯系統(tǒng)的研究

1、豬肉產(chǎn)品質(zhì)量安全生產(chǎn)可追溯系統(tǒng)研究,陸 昌 華江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院,前　　言,針對食品安全問題，人們從20世紀90年代開始關(guān)注，起因是英國爆發(fā)了瘋牛?。˙SE）、比利時遇到二惡英飼料污染，丹麥和蘇格蘭在肉食品中檢出超常規(guī)的沙門氏菌和大腸桿菌，讓歐盟消費者對政府食品安全監(jiān)管缺乏信心，迫使發(fā)達國家引起重視。,,國內(nèi)由于畜產(chǎn)品污染和有毒有害的殘留等因素，消費者已缺乏其信任度。為此，如何實現(xiàn)安全、優(yōu)質(zhì)和高效養(yǎng)殖，盡快解決“安全豬肉”的生產(chǎn)，讓老百

2、姓吃上“放心肉”，以及擴大出口貿(mào)易，已成為當(dāng)前急需解決的問題 。面對生產(chǎn)實際，如何處理？,,隨著計算機技術(shù)、動物個體標(biāo)識，二維條碼和RFID（Radio frequency identification）射頻電子標(biāo)識技術(shù)與傳統(tǒng)養(yǎng)豬業(yè)和屠宰加工業(yè)的結(jié)合，對養(yǎng)豬生產(chǎn)管理和肉食品溯源數(shù)字系統(tǒng)進行綜合研究已成為可能。,國外養(yǎng)豬業(yè)計算機管理應(yīng)用的回顧：,20世紀60年代,20世紀70年代,20世紀80年代,20世紀90年代,,,,,用于一般統(tǒng)計

3、分析和飼料配方計算。,通過數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)開發(fā)日本估測了豬的遺傳參數(shù)與選種澳大利亞管理種畜譜系與家畜選擇。,轉(zhuǎn)向知識處理，建立豬場健康管理專家系統(tǒng)（Morrison and Morris，1985）英國研制免疫“接種備忘”提示程序美國估算豬的消化流量模型。,開發(fā)了集約化豬場管理決策支持系統(tǒng)（CRIRO，1997）母豬繁殖管理專家系統(tǒng)（Pomar et al.，1994；Wongnarrkpet et al.，1994）

4、母豬更新專家系統(tǒng)（Huime et al.，1991）這些系統(tǒng)多從管理方面考慮，供畜牧場應(yīng)用。,,在肉類企業(yè)和加工業(yè)生產(chǎn)中，采用結(jié)合危害分析和關(guān)鍵控制點HACCP（Hazard Analysis Critical Control Point）、良好操作規(guī)范GMP（Good Manufacturing Practice）與國際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定的質(zhì)量保證系列標(biāo)準(zhǔn)ISO9000（International Organization Fo

5、r Standardization）規(guī)范的前提下，通過管理與動物標(biāo)識的實施，促進食品信息可追溯系統(tǒng)的建立，來提高食品安全性。,,20世紀末到21世紀初，歐盟、加拿大、日本、澳大利亞和美國等國優(yōu)先考慮家畜和畜產(chǎn)品的可追溯問題，認為它將直接影響一個國家畜產(chǎn)品的國際市場競爭力。,國內(nèi)養(yǎng)豬業(yè)計算機管理應(yīng)用的回顧，比國外晚15年左右,,20世紀末，由于我國肉食品以及活豬和胴體出口創(chuàng)匯遇到的“綠色貿(mào)易壁壘”瓶頸的實情，亟需建立完整可靠的豬肉生產(chǎn)危險

6、預(yù)測分析管理軟件。為此，我們針對國內(nèi)現(xiàn)有肉用豬工廠化生產(chǎn)全程管理的實情，借鑒發(fā)達國家養(yǎng)豬業(yè)每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都采用先進的科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代化管理的成功經(jīng)驗。,,剖析豬肉生產(chǎn)最終產(chǎn)品品質(zhì)可能造成危害人類健康或?qū)е庐a(chǎn)品不合格率上升的因素，綜合應(yīng)用條形碼、電子標(biāo)識和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)一套工廠化豬肉安全生產(chǎn)全程信息的跟蹤系統(tǒng)。讓用戶一旦發(fā)現(xiàn)問題，可通過計算機“可追溯軟件”查問題的源頭，利于管理分析，及時發(fā)現(xiàn)問題，保障肉食品衛(wèi)生質(zhì)量。系統(tǒng)在南京天環(huán)集團實現(xiàn)

7、。,圖1 豬肉產(chǎn)品質(zhì)量安全生產(chǎn)可追溯系統(tǒng)構(gòu)建圖,1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與組成,豬肉產(chǎn)品質(zhì)量安全生產(chǎn)可追溯系統(tǒng)（《豬肉系統(tǒng)》）構(gòu)建如圖1所示。,,,,,,豬個體標(biāo)識,中央數(shù)據(jù)庫,信息傳遞系統(tǒng)及肉用豬流動登記,文本,《豬肉系統(tǒng)》,,它由養(yǎng)豬場、屠宰加工場和豬肉銷售三個部分組成。,,圖2　豬肉產(chǎn)品食物鏈過程和質(zhì)量安全生產(chǎn)技術(shù)要素組成示意圖,,,圖4 豬肉產(chǎn)品質(zhì)量安全生產(chǎn)可追溯系統(tǒng)構(gòu)建圖,,圖5給出自編軟件中，對豬的耳標(biāo)號與胴體電子標(biāo)識號銜接的計算機屏

8、幕顯示的界面。,,這是與2100031A0000931耳標(biāo)號相對應(yīng)的一片豬胴體上掛的電子標(biāo)識號,圖5　耳標(biāo)與電子標(biāo)識號的保存圖,這是2100031A0000931豬頭的一個耳標(biāo)號,,這是與2100031A0000931耳標(biāo)號相對應(yīng)的另一片豬胴體上掛的電子標(biāo)識號,,,,這是2100031A0000931豬耳標(biāo)號與相對應(yīng)的兩片胴體上掛的兩個電子標(biāo)識號對應(yīng)關(guān)系,2.技術(shù)關(guān)鍵,2.1 豬個體標(biāo)識的改進豬個體標(biāo)識，需具備成本低、易使用、融入當(dāng)前

9、的管理程序、較高的保留率、易在市場與屠宰場識別、易在屠宰場收集、不得有碎片進入肉品或血液中，以及易將標(biāo)識信息錄入數(shù)據(jù)庫中。當(dāng)然，使用豬個體電子標(biāo)識雖然好處多，但由于成本昂貴，難以在我國推廣應(yīng)用。,因此根據(jù)2002年農(nóng)業(yè)部《動物免疫標(biāo)識管理辦法》和我國的國情，我們對現(xiàn)有豬個體標(biāo)識作了改進，保留了原塑料耳標(biāo)中的數(shù)字編碼，同時增加了與數(shù)字編碼一致的二維條形碼（Data matrix），從而提高了耳標(biāo)的自動識別水平，且成本增加不多。而在養(yǎng)豬

10、場實際應(yīng)用時，改進的豬個體標(biāo)識打耳標(biāo)的方法與原塑料耳標(biāo)完全相同，不增加人力與時間。,2.2 數(shù)據(jù)集成技術(shù)《豬肉系統(tǒng)》的集成，為動物個體標(biāo)識、條形碼、RFID射頻電子標(biāo)識、數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等技術(shù)提供一個支撐環(huán)境。系統(tǒng)分布于豬肉生產(chǎn)的全過程，承擔(dān)信息的收集、顯示、存儲、轉(zhuǎn)換和傳遞等功能。通過在數(shù)據(jù)級別上綜合和集成，將各子系統(tǒng)緊密連接，統(tǒng)一在應(yīng)用框架上按生產(chǎn)需要連接、配置和整合。,由于信息傳遞系統(tǒng)復(fù)雜，考慮屠宰車間濕度大、血污較多，條件惡劣

11、，對設(shè)備有一定的要求。豬肉產(chǎn)品的跟蹤不像人的身份跟蹤那么簡單，以豬肉的屠宰加工為例，就要經(jīng)過生豬放血、去頭、剝皮、辟半、冷庫預(yù)冷，直至超市銷售等一系列的生產(chǎn)加工流通環(huán)節(jié)，原先的一頭完整的生豬早已大卸八塊，如何跟蹤標(biāo)識信息，并與胴體形成一個信息鏈路是一個重要技術(shù)關(guān)鍵。,2.3 系統(tǒng)的運行根據(jù)我國當(dāng)前養(yǎng)豬場只能通過電話撥號上網(wǎng)，網(wǎng)速很慢的實情。養(yǎng)殖場和屠宰場的信息主要還是在內(nèi)部管理?！敦i肉系統(tǒng)》采用傳統(tǒng)的客戶機/服務(wù)器（C/S，Clien

12、t/Server）架構(gòu)與當(dāng)前流行的基于WEB的瀏覽器/服務(wù)器（B/S，Browser/Server）模式相結(jié)合的混合方式實現(xiàn)。只有當(dāng)出售生豬或銷售豬肉時，才通過Web Service，將檔案信息上傳到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。銷售信息直接實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理，便于用戶實時查詢和監(jiān)督。,3.討論,《豬肉系統(tǒng)》是我國養(yǎng)豬生產(chǎn)管理和肉食品溯源數(shù)字化系統(tǒng)在工廠化豬肉生產(chǎn)應(yīng)用中的一個嘗試：建立一個適合于工廠化豬肉產(chǎn)品質(zhì)量安全生產(chǎn)溯源數(shù)字化系統(tǒng)的原型?？紤]國情對動物

13、個體標(biāo)識的需求，在原有豬免疫塑料耳標(biāo)的基礎(chǔ)上，率先采用二維條碼耳標(biāo)用于生豬養(yǎng)殖階段；,在生豬屠宰階段，當(dāng)生豬去頭時，用二維條碼閱讀器讀取條形碼信息，作為豬耳標(biāo)號，傳入計算機；豬劈半后，在每一片肉上掛上一個無線射頻卡；分割肉或超市出售采用一維條碼，傳遞給一維條碼打印機，完成豬肉生產(chǎn)各階段的個體標(biāo)識過程。,雖然國家標(biāo)準(zhǔn)“肉類加工廠衛(wèi)生規(guī)范”（GB12694-1990）中早已規(guī)定“宰后檢驗屠體的肉尸、內(nèi)臟、頭和皮應(yīng)編為同一號碼?！钡捎诜N

14、種原因，國內(nèi)實際屠宰生產(chǎn)中一直難以執(zhí)行，該項研究突破這一技術(shù)難點。建立一個豬肉質(zhì)量安全生產(chǎn)數(shù)字化預(yù)警系統(tǒng)。獸藥殘留超標(biāo)是影響我國豬肉產(chǎn)品質(zhì)量安全品質(zhì)的一個重要環(huán)節(jié)。,美國20世紀70年代對獸藥殘留調(diào)查，有76%是不遵守休藥期所致，飼料加工或運輸過程中污染占12%，貯存不當(dāng)占6%，其余6%是藥品使用不正確所致。從中可看出不遵守休藥期占主要方面。,為此，我們通過養(yǎng)殖階段對獸藥殘留超標(biāo)等影響較大的因素，提出了各因素在實施過程中的關(guān)鍵控制點，

15、根據(jù)不同藥物、激素和重金屬鹽類等不同的半衰期以及休藥期規(guī)定，規(guī)范了養(yǎng)豬飼養(yǎng)的用藥及相關(guān)措施，在出售、屠宰前對安全使用藥物和添加劑臨界日期提出預(yù)警，或者根據(jù)已使用的藥物和添加劑的類型、時間提出藥物殘留風(fēng)險，設(shè)置了育肥豬未按休藥期規(guī)定飼喂的違規(guī)預(yù)警系統(tǒng)，它是控制獸藥殘留超標(biāo)，提高豬肉產(chǎn)品的品質(zhì)和質(zhì)量的一個重要措施。,從軟件層次結(jié)構(gòu)和管理對象考慮該研究，在國內(nèi)首次提出了豬肉產(chǎn)品全程質(zhì)量監(jiān)控與可追溯系統(tǒng)的組件模型，系統(tǒng)包括養(yǎng)殖生產(chǎn)、屠宰加工和超

16、市銷售三個應(yīng)用子系統(tǒng)。選用Windows NT Server操作系統(tǒng)平臺、SQL Server2000數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和Visual Basic.NET作為系統(tǒng)開發(fā)工具，采用靈活的n層軟件體系結(jié)構(gòu)，分為用戶界面、外觀層、業(yè)務(wù)層、數(shù)據(jù)訪問層和數(shù)據(jù)庫等5個層次。,數(shù)據(jù)訪問層是一個公共層，用于所有業(yè)務(wù)層與數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)管理，由一個數(shù)據(jù)訪問組件和一個數(shù)據(jù)庫連接組件構(gòu)成。解決了組件粒度的劃分，合理應(yīng)用組件粒度，提高了組件重用性能，不僅易于系統(tǒng)的維

17、護和升級，運用于豬肉的安全溯源系統(tǒng)，且只要通過適當(dāng)?shù)慕M件調(diào)換，就可移植運用于牛肉或雞肉的監(jiān)控與溯源系統(tǒng)中，既可解決某個具體問題，亦可解決同一類群問題。,《豬肉系統(tǒng)》已在南京天環(huán)集團有限公司頂山養(yǎng)豬場、屠宰加工廠和畜產(chǎn)品銷售點實現(xiàn)。由于屠宰車間特殊的惡劣環(huán)境，因受資金與設(shè)備限制，該“原型”采用有線網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸方式，而讀取信息的裝置，二維條碼閱讀器也只用距離不超過5米的有線傳輸設(shè)備，在一定程度上，限制了操作靈活性，今后有待進一步改進換型。