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(duì)食品安全問題，人們從20世紀(jì)90年代開始關(guān)注，起因是英國(guó)爆發(fā)了瘋牛?。˙SE）、比利時(shí)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(fèi)者對(duì)政府食品安全監(jiān)管缺乏信心，迫使發(fā)達(dá)國(guó)家引起重視。,,國(guó)內(nèi)由于畜產(chǎn)品污染和有毒有害的殘留等因素，消費(fèi)者已缺乏其信任度。為此，如何實(shí)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(kuò)大出口貿(mào)易，已成為當(dāng)前急需解決的問題 。面對(duì)生產(chǎn)實(shí)際，如何處理？,,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、動(dòng)物個(gè)體標(biāo)識(shí)，二維條碼和RFID（Radio frequency identification）射頻電子標(biāo)識(shí)技術(shù)與傳統(tǒng)養(yǎng)豬業(yè)和屠宰加工業(yè)的結(jié)合，對(duì)養(yǎng)豬生產(chǎn)管理和肉食品溯源數(shù)字系統(tǒng)進(jìn)行綜合研究已成為可能。,國(guó)外養(yǎng)豬業(yè)計(jì)算機(jī)管理應(yīng)用的回顧：,20世紀(jì)60年代,20世紀(jì)70年代,20世紀(jì)80年代,20世紀(jì)90年代,,,,,用于一般統(tǒng)計(jì)

3、分析和飼料配方計(jì)算。,通過數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)開發(fā)日本估測(cè)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(shí)處理，建立豬場(chǎng)健康管理專家系統(tǒng)（Morrison and Morris，1985）英國(guó)研制免疫“接種備忘”提示程序美國(guó)估算豬的消化流量模型。,開發(fā)了集約化豬場(chǎng)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(chǎng)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(diǎn)HACCP（Hazard Analysis Critical Control Point）、良好操作規(guī)范GMP（Good Manufacturing Practice）與國(guó)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(dòng)物標(biāo)識(shí)的實(shí)施，促進(jìn)食品信息可追溯系統(tǒng)的建立，來提高食品安全性。,,20世紀(jì)末到21世紀(jì)初，歐盟、加拿大、日本、澳大利亞和美國(guó)等國(guó)優(yōu)先考慮家畜和畜產(chǎn)品的可追溯問題，認(rèn)為它將直接影響一個(gè)國(guó)家畜產(chǎn)品的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。,國(guó)內(nèi)養(yǎng)豬業(yè)計(jì)算機(jī)管理應(yīng)用的回顧，比國(guó)外晚15年左右,,20世紀(jì)末，由于我國(guó)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(shí)情，亟需建立完整可靠的豬肉生產(chǎn)危險(xiǎn)

6、預(yù)測(cè)分析管理軟件。為此，我們針對(duì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有肉用豬工廠化生產(chǎn)全程管理的實(shí)情，借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家養(yǎng)豬業(yè)每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代化管理的成功經(jīng)驗(yàn)。,,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(shí)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)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(jì)算機(jī)“可追溯軟件”查問題的源頭，利于管理分析，及時(shí)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(tuán)實(shí)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(gè)體標(biāo)識(shí),中央數(shù)據(jù)庫(kù),信息傳遞系統(tǒng)及肉用豬流動(dòng)登記,文本,《豬肉系統(tǒng)》,,它由養(yǎng)豬場(chǎng)、屠宰加工場(chǎng)和豬肉銷售三個(gè)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(duì)豬的耳標(biāo)號(hào)與胴體電子標(biāo)識(shí)號(hào)銜接的計(jì)算機(jī)屏

8、幕顯示的界面。,,這是與2100031A0000931耳標(biāo)號(hào)相對(duì)應(yīng)的一片豬胴體上掛的電子標(biāo)識(shí)號(hào),圖5　耳標(biāo)與電子標(biāo)識(shí)號(hào)的保存圖,這是2100031A0000931豬頭的一個(gè)耳標(biāo)號(hào),,這是與2100031A0000931耳標(biāo)號(hào)相對(duì)應(yīng)的另一片豬胴體上掛的電子標(biāo)識(shí)號(hào),,,,這是2100031A0000931豬耳標(biāo)號(hào)與相對(duì)應(yīng)的兩片胴體上掛的兩個(gè)電子標(biāo)識(shí)號(hào)對(duì)應(yīng)關(guān)系,2.技術(shù)關(guān)鍵,2.1 豬個(gè)體標(biāo)識(shí)的改進(jìn)豬個(gè)體標(biāo)識(shí)，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(chǎng)與屠宰場(chǎng)識(shí)別、易在屠宰場(chǎng)收集、不得有碎片進(jìn)入肉品或血液中，以及易將標(biāo)識(shí)信息錄入數(shù)據(jù)庫(kù)中。當(dāng)然，使用豬個(gè)體電子標(biāo)識(shí)雖然好處多，但由于成本昂貴，難以在我國(guó)推廣應(yīng)用。,因此根據(jù)2002年農(nóng)業(yè)部《動(dòng)物免疫標(biāo)識(shí)管理辦法》和我國(guó)的國(guó)情，我們對(duì)現(xiàn)有豬個(gè)體標(biāo)識(shí)作了改進(jìn)，保留了原塑料耳標(biāo)中的數(shù)字編碼，同時(shí)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(dòng)識(shí)別水平，且成本增加不多。而在養(yǎng)豬

10、場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用時(shí)，改進(jìn)的豬個(gè)體標(biāo)識(shí)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(shí)間。,2.2 數(shù)據(jù)集成技術(shù)《豬肉系統(tǒng)》的集成，為動(dòng)物個(gè)體標(biāo)識(shí)、條形碼、RFID射頻電子標(biāo)識(shí)、數(shù)據(jù)庫(kù)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等技術(shù)提供一個(gè)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(chǔ)、轉(zhuǎn)換和傳遞等功能。通過在數(shù)據(jù)級(jí)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(duì)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(jiǎn)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(kù)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(shí)信息，并與胴體形成一個(gè)信息鏈路是一個(gè)重要技術(shù)關(guān)鍵。,2.3 系統(tǒng)的運(yùn)行根據(jù)我國(guó)當(dāng)前養(yǎng)豬場(chǎng)只能通過電話撥號(hào)上網(wǎng)，網(wǎng)速很慢的實(shí)情。養(yǎng)殖場(chǎng)和屠宰場(chǎng)的信息主要還是在內(nèi)部管理。《豬肉系統(tǒng)》采用傳統(tǒng)的客戶機(jī)/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(shí)現(xiàn)。只有當(dāng)出售生豬或銷售豬肉時(shí)，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(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理，便于用戶實(shí)時(shí)查詢和監(jiān)督。,3.討論,《豬肉系統(tǒng)》是我國(guó)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(gè)嘗試：建立一個(gè)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(guó)情對(duì)動(dòng)物

13、個(gè)體標(biāo)識(shí)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(shí)，用二維條碼閱讀器讀取條形碼信息，作為豬耳標(biāo)號(hào)，傳入計(jì)算機(jī)；豬劈半后，在每一片肉上掛上一個(gè)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(jī)，完成豬肉生產(chǎn)各階段的個(gè)體標(biāo)識(shí)過程。,雖然國(guó)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(yàn)屠體的肉尸、內(nèi)臟、頭和皮應(yīng)編為同一號(hào)碼。”但由于種

14、種原因，國(guó)內(nèi)實(shí)際屠宰生產(chǎn)中一直難以執(zhí)行，該項(xiàng)研究突破這一技術(shù)難點(diǎn)。建立一個(gè)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(guó)豬肉產(chǎn)品質(zhì)量安全品質(zhì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。,美國(guó)20世紀(jì)70年代對(duì)獸藥殘留調(diào)查，有76%是不遵守休藥期所致，飼料加工或運(yùn)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(duì)獸藥殘留超標(biāo)等影響較大的因素，提出了各因素在實(shí)施過程中的關(guān)鍵控制點(diǎn)，

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(duì)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(shí)間提出藥物殘留風(fēng)險(xiǎn)，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(gè)重要措施。,從軟件層次結(jié)構(gòu)和管理對(duì)象考慮該研究，在國(guó)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(gè)應(yīng)用子系統(tǒng)。選用Windows NT Server操作系統(tǒng)平臺(tái)、SQL Server2000數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)等5個(gè)層次。,數(shù)據(jù)訪問層是一個(gè)公共層，用于所有業(yè)務(wù)層與數(shù)據(jù)庫(kù)之間的數(shù)據(jù)管理，由一個(gè)數(shù)據(jù)訪問組件和一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)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(hù)和升級(jí)，運(yùn)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(yùn)用于牛肉或雞肉的監(jiān)控與溯源系統(tǒng)中，既可解決某個(gè)具體問題，亦可解決同一類群?jiǎn)栴}。,《豬肉系統(tǒng)》已在南京天環(huán)集團(tuán)有限公司頂山養(yǎng)豬場(chǎng)、屠宰加工廠和畜產(chǎn)品銷售點(diǎn)實(shí)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(jìn)一步改進(jìn)換型。