基于rfid技术的动物食品溯源研究

基于rfid技术的动物食品溯源研究

21世纪初，高频识别（rfid）技术被iso和其他身份验证机构确定为供应链的首选管理。随着现代科技的发展,RFID技术愈加展示出它无穷的魅力和发展潜力。现今,射频识别技术被广泛应用于各种行业和领域。在供应链管理、矿井管理、交通管理、生产线自动化、物品监视、军事物流等热门领域都留下了RFID的足迹。近年来,人们的饮食习惯随着经济的发展而变化,健康饮食已经成为人们提高生活水平的迫切需求。动物性食品安全溯源对于人民的身体健康以及全社会的稳定发展起着无可替代的作用。世界各国和政府也对动物的示踪和识别采取了不同的政策和手段。美国农业部长颁布法令,在任何州、地区,若发现动物或家禽患有可遗传性疾病或者传染性疾病,就必须建立检疫系统。在英国,政府规定对牛、猪、绵羊与山羊、马等饲养动物必须采取各种示踪与识别手段。识别与示踪的目的是为了提升消费者对肉类制品的消费信心。动物性食品的安全问题也同样引起我国政府对动物识别与示踪的高度重视。为了防止动物口蹄疫的发生,北京市各区县首次对偶蹄动物采取相应管理措施,对猪、牛、羊等偶蹄动物进行了强制免疫,免疫后又给其佩戴了动物耳标,对其进行安全高效养殖。2007年,食品质量安全认证与溯源国际研讨会在北京召开,全体参会代表就食品质量安全认证与溯源方面的热点问题进行了深入而广泛的探讨和交流。近几年来,随着RFID业的迅猛发展,动物示踪与食品溯源技术也有了长足的进步。1食品条码技术的优缺点食品安全溯源可有效预防和减少供应链各关键环节的存在问题。当某一环节出现问题,可追溯至源头,找到问题所在并进行有效治理。它是食品安全风险管理的重要措施,是食品安全生产销售供应链全程控制的有效技术手段,是人民身体康健的重要保证。为确保食品安全,美国、日本等发达国家明确要求出口到当地的食品必须能够进行示踪和溯源。目前,食品供应链安全管理的技术手段主要有条码技术和RFID技术两种。在过去的几十年间,食品行业广泛采用条码技术进行安全追溯,但其存在一些局限性:(1)尺寸相对较大,不适宜在较小的物品上使用;(2)一次只能扫描1个条形码,而RFID读写器可同时读取多个电子标签;(3)条形码载体为纸张,磨损或脏污情况不可读取;(4)条形码不具备可重复使用性与穿透性;(5)条形码数据存储量小且安全性较低。二维条形码电子标识在一维条码的基础上逐渐发展起来,其获取前端属于光学信号读取装置,虽较一维条码提高了食品标识的自动获取能力,但易受光线、雾气、血污等物理环境的影响。RFID电子标签与条码技术相比具有很多优势。(1)RFID读写器不仅可同时读取多个RFID电子标签,而且可在短时间内写入和存取数据;(2)RFID电子标签的小型化与多样化,可适应不同产品的需要;(3)RFID电子标签抗污染能力和耐久性较强,可重复使用;(4)具备穿透性与无屏障读取能力;(5)数据存储量较大且安全性高。基于以上优点,RFID技术更加适合于食品供应链全程高效管理。应用RFID技术(可以用同位素、矿物元素、DNA、虹膜等检测技术对RFID技术进行监督和支撑)不仅可以对个体进行识别,而且可以对供应链全过程的每一个节点进行有效的标识,从而对供应链中食品原料、加工、包装、贮藏、运输、销售等环节进行示踪与追溯,及时发现存在的问题,并进行妥善处理。2动物食品可追溯的发展随着人们生活水平的提高,确保动物性食品的安全性已经成为当前急需解决的问题。80年代中期英国及其它欧洲国家疯牛病的出现,使人们对食品安全、质量保证及环境保护越来越关注。动物性食品的生产加工链逐渐增长,环节也逐渐增多,消费者很难从食品链的最终环节了解食品的来源和生产过程。RFID系统的引入将使食品供应链的透明度大大提高,动物食品可追溯系统在此基础上也逐渐发展起来。国内外相关部门都在努力实现动物的安全、优质、高效养殖,从而保证“从农场到餐桌”的动物性食品的安全。2.1中国发展动态模式2.1.1实施冷却系统自动养殖从2005年起,邛崃市开始运用计算机对生猪进行饲养全过程监控,实施生猪可追溯养殖。他们以此为基础,采用先进的RFID技术,为一万头生猪安装动物电子标签,并将其称为“金卡猪”,实现生猪供应链透视化管理,建立起了生猪产业链“信息库”。2.1.2“续养”的过程情况台北应用RFID技术,实现对健康的活鱼从养殖场到经销商“续养”过程的产销履历管理。“续养”过程的养殖情况将直接影响食品质量,关乎消费者的身体健康和生命安全。因此,这种“活鱼履历”管理形式的重要性是为打造活体水产生态圈、提高水产品质量提供了有效保证。2.1.3建立黑牛电子档案基于RFID技术的“肉牛质量安全追溯系统”是利用电子耳标建立黑牛电子档案,将黑牛出生到屠宰全过程的信息记录到数据库中,管理者通过网络可方便地了解每头牛生长发育情况、疾病情况以及饲料、兽药使用情况,实现全程可追溯。2.1.4基于先进技术的高效发展模式在客户为中心、用户为导向的信息化建设原则基础上,光明乳业把RFID技术的应用纳入到工作计划中,借助于结合RFID等先进技术的信息管理系统,实现快速高效发展。2.2国外发展动态模式2.2.1外来动物疾病影响美国农业部“全国动物监测系统”(NAIS)通过RFID技术对与外来动物疾病有接触史的所有牲畜和饲养场地进行示踪。主要监测牛类、山羊、绵羊、猪、家禽、驯鹿、麋鹿以及其他饲养类动物,以预防死亡性疾病的传播。2.2.2制性畜牧业贴标项目为防止传染性疾病(如疯牛病)的发生,乌拉圭发起一项强制性牲畜贴标项目,一些农场已经完成了200万头牛RFID贴标。RFID系统将与一个记录每头牛生长史和位置的网络数据库相连,追踪牛从出生到餐桌的全过程[22。2.2.3实现“执行”的流程管理日本目前推广的“食品溯源制度”目的是利用当今发达的RFID技术,实现产品供应链所有环节的“履历”管理。若某环节出现问题,通过记录就能够迅速找到原因。如日本商场出售的和牛都会佩戴电子标签,通过读取标签可了解和牛生长过程信息。3rfid技术在动物产品来源中的发展趋势3.1协同食品安全追溯管理技术近几年以来,畜禽疾病、环境污染、药物残留等食品安全危机的频繁发生严重影响了人们的身体健康,引起了世界各国的广泛关注。而RFID技术却在此时让人们看到了他更加广阔的发展前景。将RFID技术应用于食品安全追溯管理,归根结底归功于其强大的技术优势。它快速、自动、准确地采集各种信息,并将信息通过数据库和网络技术进行整合,实现统一管理、协调运作,保证追溯的可能性和有效性。RFID技术已逐渐被各国家所接受并应用于各种领域,因此,它必将对人们的日常生活及全社会的信息化水平产生深远的影响。RFID产业将更加全球化。IDTechEx预测2008年全球RFID市场将从去年的49.3亿美元上升到52.9亿美元。在政府的推动下,RFID产业的发展更加迅速。RFID市场的发展之快也必将带动动物食品安全溯源技术的巨大进步,从而提高全民族乃至世界人民的生活水平与健康水平。3.2食品制造领域将更加广阔我国RFID市场规模也在逐渐壮大。2007年,我国RFID项目数量已经超过德国和日本,首次成为世界RFID产业最大市场。据行业专家估计,在今后的数年,我国的RFID技术应用将深入到更广阔的发展领域。消费行业、食品安全、宠物管理、物流、工业、金融业、医疗业及政府部门都是颇具发展潜力的领域。高频和超高频将成为未来主要应用频率,芯片制造、软件系统开发与集成能力都将上升到一个新台阶。我国加入WTO后,将会有更多的食品出口到欧盟、美国等国家和地区。对于食品安全而言,为了符合欧盟食品安全示踪与追溯的要求,提高我国出口食品质量,增加食品的国际竞争力,大力推广RFID食品溯源技术迫在眉睫。在未来的十年里,中国的RFID产业将呈现巅峰式发展。3.3电子标签量化动物性食品质量可追溯系统构建如图1所示。动物性食品质量可追溯系统主要分为养殖场系统、屠宰场系统和销售系统三部分。各部分之间的数据连接通过网络来实现。牲畜在饲养和屠宰加工的过程中,工作人员利用电子标签阅读器采集牲畜信息,通过网络传入中央服务器。并将牲畜的相关信息及代码附于产品包装上,供消费者登陆中央服务器进行查询。4rfid技术在动物饲料筛选中的应用效率4.1食品溯源的必要性首先,动物性食品质量的提高会直接给RFID产业带来的巨大的经济效益。动物性食品安全生产的全程示踪和追溯可提高产品的自身价值。人们对优质商品购买力的提高在带来经济效益的同时,也将促使传统养殖方式向现代化养殖方式改进,形成食品溯源的良性循环。其次,降低劳动和生产成本也将间接带来经济效益。基于RFID技术的溯源系统的应用可以减少人力;通过对动物个体的监测和科学饲养可以降低养殖成本;合理利用和共享信息资源,提高产业集约化程度,从而可提高投资回报率。4.2建立动物群落,提高消费者的信息素养很多大型养殖场都开始使用RFID技术进行动物信息的采集与管理。以信息化来带动传统养殖企业的改造,可以带来如下的社会效益:(1)提高科技人员的技术水平和文化素养。虽然养殖企业使用了RFID技术和数据库管理系统对牲畜信息进行采集与管理,但深入理解和学会使用这些技术则需要更高的信息素养和统筹的管理理念。若数据监控中心的动物信息需要人工录入,则要求信息录入者具有工作态度认真,讲究诚信等良好品质。(2)增强消费者的消费信心。民以食为天,食品安全已成了普天下百姓关注的焦点。然而,在动物性食品生产中存在的各种问题以及近几年动物疫情的爆发极大地挫伤了消费者的消费信心。为此必须实现对动物饲养的全程示踪和问题畜肉的可追溯。(3)动物性食品溯源系统平台具有示范作用。目前我国食品溯源产业的发展刚刚起步,技术水平与管理方式还不成熟,这就需要良好的示范。随着现代化养殖技术的日益成熟,示范将带来巨大的社会效益。它可使一些采用企业化管理的大型养殖场比较容易地进行信息化改造,其生产和管理水平将逐步与国际接轨。5动物食品的起源的关键和存5.1食品安全性低RFID技术的应用缺乏统一标准,将使市场上食品质量参差不齐,人们无法辨认食品安全性,供应链关键环节的溯源也出现障碍。由于编码、频段不统一,RFID技术的引入也无法给读写、查询、及回溯带来很大的方便,甚至产生更大的问题与不便。5.2id安装设备的整合价格是影响RFID的大规模应用的一个重要因素。其一,RFID配套设备的价格昂贵,其先进性和复杂性决定了安装配置必须由专业人员进行,这成为其普及的一个障碍。其二,标签价格较高,很难做到单件产品都贴有RFID标签,无法实现大规模应用。5.3产品信息的采集:“前后的记录”或者“放进行动物性食品示踪与追溯,要对动物生长过程及供应链中的每个环节进行记录,包括采集原有的表示信息,并将全部信息表示在加工成的产品上,以备下一个加工者或者消费者使用。任何一个环节出现问题,整个供应链将无法正常运行,这是实施示踪与追溯的最大问题。5.4研制先进仪器优良的仪器可提高食品安全检测的效率与可靠度。创新开发思想、研制先进仪器如单指标快速检测仪和在线检测仪等才可实现现代化高效检测。同时,检测实验室、仪器设备、人员的闲置等现象频繁出现,资源没有得到有效利用。6食品溯源产业将更加受到重视RFID技术的开发和应用在我国正处于起步阶段,但全球RFID市场的迅速崛起,将为我国的RFID产业起到巨大的示范作用。我国的一些省市在动物食品溯源管理项目的研发上仍比较滞后,但随着我国动物食品全程质量和安全追溯管理项目的逐步推广,最终将形