食品溯源体系通过对食品的生产、加工、运输、流通等环节进行信息的收集、分析和传递,为食品安全提供过程监管手段,可有效弥补目标检测的不足。目前溯源技术已广泛应用于进口食品的质量保障和监督管理。
进口食品的溯源能够提供产地真实验证,运输过程中流程信息公开,提高了进口食品的透明度[1],为消费者增加消费信心。但由于进口食品的生产地区来源于世界上不同的国家,而且食品的种类非常丰富,导致溯源过程中信息采集困难,且溯源信息不统一,导致不同溯源体系中对同一种信息重复采集,提高了成本。溯源信息的统一化、采集的自动化、境内外追溯系统的兼容等方式可提升溯源的信息采集效率,降低成本。溯源体系的技术手段分为信息溯源技术和检测溯源技术,信息溯源技术采集进口食品的全过程信息,有助于实现过程监管,溯源检测技术分析进口食品的特征成分,有助于实现溯源信息的确证,两者实现互补,能提升溯源体系的有效性和降低溯源的成本,便于溯源体系在进口食品上的推广应用。
鉴于进口食品的安全风险高且在我国对外贸易中具有重要作用,有必要建立完善进口食品追溯体系,保障食品质量和安全。本文从溯源发展历程、体系建设、信息溯源技术、检测溯源技术、发展方向等方面对进口食品溯源体系发展现状和趋势进行了概述分析,并为进口食品追溯体系的完善和提升给出建议和意见。
1 食品溯源的发展历程
《欧盟通用食品法》[2]最早对食品溯源进行了定义,是指任何可用于人消费的食物、动物及其饲料等,在其生产、加工和储运各个环节都可追踪。欧盟为了应对疯牛病问题的挑战,在1997年提出了食品安全溯源概念[3]。2000年欧盟发表《食品安全白皮书》,提出以“从农田到餐桌”的食品全过程追溯控制[4]；2001年欧盟开始建立牛肉产品追溯系统,2002年将追溯范围扩大到全部食品[5],2004年规定凡是在欧盟国家销售的食品必须具备可追溯性,追溯体系的应用实现了 “氟虫腈毒鸡蛋案”等跨境食品安全事件的快速响应和解决。随后世界上其他国家也相继制定食品追溯法律法规,如澳大利亚于2001年建立了国家牲畜标识计划(National Livestock Labeling Program,NLIS)[6]；美国于2002年通过“生物反恐法案”,要求食品加工企业必须建立商品可追溯体系[7]；加拿大于2002年强制实施牛标识制度,截至2008年,有近80%的农业食品联合体加入了农产品可追溯行动[8]。
我国的追溯体系建设紧跟国际发达国家,2002年开始进行食品溯源体系研究,并逐步制定了一系列相关的标准和指南；2004年4月起,国家食品药品监督管理局等8个部门确定肉类行业作为食品安全信用体系建设试点行业,开始启动肉类食品溯源制度和系统建设项目；2015年4月修订的《中华人民共和国食品安全法》要求食品生产经营者应建立食品安全追溯体系,采用信息化手段采集、留存生产经营信息。在进口食品溯源方面,2015年12月国务院发布了《关于加快推进重要产品追溯体系建设的意见》,鼓励自由贸易试验区开展进口乳粉、红酒等产品追溯体系建设等。由于进口食品全球供应链的不断扩大,进口食品带来了疯牛病、非洲猪瘟、新冠病毒等疫病的跨境传播,对我国人民健康安全、农牧渔业生产造成系统性危害。我国《食品安全法》、《进出境动植物检疫法》和《生物安全法》,都从总体国家安全的高度,对维护进口农食产品安全提出了明确要求,进口食品的产地真实性、境外流通过程、通关过程等有别于境内食品的产业链,参照欧盟对跨国销售食品安全的溯源监管措施,我国有必要加强进口食品溯源的政策制定,开展溯源技术研究,保障我国进口食品的安全,优化进出口贸易环境。
2 信息溯源技术
进口食品由于产地来源于世界各国,无法照搬国内的第三方产地人工认证的模式,而且采用海运等长距离运输方式,溯源信息的获取更加依赖信息采集技术。溯源信息技术通过信息采集技术、存储技术等获取影响商品质量和安全的信息[9],并通过溯源信息平台进行管理和分析,实现进口食品从境外产地到境内消费者的全过程管理,特别是食品供应链物流的信息管理[10]。在此过程中,信息采集及载体选择、信息平台的建设、信息自动采集技术与装备成为信息溯源技术的关键环节。
2.1 溯源信息
目前,国内外溯源标准中描述的溯源信息可分为基础信息和关键信息。基础信息包括商品的产地和流通过程,如产地来源(环境信息)、农兽药的使用记录、饲料的来源、加工方式、运输车辆的轨迹及温湿度监控、通关(合法性判定)、国内流通储运及销售、消费者产品名称、生产批次等基础信息[3],关键信息主要是商品的质量和安全密切相关的信息[9,11]。由于进口食品从境外至境内消费者餐桌的过程中,溯源环节非常多,按照已有的溯源标准采集信息存在信息量大、采集成本过高的问题,因此需要统一及简化各环节的溯源信息以便于有效实现溯源过程。以进口乳制品追溯为例[12],乳制品追溯全程包括乳制品从原料进货、工厂加工生产、仓储、物流、销售等,期间牵涉到多环节的信息,选择影响乳制品质量和安全的储藏环境温湿度等作为溯源关键信息,既可保障食品的安全又可降低溯源的工作量。
2.2 追溯码
追溯信息需要通过标识与商品进行对应,即对进口食品进行赋码,采用的方式有一物一码和一批货一码,追溯信息的载体成为追溯码。目前追溯码主要有一维码、二维码、RFID射频识别码等[13-14],一维码由于需要专用的扫描设备,在商超、物流中采用较多；二维码的数据存储量为1 000～3 000个字段,远远大于一维条码的20～50字段的数据量,并且由于智能手机微信APP的普及,二维码成为大众普遍接受的溯源信息载体；RFID技术的出现是在二战中为识别战机的类别而研发,具有非接触、不同距离感应的优势。目前在进口食品追溯中二维码的成为最佳选择,用户通过扫描追溯码获取已经上传至追溯平台的追溯信息。
但由于国内外追溯码的编制规则不同,对于相同的信息在不同的追溯系统中数据格式、描述有差异,导致了跨境食品溯源的信息采集存在重复、无法互证,物流链的信息无法联系起来[15]。例如,在进口乳品的溯源过程中,不同环节的信息需要选用统一的编码标准和频段,才能便于产品的各环节信息的采集和管理[16],因此需要国内外信息的对接。在与国际接轨方面,我国物品编码体系为适应国际标准,制定了兼容Ecode标准,便于国际编码信息与国内编码信息的对接；在RFID技术方面,为应对国内外编码标准和频率不统一,2013年我国制定了《信息技术射频识别800/900 MHz空中接口协议》的国家标准,随着互认的标准和规范的出台,进口食品的溯源将更加便利化。
目前国内采用的商品编码规则为ECODE码格式,而国际上通用的规则为GS1标准体系编码格式,实现不同编码规则的码的识别及关联信息的读取,可大大提高进口食品溯源的效率,为此,需要建立国际进口食品溯源标准,解析不同编码的格式,识别各种追溯码,实现国内溯源数据与国外溯源数据的互联互通。
2.3 溯源平台的建设
追溯平台采用互联网、物联网、大数据等技术,通过追溯码关联服务的商品,可以为消费者、企业、政府监管部门提供可靠的商品全程信息,实现了溯源信息储存、处理和展示,其在溯源过程中处于“云端”,具有重要的作用。
目前国内外无论是政府机构还是民间企业都积极参与溯源平台的建设,广泛应用于食品、农产品、药品、消费品等各个行业[17-20]。图1展示了一种农产品溯源平台的基本框架[3],显示了溯源过程及实现的功能。在国外,欧盟建设了跨国动物追踪系统[21],规定动物个体的相关数据应包括身份、运动历史和健康记录,系统应建立动物有关数据的判定标准,并对追溯请求作出快速反应,同时信息系统的数据库须具备防篡改标识符,能够保证信息的准确性、完整性。国外企业也建立了溯源系统,如国际商业机器公司IBM开发了手机食品安全监测软件“Food safety simulator”,对于包装香肠这样的产品,可提供配料的含量、食品保存温度和所有流程的时间信息等,然后由软件分析收集起来的数据、找到瑕疵点[22]。
图1 一种农产品溯源平台
Fig.1 A kind of foreign agricultural products traceability system
在国内商务部、海关、市场监管总局均积极倡导商品溯源平台的建立,如山东省标准化研究院建立“乳制品生产企业电子信息追溯系统”,建立进货查验制度,记录原料来源、供应商资质证明、产品合格证明,同时记录生产过程、出厂销售信息,实现产品的准确溯源[23-24]。另外,我国科研院所、高校、技术服务机构也研究建立了水产品溯源系统[25]、农产品质量安全追溯系统[26]、动物食品安全可追溯系统[27]、蔬菜质量安全溯源系统[28]等,溯源系统的应用呈现普遍化的趋势。
对进口食品的溯源,保障各溯源系统的信息共享,避免信息的重复采集,溯源体系在记录管理、查询管理、标识管理以及责任管理上都需要建立起一个比较完整统一的制度,这需要权威部门进行统一的管理,同时为提升溯源系统的效率,溯源软件系统配备智能信息录入设备如扫描枪,为扩充溯源信息的来源,建立开放的数据接口等。
2.4 溯源信息自动采集技术与设备
进口食品溯源过程中,部分溯源信息由产品的境外生产商、经销商、物流商提供,如产品的名称、生产日期、保质期、产地等基本信息及部分无法直接获取的信息,如动物在生长过程中的药物治疗情况[29]。但对于需要在一定时期内均需采集的信息,如食品的位置及存储环境温湿度等,由于产品的运输距离远,耗时较长,鉴于人工无法完成工作,自动采集技术与装备成为有力帮手,可解决境外溯源地的采集问题。
传感器技术与设备为溯源提供了新的技术手段。无线传输信号的多气体传感器监测葡萄的冷链物流方法,获取物流过程中储运环境的信息,实现了过程溯源[30]。基于无线传感器网络(WSN)的水产养殖追溯系统的开发,保障了数据的精确度和溯源的实时性[31]。在进口食品溯源体系的构建中,通过全球定位和多元传感器信息的采集并上传至追溯系统,能够实现进口食品的位置和存储环境的监控,实现食品的全程溯源,溯源定位技术及传感技术可以根据不同的运输场景进行优化设计,确定设备的安装方式和信号传输通道。如中检集团溯源技术服务有限公司设计的一种溯源定位技术和传感器技术,采用北斗定位技术,实时跟踪货品坐标,通过传感器获取箱内温湿度、箱门开关状态、气体组分等数据,然后将所有采集数据存储到采集设备内置存储器中,通过3G/4G通道定时上传到云端服务器。对于海鲜、肉制品等进口食品,由于其腐败变质过程中容易产生氨气、硫化氢等标志性气体成分,气体传感器的应用实现产品状态的间接信息获取,完成进口食品在运输过程中的品质实时监控,过程如图2所示。
图2 不同运输条件下的追溯信息采集
Fig.2 Traceability information acquisition under different transportation condition
传感器的应用也存在一定的困难,温湿度、开关门传感器在跨境长距离运输中会遇到极端天气环境的挑战,传感器性能是否稳定,定位器的信号弱等问题,均成为跨境溯源过程中存在的难题。
3 检测溯源技术
信息溯源技术关注进口食品溯源信息的采集,而溯源检测技术可以直接鉴别产品来源,实现产地溯源,两者互为补充,相互增效。目前常用的溯源检测技术有稳定同位素指纹分析[32]、矿物元素指纹分析[33-34]、近红外光谱指纹分析[35]、有机成分指纹分析[36]、基因片段分析[37]等。采用矿物元素指纹鉴别畜产品原产地的研究中[38],一般过程为通过元素检测仪器测定动物体内、饲料及环境中的矿物元素,通过比对溯源指纹信息,解析环境因素对动物体内溯源指纹产生差异的影响贡献,筛选与产地密切相关的指纹信息作为可靠的溯源指标,完成动物产地的判定,实现溯源过程,如图3所示。其他检测溯源技术的实现具有类似的过程,目前已有广泛的应用研究。意大利皮埃蒙特地区牛奶样品的镧系元素分析,证明了镧系元素的分布可以作为一个指纹图谱来反映奶牛在牧场的土壤状况[1]。牛尾毛中δ13C和δ15N比值具有明显的地理相关性,显现了同位素比在马来西亚半岛牛乳地理来源溯源方面的潜力[39]。87Sr/86Sr同位素比率作为葡萄酒地理可追溯性的指纹方法的开发,实现了罗马尼亚葡萄酒的追溯[40]。另外,采用基于质谱技术的代谢组学在食品的可追溯性中也存在一定的应用[41-43],如采用固相微萃取-气相色谱串联质谱法,测定橙子的特征物质可以实现橙子品种、产地的溯源[44]。
图3 畜产品产地溯源技术
Fig.3 Animal origin traceability technology
在信息溯源技术能够获取的产品信息有限,无法实现进口食品溯源的情况时,检测溯源技术能够通过检测技术分析产品本身的特性及微量成分,并利用数据统计分析,实现进口食品的产地、品种溯源,同时,能够验证信息溯源技术的有效性。总体上,信息溯源技术具有成本低,覆盖进口食品全过程的优点,检测溯源技术具有准确度高但成本过高,且受限于技术的发展水平局限。目前市场化的溯源服务侧重于信息溯源技术,检测溯源技术的应用较少,合理的技术应用既能提高溯源的可靠性,又能降低溯源的成本,便于溯源体系的推广应用。
4 溯源体系的发展趋势
目前进口食品溯源体系研究主要在溯源方法、溯源系统的搭建和标识技术等方面展开[45],随着信息技术的发展,大数据、区块链等信息技术手段将更多地应用于溯源体系的搭建[46-50],同时溯源过程需要与质量检测和管理技术相配合,发挥溯源系统的效能,保障进口食品的质量和安全,同时促进贸易的便利化。
4.1 新信息技术的应用
区块链采用去中心化的数据存储方式,实现了多中心记账,具有数据不可篡改、数据易共享、可追溯的特点,应用于追溯系统中,可以保障溯源数据的真实性,提升溯源流程的透明度和可信度。在进口食品溯源过程中,通过区块链技术,将溯源体系与口岸监管执法系统的融合,可以预先为口岸执法提供可靠的商品信息,有利于口岸监管效率的提高。
利用追溯系统中的大量数据,通过数据的融合、降维、聚类分析、主成分分析等方法,获取商品质量的特征信息,有利于食品的质量管理,实现商品按生产、物流、零售和消费主题的分析,在进口食品追溯过程中,可以按照需求实现追溯信息主题分析,为消费者、企业、监管部门提供高效、稳定、专业和有针对性的信息[51]。特别是当进口食品出现质量和安全问题时,通过数据分析,获取食品的流向,进行定向精准召回,避免或减少带来的损失,同时发掘问题的源头,针对质量漏洞采用有针对性的修正措施。
4.2 质量检测和管理技术的应用
从欧盟的实践来看,食品安全可追溯制度并不是孤立的,它必须与其他质量管理体系结合起来才能发挥作用[9],特别是良好操作规范GMP、质量控制QA、关键控制点分析(HACCP)管理手段,如澳大利亚为保障可追溯系统在养猪场中的实施,政府开展了质量保证项目,以传递统一的信息[29],HACCP和追溯体系联合应用于冰激凌的微生物控制,确定清洗、过滤、巴氏杀菌、冷却、储存和运输阶段为关键控制点,建立食品召回制度,显著提高了微生物的控制水平[52]。同时,为保障产品的质量安全及溯源信息的真实性,检测分析技术特别是产品来源、种类等鉴别分析技术,将明显突出溯源的质量特点,满足人们对高品质产品的服务要求。
5 结 语
进口食品追溯体系通过信息技术手段、检测技术手段,实现了进口食品从境外产地到境内餐桌的全过程信息的追溯,有效保障了进口食品的质量和安全,同时有利于促进贸易的便利化。我国进口食品溯源体系存在境内外溯源系统无法连通,溯源信息采集过程自动化程度低等问题。解析不同编码格式追溯码,实现我国进口食品追溯系统与其他国家追溯系统对接,获取境外食品信息,能够避免信息重复采集；统一境内溯源系统的数据类型和格式等,连通境外与境内溯源阶段,能够促进进口食品全链条溯源的实现；加强新一代技术在溯源中的应用,能够提高溯源过程的自动化和智能化,并降低成本；统筹溯源信息技术与检测技术的组合应用,能够提高溯源过程的可靠性,扩大进口食品溯源体系的应用范围。综上,对进口食品溯源体系进行统筹规划,加强关键问题的攻关,有利于推动进口溯源体系在进口食品质量和安全监管中发挥更大的作用,保障进口食品质量安全,改善我国进口食品跨境贸易环境。
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