新疆牛肉质量安全溯源关键技术研究

引言

新疆牛肉产品以其味美、质优在国内市场供不应求，同时,凭借有利的区位优势、产品优势，新疆牛肉特别是高档牛肉更是畅销中亚国家，高档牛肉的品质和质量受到了前所未有的重视，其价格远远高于普通牛肉的价格。

随着危害分析与关键点控制(Hazard Analysis and CriticalControl Point，HACCP)等方法的引入，以食物链为主线的食品安全体系正在逐渐深入人心，食物链也是质量控制、危害关键点控制、风险分析的基础链条。食品链是指从初级生产直至消费的各环节和操作的顺序，涉及食品及其辅料的生产、加工、分销和处理。其中，初级生产包括食源性动物饲料的生产和用于食品生产的动物饲料的生产。食品链的提出将食品安全体系中的生产、加工、运输、销售等各个环节以一种链状形式连接在一起，以便于人们系统地认识食品安全体系。

近年来畜产品质量安全问题频频发生，监管部门在实际工作中又缺乏对畜产品进行现场监督的工具。本项目针对这一问题,研究开发了具有自主知识产权的牛肉质量安全监管智能终端，从而弥补了监管者在质量监督方面的工具缺失。本项目以实现牛肉质量与安全溯源管理为目标，以保证牛肉产品终端销售用户的知情权与选择权为着力点，实现从餐桌到单头肉牛的良种繁育、饲养、防疫、治疗、检疫、屠宰加工、检验、存储、运输、销售等全过程的可追溯；以养殖环节各种投入品使用、屠宰加工与冷链流通环节的信息采集与传输为核心以数据中心建设和数据管理为基础，通过本项目初步建立起适合新疆畜产品消费市场和不同消费人群的牛肉产品质量可追溯体系，构建了牛肉产品质量安全溯源数据中心，从而达到了生产可记录、数据可查询、流向可追踪和责任可追究的牛肉质量与安全溯源管理体系。

1牛肉溯源关键技术

1.1肉牛个体识别技术与个体信息管理系统

依据新疆肉牛养殖现有二维码标识技术应用中存在的不足（掉标、环境影响造成信息模糊、不能复写），本项目采用RFID高频（13.56MHz）、双频芯片（125kHz和6.8MHz）或低频（125kHz~135Hz）的技术规格，筛选提出适合新疆肉牛的标识技术，并研制开发了适用于新疆肉牛的专用RFID标识标签、阅读器及局域网天线系统，从而实现了新疆肉牛个体身份的标识与识别。采用RFID自动标识、移动智能读识、无线网络等技术所构建的新疆肉牛个体信息管理系统，可实现新疆肉牛耳标号码、品种、性别、出生日期、毛色、畜主姓名，以及父本、母本的品种信息的管理。

1.2肉牛生产全程质量安全要素体系的研究

针对新疆肉牛在养殖、加工过程中可能存在的质量问题与安全危害，采用 HACCP(Hazard Analysis and Critical ControlPoint， 危 害 分析及关 键 点 控制 )、GAP(Good AgriculturalPractice，良好农业规范 )、GVP(Good Veterinarian Practice，良好兽医规范 )、GMP(Good Manufacturing Practice，良好操作规范）等原理，重点对牛肉追溯链中各环节中质量安全指标及其关键控制点进行了筛选与确定，建立了牛肉质量安全全程溯源指标数据库服务体系；同时采用元数据方法，研究了建立牛肉生产全程质量安全溯源元数据标准规范，从而为实现牛肉质量安全全程追溯指标数字化管理提供了基础数据。

1.3肉牛养殖过程信息管理系统

本系统严格按照《畜禽标识和养殖档案管理办法》、农业部的相关规定建立养殖档案；按照动物疫病预防控制机构对重大动物疫病防控需要，建立肉牛养殖场防疫数据库电子档案。同时采用Internet技术、网络数据库技术，开发移动PDA智能数据采集设备，依托自动标识技术、中间件技术等，参照GAP、GVP等原理，构建了肉牛养殖过程信息数据库管理系统,实现了肉牛养殖过程的标识信息、繁殖信息、免疫信息、饲料消耗信息、兽药使用信息、移动信息等众多信息的管理，以及肉牛在养殖过程中药物、饲料添加剂和兽药等投放物的数据库系统，因而可确保防疫档案、养殖档案和肉牛耳标信息的可靠衔接，提高养殖生产过程的透明度，实现全程监管，从源头上确保动物产品的质量安全。

1.4牛肉加工过程信息管理系统构建

结合牛肉加工的实际工艺流程，依据GMP原理来构建牛肉加工过程信息管理系统，规范牛肉加工过程；同时采用RFID标识与条码标签转换技术，实现肉牛个体标识与胴体分割标识转换与数据的关联；按照全程追溯的要求，实现肉牛从宰前检疫到宰后检验的整个屠宰各环节的关键质量安全信息的采集与管理。

1.5牛肉产品可追溯系统构建

采用微机电系统、嵌入式等技术，研发设计牛肉产品质量安全智能监管终端，为监管部门提供牛肉产品质量安全监管服务。基于信息流、信息编码等技术，研究建立牛肉质量安全溯源编码体系;采用电子标签、二维码与条码相结合的方法,建立牛肉产品质量安全标识体系；采用组件技术、多源异构信息融合技术，开发编码转换程序和系统接口程序，形成基于多模式的牛肉产品质量安全溯源系统，为消费者提供多渠道的溯源信息服务。

2技术路线

本系统围绕新疆牛肉产品质量安全、高效的供需目标,从肉牛养殖环节的信息智能采集入手，采取自动标识、自动识读、无线网络、标准化、Web开发、微电子、信息编码、电子数据交换、中间件等技术，开展肉牛个体识别技术与个体信息管理系统研究、牛肉生产全程质量安全要素体系研究、肉牛养殖过程信息管理系统构建研究、牛肉产品加工过程信息管理系统构建研究；同时依托上述研究，构建牛肉产品可追溯系统；最后采用POS机、网络、短信等模式，为生产者、消费者、监管者提供迅即有效的牛肉产品全程质量安全溯源服务。图1所示是本牛肉质量与安全溯源管理系统的技术路线图。

3主要技术解决方案

3.1牛肉质量安全指标体系的建立

本系统针对肉牛在养殖、加工过程中可能存在的质量问题与安全危害，采用HACCP、GAP、GVP、GMP等原理,建立牛肉产品质量安全全程溯源指标体系。具体包括三个方面:第一是对牛肉重大危害源及其影响因素进行研究，主要是分析牛肉产品质量问题及其变化趋势，可选择若干个养殖、加工基地进行广泛细致的调查研究，根据肉牛养殖环节、加工环节、流通过程和销售环节质量安全指标的变化，确定牛肉质量安全重大危害源及其关键质量指标；第二是对牛肉产品质量安全关键控制点的构建研究，具体是分析饲料投入品、疾病疫病、加工方式对牛肉质量关键指标的影响及其变化规律,筛选出影响牛肉产品质量安全的主要因素，确定其关键控制点;第三是对牛肉产品质量跟踪与追溯的关键信息指标研究，即利用FMECA(Failure Mode Effect and Criticality Analysis，故障模型效应和关键分析)方法研究草饲牛肉追溯过程信息，分析信息最容易丢失的关键点、关键点信息丢失的严重性，鉴别出追溯系统(过程)中的可追溯关键点，进而确定牛肉产品质量安全全程追溯的关键信息指标。

3.2牛肉产品质量安全信息采集技术

在养殖环节，本系统需要采集与传输的数据包括耳标号码、使用饲料的品牌、生产厂家、使用饲料添加剂的类型与用量、使用起始日期;同时还有发生动物疫病后，使用兽药的时间、计量、停药日期、兽药来源等；出栏日期、体重、兽医检疫证明等；在屠宰环节需要采集与传输的数据包括与耳标号对应的胴体标识编码、宰前检验、宰后检疫等检验工序的定性或定量信息，以及出厂时的兽医检疫证明等。

3.3溯源系统的实现

溯源系统主要基于信息流、信息编码、标准化等技术，研究建立肉牛质量安全溯源编码体系，为牛肉自养殖至销售全过程的信息流的连续、完整、规范提供基础保障；同时包括采用微机电系统、嵌入式等技术，研发牛肉产品质量安全智能监管终端硬件产品，开发溯源数据中心通讯程序，实现监管终端与溯源中心的信息采集、检索、返回传输、显示等功能，为监管部门提供牛肉质量安全监管服务；采用组件技术、多源异构信息融合技术，开发基于多模式的肉牛质量安全溯源系统，为消费者提供POS机、网络、短信等多渠道的溯源信息服务。具体来说，牛肉溯源数据查询方式主要是采用混合的物联网技术,即采用移动溯源终端、有线网络查询、专用的短信平台查询、WAP协议的手机网络查询、销售现场的专用查询机查询等，以满足不同场合、不同用户和不同查询级别的查询服务需要。

4结语

本牛肉溯源系统目前仍处于开发试点阶段，在实现过程中仍然存在诸多问题，例如，各环节的信息识别与智能采集,屠宰环节的规范操作，对药物饲料、添加剂及兽药的信息如实填报等。随着技术、标准和行业体制的不断健全和完善，仍需要努力攻克核心技术，尽快制定行业内一系列相应的配套法律规范，并不断地将其完善，然后在示范场整体溯源系统规范化运行后向全疆推广。

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