基于W e b的肉牛屠宰質(zhì)量安全可追溯系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)

黃 靜，趙 潔，沈維政

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院，哈爾濱 150030）

隨著社會(huì)發(fā)展和人民生活水平的提高，動(dòng)物源性食品的質(zhì)量安全問(wèn)題已引起廣泛關(guān)注[1]。1999年5月發(fā)生在歐盟四國(guó)的“二噁英”污染事件、1996年的英國(guó)“瘋牛病”事件，以及美國(guó)與歐盟之間發(fā)生的含激素肉牛的貿(mào)易爭(zhēng)端等事件。歐盟各國(guó)、美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家均出臺(tái)了法律法規(guī)，對(duì)牛肉產(chǎn)品質(zhì)量安全可追溯性提出強(qiáng)制性要求[2]。因此，建立牛肉質(zhì)量安全可追溯系統(tǒng)，有助于牛肉質(zhì)量控制和產(chǎn)品召回，有利于提高我國(guó)牛肉生產(chǎn)的信息化管理和國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)可追溯系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)研究，美國(guó)加州Brawley地區(qū)的牛肉生產(chǎn)商Brandt Beef公司利用GTR-Datastar公司提供的全球追蹤系統(tǒng)（Global Track），采用RFID標(biāo)簽和條形碼相結(jié)合的追蹤模式，實(shí)現(xiàn)對(duì)肉牛生長(zhǎng)發(fā)育和牛肉生產(chǎn)的整個(gè)供應(yīng)鏈流程的追蹤[3]；陸昌華運(yùn)用SQL Sever 2000和VB.NET構(gòu)建工廠化豬肉安全生產(chǎn)溯源數(shù)字系統(tǒng)[4]；盧功明建立基于Web多層結(jié)構(gòu)的牛肉加工質(zhì)量可追溯系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)牛肉加工過(guò)程自動(dòng)數(shù)據(jù)采集和信息化管理[5]；施亮建立基于RFID技術(shù)的肉牛養(yǎng)殖可追溯系統(tǒng)，系統(tǒng)通過(guò)應(yīng)用RFID技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)每頭肉牛的養(yǎng)殖信息的自動(dòng)采集，并針對(duì)每頭肉牛形成可在Internet網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行查詢(xún)的質(zhì)量追溯檔案[6]。曹煒燭基于GS1標(biāo)準(zhǔn)，采用RFID耳標(biāo)與EAN/UCC條碼技術(shù)，搭建牛肉全過(guò)程質(zhì)量追溯系統(tǒng)的通用框架[7]。肉牛屠宰是牛肉生產(chǎn)中的核心環(huán)節(jié)，也是追溯管理實(shí)現(xiàn)中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，基于WEB建立肉牛屠宰質(zhì)量安全信息可追溯系統(tǒng)，具有重要的理論與現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

1 肉牛屠宰業(yè)務(wù)流程分析

1.1 肉牛屠宰流程分析

屠宰場(chǎng)作為從活牛到牛肉的轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)，是肉牛質(zhì)量安全信息可追溯系統(tǒng)的關(guān)鍵，通過(guò)對(duì)肉牛屠宰流程的分析，其屠宰過(guò)程及基本信息如圖1所示，主要突出如下四個(gè)環(huán)節(jié)。

①肉牛收購(gòu)和宰前檢疫：根據(jù)有效耳標(biāo)的佩戴、檢疫和消毒證明及有效身份證，選出合格的肉牛進(jìn)入屠宰場(chǎng)并記錄進(jìn)場(chǎng)信息，進(jìn)場(chǎng)之后對(duì)肉牛進(jìn)行屠宰前的檢疫，檢疫合格的肉牛進(jìn)入屠宰環(huán)節(jié)，否則將其淘汰。

②屠宰：此階段需要保存屠宰場(chǎng)消毒、肉牛屠宰檔案記錄、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、工作人員衛(wèi)生等一系列屠宰環(huán)節(jié)的信息，由相關(guān)人員建立相應(yīng)的屠宰檔案、消毒記錄表、工作人員衛(wèi)生狀況記錄表等。

③宰后檢疫：將牛胴體、頭、內(nèi)臟、蹄等實(shí)施同步衛(wèi)生檢驗(yàn)，確保胴體編號(hào)與肉牛編號(hào)相符。

④金屬探測(cè)：屠宰場(chǎng)需定期對(duì)自己的屠宰環(huán)境、屠宰產(chǎn)品、屠宰設(shè)備等因素進(jìn)行必要的檢測(cè)，包括微生物含量檢測(cè)、金屬含量檢測(cè)、金屬碎片檢測(cè)等，并記錄入檔。

圖1 肉牛屠宰業(yè)務(wù)流程Fig.1 Operation flow chart of beef slaughter

1.2 肉牛屠宰HACCP計(jì)劃

對(duì)肉牛屠宰過(guò)程中所有信息進(jìn)行追溯是資源的浪費(fèi)，本文結(jié)合危害分析和關(guān)鍵控制點(diǎn)（HACCP）體系，確定出對(duì)肉牛屠宰環(huán)節(jié)產(chǎn)生危害的關(guān)鍵因素，如表1所示。通過(guò)肉牛屠宰流程的分析，確定了肉牛屠宰環(huán)節(jié)的質(zhì)量安全關(guān)鍵控制點(diǎn)，分別為肉牛收購(gòu)、宰前檢疫、宰后檢疫和金屬探測(cè)，在系統(tǒng)中將重點(diǎn)對(duì)這四個(gè)關(guān)鍵控制點(diǎn)的質(zhì)量安全信息進(jìn)行追溯。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境

鑒于屠宰環(huán)節(jié)對(duì)消費(fèi)者提供查詢(xún)的服務(wù)，本追溯系統(tǒng)采用了基于B/S模式體系結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了客戶(hù)端和服務(wù)器端的相互分離。系統(tǒng)的服務(wù)器端操作系統(tǒng)選用Windows Server 2003 Enterprise，負(fù)責(zé)Web站點(diǎn)的管理與信息發(fā)布；客戶(hù)端可選擇Windows 2000以上任意版本的操作系統(tǒng)，向消費(fèi)者提供不受地域限制的查詢(xún)服務(wù)。系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)工具選用Visual Studio 2005，數(shù)據(jù)庫(kù)為SQL Server 2005，服務(wù)器端編程語(yǔ)言選用VB.NET。統(tǒng)一采用微軟公司的軟件產(chǎn)品保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可維護(hù)性。

2.2 系統(tǒng)框架

根據(jù)肉牛屠宰業(yè)務(wù)流程分析，基于WEB的肉牛屠宰流程質(zhì)量安全可追溯系統(tǒng)劃分為標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)管理、檔案管理、個(gè)體標(biāo)識(shí)管理、安全監(jiān)測(cè)管理和系統(tǒng)維護(hù)與查詢(xún)管理等五個(gè)功能模塊（見(jiàn)圖2），其中，標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)管理子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)肉牛屠宰過(guò)程中的檢測(cè)、運(yùn)輸和環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)化管理；檔案管理子系統(tǒng)記錄肉牛的運(yùn)輸和屠宰以及宰后的牛肉入庫(kù)、出庫(kù)和運(yùn)輸?shù)馁|(zhì)量安全信息；個(gè)體標(biāo)識(shí)管理子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)肉牛個(gè)體標(biāo)識(shí)與胴體之間的信息轉(zhuǎn)換；安全監(jiān)測(cè)管理子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)肉牛宰前檢疫、宰后牛肉、屠宰環(huán)境和運(yùn)輸?shù)陌踩O(jiān)測(cè)；系統(tǒng)維護(hù)與查詢(xún)管理子系統(tǒng)滿(mǎn)足整個(gè)追溯系統(tǒng)性能維護(hù)以及面向客戶(hù)的數(shù)據(jù)查詢(xún)服務(wù)。各模塊之間數(shù)據(jù)的連接通過(guò)Web Service實(shí)現(xiàn)。

表1 肉牛屠宰HACCP計(jì)劃Table 1 HACCP plan of beef slaughter

圖2 肉牛屠宰質(zhì)量安全信息可追溯系統(tǒng)功能模塊Fig.2 Function module of quality safety information traceability system of beef slaughter

2.3 追溯碼的設(shè)計(jì)

EAN·UCC系統(tǒng)提供了供應(yīng)鏈中用于標(biāo)識(shí)物品或服務(wù)的一套完整的編碼體系，其中的EAN/UCC-128碼制是目前可用的最完整的、高密度的、可靠的、應(yīng)用靈活的字母數(shù)字型一維碼制，它允許表示可變長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)，并且能將若干個(gè)信息編碼在一個(gè)條碼符號(hào)中[8]。GTIN是標(biāo)識(shí)代碼，是進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)獲取信息的關(guān)鍵字，但不包含肉牛產(chǎn)品的屬性信息。因此，為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集，供應(yīng)鏈中屠宰環(huán)節(jié)的屬性信息，還需要進(jìn)一步采用EAN/UCC-128條碼符號(hào)來(lái)表示。當(dāng)采用EAN/UCC-128條碼符號(hào)時(shí)，必須采用相應(yīng)的EAN·UCC應(yīng)用標(biāo)識(shí)符（AI）[9]，以決定數(shù)據(jù)編碼的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖3）。AI（01）指示后面的數(shù)據(jù)為全球貿(mào)易項(xiàng)目代碼（GTIN），在肉牛屠宰環(huán)節(jié)可以給屠宰場(chǎng)的牛肉胴體分配一個(gè)全球貿(mào)易項(xiàng)目代碼（GTIN），惟一標(biāo)識(shí)該胴體,96934870520048表示該牛胴體的GTIN代碼；AI（251）指示動(dòng)物來(lái)源的參考代碼，這里指肉牛耳標(biāo)號(hào)為6934875200；AI（11）指示動(dòng)物產(chǎn)品的生產(chǎn)日期，采用YYMMDD的方式生成，100820表示該批產(chǎn)品的生成日期為2010年08月20日；AI（7030）指示屠宰場(chǎng)批準(zhǔn)號(hào)，由7位數(shù)字組成，包括屠宰場(chǎng)所在地的4位郵政編碼和屠宰場(chǎng)的3位編號(hào)，0451002表示屠宰場(chǎng)批準(zhǔn)號(hào)。這樣，就完成了供應(yīng)鏈中本環(huán)節(jié)有關(guān)信息的標(biāo)識(shí)[10]。

圖3 牛胴體標(biāo)簽條碼Fig.3 Barcode labels of beef carcass

3 結(jié)論

本文主要突出肉牛屠宰過(guò)程中肉牛收購(gòu)和宰前檢疫、屠宰、宰后檢疫和金屬探測(cè)四個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，結(jié)合危害分析和關(guān)鍵控制點(diǎn)（HACCP）體系，在追溯系統(tǒng)中對(duì)這四個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的質(zhì)量安全信息進(jìn)行追溯；Web環(huán)境下不僅可以全方位地收集肉牛屠宰流程的質(zhì)量安全信息，而且還可以更好地實(shí)現(xiàn)相關(guān)信息的共享與查詢(xún)，基于Web的肉牛屠宰質(zhì)量安全可追溯系統(tǒng)主要包括標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)管理、檔案管理、個(gè)體標(biāo)識(shí)管理、安全監(jiān)測(cè)管理和系統(tǒng)維護(hù)與查詢(xún)管理五個(gè)功能模塊；采用UCC/EAN-128編碼技術(shù)可以有效完成肉牛食品供應(yīng)鏈中屠宰環(huán)節(jié)有關(guān)質(zhì)量安全信息的標(biāo)識(shí)。本文構(gòu)建的質(zhì)量安全可追溯系統(tǒng)可為肉牛屠宰質(zhì)量安全控制提供重要的理論指導(dǎo)與技術(shù)支持。

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