猪肉产品质量安全生产可追溯系统研究

猪肉产品质量安全生产可追溯系统研究陆昌华江苏省农业科学院前言•针对食品安全问题，人们从20世纪90年代开始关注，起因是英国爆发了疯牛病（BSE）、比利时遇到二恶英饲料污染，丹麦和苏格兰在肉食品中检出超常规的沙门氏菌和大肠杆菌，让欧盟消费者对政府食品安全监管缺乏信心，迫使发达国家引起重视。•国内由于畜产品污染和有毒有害的残留等因素，消费者已缺乏其信任度。为此，如何实现安全、优质和高效养殖，尽快解决“安全猪肉”的生产，让老百姓吃上“放心肉”，以及扩大出口贸易，已成为当前急需解决的问题。•面对生产实际，如何处理？•随着计算机技术、动物个体标识，二维条码和RFID（Radiofrequencyidentification）射频电子标识技术与传统养猪业和屠宰加工业的结合，对养猪生产管理和肉食品溯源数字系统进行综合研究已成为可能。国外养猪业计算机管理应用的回顾：20世纪60年代20世纪70年代20世纪80年代20世纪90年代用于一般统计分析和饲料配方计算。通过数据处理和数据开发日本估测了猪的遗传参数与选种澳大利亚管理种畜谱系与家畜选择。转向知识处理，建立猪场健康管理专家系统（MorrisonandMorris，1985）英国研制免疫“接种备忘”提示程序美国估算猪的消化流量模型。开发了集约化猪场管理决策支持系统（CRIRO，1997）母猪繁殖管理专家系统（Pomaretal.，1994；Wongnarrkpetetal.，1994）母猪更新专家系统（Huimeetal.，1991）这些系统多从管理方面考虑，供畜牧场应用。•在肉类企业和加工业生产中，采用结合危害分析和关键控制点HACCP（HazardAnalysisCriticalControlPoint）、良好操作规范GMP（GoodManufacturingPractice）与国际标准化组织制定的质量保证系列标准ISO9000（InternationalOrganizationForStandardization）规范的前提下，通过管理与动物标识的实施，促进食品信息可追溯系统的建立，来提高食品安全性。•20世纪末到21世纪初，欧盟、加拿大、日本、澳大利亚和美国等国优先考虑家畜和畜产品的可追溯问题，认为它将直接影响一个国家畜产品的国际市场竞争力。国内养猪业计算机管理应用的回顾，比国外晚15年左右江苏省农科院应用国产TQ-16型计算机对6000余头新淮仔猪进行繁殖性状间相关系数与回归分析。北京养猪育种中心报道了现代化猪场生产管理系统，运用计算机指导养猪生产。东北农学院报道瘦肉率和脂肪率估测，南京农学院估测太湖猪遗传力，福建农学院应用最小二乘法计算繁殖性状，安徽农学院对5个地方品种猪进行遗传距离及聚类分析，江苏省农科院进行种猪资料数据贮存、遗传参数、谱系及近交系数计算和通径分析等应用软件均获成功。20世纪80年代20世纪90年代中期20世纪70年代•20世纪末，由于我国肉食品以及活猪和胴体出口创汇遇到的“绿色贸易壁垒”瓶颈的实情，亟需建立完整可靠的猪肉生产危险预测分析管理软件。•为此，我们针对国内现有肉用猪工厂化生产全程管理的实情，借鉴发达国家养猪业每个生产环节都采用先进的科学技术和现代化管理的成功经验。•剖析猪肉生产最终产品品质可能造成危害人类健康或导致产品不合格率上升的因素，综合应用条形码、电子标识和网络技术，实现一套工厂化猪肉安全生产全程信息的跟踪系统。•让用户一旦发现问题，可通过计算机“可追溯软件”查问题的源头，利于管理分析，及时发现问题，保障肉食品卫生质量。系统在南京天环集团实现。图1猪肉产品质量安全生产可追溯系统构建图1.系统结构与组成猪肉产品质量安全生产可追溯系统（《猪肉系统》）构建如图1所示。猪个体标识中央数据库信息传递系统及肉用猪流动登记文本《猪肉系统》它由养猪场、屠宰加工场和猪肉销售三个部分组成。养猪场生猪养殖场生猪基本情况养殖环境饲料和饲料添加剂疫病养殖场相关标准和法规资格证明养殖场概况品种、出生日期、断奶、转群等情况产地环境质量饲养场环境质量消毒情况水质兽药使用情况消毒情况免疫记录发病及治疗情况记录饲料和饲料添加剂基本情况饲料和添加剂使用情况来源、成分等《禁止在饲料和动物饮用水中使用的药物品种目录》《允许作为饲料药物添加剂的药物品种及使用规定》-农业部[1997]8号文农业部105号公告《允许使用的饲料添加剂品种》水质检测报告饮水消毒场内外环境消毒休药期规定畜体消毒禁用药品目录屠宰加工法律法规及相关标准屠宰场屠宰场概况屠宰加工工艺屠宰加工环节中的检验检疫生猪检验检疫证明屠宰场基本情况五号病非疫病区证明定点屠宰资格证明水质屠宰场环境条件出县境动物检疫合格证明动物及动物产品运载工具消毒证明胴体检验内脏检验其它疫病检疫有害病菌污染检测重金属污染检测药物残留检测生猪病害无害化处理屠宰加工工艺流程贮存和运输运输车辆资格认证海关超市贮存环境和条件运输车辆卫生情况标签标准规范存架时间规范图2猪肉产品食物链过程和质量安全生产技术要素组成示意图运输车辆消毒猪车进厂消毒过磅验收检疫生猪运输待宰检疫送宰检疫隔离观察急宰淋浴麻电放血头部检验下头下蹄和尾咬肌检验蹄部检验剥皮体表检验摘除甲状腺编号挑胸剖腹肠系膜检验脾脏检验雕圈胃肠检验心肝肺检验旋毛虫检验腰肌检验摘除肾上腺、病变淋巴结总复检辟半冲淋整修兽医验讫盖章进库冷却猪肉运输车消毒猪肉运输销售生猪装载前检疫超市屠宰阶段猪肉运输阶段生猪运输阶段图3生猪剥皮方式屠宰流程图•图4猪肉产品质量安全生产可追溯系统构建图图5给出自编软件中，对猪的耳标号与胴体电子标识号衔接的计算机屏幕显示的界面。这是与2100031A0000931耳标号相对应的一片猪胴体上挂的电子标识号图5耳标与电子标识号的保存图这是2100031A0000931猪头的一个耳标号这是与2100031A0000931耳标号相对应的另一片猪胴体上挂的电子标识号这是2100031A0000931猪耳标号与相对应的两片胴体上挂的两个电子标识号对应关系2.技术关键2.1猪个体标识的改进•猪个体标识，需具备成本低、易使用、融入当前的管理程序、较高的保留率、易在市场与屠宰场识别、易在屠宰场收集、不得有碎片进入肉品或血液中，以及易将标识信息录入数据库中。•当然，使用猪个体电子标识虽然好处多，但由于成本昂贵，难以在我国推广应用。•因此根据2002年农业部《动物免疫标识管理办法》和我国的国情，我们对现有猪个体标识作了改进，保留了原塑料耳标中的数字编码，同时增加了与数字编码一致的二维条形码（Datamatrix），从而提高了耳标的自动识别水平，且成本增加不多。•而在养猪场实际应用时，改进的猪个体标识打耳标的方法与原塑料耳标完全相同，不增加人力与时间。2.2数据集成技术•《猪肉系统》的集成，为动物个体标识、条形码、RFID射频电子标识、数据库和网络应用等技术提供一个支撑环境。系统分布于猪肉生产的全过程，承担信息的收集、显示、存储、转换和传递等功能。通过在数据级别上综合和集成，将各子系统紧密连接，统一在应用框架上按生产需要连接、配置和整合。•由于信息传递系统复杂，考虑屠宰车间湿度大、血污较多，条件恶劣，对设备有一定的要求。猪肉产品的跟踪不像人的身份跟踪那么简单，以猪肉的屠宰加工为例，就要经过生猪放血、去头、剥皮、辟半、冷库预冷，直至超市销售等一系列的生产加工流通环节，原先的一头完整的生猪早已大卸八块，如何跟踪标识信息，并与胴体形成一个信息链路是一个重要技术关键。2.3系统的运行•根据我国当前养猪场只能通过电话拨号上网，网速很慢的实情。养殖场和屠宰场的信息主要还是在内部管理。《猪肉系统》采用传统的客户机/服务器（C/S，Client/Server）架构与当前流行的基于WEB的浏览器/服务器（B/S，Browser/Server）模式相结合的混合方式实现。只有当出售生猪或销售猪肉时，才通过WebService，将档案信息上传到网络服务器。销售信息直接实现网络管理，便于用户实时查询和监督。3.讨论•《猪肉系统》是我国养猪生产管理和肉食品溯源数字化系统在工厂化猪肉生产应用中的一个尝试：•建立一个适合于工厂化猪肉产品质量安全生产溯源数字化系统的原型。•考虑国情对动物个体标识的需求，在原有猪免疫塑料耳标的基础上，率先采用二维条码耳标用于生猪养殖阶段；•在生猪屠宰阶段，当生猪去头时，用二维条码阅读器读取条形码信息，作为猪耳标号，传入计算机；•猪劈半后，在每一片肉上挂上一个无线射频卡；•分割肉或超市出售采用一维条码，传递给一维条码打印机，完成猪肉生产各阶段的个体标识过程。•虽然国家标准“肉类加工厂卫生规范”（GB12694-1990）中早已规定“宰后检验屠体的肉尸、内脏、头和皮应编为同一号码。”但由于种种原因，国内实际屠宰生产中一直难以执行，该项研究突破这一技术难点。•建立一个猪肉质量安全生产数字化预警系统。兽药残留超标是影响我国猪肉产品质量安全品质的一个重要环节。•美国20世纪70年代对兽药残留调查，有76%是不遵守休药期所致，饲料加工或运输过程中污染占12%，贮存不当占6%，其余6%是药品使用不正确所致。从中可看出不遵守休药期占主要方面。•为此，我们通过养殖阶段对兽药残留超标等影响较大的因素，提出了各因素在实施过程中的关键控制点，根据不同药物、激素和重金属盐类等不同的半衰期以及休药期规定，规范了养猪饲养的用药及相关措施，在出售、屠宰前对安全使用药物和添加剂临界日期提出预警，或者根据已使用的药物和添加剂的类型、时间提出药物残留风险，设置了育肥猪未按休药期规定饲喂的违规预警系统，它是控制兽药残留超标，提高猪肉产品的品质和质量的一个重要措施。•从软件层次结构和管理对象考虑该研究，在国内首次提出了猪肉产品全程质量监控与可追溯系统的组件模型，系统包括养殖生产、屠宰加工和超市销售三个应用子系统。选用WindowsNTServer操作系统平台、SQLServer2000数据库管理系统和VisualBasic.NET作为系统开发工具，采用灵活的n层软件体系结构，分为用户界面、外观层、业务层、数据访问层和数据库等5个层次。•数据访问层是一个公共层，用于所有业务层与数据库之间的数据管理，由一个数据访问组件和一个数据库连接组件构成。解决了组件粒度的划分，合理应用组件粒度，提高了组件重用性能，不仅易于系统的维护和升级，运用于猪肉的安全溯源系统，且只要通过适当的组件调换，就可移植运用于牛肉或鸡肉的监控与溯源系统中，既可解决某个具体问题，亦可解决同一类群问题。•《猪肉系统》已在南京天环集团有限公司顶山养猪场、屠宰加工厂和畜产品销售点实现。由于屠宰车间特殊的恶劣环境，因受资金与设备限制，该“原型”采用有线网络的信息传输方式，而读取信息的装置，二维条码阅读器也只用距离不超过5米的有线传输设备，在一定程度上，限制了操作灵活性，今后有待进一步改进换型。•通过系统的改进，结合猪肉可追溯管理的试点，在全国部分省市进行“猪肉安全生产可追溯管理”的重点示范，从而在生产、加工和出口方面提供有益的信息，提高消费者对肉食品安全消费的信心，使我国猪肉产品数字化安全监控体系与发达国家先进水平相接轨。谢谢！