RFID技术在乳制品追溯解决方案中的应用

申海朋+付廷振

摘 要：在乳制品生产过程中，由于目前缺乏有效的全程信息追溯，因此管理者及消费者很难有效掌握相关的信息数据，而乳制品安全追溯可以对牛奶生产、流通过程中各关键环节的信息加以有效管理可以对乳制品的生产过程进行很好的监控。RFID技术是一个方便有效的追踪食品来源的解决方案，可以用来标识和跟踪产品的来源，RFID技术的应用是完善奶业产品可追溯性体系的一个重要技术措施。因此，RFID技术是当前建立跟踪与追溯食品安全的最佳选择。

关键词：RFID技术 乳制品 追溯 监控

乳品行业是近十几年来发展极为迅速的一个行业，最近几年乳品行业的运营和发展能力均超过了食品制造业的平均水平。据统计，目前我国乳业市场容量约为2467亿，随着居民收入倍增、中产阶级规模壮大和城镇化进程的加快，该数据将会不断增加[1]。然而，近几年发生的“大头娃娃”事件、“三聚氰胺”事件、“恒天然”事件等严重问题，反映出我国乳制品安全控制体系依然不够完备，暴露了监管和产品安全体系建设的双重缺失。RFID技术（Radio frequency identification，射频识别技术）是一个方便有效追踪食品来源的解决方案，可以用来标识和跟踪产品的来源，RFID技术的应用是完善奶业产品可追溯性体系的一个重要技术措施。

1 RFID食品追溯管理系统结构

RFID食品追溯管理系统是利用RFID先进的技术并依托网络技术及数据库技术，实现信息融合、查询、监控，为乳制品每一个生产阶段以及分销到最终消费领域提供针对乳制品安全性、成分、来源及库存控制的合理决策，实现食品安全预警机制。RFID技术贯穿于食品安全的始终，包括生产、加工、流通、消费各环节，全过程严格控制，建立一个完整产业链的食品安全控制体系，形成各类食品企业生产销售的闭环生产，以保证向社会提供优质的放心产品，并可确保供应链的高质量数据交流，让乳制品行业彻底实施乳制品的源头追踪以及在供应链中提供完全透明的能力。

RFID乳制品追溯管理系统是为乳制品颁发一个“电子身份证”——RFID电子标签，并根据标签建立数据库，从牛的养殖及生产加工环节开始加贴，实现“从农田到餐桌”全过程的跟踪和追溯，包括运输、包装、分装、销售等流转过程中的全部信息，如生产基地、加工企业、配送企业等都能通过电子标签在数据库中查到。

RFID乳制品追溯管理系统，可以避免标签因为油污、潮湿等原因造成条码的损坏及不能准确读出数据的问题，不仅可以追溯牛的养殖与牛奶加工业过程中的情况，还可以追溯养殖过程中滥用药、加工过程中超范围超限量使用添加物的问题，改变以往对质量安全管理只侧重于生产后的控制，而忽视生产预防控制状况，完善食品加工技术规程、卫生规范以及生产中认证的标准，带动行业的整体进步，全面提升我国乳品行业的水平。

乳制品追溯管理系统由网络资源系统、公用服务系统和应用服务系统3个层次结构和食品供应链及安全生产监管数据中心、食品产业链中各关键监测二级节点组成。数据中心为海量的乳品追溯与安全监测数据提供充足的存储空间，保证信息共享的开放性、资源共享的安全性，实现乳品追踪与安全监测管理功能[2]。各关键监测节点包括养殖节点、生产与加工线节点、仓储与配送节点、消费节点，实现各节点的数据采集和信息链的连接，并使各环节可视。

2 RFID食品追溯管理系统的实施过程

RFID食品追溯管理系统解决方案由以下各系统组成：中心数据库系统、种植养殖安全管理系统、安全生产与加工管理系统、食品供应链管理系统、监控系统、食品安全基础信息服务系统等，通过种植养殖生产、加工生产、流通、消费的信息化建立起来的信息链接，实现了企业内部生产过程的安全控制和对流通环节的实时监控，达到乳制品的追溯与召回。

奶牛养殖

牧场的工作人员为每头奶牛挂了RFID标签，建立奶牛唯一的电子身份档案。通过RFID标签对牧草中多种营养成分、饲料以及养殖环境等信息进行记录，并实时监控，保证了奶牛饲料的质量；对每头奶牛的品种、生长过程、健康状况、挤奶方式以及鲜奶各项检测指标数值、运输条件与时间等信息进行记录，有效的保证了奶源的质量。

原料管理

研究应用RFID技术实现原辅料及添加剂供应商的溯源、储运过程产品质量的监控、出入库环节的解决方案。在采购原辅料及添加剂的包装、容器或储运车上粘贴RFID标签，标签内写入物料品种、数量、来源等相关检测信息[3]。

给领料人员配置领料RFID标签，由ERP系统自动生成产品配方并写入领料标签。工人领取原辅料及包装材料时，仓储保管员使用读写器读取领料标签信息，在仓储系统中调取所需物料信息，通过系统验证出库品种、数量后授权出库，同时更新货架标签中的物料数量信息。

人员设备管理

在乳制品的生产设备及设施上粘贴 RFID标签，记录下设备的使用期限、检修年限等信息。在对设备进行维修保养和清洗时，由工作人员使用便携式读写器写入维护保养及清洗剂浓度等记录和相关责任人，这样有利于评估其对产品质量安全的风险。

给企业职工特别是生产现场的操作人员配备非接触式可读写射频卡，在消毒设施上设置固定式RFID读写器，在车间、卫生间门口也设置固定式读写器，自动记录操作人员的消毒和活动情况，防止产生交叉污染。

安全生产与加工管理系统

在车间、生产线、工作台等合适的位置加贴RFID标签，对环境有温度、湿度等要求，加贴集成传感器的RFID标签，记录下生产环境参数。

在投料环节上，企业的ERP系统会自动生成产品配方，投料人员只需要使用便携式读写器读取领料标签上的原辅料信息，当系统与配方比对投料品种、数量、顺序正确后准许投料。在生产线上的物料流转节点布置RFID读写器，通过读取物料包装或容器上的标签信息，将物流混合、转换等前后状态进行链接。在关键工序和关键控制点的生产线或设备内加贴集成传感器的有源RFID标签，在线检测温度、湿度、压力等控制参数，通过网络化RFID中间件控制器，驱动控制系统的执行单元，并按要求控制生产过程。

消费管理

在乳制品进入最终端销售时，可根据具体情况分析，采用现有的成熟的条码技术。

监控系统

不仅在种植养殖、生产加工过程进行监控，基于RFID的质量管理系统还在监管中实施使用，并将监控链延伸到超市，监控对象覆盖各类乳制品[4]。

基础信息服务系统

本系统为统一的资源发布、乳制品数据信息共享服务网，提供全方位的安全数据信息共享与服务。主要为各环节的信息查询、安全监测分析、事件预防等，并可部署到消费终端如超市。通过最终产品的电子质量安全码扫描，可以查询到所购乳制品的各供应环节信息，也可以向上层层进行追溯，最终确定问题所在，这种方法主要用于问题产品的召回。

3 小结

本研究通过RFID技术实现对乳品生产及质量安全溯源的自动识别与控制，大大加强企业的质量管理和政府部门的监管力度。目RFID技术是最合适食品安全监控全过程的物联网技术，特别是在乳制品行业发挥着其独特的作用。

注：本论文得到“十二五”先进制造技术领域国家科技支撑计划（项目编号：2012BAF11B06）的支持。

参考文献

[1] 励建荣.我国乳品工业的现状与发展前景[J].中国乳品工业，2004，32（ 9）：49—52.

[2] 颜波，石平，黄广文.基于RFID和EPC物联网的水产品供应链可追溯平台开发[J].农业工程学报，2013，29（15）：172-183.

[3] 沈映娜.浅析RFID技术在奶粉安全监管中的应用[J].广东科技2011，7：14.

[4] 国伟，储晓刚.RFID技术及其在食品安全领域中的应用[J].食品科技，2007，（9）.