探讨区块链赋能乳制品供应链质量安全监测

吴佳鑫 齐向群

摘 要：乳品供应链是从鲜奶供应、牛奶生产加工、质量检验、运输储存到配送零售的全过程，存在的质量安全隐患较高。作为新科技革命中的颠覆性技术，区块链实现了牛奶供应链的质量和安全监控，加强了鲜奶生产的质量控制，确保牛奶产品的运输和储存之间的联系。通过对乳品的供应链的建设对质量安全信息进行监控，进而能够达到对数据进行实时收集，以及实时监控的目的，再通过实时隐患预警和有效的事故追溯，有助于推动乳品行业的创新发展。

关键词：区块链;乳制品供应链;质量安全溯源;安全监测;技术应用

Discuss on Blockchain-enabled Dairy Product Supply Chain Quality and Safety Monitoring

WU Jiaxin，  QI Xiangqun

（Chifeng Industrial Vocational and Technical College， Chifeng 024000， China）

Abstract： Dairy supply chain is the whole process ranging from fresh milk supply， milk production and processing， quality inspection， transportation and storage to distribution and retail， and there are high quality and safety risks.As a disruptive technology in the new scientific and technological revolution， the blockchain has realized the quality and safety monitoring of the milk supply chain， strengthened the quality control of fresh milk production， and ensured the connection between the transportation and storage of milk products.Through the monitoring of dairy supply chain through the construction of quality and safety information， it can achieve the purpose of real-time data collection and real-time monitoring， and then through real-time hidden danger warning and effective accident traceability， it is help to promote the innovative development of the dairy industry.

Keywords： blockchain; dairy product supply chain; quality and safety traceability; safety monitoring; technology application

1 乳制品供应链中对质量安全监控的要点

在供应链中的各个环节，最关键的是鲜奶的供应、加工、储存和运输等，在这一过程中存在许多潜在的质量风险，乳制品供应链是从鲜奶生产、质量控制到乳制品加工、储存、运输和分销的全过程[1]。

1.1 新鲜奶粉

牛奶产品的质量受到牛奶生产、鲜奶生产、检验和测试等因素的限制。而一些企业通过和农户签立协议书，当鲜奶短缺时，经常通过放松检测标准争夺奶源。部分养殖户借此机会降低鲜奶产品的质量。鲜奶加工过程中牛奶的卫生和储存条件及消毒也决定了牛奶产品的质量和安全[2]。牛奶生产商无法实时监测牛奶生产和鲜奶生产的卫生和防疫情况，由于检测设备不足、技能短缺和检测标准不准确，奶厂无法通过全面检测保证奶制品的质量，一些不合格产品流向供应链的下一个环节，然后进入最终的消费市场。

1.2 乳制品生产和加工

生鲜牛奶采用机械方式收集，并进行质量检测，奶罐车运输到乳品公司，所以要严格重视乳槽车的卫生情况，特别是在消毒方面。对于因乳制品的加工而导致出现质量安全的问题，大部分是因为未按照程序操作、环境质量低下、操作过程不规范、设备不卫生等多种因素导致。许多奶牛场在生产加工阶段存在不同的非标准作业，无法有效保证乳制品的质量和安全，除了食品原料的质量安全以外，還有厨房用具、加工用具、机械设备等，是影响食品安全的重要因素。一些中小型乳品公司不仅面临生产设施差、技术水平低下等问题，卫生条件也十分不理想，未能对包装进行有效的消毒，容易导致产品出现污染的情况，进一步造成非常严重的质量安全问题[3]。另外，对于中小型的牛奶生产商来讲，未能有效地对整个生产加工进行全面监控，导致安全隐患的存在。

1.3 乳制品运输及储存

对于新鲜的乳制品来讲，其在物流运输中最有可能出现质量和安全问题，并且容易受到二次污染，如乳制品包装损坏和温度湿度不当。大多数冷库只是储存，未能建立专业的冷库及乳制品的专用冷链物流，而且，低温运输容易出现运输与储存脱节现象。为了降低成本，一些物流公司甚至在运输过程中关闭冰箱，在到达目的地时打开冰箱，导致乳制品出现质量问题，进而在消费中造成严重的安全风险。

2 供应链质量安全的监控机制分析

区块链由多种不同的技术加以组成，基本使用公私钥技术、分布式算法以及数字签名技术等。利用分散的区块链网络和技术体系的优势，实现牛奶供应链的质量和安全管理[4]。

2.1 加强生鲜奶生产质量控制的去中心化系

区块链大多运用对网络技术、密码学和共识的算法等，由此明确区块链存在去中心化、信息透明的特点，并且可以进行追溯。而在区块链的网络中，根本无需中心化服务器，也不需要分布式的节点权责，将数据以分布式的存储核算。另外，在区块链网络的在线的节点中，需要遵循同样的数据存储和验证，实时联合管理交易，每个节点独立支持数据，为了确保数据的安全性和完整性，区块链网络的去中心化结构确保了点对点之间的交互。鲜奶供应商、牛奶加工企业、物流公司和分销商之间的信息交流无需经过中央流程，经各个节点所构建的信息共享联盟，进则以此达到对奶源的联合监控。

2.2 数字签名技术确保运输和储存的有效衔接

对基于区块链所建立的信任网络来讲，其有效的提供多种不同场景模式下的流通。而其使用数字签名的相关技术，在运输途中和实时监控产品质量，确保物流和储存中的产品质量和安全。数字签名必须使用两种机制，并且该机制还存在一定的互补，两种机制分别运用在签名和验证。另外，该技术对物流车辆进行数字签名，并把车辆的相关信息和产品的种类等相关的信息均储存在公有链内，与此同时，再以私有链把签名传送至相对应的仓储公司。通过验证机制保障仓储接收到相关的签名，然后把空余的仓位编制成信息代码发送至物流企业。构建物流信息的共享平台能够对促进加工企业、供应商、销售商、物流商之间的信任，实现巨大的货源信息、车辆来源信息、乳品供应链中的仓库信息的有效协调，减少了乳品的运输时间，有效地保证了乳品的质量和安全[5]。

2.3 公私钥技术有助于控制解决加工时的污染问题

公私钥技术的运用把密钥职责进行了划分，由不同的各个节点共同负责，和传统相比具有较高的抗干扰的能力，而为了确保数据的安全，所以必须使用公私钥技术加以保障，把密钥及数据的封装机制进行有效融合，进而对链上的全部数据实现较为安全的传递。鲜奶的供应商确保产品加工质量最关键的对象，将公私钥的技术运用在乳制品的相关供应链中，进而能够促进加工企业和供应商间存在的信息障碍，进而达到对鲜奶供应的质量进行实时有效的监测。在区块链中，乳制品企业和供应商均拥有不同的专有私钥，并且两方都不可以伪造对方的私钥，也不能破解私钥密码。加工企业通过公钥对鲜奶的供应质量相关的信息进行查询，然后再把自身的加工信息利用私钥传送至区块链。在乳制品的质量安全进行监测时，通过使用公私钥的技术可以有效地对工作的环境进行控制等，提高设备清洗、消毒水平，进而确保乳制品的质量和安全。

3 区块链赋能乳制品供应链质量安全监测的路径

运用区块链的技术需要努力向工业进行服务的方向进行发展。而以区块链为基础所构建的信息平台，其安全性及工作的效率非常高，建立以区块链为基础的乳品供应链质量安全信息监控平台，并分析了该平台下牛奶供应链的安全监控流程及影响。

3.1 可以实现实时收集质量及安全的相关信息

在乳品供应链质量安全信息的平台中，信息中心是决策系统，能够对数据库及数据进行有效分析，可实时捕获原料和鲜奶生产、质量控制、生产和加工、运输、储存、原料和鲜奶平台信息，然后再利用密钥实时传输原料奶和鲜奶质量信息。根据既定数据收集鲜牛奶中的抗生素、杀虫剂和兽药产品等含量信息。乳制品加工过程中的工艺和操作标准化，重点是监测消毒化合物。温度和湿度监测器和微生物敏感性试验用于对乳制品加工过程中的监测，然后再把相关的信息利用传感器进行上传。在对产品、奶源、品种和规格进行包装和质量检查后，物品编号和批号通过条形码实时扫描到区块链

网络中[6]。

3.2 质量安全实时监控

质量安全信息的监测平台，其质量安全的实时监测主要以分布式数据存储和分析系统为基础，用于实时监控牛奶供应链的质量和安全，并实时处理数据。采用对奶源、质量数据、生产和加工信息的可追溯性技术，跟踪和监控乳品供应链中的运输和储存数据，并实时返回监控结果。整个乳品供应链中的所有产品将依据区块链的记录信息和供应链节点参与质量安全监控。而使用密钥对公共帐户进行访问时，无法更改相关的信息和记录，进而以此确保数据的整个过程完全的透明和安全。

3.3 质量安全风险实时预警

监测平台所使用的技术资源模块主要由以下几部分组成，即数据接口、密码算法、存储设备、设备等，将信息技术、软件及硬件进行综合性的融合运用，针对乳制品的质量安全开展实时有效追踪，找出存在的质量安全问题。再利用共识的机制实现对多方参与的相关的信息共享共识，进而减少各方之间进行认证的时间，促进交易及记录能够快速地完成。如果发现乳制品的保存环境各项值标出现问题，例如温度、湿度，系统会对异常的情况发出白色警报，将实施规则写入智能合约，实时将数据传输到链中，并根据算法程序对质量安全中的异常问题采取相关的应急措施加以解决。

3.4 质量安全风险控制

监控平台界面主要是一个载体，是供操作人员进行操作的界面，授权人员能通过网络的接口登录系统，然后再依据权限执行输入或询问有关牛奶供应链的相关信息。生鲜奶生产、质量控制、生产加工、运输、储存、配送和消费的实时运营数据，都可以被实时全面监控，如果出现了质量安全问题，可以通过对区块链进行追溯查找相关的信息。乳制品产品的质量安全信息可以采取以图形、图像及视频的形式予以呈现，消费者能够经相关的终端进行查询，避免食品质量安全风险。

4 结语

通过数字技术和供应链的质量安全管理的有效融合，为乳品行业的创新和发展起到促进作用。而乳品在供应链的质量安全问题主要与鲜奶的生产、运输、储存和加工有关。凭借其分散的网络系统和多项核心技术，区块链可以实现牛奶供应链的质量和安全监控和管理。分散的区块链网絡系统可以加强生鲜奶生产的质量控制，公私钥技术有助于控制牛奶加工过程中的污染，而数字签名技术提供了牛奶运输和储存之间的联系。通过以区块链为基础，然后利用其他功能组建安全的监督系统，例如应用信息模块和技术资源模块等，实现记录功能、需求、监控和可追溯性，为质量管理和安全管理提供了一种新的可行方式。

参考文献

[1]杨翼.物联网环境下的乳制品供应链质量安全风险管理研究[D].上海：上海海洋大学，2019.

[2]钟德福，艾红，张良国，等.区块链技术及其在农产品质量安全追溯应用的研究进展[J].中国农学通报，2021，37（19）：143-150.

[3]麦雅慧，韩成军.基于供应链视角的J公司乳制品质量安全管理研究[J].经济视野，2019（6）：74.

[4]何静，杨翼.物联网环境下的乳制品供应链质量安全风险管理研究[J].中国乳品工业，2019，47（2）：45-49.

[5]程涛，李连江，李佳俐.基于区块链技术的电子商务产业创新发展研究[J].哈尔滨商业大学学报（自然科学版），2021，37（4）：493-498.

[6]杨莉，劳颖谦，欧霏霏，等.基于区块链的植入物追溯系统的设计与应用[J].中国医疗设备，2021，36（7）：93-97.