吳佳鑫，齊向群

(赤峰工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，內蒙古赤峰 024000)

摘 要：乳品供應鏈是從鮮奶供應、牛奶生產(chǎn)加工、質(zhì)量檢驗、運輸儲存到配送零售的全過(guò)程，存在的質(zhì)量安全隱患較高。作為新科技革命中的顛覆性技術(shù)，區塊鏈實(shí)現了牛奶供應鏈的質(zhì)量和安全監控，加強了鮮奶生產(chǎn)的質(zhì)量控制，確保牛奶產(chǎn)品的運輸和儲存之間的聯(lián)系。通過(guò)對乳品的供應鏈的建設對質(zhì)量安全信息進(jìn)行監控，進(jìn)而能夠達到對數據進(jìn)行實(shí)時(shí)收集，以及實(shí)時(shí)監控的目的，再通過(guò)實(shí)時(shí)隱患預警和有效的事故追溯，有助于推動(dòng)乳品行業(yè)的創(chuàng )新發(fā)展。

關(guān)鍵詞：區塊鏈;乳制品供應鏈;質(zhì)量安全溯源;安全監測;技術(shù)應用

1 乳制品供應鏈中對質(zhì)量安全監控的要點(diǎn)

在供應鏈中的各個(gè)環(huán)節，最關(guān)鍵的是鮮奶的供應、加工、儲存和運輸等，在這一過(guò)程中存在許多潛在的質(zhì)量風(fēng)險，乳制品供應鏈是從鮮奶生產(chǎn)、質(zhì)量控制到乳制品加工、儲存、運輸和分銷(xiāo)的全過(guò)程[1]。

1.1 新鮮奶粉

牛奶產(chǎn)品的質(zhì)量受到牛奶生產(chǎn)、鮮奶生產(chǎn)、檢驗和測試等因素的限制。而一些企業(yè)通過(guò)和農戶(hù)簽立協(xié)議書(shū)，當鮮奶短缺時(shí)，經(jīng)常通過(guò)放松檢測標準爭奪奶源。部分養殖戶(hù)借此機會(huì )降低鮮奶產(chǎn)品的質(zhì)量。鮮奶加工過(guò)程中牛奶的衛生和儲存條件及消毒也決定了牛奶產(chǎn)品的質(zhì)量和安全[2]。牛奶生產(chǎn)商無(wú)法實(shí)時(shí)監測牛奶生產(chǎn)和鮮奶生產(chǎn)的衛生和防疫情況，由于檢測設備不足、技能短缺和檢測標準不準確，奶廠(chǎng)無(wú)法通過(guò)全面檢測保證奶制品的質(zhì)量，一些不合格產(chǎn)品流向供應鏈的下一個(gè)環(huán)節，然后進(jìn)入最終的消費市場(chǎng)。

1.2 乳制品生產(chǎn)和加工

生鮮牛奶采用機械方式收集，并進(jìn)行質(zhì)量檢測，奶罐車(chē)運輸到乳品公司，所以要嚴格重視乳槽車(chē)的衛生情況，特別是在消毒方面。對于因乳制品的加工而導致出現質(zhì)量安全的問(wèn)題，大部分是因為未按照程序操作、環(huán)境質(zhì)量低下、操作過(guò)程不規范、設備不衛生等多種因素導致。許多奶牛場(chǎng)在生產(chǎn)加工階段存在不同的非標準作業(yè)，無(wú)法有效保證乳制品的質(zhì)量和安全，除了食品原料的質(zhì)量安全以外，還有廚房用具、加工用具、機械設備等，是影響食品安全的重要因素。一些中小型乳品公司不僅面臨生產(chǎn)設施差、技術(shù)水平低下等問(wèn)題，衛生條件也十分不理想，未能對包裝進(jìn)行有效的消毒，容易導致產(chǎn)品出現污染的情況，進(jìn)一步造成非常嚴重的質(zhì)量安全問(wèn)題[3]。另外，對于中小型的牛奶生產(chǎn)商來(lái)講，未能有效地對整個(gè)生產(chǎn)加工進(jìn)行全面監控，導致安全隱患的存在。

1.3 乳制品運輸及儲存

對于新鮮的乳制品來(lái)講，其在物流運輸中最有可能出現質(zhì)量和安全問(wèn)題，并且容易受到二次污染，如乳制品包裝損壞和溫度濕度不當。大多數冷庫只是儲存，未能建立專(zhuān)業(yè)的冷庫及乳制品的專(zhuān)用冷鏈物流，而且，低溫運輸容易出現運輸與儲存脫節現象。為了降低成本，一些物流公司甚至在運輸過(guò)程中關(guān)閉冰箱，在到達目的地時(shí)打開(kāi)冰箱，導致乳制品出現質(zhì)量問(wèn)題，進(jìn)而在消費中造成嚴重的安全風(fēng)險。

2 供應鏈質(zhì)量安全的監控機制分析

區塊鏈由多種不同的技術(shù)加以組成，基本使用公私鑰技術(shù)、分布式算法以及數字簽名技術(shù)等。利用分散的區塊鏈網(wǎng)絡(luò )和技術(shù)體系的優(yōu)勢，實(shí)現牛奶供應鏈的質(zhì)量和安全管理[4]。

2.1 加強生鮮奶生產(chǎn)質(zhì)量控制的去中心化系

區塊鏈大多運用對網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、密碼學(xué)和共識的算法等，由此明確區塊鏈存在去中心化、信息透明的特點(diǎn)，并且可以進(jìn)行追溯。而在區塊鏈的網(wǎng)絡(luò )中，根本無(wú)需中心化服務(wù)器，也不需要分布式的節點(diǎn)權責，將數據以分布式的存儲核算。另外，在區塊鏈網(wǎng)絡(luò )的在線(xiàn)的節點(diǎn)中，需要遵循同樣的數據存儲和驗證，實(shí)時(shí)聯(lián)合管理交易，每個(gè)節點(diǎn)獨立支持數據，為了確保數據的安全性和完整性，區塊鏈網(wǎng)絡(luò )的去中心化結構確保了點(diǎn)對點(diǎn)之間的交互。鮮奶供應商、牛奶加工企業(yè)、物流公司和分銷(xiāo)商之間的信息交流無(wú)需經(jīng)過(guò)中央流程，經(jīng)各個(gè)節點(diǎn)所構建的信息共享聯(lián)盟，進(jìn)則以此達到對奶源的聯(lián)合監控。

2.2 數字簽名技術(shù)確保運輸和儲存的有效銜接

對基于區塊鏈所建立的信任網(wǎng)絡(luò )來(lái)講，其有效的提供多種不同場(chǎng)景模式下的流通。而其使用數字簽名的相關(guān)技術(shù)，在運輸途中和實(shí)時(shí)監控產(chǎn)品質(zhì)量，確保物流和儲存中的產(chǎn)品質(zhì)量和安全。數字簽名必須使用兩種機制，并且該機制還存在一定的互補，兩種機制分別運用在簽名和驗證。另外，該技術(shù)對物流車(chē)輛進(jìn)行數字簽名，并把車(chē)輛的相關(guān)信息和產(chǎn)品的種類(lèi)等相關(guān)的信息均儲存在公有鏈內，與此同時(shí)，再以私有鏈把簽名傳送至相對應的倉儲公司。通過(guò)驗證機制保障倉儲接收到相關(guān)的簽名，然后把空余的倉位編制成信息代碼發(fā)送至物流企業(yè)。構建物流信息的共享平臺能夠對促進(jìn)加工企業(yè)、供應商、銷(xiāo)售商、物流商之間的信任，實(shí)現巨大的貨源信息、車(chē)輛來(lái)源信息、乳品供應鏈中的倉庫信息的有效協(xié)調，減少了乳品的運輸時(shí)間，有效地保證了乳品的質(zhì)量和安全[5]。

2.3 公私鑰技術(shù)有助于控制解決加工時(shí)的污染問(wèn)題

公私鑰技術(shù)的運用把密鑰職責進(jìn)行了劃分，由不同的各個(gè)節點(diǎn)共同負責，和傳統相比具有較高的抗干擾的能力，而為了確保數據的安全，所以必須使用公私鑰技術(shù)加以保障，把密鑰及數據的封裝機制進(jìn)行有效融合，進(jìn)而對鏈上的全部數據實(shí)現較為安全的傳遞。鮮奶的供應商確保產(chǎn)品加工質(zhì)量最關(guān)鍵的對象，將公私鑰的技術(shù)運用在乳制品的相關(guān)供應鏈中，進(jìn)而能夠促進(jìn)加工企業(yè)和供應商間存在的信息障礙，進(jìn)而達到對鮮奶供應的質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的監測。在區塊鏈中，乳制品企業(yè)和供應商均擁有不同的專(zhuān)有私鑰，并且兩方都不可以偽造對方的私鑰，也不能破解私鑰密碼。加工企業(yè)通過(guò)公鑰對鮮奶的供應質(zhì)量相關(guān)的信息進(jìn)行查詢(xún)，然后再把自身的加工信息利用私鑰傳送至區塊鏈。在乳制品的質(zhì)量安全進(jìn)行監測時(shí)，通過(guò)使用公私鑰的技術(shù)可以有效地對工作的環(huán)境進(jìn)行控制等，提高設備清洗、消毒水平，進(jìn)而確保乳制品的質(zhì)量和安全。

3 區塊鏈賦能乳制品供應鏈質(zhì)量安全監測的路徑

運用區塊鏈的技術(shù)需要努力向工業(yè)進(jìn)行服務(wù)的方向進(jìn)行發(fā)展。而以區塊鏈為基礎所構建的信息平臺，其安全性及工作的效率非常高，建立以區塊鏈為基礎的乳品供應鏈質(zhì)量安全信息監控平臺，并分析了該平臺下牛奶供應鏈的安全監控流程及影響。

3.1 可以實(shí)現實(shí)時(shí)收集質(zhì)量及安全的相關(guān)信息

在乳品供應鏈質(zhì)量安全信息的平臺中，信息中心是決策系統，能夠對數據庫及數據進(jìn)行有效分析，可實(shí)時(shí)捕獲原料和鮮奶生產(chǎn)、質(zhì)量控制、生產(chǎn)和加工、運輸、儲存、原料和鮮奶平臺信息，然后再利用密鑰實(shí)時(shí)傳輸原料奶和鮮奶質(zhì)量信息。根據既定數據收集鮮牛奶中的抗生素、殺蟲(chóng)劑和獸藥產(chǎn)品等含量信息。乳制品加工過(guò)程中的工藝和操作標準化，重點(diǎn)是監測消毒化合物。溫度和濕度監測器和微生物敏感性試驗用于對乳制品加工過(guò)程中的監測，然后再把相關(guān)的信息利用傳感器進(jìn)行上傳。在對產(chǎn)品、奶源、品種和規格進(jìn)行包裝和質(zhì)量檢查后，物品編號和批號通過(guò)條形碼實(shí)時(shí)掃描到區塊鏈網(wǎng)絡(luò )中[6]。

3.2 質(zhì)量安全實(shí)時(shí)監控

質(zhì)量安全信息的監測平臺，其質(zhì)量安全的實(shí)時(shí)監測主要以分布式數據存儲和分析系統為基礎，用于實(shí)時(shí)監控牛奶供應鏈的質(zhì)量和安全，并實(shí)時(shí)處理數據。采用對奶源、質(zhì)量數據、生產(chǎn)和加工信息的可追溯性技術(shù)，跟蹤和監控乳品供應鏈中的運輸和儲存數據，并實(shí)時(shí)返回監控結果。整個(gè)乳品供應鏈中的所有產(chǎn)品將依據區塊鏈的記錄信息和供應鏈節點(diǎn)參與質(zhì)量安全監控。而使用密鑰對公共帳戶(hù)進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)時(shí)，無(wú)法更改相關(guān)的信息和記錄，進(jìn)而以此確保數據的整個(gè)過(guò)程完全的透明和安全。

3.3 質(zhì)量安全風(fēng)險實(shí)時(shí)預警

監測平臺所使用的技術(shù)資源模塊主要由以下幾部分組成，即數據接口、密碼算法、存儲設備、設備等，將信息技術(shù)、軟件及硬件進(jìn)行綜合性的融合運用，針對乳制品的質(zhì)量安全開(kāi)展實(shí)時(shí)有效追蹤，找出存在的質(zhì)量安全問(wèn)題。再利用共識的機制實(shí)現對多方參與的相關(guān)的信息共享共識，進(jìn)而減少各方之間進(jìn)行認證的時(shí)間，促進(jìn)交易及記錄能夠快速地完成。如果發(fā)現乳制品的保存環(huán)境各項值標出現問(wèn)題，例如溫度、濕度，系統會(huì )對異常的情況發(fā)出白色警報，將實(shí)施規則寫(xiě)入智能合約，實(shí)時(shí)將數據傳輸到鏈中，并根據算法程序對質(zhì)量安全中的異常問(wèn)題采取相關(guān)的應急措施加以解決。

3.4 質(zhì)量安全風(fēng)險控制

監控平臺界面主要是一個(gè)載體，是供操作人員進(jìn)行操作的界面，授權人員能通過(guò)網(wǎng)絡(luò )的接口登錄系統，然后再依據權限執行輸入或詢(xún)問(wèn)有關(guān)牛奶供應鏈的相關(guān)信息。生鮮奶生產(chǎn)、質(zhì)量控制、生產(chǎn)加工、運輸、儲存、配送和消費的實(shí)時(shí)運營(yíng)數據，都可以被實(shí)時(shí)全面監控，如果出現了質(zhì)量安全問(wèn)題，可以通過(guò)對區塊鏈進(jìn)行追溯查找相關(guān)的信息。乳制品產(chǎn)品的質(zhì)量安全信息可以采取以圖形、圖像及視頻的形式予以呈現，消費者能夠經(jīng)相關(guān)的終端進(jìn)行查詢(xún)，避免食品質(zhì)量安全風(fēng)險。

4 結語(yǔ)

通過(guò)數字技術(shù)和供應鏈的質(zhì)量安全管理的有效融合，為乳品行業(yè)的創(chuàng )新和發(fā)展起到促進(jìn)作用。而乳品在供應鏈的質(zhì)量安全問(wèn)題主要與鮮奶的生產(chǎn)、運輸、儲存和加工有關(guān)。憑借其分散的網(wǎng)絡(luò )系統和多項核心技術(shù)，區塊鏈可以實(shí)現牛奶供應鏈的質(zhì)量和安全監控和管理。分散的區塊鏈網(wǎng)絡(luò )系統可以加強生鮮奶生產(chǎn)的質(zhì)量控制，公私鑰技術(shù)有助于控制牛奶加工過(guò)程中的污染，而數字簽名技術(shù)提供了牛奶運輸和儲存之間的聯(lián)系。通過(guò)以區塊鏈為基礎，然后利用其他功能組建安全的監督系統，例如應用信息模塊和技術(shù)資源模塊等，實(shí)現記錄功能、需求、監控和可追溯性，為質(zhì)量管理和安全管理提供了一種新的可行方式。

參考文獻

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