5分鐘前 致病微生物引起的食源性疾病是食品質量安全應關注的頭號問題。大連市衛健委于2021年1月初步判定，大連自2020年12月以來發生的疫情來源于污染了新冠病毒的進口冷鏈產品。在后疫情時期仍應繼續強化食品安全風險管理，通過建立食品安全供應鏈信息共享平臺，完善食品安全風險監測體系。早在2019年5月，中共中央、國務院就已給出《關于深化改革加強食品安全工作的意見》，要求深刻認識食品安全面臨的形勢，不斷推進大數據、云計算、人工智能、區塊鏈等技術在食品安全監管領域的應用。果品供應鏈的每個環節都面臨著技術保證及管理優化的問題，應用先進的信息技術對果品供應鏈全過程進行質量安全信息實時監測及風險預警顯得尤為迫切。當前，我國大部分食品質量安全管理系統無法滿足供應鏈上不同主體需求，以區塊鏈為底層技術建立的供應鏈信息共享平臺具有更高的安全性。本文擬通過剖析果品供應鏈中的薄弱環節及主要質量安全隱患，對區塊鏈技術帶來的果品質量安全風險監測效果提升作用進行理論探討，并以果品供應鏈質量安全信息監測平臺構建為基礎，對區塊鏈技術賦能果品質量安全風險管理的路徑做出闡釋，在食品質量安全管理領域的新技術應用方面做出探索。   　　果品供應鏈中的主要質量安全隱患   　　在圖1所示的果品供應鏈諸多環節中，種植、分揀加工及物流倉儲環節存在較多的質量完全隱患。 　　圖1  果品供應鏈流程圖   　　種植環節的農藥殘留問題   　　水果、蔬菜在其生長過程中容易受到外源性污染。一是人類活動、工農業生產過程中汞、鉛、鎘等重金屬污染；二是種植過程中大量使用農藥、化肥、殺蟲劑等造成的化學污染。果品種植園區的水源受到農藥污染，引起水源質量惡化，也會導致食品質量安全隱患。大量不規范使用農藥使農作物及其生長水源被污染，由農藥殘留引發的食品質量安全問題，正日益引起各國政府的高度重視。部分污染物暴露于外部環境能夠被降解，但微量的有害物質及農藥殘留在消費端仍可帶來嚴重的質量安全隱患。一些涉農企業為增加自身利潤，采取降低生產成本的經營對策，逃避檢測的案例時有發生。鑒于果品種類繁多，收購企業或分銷商無法對其生長及環境情況進行實時監測，致使部分農殘超標的產品流通到供應鏈的下一環節，進而流入終端消費市場。   　　分揀加工環節產生二次污染   　　分揀加工過程的清潔和消毒工序，旨在清除微生物等污染，對保障果品產品質量安全至關重要。但該環節存在大量手工式小作坊，設備落后、衛生條件較差，工作本身甚至會造成食品質量安全隱患。分揀加工設備選擇不當、包裝物強度不夠，都會導致產品毀損、外物混入等情形發生，不僅能降低產品質量，嚴重的還會導致果品被二次污染。包裝設備、容器器具、包裝物上的細菌病毒，也是果品被二次污染的一個重要源頭。因此，采用合理的保鮮包裝技術是降低果品損耗率、延長保鮮期的重要手段之一。但當前市場上果品包裝方式普遍較為粗糙，包裝材料也主要局限于紙箱或泡沫箱等，增加了破損、外物混入、微生物侵襲等情形發生的概率，在消費環節存在質量安全事故發生的風險。   　　運輸倉儲環節果品易腐爛變質   　　隨著經濟發展水平和消費者健康意識的提升，生鮮果品物流越來越多地采用冷鏈方式。但生鮮食品在冷鏈物流配送環節最容易發生質量安全問題。生鮮果品對運輸過程中的溫濕度環境、擠壓碰撞等比較敏感，需要較厚實的包裝及恒定的溫濕度條件。生鮮食品冷鏈物流運輸過程中應嚴格控制冷鏈中斷的時間。但國內大部分冷鏈運輸企業與冷庫之間相對獨立，未形成一體化產業。二者之間銜接不暢，會增加冷鏈中斷的時間，生鮮果品長時間暴露在常溫下，腐爛變質的風險大大增加。部分冷鏈司機甚至運輸途中關閉制冷機、快到目的地時再打開制冷機，不能真正做到全程冷鏈。此外，冷鏈物流裝卸貨過程中若沒有封閉月臺作為保溫緩沖區，強烈的溫差會造成微生物大量滋生，加快生鮮果品腐爛變質的速度。   　　區塊鏈技術提高果品質量 　　安全風險監測效果   　　區塊鏈技術是構成去中心化網絡的底層技術，由公私鑰、共識機制及數字簽名等一系列核心技術構成。發揮區塊鏈去中心化網絡及技術體系優勢，能夠為果品供應鏈質量安全管理進行技術賦能。   　　實現質量安全監測實時化   　　區塊鏈采用的對等網絡、密碼學算法及共識算法等技術，決定了其本身具有去中心化、信息透明、可追溯等特性。去中心化意味著網絡中不需要中心化的服務器，每個分布式節點的權責對等，都可以進行數據的分布式存儲和核算。區塊鏈網絡中的各個在線節點遵守同樣的數據儲存、驗證與加密規則，對鏈上的交易和數據共同進行實時維護，各節點對數據進行獨立備份以保障數據安全完整。區塊鏈網絡去中心化的體系架構保證了交易方之間的點對點交互，能夠使大規模數字交易得以高效率地實現。區塊鏈技術使交易各方在無第三方擔保的情況下實現互信，供應鏈相關各方對源污染進行實時聯合監測，及時上傳農藥殘留檢測數據及市場反饋信息，織牢質量安全追溯網，確保對果品供應鏈質量安全風險的源頭把控。 　　提高質量安全檢測的效率   　　區塊鏈記錄數據信息的方式是將存有交易或事項的區塊按照時間順序持續添加到鏈尾，每個節點都會存儲整個鏈條的所有數據和信息。數據經過多數節點的確認才能修改，共識機制的存在使得修改大量區塊的成本極高。區塊鏈共識機制與智能合約結合，在探測到果品質量異常信息時，自動進行預警，利于質量檢測及數據回溯。果品質量安全檢測過程中，需要按照管理規范運行質量檢測程序，提高檢測結果的準確性。區塊鏈網絡中的任何一方都可以通過共識機制，對果品流通過程中出現的質量問題進行記錄與追溯。共識機制確保對果品從供貨商經由物流公司最終送達客戶全過程進行質量追蹤，使質量安全檢測更加透明，并確保質量安全信息傳輸的安全和高效。   　　保證質量安全信息真實性   　　區塊鏈公私鑰技術將密鑰存儲的職責交由各節點共同承擔，相較于傳統中心化公鑰系統能夠提供更好的抗干擾能力。為保障數據的安全性與客戶的隱私，區塊鏈上數據信息的加密過程需要將密鑰封裝機制和數據封裝機制相互結合。將區塊鏈公私鑰技術用于果品供應鏈質量安全管理，加工商和分銷商分別擁有各自的專有私鑰，雙方都不能偽造對方的私鑰。公鑰有效記錄從果品種植到分揀、加工、包裝、流通、貯存等一系列環節的相關數據。果品加工過程中的各種操作程序及其環境信息都會以文字、視頻等形式，通過私鑰記錄至區塊鏈上。公私鑰技術下的即時簽名和實時驗證機制，還可確保冷鏈物流需求與冷庫倉位之間的匹配。經公私鑰技術記錄的數據不可篡改，極大地保證了信息的真實有效，確保果品冷鏈各環節操作都符合食品加工及冷鏈物流規范，以信息真實性保障生鮮果品質量安全。   　　區塊鏈技術賦能果品質量 　　安全風險管理的路徑   　　降低冷鏈物流成本、優化生鮮食品供應鏈體系，需要加快供應鏈平臺化進程。區塊鏈與射頻識別技術相結合構建食品溯源平臺，能夠通過供應鏈各環節的互聯互通，實現食品安全事件快速定位責任方。基于區塊鏈技術構建果品供應鏈質量安全監測平臺（圖2），能夠實現質量安全信息實時采集、質量安全狀況即時監測、質量安全風險及時預警，從而有效提升果品供應鏈質量安全風險管理效果。 　　圖2  果品供應鏈質量安全監測平臺的邏輯框架   　　質量安全信息實時采集   　　區塊鏈質量安全監測平臺信息采集中心是一個帶有數據庫和數據分析功能的決策系統，預設果品加工、物流倉儲、分銷零售等環節需采集數據的數據結構，將實時收集的數據由非結構化、半結構化數據轉換為結構化數據。使用溫濕度監測儀對生產加工環境進行監測，并通過傳感器將溫濕度數據上傳至區塊鏈信息中心。果品加工完成后，將產地信息、品種規格、貨號批號、加工人員消毒信息及個人信息等匯總打包，并通過掃描儀掃描到區塊鏈網絡中，通過哈希算法生成相應的二進制密碼。運輸存儲環節主要通過各類移動數據采集終端對冷庫供應、運輸車輛、產品種類、車內溫度等信息進行采集。數據采集過程與區塊鏈信息中心即時通信，并通過區塊鏈智能合約對信息進行校驗，提高信息采集效率，保證數據的準確性。   　　質量安全狀況即時監測   　　區塊鏈質量安全監測平臺的信息監測模塊，采用密鑰交換協議和非對稱加密相結合的方式，實現對果品加工環境及加工程序的全程無死角監測。信息監測模塊還依據規定的檢測方法和程序，對果品農藥殘留、重金屬污染及霉變等情況自動檢測，確保不符合衛生標準的產品及時下架銷毀。該模塊采用信息全程追溯技術，通過產品生成的哈希值對生鮮果品原料采購、加工、物流倉儲等信息進行追蹤監測，并將監測結果予以實時反饋。每一單果品都會被分配一個包含公私鑰密碼的標識符，通過哈希樹數據結構對數據進行再次加密，果品供應鏈中的每一個節點都參與質量安全信息監測與共識機制的執行。參與者可以使用公鑰訪問公共賬戶，但不能更改賬戶中的數據記錄，確保數據安全、信息公開，利于果品供應鏈質量安全狀況即時監測及質量安全問題高效處理。   　　質量安全風險及時預警   　　區塊鏈共識機制使果品供應鏈各環節之間達成高效共識，縮短數據相互認證的時間，對果品加工及流通中的質量安全風險進行及時預警。質量安全監測平臺數據層與操作對象之間通過神經網絡等智能化技術進行實時通信，完成交易、數據及指令的記錄與更新。用戶登錄后可進行數據分析與維護等操作，通過調用接口將處理結果更新到數據庫，確保系統運行的快速高效。一旦發現果品存儲溫度、濕度等參數超標，系統會自動對數據進行分析聚合，并對異常情況進行預警。通過智能合約中的執行規則，對各類質量安全隱患及異常狀況自動采取應急防范措施。區塊鏈分布式賬本存儲技術確保數據及時傳輸、信息安全透明，能夠快速識別果品供應鏈中的質量安全風險隱患，并將信息及時反饋到所有的去中心化節點，提高質量安全信息反饋及風險預警的效率。   　　質量安全風險有效控制   　　質量安全監測平臺以Web瀏覽器的方式為用戶提供數據管理窗口，并根據不同用戶的職能分配權限，對區塊鏈數據庫的操作權限按照層次嚴格劃分。授權操作人員可通過網絡接口登錄到系統平臺，依據權限等級，對質量安全信息進行實時監控、檢索查詢、可視化操作及溯源防偽查詢等。監管人員通過查看加工、運輸倉儲以及銷售等環節的數據，實現對果品供應鏈質量安全的全覆蓋式實時監測。在發生質量安全事故的情況下，監管人員也可以基于區塊鏈溯源機制，對質量安全問題進行分析與溯源，將同一批次的產品及時銷毀。區塊鏈去中心化的網絡體系，保證各個終端節點的授權人員都能夠對果品供應鏈質量安全狀況進行快速查詢及實時反饋，實現對質量安全風險的群防群控，織密果品供應鏈質量安全風險管理的網絡體系。   　　小結與討論   　　食品安全問題一直以來都得到全社會的廣泛關注。果品生產、貯運過程中存在著農藥殘留超標、交叉污染、微生物侵害等質量安全隱患，整個供應鏈的每個環節都面臨著技術保證及管理優化問題。基于傳統信息技術構建果品供應鏈質量安全監測平臺，其中心化的系統架構難以對信息的安全性、可靠性及可追溯性給予有效保障。將區塊鏈技術應用于果品供應鏈質量安全監測，發揮其去中心化網絡及技術體系優勢，能夠保證信息真實可靠、提高檢測效率、實現質量安全監測實時化。基于區塊鏈數字簽名、智能合約等技術構建果品供應鏈質量安全監測平臺，實現對質量安全信息的實時采集、質量安全狀況的即時監測，依據質量安全風險的及時預警與有效控制，為新技術賦能果品供應鏈質量安全管理提供了可行路徑。區塊鏈技術與果品供應鏈質量安全管理的深度融合， 成為保障果品質量安全、推動果品行業創新發展的新動力。   　　聲  明：本文摘編自《中國果樹》2021年第5期“區塊鏈技術賦能果品供應鏈質量安全管理研究”（李海洲，周小剛，唐衍軍） 日期：2021-06-15