透视食品工业中的可追溯性技术外文翻译资料

透视食品工业中的可追溯性技术

摘要

食品制造的可追溯性涵盖了工厂内部产品生产过程的追溯性以及从原材料到消费者的整个或者部分的产品全生产链的可追溯性；同时对于生产及其历史记录的表述便或多或少由此决定。经过深思熟虑后建立的追溯系统是生产厂家实现质量控制、生产控制和满足消费者要求，进而实现自身利益最大化的基础。为了方便讨论食品行业的质量追溯战略，本文着重概述了追溯系统的基本理论问题并对现今追溯系统的应用程度进行了更实际的讨论。

关键词

质量追溯 食品生产 实际应

追溯性必须通过设置专用的可追溯性系统来加以管理，该系统可以跟踪产路线并选定需要跟踪的数据。车辆、飞行器和航天器制造商长期以来便具有高度可靠的可追溯性系统。很早之前，食品行业就有了有简单的追溯系统，但随着生产规范（GMP）和ISO 9000质量管理体系在食品制造过程中被越来越广泛和严格地落实，追溯系统已经成为更先进的，涵盖更多的信息和更多生产链中的步骤的不可或缺的组成部分。最近，疯牛病危机以及关于转基因大豆的辩论已经引起大众对于生产链可追溯性的新一轮关注。

可追溯性系统是质量管理的重要子系统。然而，先进内部追溯系统的发展也可以受到企业寻求提高数据收集效率、工厂控制能力和产品质量保证的刺激。这一探索的过程引发了企业对于来自多个控制或管理系统的耦合数据的越来越浓厚的兴趣，这反过来对于建立一个质量跟踪系统提出了更高的细节要求。

可追溯性本身及其建立的过程需要人们给予适当的关注并且通过采用系统性的方法来使之满足实际应用需求。要做好这一点，需要人们对于可追溯性的各个特征有充分的认识。这也正是本文的写作目的所在。

1、可追溯性的基本特征

我们采用ISO标准中有关质量管理和质量保证的内容来构成可追溯性的基本定义：可追溯性是一种采用记录识别方法来跟踪实体的记录、应用或位置的能力。“可追溯性”这一术语可以在四个不同的语境下使用，每个语境中它都有不同的隐性含义：

1. 生产：它可能涉及材料，它们的起源，加工历史及其交货后的位置分布。
2. 数据：它涉及在整个质量循环中生成的计算和产生的数据，有时回溯到质量要求。
3. 校准：它与国家或国际标准的测量设备，初级标准，基本物理常数或性质以及参考资料息息相关。
4. 信息技术与编程：它涉及到企业所用管理系统的设计和实施情况。

框1：概念

步骤：一个步骤是指在产品上执行某些任务或过程的某些离散操作或位置。

生产链：生产链由这些步骤按顺序组成。

生产：产品可以在任何加工阶段的任何材料。因此，它可以是其天然收获形式（例如苹果）或被部分加工的整个材料（例如漂白的苹果片）或者产品（例如罐装苹果浆）。

类别1和2涵盖了与高级可追溯性系统相关的基本概念，涉及到主要产品及其加工。 这些重要问题在食品加工的文献中略有忽略，因此是本文的主题。观点使用可追溯到国家或国际标准的标准的校准测量设备（类别3）对于所有食品业务来说至关重要，以评估产品质量和性能符合规范[。然而，在文献中有很好的讨论。由于本文不是关于编程的，所以在这里不会处理可追溯性系统类别4。

系统结构。

产品可追溯性首先是基于唯一识别产品的能力。产品标识可以通过产品或其包装上的物理标记或使用记录进行。记录在产品上无法标记信息时尤其重要，例如，正在加工过程中的产品。

可追溯性系统可以分为两个要素，即产品的路线和可追溯程度要求。路线描述了在制造，分销和零售系统中可以识别产品的路径和方式。范围则描述了可追溯性涵盖领域的大小。这将在下面详细阐述。

1．1核心实体

可追溯性的最先进的理论处理方法是Kim等人提出的。他们将理想的可追溯性系统中的基本和必要的核心描述为跟踪产品和活动的能力。产品和活动称为核心实体，一个实体是可以单独描述和考虑的。活动意味着购买，销售，处理，运输，从而描述产品的路线。然而，它也可以扩展到影响产品质量的活动，因此在处理或处理方面的活动，例如储存，格栅，煮沸，包装等。

为了使该概念更加可操作，我们为每个核心实体提供了一套必须包含的基本描述符，以确保产品和活动的理想可追溯性（图1）。然后使用从购买，生产，测量等方面获取的子描述符对每个基本描述符进行标准化。

图1.可追溯系统的基本结构

可追溯性系统的范围由子描述符的选择决定，其数量和内容可以根据需要进行扩展，甚至包括描述性因素，如质量属性，环境负荷等。

1.2可跟踪资源单位

任何系统中特征的识别和可追溯性绝大部分都取决于批量大小的定义，也可以使用Kim等人开发的术语-可跟踪资源单元（TRU）。对于批处理，TRU是唯一的单元，意味着从可追溯性的角度来看，没有其他单元可以具有完全相同或相当的特征。在处理连续的信息时，TRU的定义可以是不同的。它可能取决于原材料TRU或处理条件的变化，因为根据不同的活动，不同的TRU。必须保持一致的定义，但是什么构成TRU由系统设计者决定。例如当TRU被汇集时，TRU的识别可能在产品路线期间改变。这导致了一个新的TRU，它必须被赋予与任何原始TRU相同的新标识。TRU的大小也可以改变，例如当一个批次分成几批时。然而，单个TRU只能保持原始TRU的识别，当然这一前提是各个TRU发生的活动是相同的。

1.3回顾性分析

需要追溯性来回顾已经发生的情况下，使用中可追溯性系统可以向后推进。这意味着有关TRU的记录必须从追溯到目标信息的角度来设计。此外，稳定，可访问的记录系统至关重要。

2、食品制造中的可追溯性

虽然食品加工系统的可追溯性很重要，但一些数据对于食品制造商对客户和消费者来说，无论从道德还是从法律的角度来讲都是至关重要的。其他数据尽管不太重要，但也是相关的;例如用于消费者信息，价格设定，最佳处理等。生产企业期望的信息细节（子描述符数量，TRU的大小等）根据目的而变化。出于某些目的，例如消费者信息需要数量有限的子描述符（尽管随着政治消费者的兴起而增加）；而对于质量和流程优化目的，更多的产品和活动描述符以及更小的TRU是可取的。处理步骤是可能对生产链中可能感兴趣的信息的最大细节化处理步骤。因此，嵌入到链追溯系统中的子描述符的数量可能比内部可追溯性系统中使用的子描述符的数量少。

最后，建立具有不间断痕迹的理想化的可追溯系统可能并不总是可行的。如果产品的可追溯性的损失是不可避免的，则应该确保采取有效的替代控制方法，使正常的质量控制不会因此而受影响。

2.1系统技术

传统的可追溯性系统是基于笔和纸而工作的。然而，随着现代计算机技术的发展与进步，使用计算机系统能够在更短时间内处理更多来源的数据，从而使得开发具有关于产品及其处理历史的非常详细信息的可追溯性系统变得现实。现在已经产生了针对三个大型食品加工业使用信息技术（IT）的这种高级可追溯性系统的例子，并产生了良好的效果。

2.2链追溯

原则上，在需要完全可追溯性的生产链条中管理信息有两种主要实现方式。1）信息在本地存储在链中的每个步骤中，仅与产品一起发送产品标识信息。因此，产品及其子描述符可以通过在链中一步一步地向后追溯。2）信息跟随产品一直通过链。如果希望将链接中的早期步骤的信息从消费者的消息中提取出来，或者将产品的特殊功能（例如，有机生长，没有基因操作的材料，从昨天捕获的某个区域的新鲜商品，特殊屠宰方法等）中提取出来时，那么后者便是必要的。 实际上，大多数信息都是在本地存储的，并不在产品的后面。例如，在丹麦猪肉行业中，有许多步骤的复杂链条中的全链可追溯性的例子。建立链追溯可以产生许多优点，此时如果关于质量的次级描述属性被包括在内，那么优点将会得到增加（方框2）。

框2.链追溯的优点

1. 链追溯是建立回收程序的基础，从而减少企业因次品、废品产生的损失。
2. 更加全面而具体地掌握关于原材料的信息，从而可以用于更好的质量和过程控制。
3. 避免在两个或更多相互连续的步骤之间不必要的测量，节省了生产时间，提高了生产效率。
4. 提高企业维护原材料内在质量的动力，使企业能够更加注重原材料的品质，控制原材料的质量。
5. 使特殊原料或产品功能的营销成为可能。
6. 随着食品安全问题越来越为公众所重视，链追溯系统的建立也符合当前和未来政府的要求。（例如，以食品出口为支柱产业的一些原产国）

现如今，大多数食品加工企业都在致力于建立终端产品追溯能力，以确保产品有稳定高效的回收程序。虽然产品召回系统只需要从生产步骤到消费者的链条的可追溯性，然而，如果问题源于原材料的供应，追溯到供应商就提高了纠正故障的可能性，避免重复发生或将责任置于本不应该承担它的人身上。召回系统可以在最少的可追溯性信息（例如生产日期）上建立，然而，包括的越多的子描述符（例如生产时间，批号，生产条件）企业可以越集中于产品召回，从而最大限度地减少金钱和声誉的损失。例如，肉类加工行业的自动化和材料可追溯性，人为因素对生产过程至关重要是一项具有挑战性的任务。Meatrac项目委托设计，采用新颖的输送技术，非胶卷射频识别系统，以及最先进的控制和信息系统，为屠宰场和屠宰场提供100％的肉类切割可追溯性。但是，为了在商业上可行，材料处理系统还应该接受进一步的测试。

一个或多个的特定目标（或限制）食品加工链中的步骤数量确定（或限制）了需求，从而决定了用于链接追踪系统中纳入的信息量的大小。

2.3内部可追溯性

在生产链条的一个步骤内加入质量追溯系统可以产生许多优点。能够追踪进入产品的原材料的内部可追溯性至少符合大多数食品生产商的利益。建立内部可追溯性对于纯批处理可能是足够容易的，然而，对于连续或半连续处理，可能是非常糟糕的。因为产品不作为过程进行，对处理条件的任何更改可能会在稳定性返回之前产生延迟。在这种条件下，理想的TRU可以非常小，因此许多食品加工商没有追溯到理想的TRU。相反，他们有一种“可靠”的可追溯性，其中知道在一段时间内处理的产品来自某一原料批次，并将两份信息混合获得所需的生产信息。然而，只有靠近跟踪理想TRU的内部可追溯性系统可以用作组合来进行过程控制，质量管理和其他管理系统的数据的网格化划分。

方框3.生产步骤内部追溯的优点

1. 为企业改进控制过程提供了参考数据。
2. 当生产的产品不符合标准时可以快速准确地查明原因，以便加以改进。
3. 可以帮助企业更好地规划每种类型产品的原材料使用，提高原材料的使用效率，降低生产成本。
4. 使得产品数据、原材料特性及处理数据三者的相互关联成为可能。
5. 避免了高质量原料和低质量原料不经济混用现象的发生。
6. 易于企业在质量管理审计中进行信息检索，减轻了审计人员的统计负担。
7. 为企业全面实施控制和管理系统的IT解决方案奠定了良好的基础。例如基于计算机的质量管理体系，实验室信息管理系统（LIMS）制造执行系统（MES）等。

3、未来的趋势

导致对这些概念进行商业开发的项目的动因不仅仅是对产品的追溯性和可追溯性的实时限制，而且也是更好的产量，更少的浪费和改进的劳动分配。开发的技术可以用于其他行业，其中包装之前的物料跟踪是一个重要问题。胎圈驱动的输送系统可以被定制以服务于各种行业，例如服装，邮政，存储等，其中复杂的路由和飞行识别对于效率和生产率至关重要。 该项目还帮助研究团队提出了新一代跟踪和可追溯性软件系统的研究工作。

越来越多的信息在食品生产管理中的整合愿望以及食品加工链对信息的日益增长的需求将为今后对可追溯性系统的架构提出更高的要求。这就意味着需要更多的工作来分析食品制造中可追溯性的基本属性和实践方面。借此，可以帮助企业评估其对内部和链接追溯系统的细节程度的特殊需求，进而有针对性地开发相应的追溯系统。

未来，食品生产链中的信息可能会为采用它们的企业提供更加强势的竞争优势。因为它可以作为产品提供的功能的一部分，与产品本身一起出售。

4、致谢

作者要感谢Allan Bremner教授（DIFRES）和研究员Petter Olsen（挪威Fiskeriforskning），对稿件进行了富有成效的讨论和批判性的阅读。

参考文献

1 Kim, H.M., Fox, M.S. and Gruninger, M. (1995) `Ontology of Quality for Enterprise Modelling In Proceedings of WET-ICE, Los Albamitos, CA, USA, pp.105plusmn;116, IEEE

2 GoluEgrave;ke, H. (1987) `Quality Assurance in Supplying Traceable Components using as an Example Rolling Bearings in Ball Roller Bear. Eng. 26, 10plusmn;13

3 Anon, (1987) `PICK a Winner for Aerospace Traceability Needs in Prod. Engineer 66, 22plusmn;25

4 Anderson

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