纳米码在食品流通中的应用设想
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作者: 刘 红 梁雅琼 刘 艳 邬 跃
[摘要]本文将介绍如何把纳米码应用于食品流通的想法。食品是人类的食用物品，属于一次性消费品，从原料加工到成品上架，工序繁多，如何监测食品在制造和流通中，不被调换或被有害物质侵害，是制造商和流通部门都应重视的环节。
[关键词]识别码；食品
[中图分类号]X924.2 [文献标识码]A [文章编号]1005－6432(2009)02－0014－02
食品是物流行业中的重要服务对象，食品物流依赖条码技术，条码技术虽在近几十年有很大发展，但针对食品安全问题，条码标记技术需要有新的想法，追溯物流(Logistics)一词，源于20世纪中期的军事用语，近年来供应链管理(Supply Chain Management)的广义物流观念，逐渐取代原来较为狭义的物流观念。美国供应链管理委员会(Supply Chain Council)定义供应链为：“供应链包括每个有关生产及配送最终产品或服务，从供货商到客户，包括管理供给与需求、原材料与零部件、制造及装配、仓储与货物追踪、订购与订单管理以及跨区域直接配送给客户。”基本上，物流管理是以一家企业的角度，处理商品自原料到成品消费的过程，而供应链管理是以跨国组织，从最初的原料到最终消费者、综合管理产品设计、物料管理、生产到配送管理四大阶段的活动，同时处理物品、信息与资金的流通，并与供应链伙伴以跨组织合作的方式，让整体的流通过程能在满足消费者需求的状况下顺利运作，且同时降低企业的成本，整个过程中，货物的标识码是供应链管理的重要环节。
货物的标识方法应该是多种多样的，条码是其中的一种，即按一定规则排列的条、空符号的组合，用来表示一定的字符、数字及符号信息，这种条编码组合可以供机器识读，条码技术是物流管理的基石，与其他输入技术(如键盘输入、OCR输入、磁卡输入、射频输入)相比，条码技术具有识别速度快，误码率低、设备便宜、应用成本低廉和技术成熟等优点，目前已被广泛应用于商业、工业、图书、医疗等领域。目前条码技术应用最为广泛的领域是商业自动化管理，即建立商业“POS：Point of Sale”系统，利用现金收款机作为终端机与主计算机相连，借助于识读设备，计算录入商品上的条码符号，计算机从数据库中自动查录对应的商品信息，显示商品名称、价格、数量、总金额，反馈给现金收款机开出收据，迅速准确地完成结算过程，从而节省顾客购买结算单，更为重要的是它使商品零售方式发生了巨大的变革，由传统的封闭柜台式销售变为开架自选销售，大大方便了顾客采购商品；同时计算机还可根据购销情况对货架上各类商品的数量、库存进行处理，及时提出进、销、存、退的信息，供商家及时掌握购销行情和市场动态，提高竞争力，增加经济效益；对于商品制造商来说还可以及时了解到产品的销售情况，帮助及时调整生产计划，生产出销售对路的商品。在我们生活中常见的条码有39码、128码、PDF417码、EAN商品条码等。下面介绍几种识别技术。
RFID是英文“Radio Frequency Identification”的缩写，中文称为无线射频识别，它是应用无线电波来自动识别(Auto－ID)单个物体对象的技术的总称。是自动识别技术的一种，它将射频识别技术与高度小型化的芯片相结合，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，实现人们对各类物体或设备(人员、物品)在不同状态(移动、静止或恶劣环境)下的自动识别和管理。
PDF是英文“Portable Data File”的缩写，意为“便携数据文件”。因为组成条码的每符号字符都是由4个条和4个空构成，如果将组成条码的最窄条或空称为一个模块，则上述的4个条和4个空的总模块数为17，所以称四一七条码或PDF417码。
纳米磁性颗粒防伪条码，是英国研究人员用磁性纳米颗粒制作条码中的线，创造了一种防伪安全系统。印刷条码使用的“墨水”含有铁与镍的纳米颗粒。所产生的每一种磁性结构都是独一无二的，由一套自然出现的铁陷构成。这些铁陷形成了该磁性结构的独一无二的“指纹”，具有它自己的特定磁性特征，可以测量出来，并可储存于通用数据库中，这是一种新的防伪途径，目前尚无人可以预测这种磁性材料自然产生的这种无序性，即使制造者自己也不能预测。因而几乎不可能进行伪造。为检验条码的真实性，用户可用一种简便的检测器(例如激光扫描器)测定特定的磁性能，如偏振光反射。如果测得的性能与制造时输入数据库的该条码的数据相符，则条码是真的，否则是伪造码。这种鉴别只需几秒钟。这种防伪技术成本低，操作简便，精度高，因而有广泛用途，包括鉴定贵重物品与文件等。
中国医药城泰州纳米生命医学研究院的量子点纳米条码的关键技术，获省级拨款正在研制中。
对目前刀具标识与信息追踪方面存在的不足，采用直接激光标刻和二维条码技术实现了刀具的直接标识。激光标刻提高了刀具识别的可靠性，为信息追踪提供了新的方法和技术，有利于提高刀具库存管理的效率，缩短刀具准备时间，实现刀具生产过程信息采集和信息追踪。
我们根据最近纳米线制备技术上的创新成果，联想到用食品本身标记自己的办法，这一想法开始于读到“小米制备碳化硅”，我们知道生物质区别于矿物质的最主要特点，在于生物质具有独特的结构，而且这些结构是经过了数十亿年的进化和选择才形成的，生物体的特殊结构特征，如多级分布的管状和胞状结构、发达的孔隙、排列有序的孔道，孔径分布从纳米到毫米，这些结构特征保证了生物体内各种化学反应能高效顺利地实现，我们可不可以利用生物质本身的结构特点做成可以跟踪的纳米点，进一步说，我们能不能将一些颗粒状的生物质，如小米、高梁米等转变为“碳化硅”颗粒而保持其内部结构不变，即把小米碳化，把小米的炭骨架转化为碳化硅，放置在食品包装里，对食品安全进行跟踪，就像用激光雕刻刀具，用食品标记食品，应该是最为安全可靠的，当然，纳米码的制备及识别还有很多技术方面的探索。
近年来，疯牛病、禽流感等疾病的流行严重影响了人们的身体健康，引起了全世界的广泛关注。针对这一现象，欧盟、美国等发达国家要求对出口到当地的食品，均须能够进行跟踪和追溯。作为一个发展中国家，我国在农业投入品供给、产地环境、动物防疫体系、农产品生产、食品加工以及销售等环节存在安全隐患，假冒伪劣食品屡禁不止、重大食品安全事故屡有发生，食品安全标准体系、检测体系、认证体系等方面还存在明显的不适应性。一系列的食品安全问题直接制约了我国食品出口，我国出口食品多次在国外发生货物被销毁事件，不仅造成重大的经济损失，而且严重损害了中国产品在国际市场上的声誉，开发新的安全可靠的食品跟踪码非常必要。
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