摘要：針對當前水產品加工過程溫度和時間的人工控制存在的弊端，提出基于無線傳感網絡ZigBee技術的加工過程中自動化監(jiān)控系統(tǒng)的功能設計需求給出了其硬件、軟件的設計方案并論述其工作流程。從而達到優(yōu)化決策，減少損耗的功效。
關鍵詞：ZigBee;水產品;冷鏈;無線傳感網絡;HACCP

1、 引言

1.1 水產品加工過程溫度和時間控制
水產品作為比較特殊的農產品，含水分、蛋白質相對較多，有易腐、變質的特性，在加工環(huán)節(jié)中必須建立或者引入質量安全管理體系[1]。對于水產品生產企業(yè)，加工過程溫度和時間的監(jiān)控一直是重中之重。一旦溫度和時間失控，水產品可能:
⑴產生組胺(Histamine Formation)；
⑵致病菌繁殖(Pathogen growth)；
⑶肉毒梭狀芽孢桿菌產毒 (Clostridium botulinum toxin formation)[2]。
這些危害對消費者來說可致病，甚至可致命。因此，各國法律法規(guī)或者標準都對加工環(huán)境溫度以及累積暴露時間做了具體規(guī)定。
例如：我國《出口水產品生產企業(yè)注冊衛(wèi)生規(guī)范》中要求加工車間的最高溫度不超過21℃，包裝車間不超過10℃[3]，同時按照21℃、10℃的限值將加工過程中水產品內部溫度做了三個區(qū)間的劃分，規(guī)定了在每個區(qū)間段內產品的最大累計暴露時間[3]。在我國國家標準《食品安全管理體系水產品加工企業(yè)要求》中第6款[4]以及美國FDA水產品危害和控制指南（第四版）中也有相似的規(guī)定[5]。
853/2004/EC的A部，對新鮮水產品提出了要求：魚片滯留在工作臺上的時間絕不能超過相應的處理時間。魚片應及時進行內包裝或外包裝，并且加工完后盡快冷凍[6]。

1.2 當前企業(yè)監(jiān)控存在的一些普遍缺陷
筆者近期在對出口水產品生產企業(yè)的衛(wèi)生備案評審以及定期監(jiān)管工作中，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)企業(yè)在加工過程中引入了冷鏈控制的理念，但是普遍存在一些缺陷。
例如：企業(yè)會定期實施環(huán)境溫度和產品中心溫度的監(jiān)測并做記錄，但是監(jiān)控周期過長，一般為1-2小時一次。但大部分企業(yè)無法提供相關記錄或者表單予以證明在此溫度段累計的暴露時間。經觀察員工的正常排班為8-9小時，中間1-1.5小時為吃午飯時間。綜合上述情況，筆者很難收集到支持溫度和暴露時間受控的證據(jù)以供合格評定。

1.3 解決方案
筆者向企業(yè)提供了一些解決方案，由車間內的衛(wèi)生監(jiān)督員在產品質量追蹤卡上記錄各個工藝段的開始和結束時間，該卡片隨待加工物料一起移動直至成品入庫。加工完畢后，在一個工作日內，由品管主管對照車間環(huán)境溫度記錄表、產品中心溫度驗證表以及產品質量追溯表給出判定結論。
從執(zhí)行情況來看，這項工作的具體操作非常繁瑣，尤其是連續(xù)化生產后，會產生大量的紙質記錄信息待審核。
審核是在加工完成后進行的，此時實施糾偏措施已為時晚矣，一般只能將產品報廢處理。
因此，筆者設想使用一種自動化的控制系統(tǒng)替代人工完成監(jiān)控、審核的工作。

2、 自動化監(jiān)控系統(tǒng)的設計構想

2.1 條件假設
在水產品行業(yè)中，以生鮮即食鮭魚的加工衛(wèi)生控制最為嚴格。本系統(tǒng)的設計針對生鮮即食鮭魚加工企業(yè)，并做了部分假設。這些假設與加工實際基本相符。需要說明的是，假設中列出的各類具體數(shù)值是為了后續(xù)說明的便利。
具體假設如下：
加工車間在同一層，即基本位于同一水平面。
車間內溫度控制在10℃以下，煙熏工藝溫度控制在20℃以下。
加工工藝分為：①解凍→②清洗→③開片→④修整→⑤去皮→⑥煙熏→⑦包裝→⑧入庫8個工藝環(huán)節(jié)。整個工藝流程耗時2H，各個工藝的耗時如下圖所示：

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   ZigBee技術運用于水產品加工過程溫度時間自動化監(jiān)控的初探.pdf