基于HACCP和FMEA的水產品冷鏈物流全流程優(yōu)化

張晨宇，王偉，陳志松，黃莉

基于HACCP和FMEA的水產品冷鏈物流全流程優(yōu)化

張晨宇1a,2，王偉1a,2，陳志松3，黃莉1b,2

（1.河海大學 a.港口海岸與近海工程學院 b.公共管理學院，南京 210098； 2.南通河海大學海洋與近海工程研究院，江蘇 南通 226004； 3.南京師范大學 商學院，南京 210023）

解決水產品冷鏈物流損耗率高的問題，最大程度地提高水產品在冷鏈物流全流程中的質量安全。采用危害分析與關鍵控制點（Hazard Analysis and Critical Control Point, HACCP）質量控制體系，詳細解釋水產品冷鏈物流的各個環(huán)節(jié)，并繪制其流程圖，結合流程圖分析各個環(huán)節(jié)的潛在危害，并通過潛在失效模式及后果分析（Failure Mode and Effects Analysis, FMEA）定量確定關鍵控制點，同時制定HACCP計劃表。采用PDCA（Plan、Do、Check、Action）和SDCA（Standardization、Do、Check、Action）雙循環(huán)優(yōu)化方法分析流程存在的問題，并提出優(yōu)化措施，繪制優(yōu)化后水產品冷鏈物流的流程圖。確定水產品養(yǎng)殖捕撈、冷藏加工、冷凍貯存、冷凍運輸、冷藏銷售5個環(huán)節(jié)為關鍵控制點。對關鍵控制點的潛在危害提出預防措施，并進行流程優(yōu)化，尤其需要重點關注水產品的養(yǎng)殖捕撈和水產品冷藏銷售環(huán)節(jié)，通過改善全流程的溫度控制水平，加強對致病菌污染的監(jiān)管，有效地防范并控制水產品冷鏈物流質量風險。

水產品；冷鏈物流；流程優(yōu)化；HACCP；FMEA

近年來，人民消費水平的提高使得水產品需求不斷提升，目前我國水產品市場呈現(xiàn)供需兩旺的景象，水產品產量占全球總產量的60%以上，而水產品年均進口貿易量也以超過10%的速度增長，這促使冷鏈物流企業(yè)大批涌現(xiàn)。由于目前我國水產品冷鏈物流的行業(yè)標準還不完善，缺乏專業(yè)化冷鏈設備和技術人才，且冷鏈水產品的損耗問題較嚴重，因此難以為水產品的流通提供可靠的安全保障。

危害分析與關鍵控制點（Hazard Analysis and Critical Control Point，HACCP）是一種針對過程控制的預防性體系，目前已成為全球通行的食品衛(wèi)生質量控制概念[1]，主要應用于食品生產加工[2-4]、藥品管理[5]、農產品冷鏈物流[6-9]等領域。Tomasevic等[10]的研究證明了HACCP體系作為質量控制體系的有效性。

陳銘中等[11]通過海產品HACCP分析，提出HACCP體系需要建立在良好生產與流通規(guī)范、衛(wèi)生標準操作程序等基礎之上，與相關體系結合才能得到有效實施。這與很多學者的研究不謀而合，他們提出將HACCP體系與失效模式和后果分析（Failure Mode and Effects Analysis，F(xiàn)MEA）[12-13]、區(qū)塊鏈[14]、無線傳感網絡（Wireless Sensor Networks，WSN）監(jiān)測系統(tǒng)[15]、食品安全管理體系[16]ISO22000、良好生產規(guī)范（Good Manufacturing Practice，GMP）結合，繼續(xù)提高HACCP體系的質量控制效果。HACCP體系的應用情況見表1—2。

表1 HACCP的應用現(xiàn)狀

Tab.1 Application status of HACCP

表2 HACCP與相關體系的結合使用情況

Tab.2 Combined use of HACCP and related systems

注：打鉤表示使用了這種技術體系。

目前，國內外的學者們紛紛將HACCP應用于多個領域的研究中，國內現(xiàn)有研究大多通過定性分析確定關鍵控制點，且對提出改進措施后的流程優(yōu)化缺乏研究。文中采用FMEA定量分析來確定關鍵控制點，構建PDCA和SDCA雙循環(huán)優(yōu)化方法，并對水產品冷鏈物流進行全流程優(yōu)化，并繪制成流程圖，以提出更具體化、專業(yè)化的優(yōu)化方案。

1 基于FMEA的水產品冷鏈物流HACCP分析

1.1 建立水產品冷鏈物流HACCP管理小組

HACCP管理小組不僅需要公司高層管理人員的參與，還需具備相關專業(yè)知識的一線崗位操作人員的加入，包括加工品管、運輸品管等質量控制崗位。HACCP管理小組的具體組建情況見表3。

1.2 水產品冷鏈物流產品描述

產品描述應由HACCP小組對產品的特性進行全面描述，見表4。

1.3 確定水產品冷鏈物流的基本流程

水產品冷鏈物流由原材料獲取、初加工、儲存、運輸、銷售、消費6個環(huán)節(jié)構成，具體流程如圖1所示。

1）原材料獲取。主要包括水產品的養(yǎng)殖、捕撈、采購，以及從捕撈船至加工廠的運輸環(huán)節(jié)。

2）初加工。主要指清洗整理、冷藏加工等環(huán)節(jié)，包括屠宰、加工、包裝等在低溫狀態(tài)下的加工作業(yè)過程。

3）儲存。包括水產品的冷卻儲藏和凍結儲藏。此環(huán)節(jié)需要保證水產品在儲存過程中一直處在低溫保鮮環(huán)境。

4）運輸。包括水產品的裝卸、運輸?shù)任锪鳝h(huán)節(jié)。此環(huán)節(jié)需要確保全程溫度都在規(guī)定的范圍內，同時還要保持溫度處于穩(wěn)定狀態(tài)。

5）銷售。包括各種冷鏈水產品進入批發(fā)零售環(huán)節(jié)的冷凍儲藏和銷售。

6）消費。主要指消費者買入水產品及食用水產品的過程。

1.4 水產品冷鏈物流危害分析

1.4.1 水產品冷鏈物流的潛在危害

水產品冷鏈物流的潛在危害主要分為生物危害、化學危害和物理危害等，具體見表5。

1.4.2 水產品全程冷鏈物流危害識別

按水產品全程冷鏈物流流程的各步驟列出可能引入的生物性、化學性、物理性潛在危害，如圖2所示。

表3 HACCP小組成員及分工

Tab.3 HACCP team members and division of labor

表4 水產品冷鏈物流產品描述

Tab.4 Description of aquatic products in cold chain logistics

圖1 水產品冷鏈物流基本流程

表5 水產品全程冷鏈物流潛在危害

Tab.5 Potential hazard in the whole process of aquatic product cold chain logistics

1.5 水產品冷鏈物流的關鍵控制點

1.5.1 基于FMEA的水產品冷鏈物流風險評估

經危害分析確定的顯著危害需要設置CCP予以控制，而準確和完整地識別CCP是控制顯著危害的基礎。FMEA即分析可能產生的失效模式及其對系統(tǒng)的影響，是一種定量的失效因果關系的分析方法[17-18]，可以準確地定位過程中存在的隱患。故這里采用FMEA法進行CCP的識別，首先對水產品冷鏈物流進行風險評估，見表6。

圖2 水產品冷鏈物流各環(huán)節(jié)具體危害識別

表6 水產品冷鏈物流風險評估

Tab.6 Risk assessment of aquatic product cold chain logistics

1.5.2 基于FMEA制定水產品冷鏈物流危害分析表

針對風險評估表中的中、高風險步驟進行危害分析，并對顯著危害進行FMEA分析，以確定其關鍵點。風險度計算如式（1）所示。

式中：為該危害導致后果的嚴重性；為該危害發(fā)生的頻度；為該危害的可探測度；為該危害的風險度。

風險度的具體計算過程見表7。

1.6 制定水產品冷鏈物流HACCP計劃表

根據(jù)水產品全程冷鏈物流危害分析表FMEA危害評價風險度的計算結果，將水產品養(yǎng)殖及捕撈、水產品冷藏加工、水產品冷卻冷凍貯存、水產品冷藏運輸、水產品冷藏銷售5個環(huán)節(jié)確定為CCP，并制定水產品冷鏈物流HACCP計劃表，見表8。

表7 水產品全程冷鏈物流危害分析

Tab.7 Hazard analysis of whole process of aquatic product cold chain logistics

表8 水產品全程冷鏈物流HACCP計劃

Tab.8 HACCP plan of whole process of aquatic product cold chain logistics

2 水產品冷鏈物流的PDCA和SDCA雙循環(huán)優(yōu)化分析

2.1 構建PDCA和SDCA的雙循環(huán)優(yōu)化方法

PDCA循環(huán)也稱戴明循環(huán)，它是廣泛應用于流程管理的一種質量持續(xù)改進模型。PDCA循環(huán)依次為P（Plan，計劃）、D（Do，執(zhí)行）、C（Check，檢查）、A（Action，行動）[19]。在水產品冷鏈物流中，P計劃，即分析水產品冷鏈物流現(xiàn)狀及其主要影響因素，制定優(yōu)化方案；D執(zhí)行，即按優(yōu)化方案執(zhí)行；C檢查，即檢查采用水產品冷鏈物流優(yōu)化方案的執(zhí)行效果；A行動，即確定遺留問題，以便在下一循環(huán)中解決[20]。

SDCA循環(huán)即標準化維持，即S（Standardization，標準化）、D（Do，執(zhí)行）、C（Check，檢查）、A（Action，調整）模式，包括所有與改進過程相關的標準化更新，使其能夠平穩(wěn)運行[21]。在水產品冷鏈物流中，S標準化，即對改進的水產品冷鏈物流環(huán)節(jié)，以文件等正規(guī)形式形成規(guī)范標準；D執(zhí)行，即在水產品冷鏈物流相關企業(yè)中落實新的水產品冷鏈物流標準化流程；C檢查，即檢查新的水產品冷鏈物流流程執(zhí)行過程的安全性，并收集相關問題；A調整，即對新的水產品冷鏈物流流程繼續(xù)調整，使流程滿足要求。

PDCA循環(huán)可以改善現(xiàn)有流程，而SDCA循環(huán)可以使流程更穩(wěn)定，二者的優(yōu)化步驟和優(yōu)化目標一致，故文中采用將二者結合的雙循環(huán)優(yōu)化方法，以實現(xiàn)流程穩(wěn)定優(yōu)化的目標。雙循環(huán)示意圖如圖3所示。

圖3 PDCA和SDCA雙循環(huán)示意圖

2.2 水產品冷鏈物流主要問題分析

2.2.1 P/S階段

P/S階段缺乏標準化監(jiān)測機制。危害潛伏階段的監(jiān)測和預警作為消除危害的首要環(huán)節(jié)，危害產生并擴大的重要原因歸結于此環(huán)節(jié)的疏忽，沒有做好防范風險的準備，不能及時發(fā)現(xiàn)潛在危害。

2.2.2 D階段

D階段缺乏專業(yè)的應對和糾偏措施。將危害發(fā)生階段的應對作為消除危害的關鍵環(huán)節(jié)，若決策指揮不力，缺少專業(yè)人員和糾偏措施，將使危害的影響急劇擴大，產生嚴重后果。

2.2.3 C/A階段

C/A階段缺乏有效的責任溯源機制。危害消除后的恢復和重建階段是將流程恢復到正常狀態(tài)的直接環(huán)節(jié)，不能及時查找到導致危害發(fā)生的直接原因，將會加大后續(xù)流程的風險。

2.3 水產品冷鏈物流的優(yōu)化措施

在全面考慮多重因素的影響機制后，基于水產品冷鏈物流主要問題分析，并嵌入HACCP分析結果，進行具體流程優(yōu)化，提出下列措施。

2.3.1 確保水產品原材料質量

拒收來自非許可水域、沒有捕撈標識或標識不當?shù)乃a品，并對原料基地進行評價或管理，保持記錄?？s短捕撈至冷藏的時間，由收貨品管控制原料的質量。

2.3.2 保證加工環(huán)境和運輸、銷售冷藏溫度

加工時保證足夠的加熱溫度，縮短加工時間，合理控制加工車間的溫度、濕度。在作業(yè)過程中，動態(tài)監(jiān)控溫度，保證溫度符合各類水產品的不同要求。

2.3.3 增加品質控制環(huán)節(jié)監(jiān)測水產品質量

由于水產品直接供消費者食用，水產品冷鏈物流的質量不達標會直接威脅到消費者的生命安全，因此在水產品全程冷鏈物流加入品質控制環(huán)節(jié)，以完善冷鏈物流體系。加強每個環(huán)節(jié)間的信息對接，實時監(jiān)測水產品質量，在發(fā)生問題后及時溯源，并查找原因。

2.3.4 加強專業(yè)人員培訓管理

組建HACCP工作小組，落實各小組成員的職責，每個成員均需要培訓后上崗，包括流程中有關的操作人員和清潔人員等需具備的專業(yè)資質，聽從HACCP組長的決策指揮，熟悉HACCP計劃表的相關內容。

基于以上優(yōu)化措施，提出水產品全程冷鏈物流流程的優(yōu)化方案，如圖4所示。

2.4 優(yōu)化后水產品全程冷鏈物流的流程

將上述優(yōu)化措施反饋到水產品冷鏈物流流程中，將其流程優(yōu)化如下。

2.4.1 原材料獲取環(huán)節(jié)

由供貨商采購捕撈后的水產品，并交由收貨品管進行原材料驗收，驗收感官指標應符合GB 2733—2015《鮮、凍動物性水產品》中（見表9）的驗收指標。若不合格，則進行無害化處理，并及時查找原因，必要時更換供貨商，嚴格控制每個批次水產品的質量，物流商盡量控制從捕撈到加工入庫的時間，保證原材料的質量。

2.4.2 初加工環(huán)節(jié)

按生制和熟制水產品，分別安排加工人員全程控制加工時的溫度、濕度等，保證水產品加工環(huán)境達到GB 14881—2013《食品生產通用衛(wèi)生規(guī)范》的要求。對關鍵過程的微生物指標進行監(jiān)控，見表10。由加工品管對加工產品進行驗收，對未通過的產品進行無害化處理，并查找原因。

2.4.3 儲存環(huán)節(jié)

水產品在進入冷庫前由冷庫品管檢查冷庫環(huán)境是否滿足GB/T 30134—2013《冷庫管理規(guī)范》中（見表11）的指標要求。若不合格，則及時調整冷庫溫度、衛(wèi)生條件后重新檢查，入庫后由冷庫品管實時監(jiān)控冷庫的溫度、濕度。

圖4 基于HACCP水產品全程冷鏈物流優(yōu)化方案示意圖

表9 水產品原材料驗收指標

Tab.9 Raw material acceptance indexes of aquatic products

表10 水產品加工過程微生物監(jiān)控指標

Tab.10 Microbial monitoring indexes in aquatic product processing

表11 水產品貯藏溫濕度指標

Tab.11 Storage temperature and humidity indexes of aquatic products

2.4.4 運輸環(huán)節(jié)

在運輸環(huán)節(jié)，需要保證從運輸?shù)戒N售的時間符合要求，并盡量減少裝卸時長，實時監(jiān)控溫度、濕度，以減少水產品的暴露時間。開始運輸前由運輸品管檢查冷藏車環(huán)境是否符合GB/T 22918—2008《易腐食品控溫運輸技術要求》中（見表12）的條件指標。若不符合，則調整冷藏車溫度、衛(wèi)生條件后重新檢查。

2.4.5 銷售環(huán)節(jié)

銷售環(huán)節(jié)由批發(fā)商和零售商共同完成。由銷售品管在開始銷售前檢查水產品的質量，以及冷柜的環(huán)境是否符合GB/T 34767—2017《水產品銷售與配送良好操作規(guī)范》。若不符合，則需要及時處理，在銷售時實時監(jiān)控冷柜的溫度、濕度。

2.4.6 消費環(huán)節(jié)

消費環(huán)節(jié)主要指消費者買入水產品及食用水產品的過程，其質量主要由消費者控制，可按表9的驗收指標自行檢查。銷售商應增大宣傳力度，呼吁消費者按要求儲存水產品，并及時食用。根據(jù)優(yōu)化后的流程繪制流程圖，如圖5所示。

2.5 水產品冷鏈物流流程優(yōu)化效果分析

對優(yōu)化后的水產品冷鏈物流的CCP進行了FMEA分析，將優(yōu)化前后的風險度進行了對比，見表13。

表12 水產品冷藏運輸條件指標

Tab.12 Cold transportation conditions of aquatic products

圖5 優(yōu)化后水產品全程冷鏈物流流程

表13 優(yōu)化后的水產品冷鏈物流關鍵控制點危害分析

Tab.13 Hazard analysis of CCP in optimized aquatic product cold chain logistics

通過對比水產品冷鏈物流優(yōu)化前后的風險度可知，經優(yōu)化后水產品冷鏈物流的風險度明顯降低，可見優(yōu)化措施對降低危害風險度有效，對確定為關鍵控制點的5個環(huán)節(jié)的質量控制作用顯著。

3 結語

圍繞水產品冷鏈物流質量問題，利用HACCP和FMEA體系對全流程進行分析，確定水產品養(yǎng)殖及捕撈、水產品冷藏加工、水產品冷凍貯存、水產品冷藏運輸、水產品冷藏銷售5個環(huán)節(jié)為關鍵控制點。采用PDCA和SDCA雙循環(huán)優(yōu)化方法對水產品冷鏈物流全流程進行優(yōu)化，并分析優(yōu)化后效果。結果表明，經優(yōu)化后，可有效降低危害發(fā)生的風險，全面保證水產品的質量。通過建立HACCP體系，重點改善溫度控制水平，最大程度地降低顯著危害，保證水產品冷鏈物流質量安全。其中，需要重點關注執(zhí)行難度最大的水產品養(yǎng)殖捕撈和水產品冷藏銷售環(huán)節(jié)，通過加強對致病菌污染的控制，以減少危害帶來的損失。后續(xù)可以采用DMAIC等優(yōu)化方法進一步完善優(yōu)化過程，將DMAIC優(yōu)化分析嵌入HACCP分析過程中，使優(yōu)化更加貼合流程。

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Whole Process Optimization of Cold Chain Logistics of Aquatic Product Based on HACCP and FMEA

ZHANG Chen-yu1a,2,WANG Wei1a,2,CHEN Zhi-song3,HUANG Li1b,2

(1. a. College of Harbour, Coastal and Offshore Engineering, b. School of Public Administration, Hohai University, Nanjing 210098, China; 2. Nantong Ocean and Coastal Engineering Research Institute, Hohai University, Jiangsu Nantong 226004, China; 3. Business School, Nanjing Normal University, Nanjing 210023, China)

The work aims to solve the problem of high consumption rate of aquatic products in cold chain logistics, and maximize the quality safety of aquatic products in the whole process of cold chain logistics. HACCP quality control system was adopted to explain each link of aquatic product cold chain logistics in detail and draw its flow chart. Combined with the flow chart, the potential hazards of each link were analyzed and the critical control points were determined quantitatively through FMEA and the HACCP plan was formulated. PDCA and SDCA double cycle optimization methods were used to analyze the problems in the process and propose optimization measures, and draw the flow chart of the optimized cold chain logistics of aquatic products. The five links of aquaculture and fishing, cold processing, cold storage, cold transportation and cold sales were determined as the critical control points. Preventive measures against potential hazards are proposed for critical control points and process optimization is carried out. In particular, it is necessary to focus on the aquaculture, fishing and cold sales of aquatic products. By improving the temperature control level of the whole process and strengthening the control of pathogenic bacteria pollution, the quality risk of the aquatic products in cold chain logistics can be controlled effectively.

aquatic product; cold chain logistics; process optimization; Hazard Analysis and Critical Control Point; Failure Mode and Effects Analysis

S981.9

A

1001-3563(2023)09-0254-11

10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.09.031

2022?10?20

南通市科技項目（社會民生重點）（MS22021012）；國家自然科學基金面上項目（71974052）

張晨宇（2000—），男，碩士生，主要研究方向為現(xiàn)代物流。

黃莉（1982—），女，博士，副教授，主要研究方向為現(xiàn)代物流。

責任編輯：彭颋