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控系統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，在加工環節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，加工過程溫度和時間的監控一直是重中之重。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，各國法律法規或者標準都對加工環境溫度以及累積暴露時間做了具體規定。
例如：我國《出口水產品生產企業注冊衛生規范》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間的劃分，規定了在每個區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 當前企業監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的衛生備案評審以及定期監管工作中，發現大多數企業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：企業會定期實施環境溫度和產品中心溫度的監測并做記錄，但是監控周期過長，一般為1-2小時一次。但大部分企業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以供合格評定。

1.3 解決方案
筆者向企業提供了一些解決方案，由車間內的衛生監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。
從執行情況來看，這項工作的具體操作非常繁瑣，尤其是連續化生產后，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替代人工完成監控、審核的工作。

2、 自動化監控系統的設計構想

2.1 條件假設
在水產品行業中，以生鮮即食鮭魚的加工衛生控制最為嚴格。本系統的設計針對生鮮即食鮭魚加工企業，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值是為了后續說明的便利。
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個工藝環節。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控的初探.pdf