農業生技產業季刊8

FORESIGHT

建構食品安全農食鏈體系及區塊鏈技術之應用

撰文/孫智麗•魏于翔•譚中岳

過去消費者透過食品標示知道食品的組成內

容、營養含量，有效日期等資訊，瞭解即將攝食的

產品是否安全。然而，近年來不斷爆發的食安問

題，已讓消費者難以信任過去的食品標示，消費者

開始希望取得更多資訊，包含產地來源、農藥殘留

量、加工過程、運輸狀態、碳足跡的多寡等，依照自

身關注的議題能重新掌握食品資訊的權利。因此，

近年來農產品溯源體制的推動，提供糧食生產資訊

以滿足消費者「知」的權利，以期建立交易價格能

合理反映生產成本之市場機制。

本文先依據歐盟食品安全政策及安全農食鏈

2050報告，提出安全農食鏈發展架構、範圍、內涵；

再導入物聯網 (Internet of Things, IoT)技術追蹤及

監控農產品從農場到餐桌的所有過程，推動農產品

生產履歷智動化、及智慧化風險管理制度；然後針

對美國農業信用系統合作銀行報告，特別就區塊鏈

(Blockchain)技術應用在農食鏈體系的案例進行介

紹；最後從我國大規模消費者調查了解消費者所關

注的食品安全相關議題，提出建構我國食品安全農

食鏈發展架構芻議。

農食鏈體系架構與內涵

糧食供應體系相當複雜且過於廣泛，農食鏈屬

其中一部分，而農食鏈雖然常被定義為從「農場到

餐桌」，但它還包含更多內容，如：水、土壤、植物

和動物繁殖用材料等，投入初級生產的項目，而在

生產的過程中也包括植物保護用產品、畜禽養殖和

肥料的使用，構成農食鏈的起點。初級生產所指為

生產植物糧食來源的食物與飼料，以及源自動物的

產品、蛋和牛奶，之後進行收穫並進一步用於加工、

或短期或長期的直接儲藏。

在食品運輸與加工的製造過程中會有不同的步

驟及程序，例如由單一原料或更繁複生產流程所製

成的產品，其中包括添加用於不同目的的化學添加

物。在透過不同通路進入市場之前，成品會進行包

裝和標示並儲藏庫存。而成品在農食鏈上的移動，

並不會在銷售點上就中止，食物會進一步在餐廳廚

房進行準備和供應、或由消費者放在家庭冷藏或烹

飪，最後會在消費者攝食後終止。而在不同的環節

上，可能都會有廢棄物的產生，而這些廢棄物可再

次用來製造其它產品，也屬於農食鏈上的一條路

徑。農食鏈之另一個重要層面，乃是在農食鏈所有

步驟所進行的運輸行為―從原料到消費者購買後的

食材處理。以下依據歐盟安全農食鏈 2050報告，

提出兼顧生產安全、營養食品的農食鏈系統運作架

構，作為食品安全管理規範之基礎（圖一）。

歐盟之食品安全與營養監管架構及規範

歐盟食品安全與營養管理規範建立在圖一 農

食鏈體系架構上，2050報告依四種不同未來情境

提出發展挑戰、政策措施、研發課題。歐盟現行食

品安全與營養的監管架構及規範也可以圖一進行說

明。在食品安全方面，以歐盟 2000年 1月所公告的

「White Paper on Food Safety」1，歐盟執委會列出歐1https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=LEGISSUM%3Al32041。

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科技前瞻

圖一 農食鏈體系架構及內涵

資料來源：台灣經濟研究院生物科技產業研究中心修改繪製。

盟食品安全政策應該遵循的一般原則，以整合式與

全面性方法透過農食鏈的所有步驟實施糧食管理規

範來達成，包括：

• 針對食物鏈各步驟提出整合式的方法

• 明確界定食物鏈中所有利害關係人的角色（農民、

廠商、消費者、政府、成員國）

• 飼料、食品及其成分的可追溯性

• 建立具一致性、有效性且動態的食品管理政策

• 風險分析（包括風險的評估、管理、溝通）

• 提供最高標準的獨立性、卓越性和透明度的科學

建議

• 採用預防原則(Precautionary Principle)的風險管

理政策

歐盟管理規範以風險分析及其三個組成部分為

基礎，分別為：風險評估、風險管理和風險溝通。

透過歐盟糧食安全當局提供最高品質的風險評估科

學建議，並於風險管理採用預防性原則；另外也透

過獨立性、卓越性和透明度，打造出能確保歐盟糧

食供應之完整性的監管架構。糧食安全管理規範已

在歐盟維持一致安全農食鏈中，界定不同利害關係

人之間的共同責任。

在營養方面，歐盟於 2007年導入一項具連

貫且全面的社區性戰略 (Strategy on Nutrition,

Overweight and Obesity-related Health Issues)，以因

應超重和肥胖問題，並降低與營養不良和體能活動

不足相關的風險。這也影響許多歐盟政策，這些政

策主要對改善營養的措施造成衝擊，其中包含糧食

與消費者的相關資訊與行銷規則，以確保市場機制

有效運作，同時提供高標準的消費者保護措施，其

牽涉到農業、運輸、資訊社會、教育和文化、區域發

展和科學研究的政策。

整體的架構及參與成員包括各成員國、歐盟執

委會和世界衛生組織之間、或公部門和私營部門之

間、以及食品產業與民間社會不同部門之間，建立

行動為導向的伙伴關係，其中也涉及資訊交流和最

佳示範，就共同框架達成共識、承諾共同的目標和

指標、以及提出自願性承諾。有鑑於影響消費者營

養、生活型態和最終健康之因素的複雜程度與相互

農業生技產業季刊10

FORESIGHT

作用，這些整合式多面向的方法，被視為能有效解

決歐盟共同健康的挑戰。歐盟執委會與成員國和世

界衛生組織共同合作，建立起監測和通報機制，利

用現行國家和全球的指標與監測系統，來對政策和

措施進行評估，並監測與評估風險因素和健康層面

的發展情況。

為確保歐盟管理規範能合乎時宜、因地實施，

成員國需讓主管機關與官方控制系統發揮其功效。

這些主管機關透過控制系統，負責對食品安全進行

監控並實施管理，而歐盟執委會則負責評估不同當

局之績效。風險評估的重要資訊可從控制、監控、

實驗室分析結果、和流行病學研究中收集，且必須

及時且可靠地提供以利決策。持續監控與管理此類

資訊，有助於盡早發現潛在危害，進而讓執委會能

主動因應，來預防糧食危機。此類系統之正常運作

由糧食畜禽辦事處所監督與稽核，該辦事處為健康

及食品安全總署 (DG SANTE)之一部分。

圖二 歐盟食品安全與營養管理規範架構

資料來源：台灣經濟研究院生物科技產業研究中心修改繪製。

一般食品法 (General Food Law)制定食品法

規的一般原則與要求，並建立歐盟食品安全局

(European Food Safety Authority)、以及官方管控方

式的法規 (Regulation (EC) No. 882/2004)2-這被描

述為是一份橫向連繫的監管文件，亦顯示適用於農

食鏈的所有步驟。尤其要求透過具體的法規制定提

供給消費者的食品資訊，諸如：食品添加劑、畜禽

用藥產品、食品衛生、基因改造生物、與食品接觸

的材料等（圖二）。

物聯網及區塊鏈技術於農食鏈之應用

物聯網的運用可以提高農業生產經營效率外，

物聯網技術亦可有效追蹤並監控農產品從農場到餐

桌的全部過程，將可推動農產品生產履歷智動化。

若能再進一步結合智慧化風險管理制度，將可特別

針對風險等級較高的農產品進行特別抽驗；將能快

速、準確串接各生產環節資訊，並加強確保食品安

全。

2歐盟議會和理事會2004年4月29日第(EC)882/2004號條例，主要內容為關於官方管控方式，以確保能遵守飼料和食品法、動物健康、以及動物福利等規則。

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科技前瞻

在農業物聯網的領域上，區塊鏈技術有其重要

發展性具有去中心化、不可修改、透明化等特色，符

合溯源履歷所需之特性的應用。根據美國農業信用

系統的合作銀行 (CoBank)發布最新報告「區塊鏈：

農業供應鏈將面臨改革」指出，農業商務對區塊鏈

技術的興趣日益增加，有越來越多企業意識到區塊

鏈技術的資料管理能力，可大幅提升供應鏈的效率

並減少交易中的摩擦。

在區塊鏈運作的過程中，當交易發生時，

交易人向節點宣告交易內容，透過「數位簽章」

(Digital Signature)、「公開金鑰加密」(Public Key

Encryption)及「工作量證明」(Proof of Work, PoW)

進行認可，一旦交易被認可，將在原有資料下面新

增一個區塊 (Block)，而所有區塊串連起來就是區塊

鏈，也是每個節點同時擁有的帳本資訊。區塊鏈技

術亦可應用於「智能合約」(Smart Contracts)，進行

交易與資產移轉，當合約所設定的事件發生時，一

些條件就會成立而觸發合約的指定功能，開始執行

程式，執行的結果通常就會引發資產的移轉。區塊

鏈技術與智能合約的結合，不僅是將合約內容數位

化，更是仰賴區塊鏈技術取得交易雙方的信任，使

智能合約的概念得以落實。

國際資通訊大廠 IBM也看準區塊鏈技術在食品

安全應用的發展潛力，發展名為 IBM Food Trust™的

平台，為透過區塊鏈技術滿足能見度 (visibility)及

責任歸屬 (accountability)之食品生態系統，透過許

可 (permissioned)、永久 (permanent)、共享 (shared)

的資料記錄，串連生產者、加工者、經銷商和零售

商；強調可在幾秒鐘內追蹤產品，減少交互感染、

擴散、食物回收等不必要的浪費和成本；另透過對

供應鏈資料的能見度，改善產品新鮮度、延長上架

時間及減少產品損失；目前依企業規模不同，參與

平台之費用從 100-5,000美元不等。目前美國的跨國

零售企業Walmart已告知其綠葉蔬菜供應商，必須

在 2019年 9月前整合與 IBM合作建立的區塊鏈追

蹤系統，而法國連鎖超市家樂福 (Carrefour)也參與

IBM Food Trust ™平台，方便顧客追蹤農產品從生產

者到超市的完整過程。

產品溯源可透過區塊鏈進行交易相關數據的收

集，亦可有相當多元的應用模式，例如 BlockGrain

及AgUnity。BlockGrain提供交易平台可自動完成

從生產者到消費者的交付流程，交易數據被收集

並在供應鏈的每個環節加註時間，而每次交易發生

時，有相關參與者可及時更新資訊，進而提高生產

力，同時管理庫存及自動化。AgUnity的區塊鏈平台

記錄作物和交易的所有細節，使農民和合作社能達

到公平與平等，在肯亞和巴布亞紐幾內亞的測試期

間，使用其 App的當地農民一季內平均增加 3倍的

收入，另也提供相關商品和服務，如太陽能燈、小

額信貸和保險，都可以在其 App上取得。

國內亦有業者將區塊鏈技術應用於農業溯源管

理上，例如 DTCO、奧丁丁。DTCO是一家提供區

塊鏈服務的公司，包括智慧財產權交易、供應鏈管

理、能源、市場及貿易，其利用區塊鏈，鏈結線上或

線下各種生產者、合作夥伴、通路、設計者、供應

者、紀錄地點、庫存等資料，建立起一個可追溯的

系統，使用者可以透過區塊鏈交易紀錄 (Blockchain

Transactions)，讓供應鏈環環相扣而自動形成溯源履

歷，促進供應鏈的透明化。奧丁丁推出食品區塊鏈

溯源系統 OwlChain，透過區塊鏈技術可打造出公開

透明，且不可竄改食品履歷溯源系統，消費者僅需

掃描 QR Code食材包裝袋，即可看各種生鮮食品生

產過程。

建構我國食品安全農食鏈體系

關於我國消費者所關心的食品安全概念相關議

題，台灣經濟研究院生物科技產業研究中心 2018

年進行 501位消費者調查，顯示將六成受調者關

心農用化學品殘留（農藥、抗生素、飼料添加劑）

(66.3%)、製造 /來源國 (61.3%)、生鮮食品保存期限

(58.7%)，也有一半受調者關心重金屬殘留 (53.1%)、

食用動物疾病（狂牛症、禽流感、口蹄疫等）(51.3%)、

化學食品添加物 (49.7%)等，請詳圖三。

農業生技產業季刊12

FORESIGHT

圖三 我國消費者關心的食品安全概念相關議題

資料來源：台灣經濟研究院生物科技產業研究中心2018年進行501位消費者調查。

關於食品標示資訊需求，我國消費者購買食品

時會注意的包裝說明，九成以上受訪者選填有效期

限 (93.0%)，有一半受訪者選填來源國標示 (52.1%)、

營養成分 (48.9%)、品牌 (48.5%)、基改食品標示

(48.1%)，請詳圖四。

農食鏈資訊建構涉及層面相當廣泛，相關利害

關係人可分為四大類，包括農業生產者、食品加工

者、消費者和政府（食品安全管理者），而不同的

利害關係人的資訊需求也有所不同，初步歸納四大

利害關係人所注重的項目如圖五所示。對農業生產

者而言，其所期望的是透過智慧農業技術的導入、

簡化生產流程、自動填報產銷履歷資訊、取得銷

售市場資訊等；對食品加工者而言，其所重視的是

原物料安全性、確保機能性原料品質、成分功效的

驗證、生產成本等；對消費者而言，希望透過食品

標示的資訊及認證，得知價格、有效期限、生產安

全、來源國或產地、營養、功效、成分、衛生等。

從各利害關係人的資訊需求去建立完善的農食

鏈制度，其內涵不單只是生產資訊，亦包括營養資

訊、交易資訊等內容。具體而言，可分為四個層次：

物流、金流、資訊流、管理制度等，如圖六所示。物

流包含農產品原物料，經過加工、包裝，透過通路傳

遞至消費者，其中亦有原物料及最終產品的進出口；

物流的重點在於產品實體的生產與運輸，整體過程

的好壞會影響產品的營養、品質、風味，甚至是安

全衛生問題。金流則是產品流通過程中所有交易行

為，透過即時的交易價格反映供給及需求，可達成

產銷調節與穩定價格之目的。資訊流包含生產過程

的紀錄，亦包含加工、包裝、運輸冷鏈、通路等過程

資訊，其重點在於資訊間的直接對接、透明公開、

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科技前瞻

圖四 我國消費者對於食品標示資訊需求

資料來源：台灣經濟研究院生物科技產業研究中心2018年進行501位消費者調查。

圖五 農食鏈資訊之利害關係人分析

資料來源：台灣經濟研究院生物科技產業研究中心繪製。

農業生技產業季刊14

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資訊正確。在管理制度上，應該整合農食鏈上的相

關政府部會（農委會、經濟部、衛福部），達到動態

監測、落實管理、政策推動等目的。在安全農食鏈

的建構上，應透過資訊流串接物流與金流，讓政策

法令得以落實，並透過資訊系統的即時匯報、快速

追蹤與及時因應，以減少不良食品的發生或降低食

安事件的衝擊。

食品安全是消費者最重視的課題、也是讓人

民最有感的政策之一！透過科技計畫導入物聯網技

圖六 建構我國食品安全農食鏈體系之發展架構

資料來源：台灣經濟研究院生物科技產業研究中心繪製。

術追蹤及監控農產品從農場到餐桌的所有過程，推

動農產品生產履歷智動化、建立智慧化風險管理制

度、應用區塊鏈技術於農產品交易市場。透過資訊

系統的即時匯報、快速追蹤與及時因應，以減少不

良食品的發生或降低食安事件的衝擊。藉由建構我

國食品安全農食鏈體系，期望達成技術升級、產業

創新轉型、提升生活品質、增進人民福祉。

孫智麗 台灣經濟研究院 生物科技產業研究中心 主任 魏于翔 台灣經濟研究院 生物科技產業研究中心 專案經理 譚中岳 台灣經濟研究院 生物科技產業研究中心 副研究員

AgBIO

參考文獻

1. CoBank (2018), Blockchain: Change is Coming to Agricultural Supply Chains CoBank's Knowledge Exchange Division.2. European Commission(2016), Delivering on EU Food Safety And Nutrition in 2050, European Commission Joint Research

Centre.3. 李佳翰 (2018)，「區塊鏈技術有助降低農業交易成本、強化可追溯性」，DIGITIMES。4. 徐子軒 (2018)，「小農救星？全球´農業區塊鍊´的新創革命」，udn Global。 5. 林建甫、林毅璋 (2018) ，「由比特幣的發展來看數位貨幣的發展現況與應對之道」，交流雜誌，第159期。6. 陳恭 (2017)，「區塊鏈革命 迎向產業新契機」，台北產經。 7. 孫智麗 (2017)，「從食品安全論我國農業科技創新與產業發展策略」，農業生技產業季刊，第.50期。8. 魏于翔、陳祈睿、吳宣萱 (2016) ，「溯源農產品發展趨勢」，農業生技產業季刊，第48期。