饲料生产过程控制与质量追溯系统编码方案设计

■李军国 邓晓文 李 俊 牛力斌 秦玉昌

(中国农业科学院饲料研究所，北京 100081)

近年来，国内外发生了一系列与饲料安全有关的食品安全事件——“二噁因”、“疯牛病”、“三聚氰胺”、“苏丹红”……，这些事件严重威胁人类的生命和健康，引发了人们对饲料和食品安全的空前担扰和关注。为了保证饲料和食品安全，饲料行业主管部门制定了相关的法律法规和标准，并引入各种食品安全管理办法，如ISO9001、GMP（良好加工操作规范）、HACCP（危害分析与关键控制点）等，取得了一定的效果，但随着饲料和食品安全事件的时常发生，人们认识到这些技术主要是对生产、加工环节进行控制，还缺乏科学的饲料质量安全溯源管理技术，饲料质量安全事故发生后，无法准确、快速追溯到问题饲料原料、产品的生产、经营和使用者，让政府公信力大打折扣。为规范饲料生产，保障饲料质量安全，根据新的《饲料和饲料添加剂管理条例》，农业部畜牧业司（全国饲料工作办公室）组织制定了《饲料质量安全管理规范》，对添加剂预混合饲料、配合饲料、浓缩饲料和精料补充料生产企业的饲料生产和产品质量安全管理提出了基本要求，要求饲料生产企业应当按照规范组织生产，对饲料生产过程实施有效控制，实现从原料采购到产品销售的全程可追溯，确保饲料质量安全。从国际发展状况来看，实施可追溯既是保障饲料安全的现实需求，也代表了当前和未来饲料安全保障措施的发展趋势[1]。

1 条码技术在饲料质量可追溯系统中的作用

在饲料企业推广应用饲料生产过程控制与质量追溯系统，实施可追溯管理，是保障饲料质量安全的重要手段，需要饲料加工环节各个方面的参与和配合，将所有的生产信息记录贯穿于整个生产链，实现实物流与信息流的紧密结合。饲料企业可以采用人工记录的纸质文件作为每个生产环节的信息记录，实施饲料生产过程控制与质量安全追溯管理，但这种方案可能是耗用了大量时间、人力、物力和财力，记录的信息却分散在企业的各个工序岗位，可靠性得不到有效保证，也不便于数据管理，产品追溯的效果和效率远远达不到要求。因此，选择一个合适的方案实现饲料生产过程控制与可追溯性管理，提升饲料追溯的可操作性和时效性是当务之急。

目前，农产品追溯系统主要通过自动识别技术将实物流与信息流结合起来，利用网络技术完成信息在供应链各环节之间的传输和信息发布，最终达到跟踪和追溯实物的目的。自动识别技术包括条码技术、无线射频识别技术、磁条磁卡技术、声音图像识别技术、生物统计识别技术等。由于条码具有输入速度快、可靠性高、采集信息量大和经济便宜且易于制作等优点，所以条码技术更适合作为追溯信息载体，应用于农产品供应链的追溯系统中[2]。条码技术作为一项先进的信息自动采集技术，可以建立饲料原料、成品、中间品、头尾料等的条形码标识，实现原料、成品的批次管理，有效解决管理信息系统所遇到的数据采集和输入的瓶颈问题，实现数据快速、准确的自动化采集，提升工作效能。在生产过程中，采用条码自动识别，可以即时记录和采集数据，清晰原料、中间品、产品的流向和状态，排除人为因素造成的错配、漏配、称量精度低等错误，并提高效率。对于出现质量问题的产品，通过条码识别，可以快速追溯到同批号产品的去向、质量问题的责任人等，并做出相应的处理[3]。条码可追溯管理技术必将成为饲料企业质量和安全管理的重要工具和可靠保证。

2 条形码码制的选择

所谓“条码”是由一组规则排列的条、空及其对应字符组成的标记，用以表示一定的信息，有一维条码和二维条码之分。一维条码作为标准化较高、技术相对成熟，准确性、实时性和自动化程度能够满足一般产品要求的追溯技术，已经成为业界的首选[4]，目前较常用的码制有EAN条码、UPC条码、二五条码、库德巴条码、九三条码、39条码、128条码等[5]。39码和128码为目前国内企业内部自定义码制，可以根据需要确定条码的长度和信息，它编码的信息可以是数字，也可以包含字母，广泛运用于企业内部管理生产流程、物流控制系统方面。128码是一种连续型、非定长、高密度、高可靠性的代码，辨识范围涵盖生产过程中一些补充性质且易变动的信息，如生产日期、批号、计量等，与39码相比更具灵活性，故以下饲料原料、中间品、产品等的编码方案采用128码进行设计。

条形码应用于饲料生产过程控制与质量追溯系统中，代码的编制是一项基础工作,它贯穿于系统的设计、实施与应用的整个生命周期，选择合适的条形码码制，并规范饲料原料和产品的编码方案，确定各环节的追溯信息，是实现饲料质量安全追溯的基础和关键。饲料与其他农产品存在着较大不同点，其在生产与加工上具有集中化与规模化，物流上具有距离长和流向明确的特点，其条形码编制与普通农产品相比也存在着较大差异。因此，饲料原料和产品的条形码设计应满足以下原则：①采用的条形码码制必须满足饲料生产企业的信息需求，并具备通用性和灵活性，便于企业采用；②确保采购的原料和进入市场的产品都具有唯一的编码；③能追溯产品在生产过程中记录的所有信息；④安全性高；⑤成本低。

3 饲料产品追溯链分析

3.1 饲料产品追溯链组成

饲料产品的追溯链包括生产原料、加工过程和产品三个核心环节。其中生产原料环节包括原料的采购、验收、存储等；生产加工环节包括原料的领用、投料、配制和粉碎、混合、制粒等关键工序控制；产品环节主要包括产品的检验、存储和销售。影响饲料产品质量安全的绝大部分要素集中在原料和加工环节。

3.2 饲料产品追溯信息分析

按饲料的生产加工及销售流程，可将饲料产品的追溯信息按追溯链不同阶段分为原料信息、加工信息、销售信息等。原料信息包括原料供应商、原料品种、生产日期、保质期、进货数量、进货日期、检验员、原料检化验信息等；加工信息包括产品品种、配方编号、加工日期、生产车间、生产班次及生产工艺参数、生产过程各种相关记录（包括原料领用记录、配料记录、投料记录、主要岗位作业记录等）等；销售信息包括销售产品的订单号、名称、生产日期、生产批次、生产数量、检验数据、检验员、销售数量、销售日期、购货者名称及其联系方式等。

4 饲料原料条形码编码方案设计

4.1 目前饲料原料分类及编码

4.1.1 中国饲料数据库分类及编码方法

1987年，张子仪院士等将我国传统饲料分类法与国际饲料分类原则相结合,建立了我国的饲料分类编码方法。首先根据国际饲料分类原则将饲料分为粗饲料、青绿饲料、青贮饲料、能量饲料、蛋白质饲料、矿物质饲料、维生素饲料、饲料添加剂等8大类,然后结合我国传统饲料分类习惯分成17亚类。饲料编码由7位数字组成，分为3节，节间以“—”连接，第一节1位数代表8大类的类号，第二节2位数代表17亚类的类号，第三节4位数代表某饲料的顺序号，如：4-07-0279表明是第4大类能量饲料，属谷物籽实类，第279号饲料。

4.1.2《饲料原料目录》分类及编码方法

为规范饲料原料生产、经营和使用，提高饲料产品质量，保障养殖动物产品质量安全，根据《饲料和饲料添加剂管理条例》的规定，农业部组织制定了《饲料原料目录》，将于2013年1月1日起施行。该《目录》中的原料列表按原料属性分成13个大类，包括①谷物及其加工产品部分；②油料籽实及其加工产品部分；③豆科作物籽实及其加工产品部分；④块茎、块根及其加工产品部分；⑤其它籽实及其加工产品部分；⑥饲草、粗饲料及其加工产品部分；⑦其它植物、藻类及其加工产品部分；⑧乳及乳制品部分；⑨动物源性产品（源自陆生动物）部分；⑩动物源性产品（源自水生动物）部分；○11矿物质及其加工产品部分；○12微生物发酵产品或副产品（微生物细胞经休眠或灭活）部分；○13其它部分。每大类再根据原料来源不同进行分类，相同原料来源再根据产品不同进行划分，原料列表共包括514种（类）饲料原料[6]。《目录》所称的饲料原料，是指来源于动物、植物、微生物或者矿物质，用于加工制作饲料但不属于饲料添加剂的饲用物质（含载体和稀释剂），与中国饲料数据库分类相比，没有把维生素饲料、饲料添加剂包含在内。

《饲料原料目录》中原料编号采用AA.BB.CCC三级编号格式：第一级为AA，表示大类编号，如“1.谷物及其加工产品”；第二级AA.BB代表相同大类下的不同原料来源，如“1.1大麦及其加工产品”；第三级为AA.BB.CCC表示相同原料来源下的不同产品，如“1.1.2大麦次粉”。原料大类编号采用欧盟的方法，后两级原则上按首个中文字的拼音顺序进行编号[6]。

4.2 饲料原料编码方案确定

参照《饲料原料目录》分类及编码方法、中国饲料数据库分类及编码方法，确定追溯系统饲料原料品种编码由7位数字组成，采用“△△△△△△△”编号格式，前2位数中的01-13分别代表《饲料原料目录》13大类的类号，14、15代表维生素饲料和饲料添加剂的类号，若还有其它大类可继续扩展；第3、4位数（01-99）代表《饲料原料目录》中相同大类下的不同原料来源，对于维生素饲料和饲料添加剂，分别采用中国饲料数据库分类编码的亚类号15、16表示；第5、6、7位数（001-999）代表《饲料原料目录》中相同原料来源下的不同产品，对于维生素饲料和饲料添加剂代表某饲料的顺序号。如：《饲料原料目录》中“1.1.2大麦次粉”的编码为：0101002；维生素饲料的编码为：1415001-1415999；饲料添加剂的编码为：1516001-1516999。

4.3 饲料原料条形码编码

根据确定的条形码编码设计原则、饲料原料编码方案和饲料原料追溯信息，确定饲料原料条形码编码规则如图1所示，编码规则说明如下：

图1 饲料原料条形码编码规则

①饲料原料品种编码：采用4.2中确定的编码方案，由7位数字组成，确保每个原料品种对应1个品种编码。

②供应商代码或原料产地代码：饲料企业应建立合格供应商清单，用2位数字（01-99）对合格供应商进行编码，保证每个代码只对应1家供应商；对于谷物类饲料原粮，如果是直接从农户收购的，没有供应商，饲料企业应对饲料原粮产地进行编码，编码方式采用大写字母+数字，编码字符A0-Z9。

③原料入库日期：原料入库日期的格式为6位，即YYMMDD，如“120530”表示2012年5月30日。

④原料批号或原料使用期限：如果采购的维生素、氨基酸等原料合格供应商提供了原料产品批号，可以在条形码编码中直接采用此批号编号，由原料产品批号和保质期也可以知道此原料的使用期限；饲料企业也可以根据采购的原料情况及检验结果，特别是对于没有原料批号的产品，直接设定使用期限（在这个时间之前使用最好）。原料批号编码的长度和表示方式，直接采用原料产品包装上的编号；使用期限格式同原料入库日期格式，如某原料2012年5月30日入库，使用期限至2012年11月30日，表示方式为“121130”。

⑤原料等级：对于同一原料产品，如果根据质量不同设定等级的，等级编码由1位数字表示（1-9），“1”代表最高等级，以此类推。对于不设等级的饲料原料，等级编码用“0”表示。

⑥检验员编号：饲料企业应对品管人员进行编号，编号由1位大写字母表示（A-Z），用于表示这批原料的检验员。

例如从第5号供应商采购的大麦次粉（编码为0101002），不设等级，经C检验员检验后于2012年5月30日入库，使用期限至2012年11月30日，其条形码编码如图2所示及按照128码码制生成的条码符号如图3所示。

图3 饲料原料条形码符号示例

5 饲料产品条形码编码方案设计

5.1 饲料产品分类

饲料产品按饲喂的畜禽品种分为猪、蛋鸡、肉鸡、蛋鸭、肉鸭、鹅、奶牛、肉牛、肉羊、鱼、虾、蟹等饲料，每个畜禽品种的饲料按营养成分又分为添加剂预混合饲料、浓缩饲料、全价配合饲料或精料补充料。添加剂预混合饲料为粉状，根据添加剂的种类不同，分为单一预混合饲料、维生素预混合饲料、微量元素预混合饲料、复合预混合饲料。浓缩饲料的形状一般为粉状，全价配合饲料和精料补充料按形状分为粉状饲料、颗粒饲料、碎粒料、压扁饲料、膨化饲料等。

5.2 饲料产品编码方案确定

根据饲料产品分类，参考某些企业的饲料产品编号，确定追溯系统饲料产品品种编码由4位数字或字母组成，采用“畜禽品种（大写字母1位）+生长阶段（数字1位）+饲料产品种类（大写字母1位）+饲料形状或预混料产品种类（大写字母1位）”的编码格式，说明如下：

① 畜禽品种：猪、蛋鸡、肉鸡、蛋鸭、肉鸭、鹅、奶牛、肉牛、肉羊、鱼、虾、蟹等畜禽分别用大写字母A、B、C、‥‥‥、K、L等表示。

②生长阶段：分别根据不同畜禽的饲养生长阶段确定，由小到大用数字1-9表示。

③饲料产品种类：饲料产品种类包括添加剂预混合饲料、浓缩饲料、全价配合饲料和精料补充料，分别用大写字母Y（预）、N（浓）、Q（全）、J（精）表示。

④饲料形状或预混料产品种类：对于浓缩饲料、全价配合饲料和精料补充料，分别用F（粉）、K（颗）、S（碎）、B（扁）、P（膨）表示饲料形状为粉状、颗粒、碎粒、压扁、膨化等；对于添加剂预混合饲料分别用D（单）、W（维）、K（矿）、F（复）表示单一预混合饲料、维生素预混合饲料、微量元素预混合饲料、复合预混合饲料。

按照以上饲料产品的编码格式，举例如下：A1QK表示颗粒状的乳猪教槽料；C1QS表示肉鸡全价破碎料；H1YF表示肉犊牛复合预混料。

5.3 饲料产品条形码编码

同样根据确定的条形码编码设计原则、饲料产品编码方案和饲料产品追溯信息，确定饲料产品条形码编码规则如图4所示，编码规则说明如下：

图4 饲料产品条形码编码规则

①饲料产品品种编码：采用5.2中确定的编码方案，由4位数字、字母组成，确保每个饲料产品品种对应1个品种编码。

②产品配方编号：每个饲料产品品种可能根据原料或工艺的变化有数个配方，饲料企业应对每个配方设置1个配方编号，配方编号用2位数字01-99表示，该编号应紧写在饲料产品品种编码的后面，单独使用没有意义。

③产品生产日期：产品生产日期的格式为6位,即YYMMDD，如“120707”表示2012年7月7日生产。

④产品等级：对于同一饲料产品，如果根据质量不同设定等级的，等级编码由1位数字表示（1-9），“1”代表最高等级，以此类推。对于不设等级的饲料产品，等级编码用“0”表示

⑤生产线编号：一个饲料企业可能有几个饲料车间或几条饲料生产线，为了区分不同生产线的同一饲料产品，应对生产线进行编号，编号由1位数字表示（1-9）。对于只有1条生产线的企业，生产线编号用“1”表示。

⑥生产班组编号：每条饲料生产线，可能有1-3个生产班组轮班生产，为了区分不同生产班组生产的同一饲料产品，应对生产班组进行编号，编号由1位数字表示（1-3）。对于只有1个生产班组的企业，生产班组编号用“1”表示。

例如2012年6月6日在第2生产车间或第2条生产线由第1生产班组按照乳猪教槽料第3号配方生产的一等颗粒状乳猪教槽料（代码为A1QK），其条形码编码如图5及按照128码码制生成的条码符号如图6所示。

图5 饲料产品条形码编码示例

图6 饲料产品条形码符号示例

6 生产过程中间品条形码编码方案设计

6.1 小料配料（投料）标示卡条形码编码

对于任何一种饲料产品，配方中都包括大料和小料，小料配料一般由人工完成。饲料产品生产是批次配料批次混合，每生产某一品种的一批次产品可能要配料、混合N批，每个班次可能要生产M个品种，必须按照配方保证配好的小料与大料一一对应，便于追溯。因此，每配完一批小料都需要打印小料配料（投料）标示卡，标示卡上的条形码编码应能准确反映所配小料的性质和顺序。根据上述要求，确定标示卡上的条形码编码规则如图7所示，编码规则说明如下：

图7 标示卡上的条形码编码规则

①饲料产品品种编码、产品配方编号、产品生产日期、生产线编号的说明同5.3。

②配料员编号：饲料企业应对小料配料人员进行编号，编号由1位数字表示（1-9）。

③配料顺序号：配料顺序号是指对于计划生产的某一品种产品，按照小料配方要求进行配料，每配1批1个编号，编号由2位数字表示（01-99）。

④投料顺序号：投料顺序号是指对于计划生产的某一品种产品，按照小料配方要求把每批小料通过配料分成了N个类别，分别进行投料，投料时间有先后之分。投料顺序号由1位数字表示(1-9)。

例如2012年6月6日在第2生产车间或第2条生产线按照乳猪教槽料第3号配方生产颗粒状乳猪教槽料（代码为A1QK），由2号配料员配置的第8批小料中最先投的那部分料，其条形码编码如图8所示及按照128码码制生成的条码符号如图9所示。

图8 标示卡上的条形码编码示例

图9 标示卡上的条形码符号示例

6.2 回机料条形码编码

回机料是指制成品不合格或其他原因重新加工的饲料，包括生产过程中的头尾料和销售后退回的饲料。回机料作为一种原料进行管理，在使用前应对其进行编码，其条形码编码为该饲料产品的条形码编码。

7 结语

饲料生产过程控制与质量追溯系统主要围绕原料、生产、成品这三个环节进行链接，对饲料原料、产品、中间品进行编码是实现饲料质量安全追溯的基础。本文根据条形码的编码设计原则、饲料原料和产品的编码方案、及饲料产品追溯信息，研究制定了饲料原料、饲料产品及中间品的条形码编码规则，供饲料生产企业利用条码技术建立饲料质量安全追溯系统参考。