茶叶质量安全追溯系统的构建与研究

毛烨+许建林

摘要：随着“互联网+”概念的提出，互联网在各行各业得到了广泛应用。“互联网+农业”是互联网与农业相结合、区别于传统农业的一种新探索、新模式，茶叶质量安全追溯系统的构建是“互联网+”与农业结合的一种具体应用。茶叶质量安全追溯系统中，茶叶质量安全的关键是在茶叶原料品质、生产加工环境、加工工艺、管控措施等环节，进行广而深的全过程跟踪、记录，以保证各个环节所采集数据的精准性，使追溯系统能进一步保障茶叶质量的安全，从而使消费者买得放心、喝得放心，也能提升茶叶企业的市场竞争力。

关键词：茶叶；质量安全；追溯；系统构建

中图分类号： S126文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2017）10-0180-03

2015年的十二届全国人大三次会议上，李克强总理在政府工作报告中首次提出“互联网+”的概念。随之，互联网在各行各业的应用得到了广泛提倡。“互联网+农业”是互联网与农业相结合、区别于传统农业的一种新探索、新模式，也是我国农业由传统向现代化转型的一种有效手段，是农业实现信息化、走向现代化的重要捷径。农业信息化、现代化的重要体现之一在于农业的绿色化。由于“互联网+农业”的重要属性之一就是借助互联网，让各类信息数据能够贯穿于农业生产过程的始终。因此，将农作物种植、加工、销售和消费等环节中静态的、动态的以及相互关联的数据进行存储、利用，构建农产品质量安全追溯系統，在保障人们身体健康和生命安全、维护社会稳定中起着举足轻重的作用。

近年来，茶叶质量安全危机频繁发生，不仅对人们的身体健康造成了危害，也对我国茶叶产业的发展带来了很大的消极影响。消除茶叶质量隐患、根治茶叶质量安全事故，除了政府部门对其进行严格质量检查外，更为重要的是对茶叶质量安全进行长期有效地跟踪与追溯，从而理清茶叶质量隐患的源头和责任人。因此，构建茶叶质量安全跟踪与追溯系统不仅是“互联网+”与农业结合的一种具体探索和应用，也对保障茶叶质量、提高我国茶叶品牌声誉发挥着积极的作用。一旦发现茶叶存在质量安全问题，通过茶叶跟踪和追溯系统能够很快找到隐患的源头，从而使得消除农产品种植、加工、销售等生产过程中可能存在的安全隐患成为可能。

2003年，国家863项目设立“饲料和畜禽产品数字化安全监控体系研究”专题，开始探索适合中国国情的可追溯技术和架构方法[1]。随着研究的深入，追溯技术在农产品中逐渐得到应用。但是，由于无线网络、电子感应技术的局限性，以往关于茶叶的追溯技术只是简单地查询茶叶的一些基本信息或辨别真伪，对茶叶具体的种植、投入品使用、鲜叶加工以及生产过程中的各种检测数据极度缺乏，不能实现真正意义上的茶叶质量追溯功能。本研究依靠电子感应器、RFID等技术对茶叶种植、加工、仓储、物流、销售等多个环节进行数据采集，扩展追溯信息的广度和深度，避免人为数据的干扰，从根本上实现茶叶从田间到茶杯的全过程无缝跟踪。

1茶叶质量安全追溯系统功能设计

1.1茶叶质量安全管控流程

目前，国内茶叶质量安全存在的隐患在于消费者无法辨别茶叶产品的质量和真伪。当发现市场上销售的茶叶产品有质量问题时，如何立即切断产品来源、通知经销商停止此类产品的销售，成为减小问题产品危害程度的关键。因此，实现“从茶园到茶杯”的茶叶种植与加工过程的详细信息追溯，确保能够对茶叶产品进行跟踪和追溯，是保证茶叶质量安全能够得到有效管控的重要举措。构建茶叶质量安全追溯系统，通过对茶叶产品各物流环节可能出现的危害进行分析，按照企业在茶叶从“茶园到茶杯”过程中的主体责任以及根据茶叶质量安全溯源的需要，选择种植、加工、仓储、运输、销售等5个容易发生产品质量安全隐患的节点作为茶叶质量溯源的控制节点，目标就是能够对茶叶的全部生产销售过程进行无疏漏的跟踪，并将茶叶从“茶园到茶杯”过程的全部信息连接起来进行有效监控（图1）。

茶叶质量安全追溯系统设定的种植、加工、仓储、运输和销售5个容易发生产品质量安全隐患的节点，每个节点都对应着一批追溯对象，比如茶园、加工车间（企业）、仓储部门（企业）、物流、销售者。对应到每个追溯对象，又由于个体的差异，存在一批追溯要素，比如茶园（种植农户或合作社）会对应到土壤状况、施肥情况、农药使用情况等；加工车间（企业）会对应到添加剂的使用、加工方法的使用、重金属的检测、包装袋的材料、加工周期等追溯要素；仓储部门（企业）对应产品入库时间、出库时间、仓储环境的温湿度等；物流环境对应运输环境、路线、时间、操作等信息；销售者会对应到销售

地点、储存状况、信用状况等追溯要素[2]。

在上述5个对应节点上编制相应的溯源标识，对茶叶质量溯源的各控制节点进行编码标识，通过专业扫描识别条码标识，从而获取相关数据信息[3]。市场监管者可以对问题产品进行跟踪和追溯，一旦在市场上发现危害消费者健康的茶叶产品，可以从市场中撤出该批产品并且切断来源、理清茶叶生产安全责任、保障茶叶产品的质量安全、维护市场秩序；消费者也有了1个获取产品详细信息的有效途径。

1.2茶叶质量安全追溯系统功能设计

构建茶叶质量安全追溯系统，首先要对茶叶供应链进行分析，明确茶叶种植、加工、存储、销售等关键节点，确定各关键节点须要记录的信息，再以这些信息为基础，构建“消费者可查询、企业可管控”的茶叶质量安全追溯系统。依据茶叶追溯的相关法规、标准，对茶叶质量安全追溯系统功能模块中所涉及到的各个关键节点进行有依据的监控。利用条码技术的EANUCC系统对茶叶生产的各控制节点进行编码标识，建立茶叶质量安全追溯编码体系，以供后期查询。结合计算机互联网技术，建立茶叶质量安全追溯系统平台，实现远程对茶叶质量安全追溯系统的操作、数据更新和共享（图2）。

茶叶质量安全追溯系统由8个功能模块来实现茶叶质量

安全的溯源功能（图3）。数据存取功能模块实现已产生的茶叶产品追溯信息的定时上传、茶叶产品管控信息的定时下达、茶叶投诉信息处理进展的定时反馈等；系统管理功能模块实现追溯系统的登录注册管理、系统权限管理、茶叶生产主体管理等操作；生产主体信息管理功能模块实现茶园基本信息、生产加工、仓储运输、产品销售的主体信息管理；生产过程管理模块实现茶园的栽培、耕作、农药使用、鲜叶采收日期、产地、采收鲜叶数量与质量、生产线卫生状况、质检等信息的管理；生产过程监测功能模块实现线下管控团队根据实际情况，对生产基地及合作社的茶叶原料信息、茶叶产品信息、茶叶生产线信息、茶叶质检信息等是否准确的检测、监管；统计查询管理功能模块中实现茶叶流向、统计追溯管理信息、茶叶出货统计信息等的查询；追溯编码管理功能模块实现对每批茶叶成品生成单独的经过加密的二维码标签，贴在商品袋上，用于追溯信息的数据采集设备录入及手机识别软件的追溯查询；消费者信息查询功能模块中实现PC端浏览器及移动客户端通过扫码对产品溯源信息的查询。

2茶叶质量安全追溯系统架构

2.1系统数据采集

茶叶质量安全追溯系统主要实现两大功能：一是跟踪茶叶生产过程，二是消费者对茶叶商品的可溯源。跟踪茶叶生产过程就是要顺着供应链来记录茶叶的流向；消費者对产品可溯源就是可以通过网络查看茶叶的销售流程。所以，茶叶追溯系统通过跟踪茶叶的种植、加工、运输、销售等环节过程，记录每一个环节的检测信息，从而确定茶叶的来源和质量，可以采取有效的措施来纠正问题产品。例如，茶叶追溯系统在采集茶叶种植数据时，可主要分为3个部分（图4）。一是茶园种植的基本信息，包括了茶园面积、茶树品种、农药使用、鲜叶采收日期采收人员、采收鲜叶数量与质量等茶园农事活动信息，这些信息都是静态的信息。二是茶园种植环境的信息数据采集，利用光照、温湿度、二氧化碳、土壤pH值、土壤水分等传感器，利用Zigbee无线传输采集单元实时获取环境数据，掌握环境对茶叶质量的影响。三是环境控制单元，利用采集到的环境数据，为灌溉、通风、补光控制系统和温湿度控制系统提供基础数据信息；通过对种植土壤检测，根据农作物需要进行氮磷钾合理配比，进行滴浇灌和微喷雾系统的控制，实现远程自动灌溉和作物管护水肥记录；通过远程监控系统，对作物生长状态及病虫害进行观测，农业技术部门专家可进行病虫害远程技术指导，及时解决突发事件，消费者可通过网站视频，直观地了解清洁茶园环境和管护、采收流程。

2.2跟踪与追溯功能实现

建立茶叶质量跟踪与追溯体系，其总体流程就是对茶叶种植、茶叶加工、茶叶仓储、茶叶运输、茶叶销售等环节的过程信息进行监测、收集、管理控制，并进行统一处理（图5）。

[FL（2K2]茶叶质量跟踪与追溯系统的工作流程，首先由茶园种植开始，记录茶园基本信息、茶园种植环境等，从而确定茶叶的生长情况以及对未来茶叶产品可能带来的影响。茶叶加工过程中，在记录加工企业的名称、法人、联系方式等信息的基础上，对鲜叶的来源、仓储以及在加工过程中的方式、工艺、质量、检验报告、加工机械卫生状况等进行记录，记录的信息与茶叶追溯系统数据中心关联，系统在加工企业生产线末端进行包装时加贴防伪标签。由于二维码不仅信息量大、编码能力强、印制成本低，而且还可以引入加密机制，对相关信息进行加密处理，防止标识等的伪造。所以，在茶叶产品的包装上采用二维码防伪标签，不仅可储存丰富的产品信息，且通过加密不易被复制盗用，也因为查询到的茶叶产品信息来自企业官方发布，查询渠道正规、专业，实现了产品信息防伪的高效性[4]。在茶叶产品的运输、仓储等过程中，通过对车辆或产品箱体的RFID标签与茶叶货品标签关联，茶叶追溯系统数据中心可记录茶叶的配送运输、仓储过程中相关环境、路线、时间、操作等信息。最终茶叶追溯系统数据中心将获得茶叶从茶园到销售等一系列过程环节中各种信息，通过在种植基地采集农事活动信息，实现农产品履历信息的记录。通过在生产企业应用记录生产加工信息，实现上网录入追溯码查询购买茶叶的种植生产加工信息，从而保障茶叶质量，也使得企业能够实时、精确地掌握整个生产及供应链上的产品流向和变化，控制整个生产流通环节安全可靠。

2.3系统应用

茶叶质量安全追溯系统是具有较高容灾性和较好的可移植性的软件系统，基于XML的通信协议，可用于分散式或分布式网络环境下的信息交互。因此，基于Web服务提供的通信协议的基础上，应用程序、软件组件等可以按照标准的HTTP协议实现通信[5]。系统应用的生产方、消费者、监督者都能方便地围绕系统开展应用工作。对企业生产方而言，应用该系统需要对茶叶种植、田间作业、采摘加工、质量检测、仓储运输和销售等涉及茶叶质量安全生产的每个环节进行记录跟踪与信息追溯，并将相关数据及时、真实地上传至数据管理中心；对普通消费者而言，通过茶叶包装的追溯编号进行查询和追溯时获得茶叶产品的详实信息，使消费者买得放心、喝得放心，实现消费者对所消费产品生产信息的“知情权”，对可追溯的茶叶起到监督、反馈、促进的作用；相关政府监管机构在茶叶安全质量追溯系统应用中，建立、健全茶叶质量的标准体系和相关法律法规，保证茶叶质量安全有据可追、有准可溯的持久性发展（图6）[6]。

3总结

构建茶叶质量安全追溯系统，推动茶叶企业遵循“标准化生产、标识化追溯”原则，实现茶叶生产的产前提示、产中预警和产后检测，为企业有效解放劳动力、提升茶园管理水平、提高茶叶品质和附加值、保护茶叶土壤生长的环境、提高茶叶的绿色无害品质发挥积极作用，并为消费者提供二维码扫描、追溯服务， 从而提升茶叶产品的品牌知名度，赢得消费

者的认可。

参考文献：

[1]胡肆农，陆昌华，王立方，等. 仪表化畜产品质且追溯系统的研究[C]//中国农业工程学会2005学术年会论文集. 广州：广东省农业厅，2005.

[2]毛烨. 基于互联网的茶叶质量安全跟踪与追溯系统建设研究[J]. 农业网络信息，2013（7）：17-19.

[3]谢楚鹏，温孚江. 大数据背景下农产品质量安全的精准追溯[J]. 电子商务，2015（11）：3-6，12.

[4]臧忠慧. 二维码在包装上的防伪营销应用[J]. 印刷技术，2015（16）：49-51.

[5]程涛，毛林，毛烨. 农产品质量安全追溯智能终端系统的构建与实现[J]. 江苏农业科学，2013，41（6）：273-275，282.

[6]栾汝朋，张峻峰，于峰，等. 白茶质量安全可追溯网络管理系统的实现[J]. 中国农学通报，2011，27（20）：137-140.