浅谈QR Code二维码在食品生产日期标注上的应用

季成蹊

上海工艺美术职业学院（上海 201808）

食品生产日期是指食品成为最终产品的日期，也是保障食品安全的重要参考依据之一。近年来，围绕食品的生产日期引发的安全问题一直困扰着消费者。主要原因在于：（1）食品包装上的生产日期的标注字体格式等不清晰，导致消费者不易察觉；（2）食品包装上的生产日期标识字体过小以及标注位置较隐秘。使用现代化手段标注食品包装上的生产日期，尝试解决现有食品生产日期标注方面的不足成为了社会性课题。

1 我国目前食品生产日期标注的现状

我国在食品生产日期的相关法律方面做出了明确要求。《中华人民共和国产品质量法》第二十七条规定，产品或者其包装上的标识必须真实，并符合下列要求：（四）限期使用的产品，应当在显著位置清晰地标明生产日期和安全使用期或者失效日期。GB7718—2011《食品安全国家标准预包装食品标签通则》的4.1.7.1中规定，应清晰标示预包装食品的生产日期和保质期。如日期标示采用“见包装物某部位”的形式，应标示所在包装物的具体部位。日期标示不得另外加贴、补印或篡改。

目前，不同类型的食品的生产日期的标注位置各不相同。调查了在食品领域中较有代表性的品牌的食品包装上的生产日期的标注现状，存在以下问题：

（1）部分食品普遍地存在生产日期标注位置隐秘，不易察觉的问题。

（2）使用按需供墨式喷码机制作的生产日期的字体使用随意，不易读取。

（3）部分生产日期的字体排列格式不符合读取习惯，逻辑性较差，不易读取。

（4）现有的大部分的生产日期的印刷色为黑色及浅灰色，在部分浅深色或浅色的包装上因为色调接近，不易识别。

2 QR Code二维码的现状

2.1 QR Code二维码

QR Code全称为Quickly Response，意为快速响应，是目前主流手机的二维码技术标准。目前，市面上大部分条码打印机都支持QR Code二维码。

QRCode在印刷品上的大小主要取决与两点：（1）QRCode的扫描距离；（2）QR码的数据密度。

2.1.1 QRCode的扫描距离

QR Code的有效扫描距离应大于1 cm，同时随着摄像头与QR Code之间的距离增加，QRCode的大小也会对应增加。以目前市售手机为标准，QR码的大小与扫描距离之间的比例约为1：10。

2.1.2 QR Code的数据密度

在二维码中存储的信息越多，其中的黑白条或块状图形就会越小越密。因此，在高数据密度的QR Code中，过多的信息会使二维码显示图形过于复杂，不利于在印刷品上打印面积较小的图片。

3 食品生产日期的标注方式的改进与创新

针对现有食品生产日期标注上的不足之处，提出使用时下普及的二维码来尝试解决问题的方案。

使用QR Code二维码标注食品生产日期属于二维码在防伪溯源方面的应用。只需扫描二维码即可获悉产品的生产日期，便于消费者查询和企业对已售产品进行监管。食品生产日期的二维码化需要在设计时对二维码的大小与标示、生产日期信息的格式进行规范化设计。

4 QR Code二维码在生产日期标识上的应用

QR Code二维码在生产日期的应用主要考虑三方面问题：（1）二维码在食品包装上的标准读取距离；（2）应用在二维码中的生产日期标志的设计与应用；（3）二维码的面积大小。

4.1 二维码的扫码距离

二维码的扫码距离应该遵循实用、便捷、迅速的原则。澎湃新闻《乘坐公交如何快速扫码》一文中报道：由于二维码扫码镜头有一定的成像焦距范围要求，因此扫码时，手机要与扫码设备外壳保持6～10 cm的距离为最佳距离。

以此作为参考，考虑到手机扫码的现状，食品包装上二维码的扫码最佳距离可取6～10 cm的中间值作为测试标准。

因此，在之后的试验中，选取6～10 cm的中间值8 cm作为生产日期二维码的扫码标准进行测试。读取时间以1 s作为标准。

4.2 生产日期标志的设计与应用

在展示食品标准方面，应使用标准符号进行标识。例如，“QS”标志代表“质量安全”，表明食品符合质量安全的基本要求。生产日期也应该实用统一标志进行标注。生产日期标志可应用在二维码中央。作为生产日期的二维码识别标志，应该体现3个设计主旨：（1）能体现出生产日期的含义；（2）简洁、辨识度高（3）符合现有的印刷精度。

如图1所示，该图形为拟设计的生产日期统一识别标志。中间的字母P为生产日期“Production date”的首字母。圆形代表时间和保护的含义。该设计的整体形象有流水线上的产品进入包装箱内的含义。

图1 生产日期统一识别标志

在印刷精度方面。根据实际测试，该标志能满足2.5 mm以上的打印效果。如图2所示，其为2.5 mm×2.5 mm～10 mm×10 mm的实际显示效果。其中3 mm以上图片的清晰度，辨识度高。

图2 标志印刷精度

4.3 生产日期二维码的设计与测试

在生产日期的二维码设计的试验中，制作2组QR Code二维码模型进行测试比较。随着在二维码中输入的信息量变化，二维码的数据密度会随之发生变化，其直接影响二维码的印刷面积。

为测试不同数据密度的生产日期二维码的实际情况，分别选用干果零食产品包装袋上使用的年/月/日的低数据密度的生产日期二维码及乳饮食品包装上使用的生产日期与保质日期组合的高数据密度的生产日期二维码作为设计测试对象。为尽量保证测试结果的准确性，在测试中的手机使用统一网络环境。

4.3.1 普通食品的生产日期二维码

某品牌的烤巴旦木食品的生产日期标识如图3所示。该食品的生产日期所标注的位置为塑封袋左下角，使用喷码工艺印刷。显示的生产日期为2020/11/10。

（1）低数据密度二维码的生成

通过二维码转换工具，将生产日期转换为二维码图形。如图4所示，生成的二维码中条状、块状图形较少。属于低数据密度二维码。

图3 生产日期标注情况

图4 低数据密度二维码

图5显示代表生产日期的标志已加入二维码中。

图5 加入生产日期标志的二维码

根据打印后能清晰显示生产日期标志的原则，将二维码中的生产日期Logo的大小设定为3 mm。二维码则根据生产日期标志的面积大小同比进行缩放至10.5 mm×10.5 mm。

（2）低数据密度的二维码的测试

测试内容：（1）验证该生产日期二维码的可行性；（2）测试各面积大小的该生产日期二维码在8 cm范围内的灵敏度；（3）在食品包装上的应用效果。

测试一：可行性测试

将生成的最小可识别生产日期二维码的面积缩放至如图6所示大小，并用字母A～I分别进行标注。使用iPhone、OPPO、Huawei等常见市售主流手机作为扫码设备，进行可识别测试。结果如表1所示。

从测试结果可以看到，使用各品牌的手机在不考虑扫码距离的条件下，均能读取编号A～I所有的食品日期二维码。受手机性能影响，摄像功能越先进的手机在有效识别距离及识别时长方面越有优势。

测试二：固定识别距离测试

将测试的有效识别距离固定在8 cm，读取时间以1 s为标准进行测试。测试用手机选用测试一中综合表现一般的iPhone 7Plus手机，测试结果表2所示。

从测试结果可以看到，在固定测试距离内，编号A的生产日期二维码（10.5 mm×10.5 mm）可以被识别，但识别速度较慢，扫码时间超过1 s；编号F（15 mm×15 mm）以后面积大小的二维码的识别速度较快，能在1 s以内完成扫码。

图6 不同尺寸的二维码

表1 可行性测试结果

表2 固定识别距离测试结果

测试三：在食品包装上的应用

将编号A与编号F的二维码应用在该产品包装的正面封口处。展示效果如图7所示。

图7 二维码在食品包装上的应用效果

测试结果显示，在对面积大小有特殊要求的包装上，印刷生产日期二维码的最小面积可以是10.5 mm×10.5 mm。15 mm×15 mm以上面积大小的二维码可以满足大部分普通食品生产日期标注方面的需求。

4.3.2 保质期较短的食品的生产日期二维码

某乳饮料品牌的生产日期标识如图8所示。该食品的生产日期所标注的位置为牛奶盒的封口顶部，使用连续喷射式喷码机印刷。根据正在征求意见的《食品标识监督管理办法》的要求：食品保质期不超过72 h的，食品生产日期应当标注到小时。从图8可以看到，包装在上方同时显示生产日期、生产时间和保质期。内容为生产日期20210313、生产时间02：16、保质日期20210327。

图8 生产日期标注情况

（1）高数据密度二维码的生成

通过二维码转换工具，将生产日期转换为二维码图形。为了更加便于识别，在转化为生产日期二维码时，分别使用生产日期的缩写首字母P与保质日期的首字母E放置在字母前进行标注。

如图9所示，生成的二维码中的条状、块状图形较密集。属于高数据密度二维码。

图9 高数据密度二维码

图10显示代表生产日期的标志已加入二维码中。

图10 加入生产日期标志的二维码

根据打印后能清晰显示生产日期标志的原则，将二维码中的生产日期Logo的大小设定为3 mm。二维码则根据生产日期标志的面积大小同比进行缩放至11 mm×11 mm。

（2）高数据密度二维码的测试

测试内容：（1）验证该生产日期二维码的可行性；（2）测试各面积大小的该生产日期二维码在8 cm范围内的灵敏度；（3）在食品包装上的应用效果。

测试一：可行性测试

将生成的最小可识别生产日期二维码的面积缩放至如图11所示大小，并用字母A～J分别进行标注。

使用iPhone、OPPO、Huawei等常见市售主流手机作为扫码设备，进行可识别测试。结果如表3所示。

从测试结果可以看到使用各品牌的手机在不考虑扫码距离的条件下，均能识别读取编号A～J的所有的食品日期二维码。受手机性能影响，摄像功能越先进的手机在有效识别距离及识别时长方面越有优势。

图11 不同尺寸的二维码

表3 可行性测试结果

测试二：固定识别距离测试

将测试的有效识别距离固定在8 cm，读取时间以1 s为标准进行测试。测试用手机选用测试一中综合表现一般的iPhone 7plus手机，测试结果如表4所示。

从测试结果可以看到，在固定测试距离内，编号A的生产日期二维码（11 mm×11 mm）的识别速度能达到1 s标准；编号F（15 mm×15 mm）以后面积大小的二维码的识别速度较快，能在1 s以内完成扫码。。

表4 固定识别距离测试结果

测试三：在食品包装上的应用

将编号A与编号F的二维码应用在该产品的牛奶盒包装上。展示效果如图12所示。

图12 二维码在食品包装上的应用效果

5 结语

通过在普通食品的低数据密度的生产日期二维码与保质期较短的食品的高数据密度的生产日期二维码进行制作与测试，结果表明：中间生产日期标志大小为3 mm×3 mm时，可以清晰印刷出标志；低数据密度的二维码最小可在10.5 mm×10.5 mm被识别；高数据密度的二维码可在11 mm×11 mm被识别。当二维码面积≥15 mm×15 mm时，可以满足多种食品的应用。

试验证明将生产日期制作成二维码化能有效提高消费者对生产日期的识别效率。通过试验测试，研究了在食品上使用二维码标注生产日期的可行性及标准。随着今后网络科技的全球化普及，二维码在食品生产日期标注上的应用可以发挥出更重要的作用。