茶叶质量安全追溯体系案例分析

本案例中的农产品溯源系统以茶叶为研究对象，综合采用二维码技术、计算机技术和农业生产技术，通过分析影响茶叶安全生产的关键栽培技术，设计出茶叶质量溯源管理的主要业务流程，并研究影响茶叶质量的利益相关主体的积极性因素，确定茶叶供应链相互之间的关联度，划分系统功能模块。

系统分析首先需要了解茶叶生产过程中影响其质量安全的因素，找出哪些重要环节是必须进行监控的，才能有针对性地为溯源系统的构建提供基础。

1.种植环境

茶叶种植环境检测一般分为水环境、大气环境和土壤环境三类。

（1）水环境 国内外专家早在20世纪70年代就开始关注污染物在土壤水环境中的迁移转化，从定性和定量的角度都证实了污染物在灌溉水环境下会长期存在，对作物造成质量安全影响；实验证明，污染物在水环境中将发生一系列的物理、化学和生物行为，其中一部分污染物降解或转化为无害物质，一部分通过挥发等途径进入其他相中，还有一部分会长期存在于水环境中，影响作物的生长。

（2）大气环境 在茶叶生长过程中，大气中的一些有害物质如氟化物、硫化物、烟尘颗粒等不但危害茶叶的生长发育，而且残留在茶叶中对人体也会产生危害。此外，还有很多研究发现，茶叶中残留的重金属及有害化合物也有部分来自茶叶种植的大气环境，如铅、汞等重金属。

（3）土壤环境 土壤环境是茶叶最主要的生长环境。如果土壤受到污染，污染物将会通过食物链最终危害人类健康。科学研究发现，茶叶产地土壤污染是造成茶叶重金属含量超标的一个重要因素。

2.农业投入品

一般可以将农业投入品解释为投入到农业生产过程中的各类物质生产资料，所以，农业投入品是农业生产的物质基础，任何农业生产都离不开农业投入品。从无公害农产品生产的角度讲，农业投入品主要指在农业生产（种植业、养殖业）中使用的事关农产品质量安全的农药、化肥、兽药、饲料（饲料添加剂）、种子等重要农业生产资料。茶叶生产过程中的农业投入品指生产过程中使用或添加的物质，包括农药、茶苗、肥料、农膜、包装袋、植保机械等农用生产资料。

3.生产管理

茶叶生产管理包括茶园田间管理与茶叶收获后的加工、包装管理。研究表明，田间管理主要依靠农场作业的良好操作规范以及无公害生产技术，并以GB/T 20014.2—2013《良好农业规范 第2部分：农场基础控制点与符合性规范》、GB/T 20014.3—2013《良好农业规范 第3部分：作物基础控制点与符合性规范》、GB/T 20014.12—2013《良好农业操作规范 第12部分：茶叶控制点与符合性规范》、GB/T 33915—2017《农产品追溯要求茶叶》的内容为基础，以实用性和操作性为基本原则，筛选出适合茶叶质量溯源管理的关键控制点，满足规模化茶园标准化种植的要求。

从影响茶叶质量安全的因素分析可以看出，影响茶叶质量安全的因素很多，而且每个因素之间并非相互独立，各个因素之间常常存在相互依存、相互影响的密切联系。利用原因树（causes tree）和结果树（uses tree）分析影响茶叶质量安全的因素，可以帮助我们从直接关联的影响因素中找出茶叶生产过程中必须管控的重要环节。图9-7为茶叶质量的原因树。

图9-7 茶叶质量的原因树

因此，从以上各项分析中可以归纳出茶叶生产过程中必须进行严格管控的几个重要环节。

1.土壤管控

土壤环境是茶叶生产环境中最为重要的一项，与茶叶质量安全有直接联系，必须进行监控；茶叶移栽之前必须对土壤依照国家标准进行检测。

2.日常管理的管控

日常管理包括农户对茶叶进行的各项田间措施和加工包装管理。其中，田间管理对农户进行的播种、病虫害治理、灌溉、施肥等措施都要进行记录和实施审核；加工包装管理对工作人员的包装进行实时记录。

3.农药施用的管控

农药的施用对茶叶的危害最为直接。在茶园日常管理中对农药的品种选择、用量、安全间隔期要进行严格管控，并且对茶叶要定期进行农药残留检测。

通过分析茶叶良好农业规范关键控制点，构建基于二维码的茶叶质量溯源管理系统，为茶农、茶企业提供茶叶种植与加工生产的信息化管理，包括茶园地块划分、农资投入品来源与使用情况、茶园农事操作记录、茶叶加工记录、产品检测记录等，实现“生产有记录、过程留痕迹”的茶叶安全生产管理模式；同时为销售门店、消费者提供茶叶产地、品种、农业投入品使用情况等产品生产过程信息。通过建立质量安全信息传递与信用机制，从源头控制农残，有助于茶叶规范化生产，提升茶叶质量。

1.溯源单元划分

溯源单元划分是农产品溯源系统中最基础的技术环节。溯源单元是指在供应链条中可以作为产品信息唯一标识的具有相同特征又相互独立的可追溯对象。溯源单元的大小决定了溯源系统的精度，与系统运行成负相关。茶叶是单体价值低、数量多的快速消费类产品，追溯单元划分既要考虑产品的溯源精度，又要照顾企业的运行成本。在茶叶种植过程中，同一产地、同一品种的茶叶一般采用相同的农事操作，按相同的批次进行管理；同一产地来源、不同的茶叶品种，可能有着不同的农事操作，按不同的生产批次进行管理。因此结合茶叶的生产特性，将地块、茶叶品种、采收日期三个要素进行组合来划分溯源单元，将相同地块相同采收日期的相同茶叶品种视为一个溯源单元，相同地块不同采收日期的相同茶叶品种则视为不同的溯源单元。

2.溯源码设计

建立统一的编码体系是开展农产品溯源的基础，信息标准化、唯一性是实现溯源系统的关键。面对用户查询和企业管理的不同业务需求，系统采用内部管理溯源码和外部查询溯源码两种并行编码方式。企业内部溯源码主要解决产品的产地、品种、采收日期信息记载问题。消费者查询溯源码主要实现产品标识的“一物一码”、全球唯一及防伪功能。结合系统软件开发，通过一个企业内部溯源码关联多个查询溯源码的方式实现从产品到产地的溯源。

茶叶的种植地块用途一般较为固定，进行划分和编号后一般不变动。茶叶基地的地块、种植的茶叶种类、采收日期是主要信息，因此，依据茶叶溯源单元划分方法，系统按“村行政区划码（含村级以上）+地块流水号+茶叶品种+采收日期（开始日期）”来设计企业内部茶叶溯源码。一个信息溯源单元编码由4个代码段组成，共26位，编码规则为C1 C2 C3 … C10 C11 C12 L1 L2 L3 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 YYMMDD。其中C1 C2 C3…C10 C11 C12为村级行政区划代码，共12位（C1 C2表示省级，C3 C4表示地市级，C5 C6表示县区市，C7 C8 C9表示县乡镇，C10 C11 C12表示村），参照GB/T 2260—2002《中华人民共和国行政区划代码》进行设计，并根据国家统计局发布的最新县及县以上行政区划代码（截止到2013年8月31日）更新代码；L1 L2 L3为地块流水码，共3位，以开始通过溯源系统注册地块的先后顺序进行编码，一个村最多可支持999块地；B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7为茶叶品种编码，共7位（B1表示总类，如农作物、园林作物、畜禽、水产等；B2表示大类，如粮食、纤维、油料、蔬菜、果树、糖烟茶桑等；B3 B4表示中类，如糖料、烟草、茶、桑等；B5 B6 B7表示小类，即茶叶品种，如金牡丹、黄观音、丹桂等），根据数字农业信息分类体系对茶叶品种进行编码；YYMMDD为采收开始日期码，共6位数字（YY表示年份，取年份的后两位数；MM表示月份；DD表示日期）。消费者查询溯源码的设计则根据茶叶产品标识长度简短、唯一、易使用等特点，选择由系统随机生成的20位唯一码作为产品溯源标识。手机扫码查询是目前消费者比较熟悉的查询方式，将打印的二维码标签作为茶叶产品身份代码，并实行一物一码，达到方便、快速查询的目的。

通过对福建安溪县、武夷山市、周宁县等地的多家茶叶生产企业的实际调研，着重了解良好农业规范茶园（包括无公害、绿色、有机）种植生产相关流程，参照企业原有的生产流程，设计出茶叶质量溯源管理系统的主要业务流程（图9-8），为系统设计和开发建立基础。系统将各种生产数据、设备和人力，通过溯源编码实现可追溯功能，不仅能加快完成系统的开发，而且与企业的生产管理结合，保障系统的实用性。(www.xing528.com)

图9-8 茶叶质量溯源管理系统主要业务流程

通过对茶叶生产流程的分析，考虑到茶农、茶叶企业以及消费者的不同使用需求，系统采用软件即服务（SaaS）架构，建立面向茶叶种植生产全过程的数据采集、分类、存证、记录、处理、统计、分析、查询的企业生产管理中心和面向消费者的溯源数据查询中心。两个中心关联服务，提供全程信息化系统，相互独立又紧密耦合。企业生产数据管理端采用客户端/服务器（C/S）架构，信息获取端采用浏览器/服务器（B/S）架构，图9-9为系统架构图。

图9-9 茶叶质量溯源管理系统架构图

根据系统总体思路，结合茶叶供应链上各部门对信息的管理，系统主要划分为基地生产管理、良好农业规范关键控制点管理、茶叶加工包装管理、质量溯源查询4个模块组成。各功能模块的功能如下：茶叶基地管理一般包括茶叶基地选择、产地环境检测、农事管理、化学投入品管理等内容，主要根据茶叶良好农业规范关键控制点的要求，对茶园环境进行检测，茶叶种植过程中的农药或者肥料的使用要符合标准，在每项田间管理实施之前，先打印标识有各项计划操作的关键控制点的种植预案（即生产工单），然后按工单要求进行规范操作，操作完成后，将各项计划的操作录入系统，从而达到对茶叶生产进行监控指导的作用；良好农业规范关键控制点管理模块负责处理良好农业规范控制点的输入和良好农业规范报表的输出；加工包装管理模块以条码化管理为核心，关联茶叶采收、毛茶加工、精茶加工、包装等过程信息；质量溯源查询模块是开放给消费者的二维码溯源查询系统，支持网页查询、手机查询和终端机查询。图9-10为茶叶质量溯源管理系统功能架构。

图9-10 茶叶质量溯源管理系统功能架构

该模块是对茶叶生产基地种植过程记录的采集与维护，包括选地调查、种植计划、种植预案、种植状态、土壤处理、种苗处理、农事记录、施肥记录、物理防治、病虫害调查、用药申请、用药审批、喷药记录、药效追踪等相关农事操作。系统按年度建立基地种植档案，企业管理者根据市场情况制定年度生产计划；基地管理员根据种植计划和良好农业规范关键控制点的要求制定种植预案；农户根据种植预案进行农事操作，以达到茶叶规范种植目的。图9-11为基地生产管理模块界面。

加工包装管理由采收工单、采收记录、采收标签、车辆运输、入库检测、加工记录、包装记录、检测记录、溯源码标签等模块组成。采收工单、采收记录模块记录采收日期、采收地块（与地块档案模块关联）、播后天数、采收人等信息，并打印采收标签。入库检测模块负责记录检测日期、检测对象（与采收记录模块关联）、检测类型（农残检测、重金属检测）、检测报告等信息。加工记录子模块负责采集原料条码（与采收记录模块关联）、加工日期、保质期、产品名称、等级、加工责任人、批号原料数量、加工数量、现场照片等信息。包装记录子模块负责采集产品条码（与加工记录模块关联）、规格、包装数量、生产日期、保质期、包装材料（与包装材料档案关联）、现场图片等信息。检测记录子模块负责记录检测日期、检测对象（与加工记录模块关联）、检测类型（微生物检测）、检测报告等信息。溯源码标签模块负责打印产品二维溯源码标签，标签内容包括二维码、产品名称、基地名称、企业名称、生产日期、保质期等。图9-12为加工包装管理模块和溯源赋码模块界面。

图9-11 溯源系统基地生产管理模块界面

图9-12 加工包装管理模块和溯源赋码模块界面

图9-12 加工包装管理模块和溯源赋码模块界面（续）

良好农业规范关键控制点管理主要处理良好农业规范规范点的输入和良好农业规范报表的输出。其中生成的良好农业规范报表可作为申请良好农业规范认证的原始数据凭证。图9-13为良好农业规范关键控制点管理模块界面。

质量溯源查询分为手机查询和网页查询，两者查询的内容是一样的，只是显示形式有差异。查询的内容可分为产品信息、加工信息、运输信息、种植履历、检测记录和图像存证六类。产品信息显示的内容有产品名称、类型、规格、等级、包装材料、采收日期、包装日期、生产商、地址、电话等。加工信息显示的内容有责任人、加工日期、卫生情况、现场图片等。运输信息显示的内容有运输日期、运输公司、驾驶员、车牌号、发车地、目的地。种植履历显示的内容有农事记录、灌溉记录、施肥记录、病虫防治等。检测记录显示的内容有检测名称、检测类型、检测机构、检测时间、检测结果、附件（检测报告）。图像存证是指将产品生产过程的相关现场照片、企业证书进行展示。图9-14为质量溯源查询模块界面。

图9-13 茶叶良好农业规范关键控制点管理模块界面

图9-14 公众质量溯源查询模块界面

系统实施主要分为以下8个过程。

（1）成立项目实施小组，辅导企业建立“茶园”到“茶杯”的全过程管理体系。结合企业基地的实际情况，建立茶叶生产良好农业规范关键控制点。

（2）以NY/T 1430—2007《农产品产地编码规则》为基础，结合企业管理的需要，对茶园进行分块管理，并建立15位地块编码，实现茶叶产地的地理标识。

（3）按茶叶良好农业规范相关标准对茶园的土壤、水质、空气等进行检测。根据良好农业规范关键控制点制定种植预案，实行农事操作的工单化管理，促进生产规范化。

（4）记录化肥、农药等农资产品来源信息和出入库情况。

（5）记录移载、施肥、喷药、除草、灌溉、采收、加工、包装、发货、运输等产品生产过程信息，包括作业日期、天气、内容、责任人、图像存证等信息。

（6）建立采前茶青检测、毛茶检测、精茶检测制度，实现第三方检测，保证产品质量。

（7）打印茶叶质量安全溯源码（一维、二维），对产品进行身份标识。呈报企业溯源数据，实现对产品全过程的可追溯，消费者可以根据产品的追溯码（条码）查询到该产品从种植、采收到加工、包装、贮运等全过程的所有信息。

（8）打印输出茶树种植原始记录，作为申报无公害食品、绿色食品、有机产品、良好农业规范认证的记录凭证。

该系统为茶叶企业提供了一套完整的基于良好农业规范的茶叶生产质量溯源管理方案，企业可以根据系统提供的种植预案指导茶农进行规范化生产，由事后检测转变为事前预案、过程管控，提高企业安全生产意识；对企业产品进行原产地标识，有助于消费者通过二维码了解产品产销的过程，获得茶叶产品的正确信息，有效保障消费者的知情权。图9-15为可溯源查询的茶叶产品与手机查询界面。

图9-15 可溯源查询的茶叶产品与手机查询界面