茶叶质量安全追溯技术的研究现状与前瞻

茶叶质量安全追溯技术的研究现状与前瞻

蒋敏　单兴兰　吴彬　姜宗德　郭锐　夏小波

(安徽农业大学茶树生物学与资源利用国家重点实验室　２３００３６)

摘要:茶叶质量安全状况是影响茶叶消费决策的重要因素ꎬ不仅关乎茶产业发展的质量、层次和经济效益ꎬ更与消费者身心健康密切相关ꎮ运用现代茶叶质量安全追溯技术可以有效地跟踪、监督茶叶生产经营中存在的安全隐患和相关问题ꎬ从而在一定程度上调控、解决茶叶质量安全问题ꎮ分析当前我国茶叶质量安全面临的主要问题和应对措施ꎬ综述茶叶质量安全追溯技术的研究现状ꎬ并根据茶叶技术和现代新兴科技发展的大趋势提出未来展望ꎮ

关键词:茶叶质量安全ꎻ追溯技术ꎻ现状　　茶叶质量安全问题是食品安全中重要的一环ꎬ关乎国计民生ꎬ不仅涉及茶叶消费端ꎬ更是广泛涉及茶食品、茶饮料以及茶叶深加工与综合利用等茶叶产业链ꎮ其还是影响我国高端茶ꎬ尤其是限制有机茶生产的重要因素ꎬ更是影响我国茶叶出口的一大关键因素ꎮ因此ꎬ茶叶质量安全问题理应受到关注和重视ꎬ从技术角度构建茶叶追溯系统已成为迫切在茶叶质量安全追溯领域的研究现状ꎬ并提出了未来展望ꎮ

需要解决的问题[１]ꎮ本文重点阐述了各种新兴技术

全问题的因素包括茶苗或者茶树品种参差不齐ꎬ混合培植ꎻ茶叶采摘标准不一致ꎬ影响成品茶品质ꎻ病虫害防治环节过度使用农药、化肥使用过度等ꎬ会导致农残超标等问题ꎮ

第二ꎬ茶叶生产加工环节ꎮ生产工艺、监督管理、技术设备、基础设施环境和卫生条件、添加剂(化学原料等)的使用、茶叶包装材料等均会造成茶叶质量安全问题ꎬ如二次污染问题、清洁问题、添加剂问题、杂质或尘土问题等ꎮ

第三ꎬ茶叶流通、经销环节ꎮ该环节也存在一些质量安全隐患ꎬ如非法添加、以次充好、假冒伪劣、新茶陈茶混杂、二次污染等ꎮ

另外ꎬ在茶叶交易、服务过程中也会造成茶叶二次污染等问题ꎮ总体来看ꎬ我国茶叶质量安全主要面临着农药残留、重金属、铅、氟、有害微生物、尘土、杂质、大气污染(如汽车尾气等)等方面的问题ꎮ对于茶叶质量安全问题要在茶叶生产种植、加工、贸易、流通、服务等全环节做好相应的控制措施ꎮ

１　茶叶质量安全领域面临的主要问题

茶叶质量安全问题是长期以来我国茶产业客观

存在的问题ꎬ也是亟待解决的关键问题ꎮ其被广泛关注是在２０世纪９０年代末期ꎬ尤其是茶叶农残超标、重金属等问题是消费者长期关注的焦点问题ꎬ这也是早期茶叶质量安全所面临的主要问题ꎮ

近年来ꎬ随着经济社会的快速发展ꎬ人们生活水平的提升ꎬ物质消费得到极大满足ꎬ所带来的环境污染问题也在影响着茶叶质量安全ꎬ如土壤污染、大气污染、水污染、重金属污染、生活污染等对茶叶种植、茶叶生产加工、茶叶流通消费等诸多环节造成了较大的安全隐患ꎮ当前ꎬ茶叶质量安全问题主要来自以下三个环节ꎮ

第一ꎬ茶叶种植管理环节ꎮ可能会造成质量安

２　茶叶质量安全问题的主要解决措施

随着人们对健康需求的日益提高ꎬ对食品安全问题重视程度也越来越高ꎬ茶叶品质和茶叶安全问题也成为茶叶企业、茶农和相关茶叶行业组织协会首要解决的问题ꎮ如上所述ꎬ针对茶叶质量安全问题ꎬ可以从茶叶种植、茶园管理的源头端ꎬ生产加工、

资助项目:安徽省茶叶产业技术体系建设专项ꎻ安徽省重点教学研究项目(２０１８ｊｙｘｍ１１５５)ꎮ

技术装备等的技术端ꎬ以及流通、消费和服务的终端等环节分别进行控制、解决ꎮ正如陈宗懋院士所提出的应对措施:“一是从源头上解决ꎬ普及茶园安全质量的知识ꎻ二是在技术上解决ꎬ根据茶叶卫生质量问题ꎬ及时在技术上予以调整和解决ꎻ三是建立健全茶叶卫生质量保证体系ꎬ同时加强对科技投入”[２]ꎮ

当前ꎬ业界应对茶叶质量安全问题的主要措施有如下几方面:

􀅰３０􀅰蚕桑茶叶通讯　　　　　　　　　　　　　　　总第２０５期

目前ꎬ在农产品追溯编码技术上ꎬ国际上普遍使用ＥＡＮ.ＵＣＣ技术(系统)ꎬ这在国内茶叶质量安全追溯领域也得到了广泛应用ꎮ毕然提出了“基于Ｎｅｔ平台和相关技术ꎬ将茶叶生产过程中搜集整理系统框架综合使用Ｃ/Ｓ和Ｂ/Ｓ相结合的方式ꎬ综合实现茶叶质量数据信息的采集、处理、存储、管理和胡国强等运用ＮＦＣ技术(近距离无线通信技术)对整个供应链流程进行数据采集ꎬ并进行系统分析ꎬ结共享”[４]ꎬ从而实现茶叶生产全流程的追溯管理ꎮ到的相关数据信息保存在网络数据管理仓库之中ꎬ

一是建设生态茶园、有机茶园ꎬ充分利用光、热、水、土资源ꎬ构建自然生态系统ꎬ在除草、施肥、杀虫、耕作等各个环节应尽量采取天然(物理)手段ꎬ减少农业化学品的使用ꎬ从源头上控制药物、重金属等的残留ꎮ

二是采用农药降解方法ꎬ在茶叶生产、采摘、加工等各环节ꎬ进行一定程度的农药降解、蒸发ꎮ

三是采用机械化采摘技术ꎬ减少二次污染ꎬ减少人为因素ꎮ

四是建立诚信体系、监督体系ꎬ如采用茶叶追溯系统、监控设备信息传输以及建设高标准的开放式工厂等ꎮ

五是加强对加工过程的有效管控ꎬ更新机械设备ꎬ提升茶叶生产标准ꎬ加强安全卫士管理和监督等ꎮ同时加强茶叶质量监督检验ꎬ构建完善的质检体系ꎮ

六是采取茶园病虫害绿色防控技术等ꎮ随着各项措施的推进ꎬ我国的茶叶质量安全问题正逐步得到有效控制ꎮ据国家茶叶质量监督检验中心发文表示:“大量数据表明ꎬ我国茶叶农残合格率很高ꎬ农药残留总体合格率高于９６％ꎬ其中按照食品安全国家标准判定的合格率高于９８％ꎮ政府对茶叶监管严格ꎬ消费者不必担忧茶叶安全问题ꎻ从发展趋势看ꎬ茶叶会越来越安全”[３]３　茶叶质量安全追溯技术的研究现状

ꎮ

建立高效的茶叶质量安全追溯体系是有效监督、管控茶叶生产全流程的重要手段ꎬ可实现对茶叶种植、茶叶加工、茶叶仓储、茶叶流通、茶叶销售全流程的跟踪追溯ꎬ具有重要的应用价值和前景ꎬ受到政府、茶叶生产企业、茶农的普遍重视ꎬ并得到了一定程度的推广ꎮ随着现代科学技术的发展ꎬ尤其是新技术的兴起ꎬ如大数据技术、物联网技术、云技术、互联网风控技术等ꎬ极大地推动了茶叶质量安全追溯技术的发展、更新ꎬ提升了先进性和应用性ꎮ

合ＭｙＳＱＬ数据库管理系统和Ａｐａｃｈｅ服务器实现追溯系统模块功能ꎬ设计了基于ＮＦＣ技术的茶叶质量安全追溯系统[５]ꎮ顾淑红等[６]研究了基于ＲＦＩＤ技术的茶叶追溯系统ꎬ运用ＲＦＩＤ技术获取栽培、加工、装运和追溯这四大环节的数据信息ꎬ并且在品质认证下利用编码内容编写ＲＦＩＤ标签ꎬ然后识别标签即可ꎮ毛林等[７]设计了基于ＳａａＳ的茶叶质量追溯系统ꎬ采用Ｊ２ＥＥ－ＭＶＣ软件分层设计来实现Ｂ/Ｓ多层架构ꎬ通过云环境(ＩａａＳ、ＰａａＳ、ＳａａＳ)进行部署ꎮ实现茶叶生产全程的实时有效监控、无遗漏跟踪ꎮ

集成大数据、云存储、图像技术、移动ＡＰＰ应用技术的茶叶质量安全追溯操作系统具有移动便捷、实时监测、高效传输、全程跟踪、分类管理等诸多优点ꎮ熊丽娜等[８]设计了基于数据库技术的茶叶质量安全追溯ＡＰＰꎬ运用数据库技术建立包括种植基地、生产基地、检测机构和经销网络等茶生产链上的４个基础数据库ꎬ结合ＥＡＮ.ＵＡＡ编码技术实现茶叶生产链上数据的统一编码与采集ꎬ从而实现全流程追溯跟踪ꎮ葛迪设计了结合移动计算和图像分析的茶叶质量鉴定方法ꎮ该方法以Ａｎｄｒｏｉｄ操作系统为平台ꎬ结合ＭＡＴＬＡＢ图像分析技术ꎬ开发出面向移动商务特色农产品质量追溯系统ꎬ集成到大别山特色农产品电子商务平台ꎬ从而实现了对茶叶图像的移动获取和动态处理ꎬ消费者扫描二维码可以直接查询茶叶溯源信息[９]物联网结合互联网技术在茶叶质量追溯系统设ꎮ

计中得到了最为广泛的运用ꎮ阳琼芳等[１０]利用农业部农垦农产品质量溯源体系及农业物联网系统架构ꎬ设计出基于物联网的茶叶质量溯源系统架构ꎬ并集成传感网技术、视频识别(ＲＦＩＤ)技术、二维码技术等物联网技术研究溯源系统实现的技术路径ꎮ孙华峰[１１]研究了ＷｅｂＧＩＳ在茶叶质量安全追溯中的应用设计ꎬ借助ＡｒｃＳＤＥ空间数据引擎技术ꎬ将茶叶

　２０２０年第１期　　　　　　　　　　　　　蚕桑茶叶通讯的属性数据信息ꎬ以及其产地环境的空间数据信息等整合起来ꎬ达到使产业属性及空间数据信息的有机统一ꎬ为用户提供茶叶属性空间数据信息的统一查询服务ꎮ

网、遥感等技术打造信息化、智慧追溯系统等ꎮ同时ꎬ尖端大数据技术、云计算、数字化手段、机器人与自动化系统、图像分析、ＧＩＳ(地理信息系统)、遥感技术等新兴技术也将与茶叶质量安全追溯技术结合ꎬ实现茶叶质量安全追踪技术的变革和升级ꎬ从而提升茶产业发展的质量和效益ꎬ推动茶业经济的可持续健康发展ꎮ

参考文献

􀅰３１􀅰

４　总结与展望

当前茶叶质量安全追溯系统的开发应用仍是以

ＥＡＮ.ＵＣＣ技术、物联网技术为主ꎬ结合互联网技术ꎬ广泛应用于茶叶安全监督管理之中ꎮ随着现代新技术的更新、演进ꎬＷｅｂＧＩＳ技术、ＳａａＳ技术、ＲＦＩＤ技[１]徐丹ꎬ梅菊芬.中国茶叶质量安全追溯技术研究进展术和ＮＦＣ技术ꎬ以及其他技术手段也逐渐运用于茶叶追溯中ꎬ极大地提升了茶叶质量安全追溯的先进性、应用性与价值前景ꎬ为茶叶质量安全建设赋能ꎬ作出了积极贡献ꎮ但还要加大技术推广力度ꎬ构建完善的茶叶质量安全追溯体系ꎬ建立更有效的监督、管理体系ꎮ

现代科学技术是推动茶产业高质量发展和茶业经济腾飞的核心驱动力ꎬ将前沿信息科技应用于茶叶质量安全追溯、技术创新等环节ꎬ可极大提升茶业现代化水平和科技含量ꎮ根据茶叶科技发展的大方向和现代科学技术发展的大趋势ꎬ笔者提出大胆设想:现代尖端前沿新兴科技将会越来越多地运用于茶叶质量安全追溯体系的建设中ꎬ如运用新一代５Ｇ通讯技术构建数字化茶业全链追溯系统ꎻ应用植保无人机实现茶园病虫害等方面空中监测和茶叶种植管理的前端跟踪ꎻ区块链技术应用于茶叶流通、贸易平台建设和茶叶追溯建设等领域ꎻ此外ꎬＡＩ(人工智能)技术也将在通过构建“人机互动＋云上协作”的模式运用于现代茶产业发展中ꎬ同时用于茶叶质量安全追溯中ꎬ并结合ＶＲ技术ꎬ增强现实感和体验感ꎬ实现三维虚拟现实追踪溯源ꎻ集成物联网、互联

[Ｊ].[２]陈宗懋热带农业工程.我国茶叶卫生质量面临的问题和对策ꎬ２０１４ꎬ３８(５):２４~２７.通报ꎬ２００１ꎬ２３(１):７~１０.

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ꎬ２０１８ꎬ４６(４):１９７的茶叶质量安全追溯系统的设~２００.究[６][Ｊ].顾淑红福建茶叶ꎬ花均南ꎬ２０１６ꎬ３８(４):４９.基于ＲＦＩＤ技术的茶叶物流追溯系统研~５０.

[７]统研究毛林[Ｊ].ꎬ成维莉安徽农业科学ꎬ夏伟伟ꎬꎬ２０１９ꎬ４７(６):２４３等.基于ＳａａＳ的茶叶质量追溯系~２４４ꎬ２４９.[８]量安全追溯熊丽娜ꎬＡＰＰ李亚莉设计ꎬ邓秀娟[Ｊ].食品安全质量检测学报ꎬ等.基于数据库技术的茶叶质ꎬ２０１６ꎬ７(６):２葛迪５５５.~面向移动商务的茶叶质量追溯方法研究２５５９.徽农业大学[９]ꎬ２０１５.

[Ｄ].安[１０]及技术路径阳琼芳[Ｊ].ꎬ江立庚农业研究与应用.基于物联网的茶叶质量溯源系统架构ꎬ２０１５(４):６２~６５.[Ｊ].[１１]福建茶叶孙华峰.ꎬ２０１７ꎬ３９(３):２３浅析ＷｅｂＧＩＳ在茶叶质量安全追溯中的应用

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