关于我国冷链物流技术的发展状况及冷链设备的思考
2018-10-20 14:48:40   来源:   评论:0 点击:

冷藏系统是保证易腐产品质量最重要的保障技术措施。通过分析国内蔬菜、水果、肉产品、水产品、冷饮等易腐产品的市场发展趋势,指出发展冷藏链技术是保证我国易腐产品可持续发展的重要保障。冷链物流设施的配置是

冷藏系统是保证易腐产品质量最重要的保障技术措施。通过分析国内蔬菜、水果、肉产品、水产品、冷饮等易腐产品的市场发展趋势,指出发展冷藏链技术是保证我国易腐产品可持续发展的重要保障。冷链物流设施的配置是否合理对于提高冷链物流效率具有重大的影响,所以又介绍了冷链中的关键设备。
中国是果蔬生产大国,每年的果蔬产量达4.86亿t,位居世界前列。而山东省在全国又是果蔬生产大省,2006年山东省水果栽培面积73.33多万hm2,占全国栽培面积的18.1%,产量1 258.8万t,占全国总产量的13.6%。其中苹果栽培面积34万hm2,产量669万t,面积和产量分别约占全国的18.1%和27.9%。2006年全省蔬菜栽培面积184.77万hm2,占全国栽培面积的10.4%,产量8 309.3万t,占全国总产量的15.2%。但因农业组织化程度低,果蔬采收和流通设施落后,果蔬优质率低,造成腐损现象严重。每年因无法实现产地预冷及冷链流通,加上储藏方式和消费方式原始,果蔬产品在流通环节中的损失就高达25%~30%,经济损失达到1 000亿元以上。而发达国家的果蔬损失率平均水平已控制在5%以下,美国的水果蔬菜在物流环节的损耗率仅有1%~2%。与发达国家相比,中国果蔬在物流过程中还存在着冷链技术集成不完善、缺乏相关设备和材料等问题。因此,研究现代果蔬物流中冷链技术集成创新已经成为迫切需要解决的课题之一。
1.冷链的概念
   冷链是指食品从产地收购或捕捞后,在加工、储藏、运输、批发配送和零售过程中,各环节始终处于规定的低温状态。配有专门设备,保证食品质量安全、减少食品损耗、防止污染的特殊供应链系统。冷链物流就是把易腐、生鲜食品的生产、运输、销售、经济和技术等各种问题集中起来考虑,协调相互间的关系,以确保易腐食品在加工、运输和销售过程中的质量和安全,是具有高科技含量的一项低温系统工程[1]。
目前冷链适用的食品范围包括:
       初级农产品:蔬菜、水果;肉、禽、蛋;水产品;花卉产品。
       加工食品:速冻食品;禽、肉、水产等包装熟食;冰淇淋和奶制品;快餐原料。
       特殊商品:药品。
      食品冷链是随着科学技术的进步、制冷技术的发展而建立起来的,是以冷冻工艺学为基础,以制冷技术为手段,在低温条件下的物流现象。因此冷链建设要求把所涉及的生产、运输、销售、经济和技术性等各种问题集中起来考虑,协调相互间的关系,以确保易腐食品在加工、运输和销售过程中的安全,它是具有高科技含量的一项低温系统工程。
      冷链物流应遵循“3T原则”:产品最终质量取决于冷链的储藏与流通的时间、温度和产品耐藏性。“3T原则”指出了冷藏食品品质保持所允许的时间和产品温度之间存在的关系。由于冷藏食品在流通中因温度的变化而引起的品质降低的累积和不可逆性,因此对不同的产品品种和不同的品质要求都有相应的产品控制和储藏时间的技术经济指标。
       2.冷链的构成
       食品冷链由冷冻加工、冷冻贮藏、冷藏运输及配送、冷冻销售四个方面构成。
       2.1冷冻加工:
       包括肉禽案、鱼类和蛋类的冷却与冻结,以及在低温状态下的加工作业过程;也包括果蔬助预令各种速冻食品和奶制品的低温加工等。在这个环节上主要涉及冷链装备是冷却、冻结装置和速冻装置。
       2.2冷冻贮藏:
      包括食品的冷却储藏和冻结储藏,以及水果蔬菜等食品的气调贮藏,它是保证食品在储存和加工过程中的低温保鲜环境。在此环节主要主要涉及各类冷藏库/加工间、冷藏柜、冻结柜友家用冰箱等等。
       2.3冷藏运输:
       包括食品的中、长途运输及短途配送等物流环节的低温状态。它主要涉及铁路冷藏车、冷藏汽车、冷藏船、冷藏集装箱等低温选输工具。在冷藏运输过程中,温度波动是弓!起食品品质下降的主要原因之一,所以运输工具应具有良好的性能,在保持规定低温的同时,更要保持稳定的温度,远途运输尤其重要。
       2.4冷冻销售:
      包括各种冷链食品进入批发零售环节的冷冻储藏和销售,它由生产厂家、拙发商和零售商共同完成。随着大中城市各类连锁超闹的快速发展,各种连锁超市正在成为冷链食品的主要销售渠道,些零售终端中,大量使用了冷藏/冷冻陈列
柜和储藏库,它们成为完整的食品冷链中不可或缺的重要环节[2]。
       3.冷链的特点
       由于食品冷链是以保证易腐食品品质为目的,以保持低温环境为核心要求的供应链系统,所以它比一般常温物流系统的要求更高,也更加复杂。
      首先,比常温物流的建设投资要大很多,它是一个庞大的系统工程。
      其次,易腐食品的时效性要求冷链各环节具有更高的组织协调性。
      第三,食品冷链的运作始终是和能耗成本相关联,有效控制运作成本与食品冷链的发展密切相关。
      4.我国冷链物流存在的问题
      4.1食品冷加工良莠不齐
      据估计,目前全国每年生鲜食品冷加工(慢冻、速冻、冷藏和冷保鲜)量为800-1100万t,占生鲜食品总产量的2%左右.其中冷冻、冷藏食品年生产量约350万t,年增长率达25%[3].厂家提供的水产类、畜禽肉类、果菜类和调理食品等四大类近200个冷冻、冷藏品种,发展虽迅猛,但在冷加工品种、数量、质量、包装及管理等方面尚存在一些隐患.其一,宏观管理失控致使行业管理混乱,产品质量低下[4],相关生产、运输、销售等的标准和法规的制定相对滞后.其二,产品质量无章可循,品种单调,重复现象严重.其三,销售条件欠缺。
       4.2冷藏业的发展仍处于无序状态
      目前全国冷库的实际利用率尚不足40%.在冷库建设中还存在一些误区,重视肉类低温冻结冷库的建设,忽视果蔬高温保鲜冷库建设;重视城市经营性冷库建设,忽视产地加工生产性冷库建设;重视大中型冷库发展及管理,忽视批发销售小冷库的发展及管理[5]。
       4.3冷藏运输工具相对落后.
       主要表现在冷藏运输工具比较单一且发展不平衡,冷藏运输能力明显不足.据统计,目前全国每年需调运的易腐货物约4000万t,由铁路调运的易腐货物量约1000万t,而用冷藏列车运输的货物只占铁路调运的易腐货物总量的25%,这些冷藏列车仅占全国总运营车辆的2%.公路调运易腐货物的规模、数量有限,冷藏保温汽车总保有量仅近20 000辆(其中冷藏汽车约占15%).而全国水路运输易腐货物量更是不足,约占每年总需调运量的1%,即40万t左右,其中全国各型冷藏运输船仅200艘,总容量仅为10万t[5]。冷藏运输设备在数量上和质量上都比地面冷藏设施差,作为食品冷藏运输的先导环节的专用冷却站尚是空白.在各种运输方式上,冷藏运输能力也很不协调,各种冷藏运输工具的发展方向、重点以及步骤等缺乏统筹规划,宏观指导和微观支持的机制没有建立.冷藏运输仍是冷链最薄弱的环节。
        4.4冷配送技术落后
       冷藏保鲜装置和冷藏陈列柜在大中城市中较大型的商场、食品超市或冻品专卖店配置较为齐全,但小城镇和农村市场的冷藏设备配置发展较缓慢.且国产冷柜质量参差不齐,性能不稳定,造成冷链中断.而进口冷柜价格又昂贵,令商家却步.我国目前能耗少的冷柜产品也仅达欧盟的B、C级能耗水平.食品冷藏柜设施运行服务队伍尚未走向专业代,独立化。
     5.冷链贮运的关键设备
     5.1冷链物流中心
     5.1.1土建式冷库
     目前国内在建的数万吨级以上的大型冷库,基本采用的都是土建式冷库,其建筑一般是多楼层,钢筋混凝土结构,在结构内部再用PU夹芯冷库板组装冷库,或使用PU喷涂四周的方式建造。这种使用PU喷涂的建设方式在国内已使用了40年以上。
       5.1.2装配式冷库
       前几年,装配式冷库在国内一般用于小型拼装冷库,近几年随着钢结构在许多大型建筑中广泛使用,大型的钢结构装配式冷库也在陆续建设。大型钢结构冷库柱网跨度大、柱子较小、施工周期短,更适合内部物流设备设施的规划,如货架布局、码头设备规划、内部叉车物流动线现划等。
      5.1.3库架合一结构
      随着货架系统在物流中心的广泛使用,国外一些大量存储的自动仓储冷库、
多层高位货架冷库在2030年前已大量采用库架合一结构进行建设。同时,在非货架区域配合采用PU夹芯库板拼装在钢结构外侧的施工方式,整体建成室外型冷库。目前在国内,由于其施工水平、工程细节及精准程度要求较高,在冷库建设方面此种结构方式建造较少。库架合一结构由于物流中心内部没有柱网,可以达到单位面积存量最大化及物流动线最顺畅化。
       5.2制冷系统
       5.2.1制冷系统在冷链物流的投资中占有较大比重。在冷媒的选择方面,国内主要使的是氨系列或氟系列的冷媒。另外,在较高温层,如12摄氏度作业区,还可规划使用二次冷媒,如冰水或乙二醇。
       5.2.2制冷系统是由一系列的设备依统筹设计组装、安装而来。一般可区分为:制冷主机(主要包括:机头、压力容器、油分离器、阀件等)、制冷风机(由不同的布局方式及数量、除霜设计方式,进行不同的选择配置,比如:电热除霜、水除霜、热气除霜)、控制系统(由一系列的阀件、感应装置、自控装置及控制软件等组成)、管路与阀件系统(一般依设计配置)。
      5.2.3与制冷系统配套的还有压力平衡装置、温度感应装置、温度记录装置、电器设备等。
       5.3存储及相关设备
       5.3.1与常温物流中心相同,冷链物流中心内部存储同样需要各型货架或自动化立体仓库系统( AS/RS )。在国外,食品类商品不允许直接堆叠在地面,必须使用塑料托盘,使用货架存储。各型货架,从自动仓库使用的20多米的高位货架,到拆零拣货使用的流力架,在冷链物流中心均有大量使用。与常温货架不同的是,低温库内使用的货架对钢材的材质、荷重、货架的跨度设计均有特殊要求。
       5.3.2为配合存储,满足生鲜食品的特殊要求,冷链物流中心的仓储库内会配置臭氧发生器、加湿器、新风机、二氧化碳发生器、其他特殊气体发生器等配套设备。
       5.4冷库用专业门组及库板工程
       5.4.1各型门组在冷链物流中心起着至关重要的作用,对冷链物流中心的能耗影响较大。比如:冷冻库使用的电动平移门、封闭式低温月台区使用的滑升门、人员进出门等,都需要足够的保温性能与气密性。此类门组属于低温专业用门。
       5.4.2与门组配套的各型防撞杆。
       5.4.3冷冻、冷藏库建设使用的聚胺脂库板也是冷链物流建设的关键材料。
       5.5冷链物流月台设备设施
      主要包括:月台各型门罩或门封、月台调节板(电动、手动)、月台防撞设施、月台车辆尾门机坑。
       5.6搬运设备
     冷链物流中心内部的搬运设备主要有各型叉车,如高位货架库内的前移式叉车、步行式叉车、电动托盘车、油压托盘车,以及自动仓库内的堆垛机等等。一般清况下,这些搬运设备需是耐低温的专用型设备。
与自动仓库及物流动线配合的皮带式或滚轮式的流水线也属于冷链物流中心内部的搬运设备。
        5.7物流容器
       冷链物流的目标商品一般是食品类和药品类商品,托盘一般需要使用塑料托盘。
      除塑料托盘外,冷链物流容器还有:蓄冷箱、物流箱、笼车、物流筐、台车以及与商品特性需求配合的物流容器。
       5.8分拣设备
      包括自动分拣机、DPS电子标签拣货系统、RF挑选系统,自动台车等,常温物流中心使用的设备在低温物流中心同样需要使用,对这些设备同样有低温环境适应性的要求。
      除了上述硬件设备设施外,同常温物流中心一样,还需要物流管理软件,如WMS(仓库管理系统)。
     6.结语
      冷藏链系统是保证我国易腐产品可持续发展的前提。推广产地预冷和冷藏运输技术,是我国冷藏链系统运用中的关键问题,可以解决冷藏链运用中的“瓶颈”。新技术的运用是保证我国冷藏链系统与国际技术标准相衔接的唯一方法,只有这样才能增加我国易腐产品的“时空”价值,提升国际竞争力。

 

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