(二)生鲜农产品速冻技术装备
国内采用的速冻装置大致分为鼓风式速冻装备、间接接触式速冻装备、直接接触式速冻装备。鼓风式速冻装备包括隧道式速冻装备、螺旋式速冻装备、流态化速冻装备;间接接触式速冻装备涉及平板式、钢带式、回转式,其中平板式速冻装备应用更为广泛;直接接触式速冻装备包括浸渍式、喷淋式,其中基于液氮的直接接触式速冻设备应用为广泛。液氮喷雾、液氮浸渍等装置应用于草莓、白灵兹、青刀豆、西兰花等的保鲜,能够对其中的多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)活性产生明显影响。完全采用液氮冻结附加值不高的果蔬是不经济的,应考虑采用液氮制冷与机械制冷相结合的联合制冷方式。不同种类食品对速冻技术装备的要求有所差别,需对果蔬、水产品、兽禽类、方便食品的速冻工艺进行深入研究,科学确定特定种类食品的优速冻工艺。
(三)生鲜农产品冷冻冷藏技术装备
冷冻贮藏技术装备主要服务于肉类加工行业、水产品加工行业、果蔬类加工行业。肉类联合加工厂的生产性冷库库温设计多为 0℃或 –18~–20℃;前者用于冷却肉或低温肉制品暂存,后者用于冻品存储。水产加工厂生产性冷库的设计库温通常在 –20℃以下,产品用于出口时往往设为–23~–25℃。果蔬加工分为鲜销和深加工两类,鲜销的加工过程一般包括原料整理、分级拣选、包装、入库冷却冷藏等工序;深加工主要包括速冻和净菜,其中速冻生产在物料速冻前还涉及清洗、漂烫、冷却等工序,净菜生产涉及清理、清洗甚至消毒和鲜切等工序。鲜销类的果蔬加工厂主要包括冷却和冷藏两种模式;冷却模式用于短期暂存品种,主要是应季果蔬在采摘后快速冷却,或提供基于冰瓶、冰袋的保温包装,以便在随后的运输过程中减少损耗。果蔬冷冻冷藏设施与肉类联合加工厂类似,所不同的是速冻蔬菜加工厂的冷却环节采用冰水,速冻环节全部采用速冻机,自动化程度普遍高于肉类冷冻。
(四)生鲜农产品冷藏运输技术装备
目前,我国冷藏运输方式以陆地运输为主,公路冷链运输市场需求旺盛,运输货物周转量逐年递增。在市场需求增加、国家政策支持的情况下,我国铁路冷藏运输发展整体取得了突破性进展,铁路冷藏运输基础设施建设、铁路冷藏运输新线路开通、铁路冷藏运输时间优化等方面均有明显改善,铁路冷链物流的运送能力得到大幅提升,尤其是长距离冷藏运输优势日益明显。2016年,中国国家铁路集团有限公司发布的《铁路冷链物流网络布局“十三五”发展规划》提出,到 2020 年铁路冷藏运输量约为 2×107t,冷库容量规模约为 3×106 ~5×106 t,冷链物流营业总收入约为 500~700亿元;这些发展目标均已实现。随着“一带一路”倡议的实施,生鲜电商、跨境食品贸易等市场的崛起,铁路、水路、航空等冷藏运输方式将发挥更大的优势,多种方式相结合的冷藏运输模式将在冷链物流市场中发挥更重要的作用。
面临的主要问题
(一)产地化预冷设施匮乏
据统计,我国果蔬预冷率约为20%,其中绝大部分是通过冷库进行的。冷库不会配置化的预冷设施,多数建在批发市场内,导致预冷不及时、预冷时间长、预冷效率低。例如,海南省蔬菜预冷和冷藏周转率平均为9d,气温高、采后不能及时预冷、预冷时间长等因素严重影响了蔬菜品质。目前,产地预冷装备的化程度和数量都远无法满足果蔬产地预冷生产的需求。预冷设备自动化程度低、能耗大、生产成本高等,构成了制约预冷技术装备发展的主要原因。
(二)冷藏运输装备匮乏
保温车和冷藏车占我国现有公路冷藏运输装备总量的 85%,而保鲜车仅占 15%且占比呈下降趋势。随着居民生活水平提高,对生鲜农产品品质的要求日益增长,相应冷藏运输需求增大,保温车、保鲜车、冷藏车的合理比例应为20%、30%、50%。目前我国拥有冷藏运输车辆约1.8×105辆,冷藏车保有量逐年递增,但相比发达国家在保有量(特别是人均保有量)方面仍有较大差距。随着生鲜农产品产销量的增长,冷藏运输行业将迎来高速发展机遇,但冷藏运输车数量不足在一定程度上制约了行业发展。
(三)速冻技术装备落后
为了满足需求,近年来我国速冻机生产厂家研制出了多种形式的速冻机,占据了国内 90%以上的市场份额。国产速冻机在制造水平和设计水平上与国际先进产品相比仍存在较大差距,主要体现在制造工艺、自动控制、材料、可靠性、清洗装置等方面。国产速冻设备的主要问题是能耗大、故障率高,制冷系统能耗占据食品冷冻冷藏企业能耗的大部分,而速冻设备的能耗约占冷冻食品加工厂总能耗的30%~50%。
(四)关键技术研发滞后
我国冷链体系建设既有“后发优势”,也面临“后发陷阱”。“后发优势”指可以学习并应用发达国家的成熟技术,与市场需求、资本投入、完整的工业制造及工程建造体系共同构成我国冷链建设快速发展的物质基础;“后发陷阱”意味着可能形成技术路径依赖,反而不去探索更加符合国情的技术发展体系。我国冷冻冷藏行业面临难得的发展机遇,但除了二氧化碳制冷系统等个别技术环节,没有形成与发展总量相匹配的技术突破[10],成为制约行业发展由量变转向质变的一个关键因素。
(五)冷冻冷藏设施建设不规范
我国冷冻冷藏行业几乎全部采用蒸汽压缩制冷技术,相关制冷剂多是危化品。大量的多层土建冷库采用氨冷排管,氨制冷剂充注量往往多达数十吨甚至上百吨,如果存在建造不合标、设施老旧、管理不善等问题,发生安全事故的风险较高。受经济利益驱使,实际设施完全符合全程冷链要求的比例并不高,冷藏温度不达标、冷链“断链”、无任何卫生防护措施等现象比比皆是;不发生食品安全事故,也会损害食品品质。
(六)冷链基础设施建设不足
冷链的流通效率与全程冷链体系依赖于完备的冷链基础设施建设。目前,我国冷链运输设施建设水平不高,公路、铁路、水运网络难以实现无缝对接;缺乏以信息技术为核心,以储运设备机械化、包装自动化等为支撑的现代化物流装备技术体系,使得冷链“断链”现象严重且难以避免。
发展规划与重大工程
(一)发展规划
冷链储运装备的发展依赖于关键技术的突破。本研究根据德尔菲法的调查结果,统计形成了我国生鲜农产品冷链储运装备关键技术清单(见图3),主要包括产地冷加工、冷藏储存、冷藏运输、冷藏销售、全程冷链等 5 个一级技术以及 29 个具体的二级技术。
图 3 我国生鲜农产品冷链储运装备关键技术
未来 30 年,我国生鲜农产品冷链储运技术装备的发展分为 3 个阶段,即 2020—2025 年、 2025—2035年、2035—2050 年。每一阶段都有相应的发展规划、关键技术、重点任务、重大工程(见图4),能够支持生鲜农产品冷链储运技术装备的稳步、有序、可持续发展。