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編者按：我國人口眾多，既是生鮮農產品的消費大國，也是生產大國，形成了“西果東送”和“南菜北運”農產品流通格局。冷鏈儲運技術裝備是維持生鮮農產品品質并提高流通效率的重要途徑，對于保障食品安全、提高農業收入具有重要意義。

中國工程院院刊《中國工程科學》2021年第4期刊發《生鮮農產品冷鏈儲運技術裝備發展研究 》，在分析我國冷鏈儲運技術裝備需求的基礎上，梳理了我國冷鏈儲運技術裝備的發展現狀，總結了我國生鮮農產品冷鏈儲運技術裝備相比于發達國家存在的差距與問題，研判了我國生鮮農產品冷鏈儲運技術裝備發展的關鍵技術、重點任務、重大工程。針對我國生鮮農產品冷鏈儲運技術裝備存在的問題，提出了發展規劃“三步走”技術路線，以期我國生鮮農產品冷鏈儲運技術裝備到 2025 年能夠初步實現高效化與標準化，到 2035 年能夠實現信息化與智能化，到 2050 年能夠實現智慧化與無人化。

前言

近年來，隨著人們對食品品質和安全的重視以及各級政府的大力支持，我國生鮮農產品冷鏈儲運技術裝備得到了快速發展。冷鏈儲運在迅速崛起的同時，也暴露出技術水平低、安全隱患多、冷藏運輸設備匱乏、物流信息“斷鏈”等一系列問題。此外，新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）疫情的發生，對冷鏈行業的發展提出了新的挑戰。為保證冷鏈流通中的食品安全，亟需研究具有殺毒抗菌功能的冷鏈技術，發展安全高效的全程冷鏈技術裝備體系。

冷鏈儲運技術裝備主要分為冷加工技術裝備、冷凍冷藏技術裝備、冷藏運輸技術裝備、冷藏銷售技術裝備。在果蔬冷加工方面，現階段我國仍以浸入和噴淋的預冷方式為主，對于肉類則主要采用螺旋預冷機進行預冷。在速凍環節，基于液氮的直接接觸式速凍技術裝備應用為廣泛。我國冷凍冷藏技術裝備發展較早，果蔬冷凍冷藏的自動化程度要高于肉類，但仍存在很多問題。冷藏運輸裝備技術匱乏是目前制約我國冷鏈發展的主要因素；冷藏運輸方式主要以陸地運輸為主，隨著“一帶一路” 倡議的實施，生鮮電商、跨境食品貿易等市場的崛起，鐵路、水路、航空等冷藏運輸方式將發揮更大作用。

發展生鮮農產品冷鏈儲運技術裝備，是貫徹新時代高質量發展的必然要求，也是實現健康中國的重要保障。目前，有關我國生鮮農產品冷鏈儲運技術裝備發展的研究還較少。本文在對我國生鮮農產品冷鏈儲運技術裝備進行需求分析的基礎上，結合發展現狀，梳理我國與世界先進水平之間存在的差距及面臨的主要問題；總結冷鏈儲運技術裝備未來發展的關鍵技術、重點任務、重大工程，以期為面向 2050 年的行業重點發展方向提供論證支撐。

冷鏈儲運技術裝備需求分析

（一）宏觀需求

我國人口眾多，既是生鮮農產品的消費大國，也是生產大國。西部地區擁有得天獨厚的自然條件，是優質的農產品生產基地；為解決西部地區農產品 “滯銷浪費”、東部地區“短缺價高”問題，我國形成了典型的“西果東送”農產品流通格局。北方地區冬季氣候寒冷，無法進行正常的農作物耕種，但人口較多、果蔬需求量大；為緩解冬春淡季果蔬的供需矛盾，廣西、海南、云南等省份積極支持“南菜北運”發展。據調查，我國每年生鮮農產品的總調運量超過 3×108 t，綜合冷鏈流通率僅為 19%；食品在流通環節中的損失嚴重，以果蔬、肉類、水產品為例，流通腐損率分別為 0%~30%、12%、15%。大量生鮮農產品在產銷過程中的損耗和變質，造成了社會資源的巨大浪費，每年直接經濟損失高達 6800 億元。為了降低流通過程中的腐損率，必須對生鮮農產品的生產、加工、儲藏、運輸、銷售等各環節的溫度進行嚴格控制，冷鏈儲運技術裝備是降低生鮮農產品流通損耗率、保障食品品質及安全的重要保障。

（二）技術需求

1. 冷鏈環境**控制技術裝備

冷藏儲運環境對生鮮農產品品質的影響很大，表征環境的主要參數有溫度、濕度、氣體濃度、風速、壓力、光強度及相關參數的波動等。不同種類生鮮農產品的冷藏儲運環境各不相同，需要開展冷藏儲運環境下的生鮮農產品品質研究，探究不同冷藏儲運條件、不同成熟度果蔬、不同加工工藝生鮮農產品的品質變化規律，為冷凍冷藏工藝、冷鏈裝備研發提供定理論基礎。綜合運用制冷系統容量調節、均勻供冷末端設備、氣流組織優化等技術，發展儲運環境參數控制的冷鏈儲運裝備。

2. 冷鏈環保化、節能化技術裝備

研制環保、高效、可持續的冷鏈儲運裝備是當前冷鏈行業的重要任務。在尋求零消耗臭氧潛能值（ODP）、低全球變暖潛能值（GWP）環保制冷工質的同時，還應注重與新工質相對應熱力循環的基礎研究，提高制冷系統能效。大力發展低溫環境強化換熱、低溫環境下蒸發器抑霜除霜、物理場輔助凍結、變容量制冷、冷熱一體化、可再生能源和自然冷能利用等技術，開發全程冷鏈各環節高效冷鏈裝備。

3. 冷鏈自動化、信息化、智能化、智慧化技術裝備

隨著大數據和人工智能（AI）的快速發展，自動化、信息化、智能化、智慧化將是未來冷鏈儲運技術裝備的發展方向。發達國家在冷鏈儲運技術裝備方面已經具備先進技術與管理經驗，如美國、日本以及一些歐洲國家積極發展將智能化技術與傳統冷庫技術相結合的智慧冷庫，實現智能化、無人化、高效化生產經營管理。我國在冷鏈自動化、各環節監控與管理方面有著重大需求，同時在第五代移動通信（5G）、大數據、AI 等方向具有一定技術優勢，應把握機遇，努力達到水平。

4. 冷鏈殺毒抗菌技術裝備

2020 年 6 月，新發地農產品批發市場出現的 COVID-19 疫情讓食品安全問題受到社會廣泛關注，為我國冷鏈行業帶來了新的挑戰。肉類和水產冷凍保質需要的低溫條件，客觀上為 SARS-CoV-2 病毒存活提供了有利條件。因此，亟需研究具有殺毒抗菌功能的冷鏈技術，發展安全高效的全程冷鏈技術裝備體系，實現生鮮農產品病毒消殺和品質保障，進而有效控制流行性疾病通過冷鏈的傳播，提升食品安全和公共衛生水平。

我國冷鏈儲運技術裝備發展現狀

（一）生鮮農產品冷加工技術裝備

我國是世界大的果蔬生產與消費國家；果蔬成熟采摘后，往往不經過預冷處理而直接在常溫下進行長途運輸，使得果蔬采后流通損失嚴重。據調查，江蘇省、天津市、海南省等地采用向冷水池中投入冰塊的方式使水溫接近 0℃，然后采用人工方式將裝有疏菜的塑料筐浸入冰水池中，以此實現蔬菜的預冷；廣州市從化華隆果菜保鮮有限公司利用接觸式冷水冷卻裝備（見圖 1）對荔枝進行產地冷水預冷；山東省煙臺市采用噴淋式冷水預冷裝備來預冷櫻桃，且不斷對預冷技術裝備進行改進，推廣應用到省內的五蓮縣、厲家寨、泰安市以及河南省、陜西省、四川省等櫻桃產區。

圖 1 果蔬冰水預冷設備

隨著國家經濟的持續增長，近些年我國畜禽年產總量持續保持在 8×107 t。工程領域圍繞肉禽冷卻工藝相關的設備技術開展研究，如豬胴體分段冷卻技術，可使冷卻階段的干耗減少 30%~50%。建造常規冷卻間所需的設備、材料和技術都實現了國產化，但為了提升自動化水平、進一步降低物耗和能耗，部分設備和元器件還需進口。隨著肉禽生產效率和品質要求的進一步提高、設備國產化帶來的成本持續降低，新建工廠大多采用螺旋預冷機（見圖 2）。