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Cold Chain冷鏈，是冷凍冷藏供應(yīng)鏈的簡(jiǎn)稱(chēng)，它與我們的生活息息相關(guān)。食品中的牛奶、肉品、水產(chǎn)、速凍食品與蔬果等食品，從產(chǎn)地到餐桌的過(guò)程中，必須經(jīng)過(guò)層層的保管、搬運(yùn)與配送，來(lái)維持冷鏈?zhǔn)称肥巢牡男迈r與安全。冷鏈技術(shù)與管理是核心關(guān)鍵。
果蔬冷鏈的流程和果蔬的呼吸作用
果蔬冷鏈與我們的生活息息相關(guān)，一條優(yōu)良的冷鏈?zhǔn)加诟咂焚|(zhì)的產(chǎn)品。對(duì)于果蔬來(lái)說(shuō)，其產(chǎn)品必須經(jīng)過(guò)恰當(dāng)?shù)牟墒眨皶r(shí)從農(nóng)田送出并進(jìn)行預(yù)冷。采收后的農(nóng)產(chǎn)品通常是貯存在冷藏庫(kù)中，直到它們被運(yùn)輸至下一個(gè)地點(diǎn)。在運(yùn)輸途中可以將農(nóng)產(chǎn)品在不同地點(diǎn)（包括冷藏配送中心）卸下，然后和其它產(chǎn)品一起送往商家，如零售商店、餐飲店或批發(fā)市場(chǎng)等，直至被消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)。在上述的整個(gè)流程中，每個(gè)步驟都是非常重要的，尤其是從一個(gè)環(huán)節(jié)到下一個(gè)環(huán)節(jié)銜接時(shí)的控制處理對(duì)于最后能否為消費(fèi)者提供高品質(zhì)的產(chǎn)品起到了至關(guān)重要的影響。(圖1)
(圖1 果蔬冷鏈中的主要環(huán)節(jié))
比如在果蔬冷鏈流程中，采收之后到運(yùn)輸至下一地點(diǎn)的銜接過(guò)程就十分重要。果蔬在采收之后，雖然離開(kāi)了原來(lái)的母體和栽培環(huán)境，但它仍然是活著的有機(jī)體，還在進(jìn)行一系列的生命活動(dòng)。其中，呼吸作用是果蔬采收之后最主要的生命活動(dòng)之一，也是生命存在的最明顯標(biāo)志。
果蔬的呼吸作用分為有氧呼吸和無(wú)氧呼吸兩種。有氧呼吸是指在氧氣的參與下進(jìn)行的呼吸作用，結(jié)果是將基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)氧化成二氧化碳和水，并釋放出大量的熱。而當(dāng)環(huán)境中氧氣含量不足時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)無(wú)氧呼吸，它是指糖、有機(jī)酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被分解成乙醛、乙醇等不完全氧化產(chǎn)物并釋放出二氧化碳和少量能量的過(guò)程。
呼吸作用的強(qiáng)弱可以用呼吸強(qiáng)度來(lái)表示。呼吸強(qiáng)度是指在一定的溫度下每千克果蔬在一定的時(shí)間內(nèi)吸入的氧氣或呼出的二氧化碳的量。呼吸強(qiáng)度的大小是影響果蔬耐藏力大小的主要因素。在正常情況下，呼吸作用小，消耗的營(yíng)養(yǎng)成分就少，耐藏力就高；反之，耐藏力就低。一般來(lái)說(shuō)，呼吸強(qiáng)度低的果蔬比呼吸強(qiáng)度高的果蔬更耐藏。影響呼吸作用的外界因素主要有溫度、相對(duì)濕度、氣體成分、電離輻射、機(jī)械損傷、病蟲(chóng)害、植物激素等。這里將針對(duì)溫度、濕度和氣體成分三個(gè)因素進(jìn)行詳細(xì)講解。
■■ 溫度的影響
溫度是影響植物呼吸作用的最主要因素。在5～35℃之間，溫度每上升10℃，呼吸強(qiáng)度就增大1～1.5倍。因此低溫貯存可以降低果蔬的呼吸強(qiáng)度，減少果蔬的呼吸消耗。對(duì)于呼吸高峰型的果蔬（呼吸高峰型果蔬：從生長(zhǎng)停止到開(kāi)始進(jìn)入衰老之間的時(shí)期，呼吸速率突然升高的一些果蔬，如蘋(píng)果、香蕉、番茄、酪梨、芒果等），降低溫度，不但可降低其呼吸強(qiáng)度，還可延緩其呼吸高峰的出現(xiàn)。并非貯存溫度越低，貯存效果就越好。每一種果蔬都有它最適宜的貯存溫度，即貯存最適溫度。在此溫度下，最能發(fā)揮果蔬所固有的耐藏性和抗病性；低于這個(gè)溫度，就可能導(dǎo)致冷害。如在0℃中蘋(píng)果可以貯存得很好，而大多數(shù)的南方水果并不適宜這種低溫貯存。
乙烯能明顯促進(jìn)植物呼吸、加劇果蔬衰老。低溫環(huán)境不僅可減少果蔬的乙烯產(chǎn)生量，減弱植物的呼吸作用，而且還可以抑制乙烯加劇果蔬衰老的生理作用。除此之外，低溫環(huán)境還能抑制病原菌的生長(zhǎng)，減緩水分的蒸發(fā)，這些對(duì)保持果蔬的良好品質(zhì)都是有益的。因此，應(yīng)盡可能維持適宜的低溫來(lái)貯存果蔬。
■■ 濕度的影響
環(huán)境濕度對(duì)呼吸作用也有很大的影響。新鮮果蔬中含有大量水分，如果貯存環(huán)境的濕度過(guò)低，會(huì)使果蔬蒸發(fā)失水較多，原來(lái)不溶于水的物質(zhì)被水解成糖，為呼吸作用提供了更多的基質(zhì)，因而會(huì)加強(qiáng)果蔬的呼吸強(qiáng)度。但若環(huán)境濕度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致果蔬的腐敗率增高，所以選擇一個(gè)合適的濕度保存果蔬至關(guān)重要。
■■ 氣體成分的影
響果蔬的有氧呼吸作用需要吸收氧氣和放出二氧化碳。因此，氧氣是果蔬呼吸的必要條件，而二氧化碳是呼吸作用的產(chǎn)物，所以一定程度上降低氧氣濃度、增加二氧化碳濃度可以抑制果蔬的有氧呼吸，從而延緩果蔬的衰老過(guò)程。如香蕉貯存于20℃正?？諝庵械暮粑鼜?qiáng)度，比貯存于5%濃度的二氧化碳和3%濃度的氧氣中高近5倍。但若氧氣濃度過(guò)小，會(huì)使果蔬必須在消耗大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)后才能產(chǎn)生足夠的能量去維持果蔬的生命活動(dòng)。另外，無(wú)氧呼吸也會(huì)產(chǎn)生對(duì)細(xì)胞有毒害作用的乙醛和酒精，積累過(guò)多對(duì)果蔬造成傷害，降低其品質(zhì)。
生鮮果蔬食品低溫宅配用冷藏、冷凍裝置
低溫配送很貴，若運(yùn)輸溫控品質(zhì)不佳，將導(dǎo)致蔬菜、水果、魚(yú)及肉品等東西壞掉，嚴(yán)重影響食品的安全及身體的健康。將對(duì)溫度敏感的貨物送達(dá)最終用戶(hù)的手中并保障貨物的新鮮，除了普通的物流設(shè)備、設(shè)施和嚴(yán)格的管理程式外，冷藏、冷凍裝置發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。冷藏、冷凍裝置必須在運(yùn)輸過(guò)程中不間斷地提供冷量（或熱量），以保證貨物終始維持在可控溫度范圍內(nèi)。
目前低溫宅配主要通過(guò)冷藏冷凍車(chē)（主要是廂式貨車(chē)及輕型客車(chē)改裝車(chē)及其它機(jī)動(dòng)車(chē)輛改裝車(chē)）的方式，也有將貨物直接用保溫盒進(jìn)行包裝，并夾入冰袋、冰盒而與普通貨物一起運(yùn)送的方式。與冷藏冷凍車(chē)進(jìn)行配合使用的冷藏、冷凍裝置主要有機(jī)械式製冷機(jī)組和蓄冷系統(tǒng)：
冷藏冷凍車(chē)用制冷機(jī)組
(圖2 冷藏冷凍車(chē)制冷機(jī)組的主要構(gòu)成)
冷藏冷凍車(chē)制冷機(jī)組主要由壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器和膨脹閥構(gòu)成。製冷機(jī)組的工作原理與一般的單級(jí)蒸氣壓縮式製冷原理類(lèi)似，依靠外界動(dòng)力（主要有車(chē)載柴油引擎、機(jī)組自載柴油引擎直接機(jī)械動(dòng)力及電力等）驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)使冷媒在系統(tǒng)中不斷循環(huán)，冷媒流經(jīng)蒸發(fā)器時(shí)，通過(guò)蒸發(fā)吸收廂體中的熱量（熱負(fù)荷），然后通過(guò)廂體外部的冷凝器釋放熱量，不停地循環(huán)往復(fù)，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)製冷的效果。(圖2)
冷藏冷凍車(chē)制冷機(jī)組按動(dòng)力來(lái)源可分為獨(dú)立式自驅(qū)動(dòng)(圖3)和非獨(dú)立式車(chē)驅(qū)動(dòng)(圖4)。獨(dú)立式機(jī)組有自帶的柴油引擎，來(lái)驅(qū)動(dòng)製冷系統(tǒng)，因其無(wú)需借助車(chē)輛的柴油引擎動(dòng)力，在車(chē)輛停止、故障時(shí)均可運(yùn)行，而且其制冷（制熱）能力不會(huì)因車(chē)輛柴油引擎速度的變化而變化，一般來(lái)說(shuō)能更可靠更穩(wěn)定地控制貨物溫度，它更適用于大批量且對(duì)溫度要求較高的貨物的長(zhǎng)途配送和宅配的前端集中配送。而非獨(dú)立式機(jī)組本身沒(méi)有柴油引擎，主要依靠車(chē)輛的柴油引擎做為動(dòng)力來(lái)源，因此，其要求車(chē)載柴油引擎有足夠馀量給冷藏機(jī)組提供動(dòng)力，并在柴油引擎艙內(nèi)有足夠的安裝空間以安裝制冷壓縮機(jī)。而且制冷機(jī)組也往往會(huì)因車(chē)輛的故障而停止工作，影響貨物的安全。但相對(duì)獨(dú)立機(jī)組來(lái)說(shuō)，其品質(zhì)更輕，噪音更低，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，隨著國(guó)內(nèi)卡車(chē)製造與品質(zhì)水準(zhǔn)越來(lái)越高，以及眾多車(chē)輛廠相繼開(kāi)發(fā)了冷藏冷凍車(chē)專(zhuān)用底盤(pán)，目前非獨(dú)立機(jī)組已成為城市配送、宅配的主流。
此外，冷藏機(jī)組按車(chē)輛保溫廂體的隔溫區(qū)數(shù)量來(lái)分，可分為單溫機(jī)組和多溫機(jī)組（雙溫或三溫）。裝有單溫機(jī)組的冷藏冷凍車(chē)只有一個(gè)溫度區(qū)，只能運(yùn)輸一種或者溫度要求接近的易腐食品；而使用多溫機(jī)組，可以為冷藏車(chē)廂體多個(gè)溫度區(qū)分別進(jìn)行溫度控制，以便同時(shí)裝載多種不同溫度需求的貨物。
(圖3 裝有獨(dú)立機(jī)組的冷藏冷凍車(chē)) (圖4 裝有非獨(dú)立機(jī)組的冷藏冷凍車(chē))
冷藏運(yùn)輸蓄冷系統(tǒng)
除了上述的機(jī)械制冷機(jī)組外，還有一種叫蓄冷系統(tǒng)，簡(jiǎn)單地來(lái)說(shuō)，蓄冷系統(tǒng)就是將冷量?jī)?chǔ)存于蓄冷部件內(nèi)，在使用時(shí)，通過(guò)內(nèi)部不停地釋放冷量而使貨物保持低溫。而非通過(guò)持續(xù)不斷的動(dòng)力輸入與制冷循環(huán)。蓄冷系統(tǒng)主要由兩部分組成：蓄冷部件和制冷系統(tǒng)。蓄冷部件被放置于車(chē)廂內(nèi)部，一般為密閉結(jié)構(gòu)，內(nèi)部充注共晶溶液，并且和制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器盤(pán)管集成。共晶溶液成分為無(wú)機(jī)鹽、防腐添加劑以及水，在一定的溫度下，共晶溶液會(huì)結(jié)晶，該溫度稱(chēng)之為共晶點(diǎn)，不同的共晶溶液的共晶點(diǎn)不同。當(dāng)製冷系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，冷量通過(guò)蒸發(fā)器盤(pán)管傳遞給共晶溶液，降至共晶點(diǎn)時(shí)，溶液結(jié)晶。在運(yùn)輸過(guò)程中，結(jié)晶的共晶體吸收廂內(nèi)熱負(fù)荷，開(kāi)始融化，釋放冷量，所以冷量是被“貯存”在該溶液中。
這里的制冷系統(tǒng)類(lèi)似于前面所述的機(jī)械式制冷系統(tǒng)也稱(chēng)為“冷站”，可以靜止安裝在地面，也可以安裝在車(chē)上。如果靜止安裝，則通過(guò)結(jié)構(gòu)給蓄冷部件供冷，一臺(tái)“冷站”一般可以同時(shí)給幾臺(tái)蓄冷車(chē)輛供冷。蓄冷系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于能降低運(yùn)行維護(hù)成本。該系統(tǒng)一般用于市內(nèi)低溫冷凍食品的短途配送。但是，對(duì)于特定的蓄冷系統(tǒng)一般不能控制溫度，也不能制熱。
冷藏運(yùn)輸保溫箱
前面我們提到了用于運(yùn)送大量貨物的冷藏冷凍車(chē)用冷凍機(jī)組或蓄冷系統(tǒng)， 而對(duì)于配送少量貨物，如近來(lái)比較流行的“門(mén)到門(mén)”生鮮配送，以及社區(qū)的牛奶等配送，是采用什么方式呢？目前比較流行是采用保溫箱，以防止在配送過(guò)程中因貨物溫度回升而使品質(zhì)受到影響。而有的商家，為了更好的保證貨物的品質(zhì)，還會(huì)採(cǎi)用在保溫箱內(nèi)裝入冰袋、或冰盒等，以保證持續(xù)低溫。冰袋、冰盒一般採(cǎi)用塑膠包裝，內(nèi)部充注蓄冷劑，蓄冷劑的成分可以是多元醇和水的混合液，它的蓄冷量往往是純水冰3到6倍，所以可以吸收更多的熱量。也有的直接采用干冰制作冰袋。冰袋和冰盒有一次性的，也有可重復(fù)利用的，把使用過(guò)的冰袋、冰盒再放回冰箱或冷凍容器內(nèi)進(jìn)行冷凍，即可“恢復(fù)”制冷能力。
上述這種采用保溫箱加冰袋、冰盒的混合型的保溫方式，獲取非常方便，成本也較低，但使用起來(lái)不是很方便，必須在貨物包裝、或轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)與貨物一起包裝，重複利用時(shí)操作比較繁瑣，且無(wú)法達(dá)到精確控溫。還有一種保溫箱，或者叫移動(dòng)冷箱，類(lèi)似于一個(gè)移動(dòng)的冰箱，內(nèi)容積為140L到915L不等，移動(dòng)冷箱自帶了一個(gè)小型的機(jī)械式製冷系統(tǒng)，只需要將冷箱置于任一車(chē)輛內(nèi)，插上車(chē)體自帶的12V或24V電源即可進(jìn)行工作，從而持續(xù)地為貨物提供製冷并精確控制溫度。