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Cold Chain冷鏈，是冷凍冷藏供應鏈的簡(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、搬運與配送，來(lái)維持冷鏈食品食材的新鮮與安全。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)良的冷鏈始于高品質(zhì)的產(chǎn)品。對于果蔬來(lái)說(shuō)，其產(chǎn)品必須經(jīng)過(guò)恰當的采收，及時(shí)從農田送出并進(jìn)行預冷。采收后的農產(chǎn)品通常是貯存在冷藏庫中，直到它們被運輸至下一個(gè)地點(diǎn)。在運輸途中可以將農產(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，直至被消費者購買(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)節到下一個(gè)環(huán)節銜接時(shí)的控制處理對于最后能否為消費者提供高品質(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)
比如在果蔬冷鏈流程中，采收之后到運輸至下一地點(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(zhù)的有機體，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，結果是將基本營(yíng)養物質(zhì)氧化成二氧化碳和水，并釋放出大量的熱。而當環(huán)境中氧氣含量不足時(shí)，就會(huì )出現無(wú)氧呼吸，它是指糖、有機酸等營(yíng)養物質(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。
呼吸作用的強弱可以用呼吸強度來(lái)表示。呼吸強度是指在一定的溫度下每千克果蔬在一定的時(shí)間內吸入的氧氣或呼出的二氧化碳的量。呼吸強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)，呼吸強度低的果蔬比呼吸強度高的果蔬更耐藏。影響呼吸作用的外界因素主要有溫度、相對濕度、氣體成分、電離輻射、機械損傷、病蟲(chóng)害、植物激素等。這里將針對溫度、濕度和氣體成分三個(gè)因素進(jìn)行詳細講解。
■■ 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℃，呼吸強度就增大1～1.5倍。因此低溫貯存可以降低果蔬的呼吸強度，減少果蔬的呼吸消耗。對于呼吸高峰型的果蔬（呼吸高峰型果蔬：從生長(cháng)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度，還可延緩其呼吸高峰的出現。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，就可能導致冷害。如在0℃中蘋(píng)果可以貯存得很好，而大多數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(cháng)，減緩水分的蒸發(fā)，這些對保持果蔬的良好品質(zhì)都是有益的。因此，應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 )加強果蔬的呼吸強度。但若環(huán)境濕度過(guò)高會(huì )導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?？諝庵械暮粑鼜姸?，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)生對細胞有毒害作用的乙醛和酒精，積累過(guò)多對果蔬造成傷害，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，若運輸溫控品質(zhì)不佳，將導致蔬菜、水果、魚(yú)及肉品等東西壞掉，嚴重影響食品的安全及身體的健康。將對溫度敏感的貨物送達最終用戶(hù)的手中并保障貨物的新鮮，除了普通的物流設備、設施和嚴格的管理程式外，冷藏、冷凍裝置發(fā)揮著(zhù)至關(guān)重要的作用。冷藏、冷凍裝置必須在運輸過(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。
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、冷凍裝置主要有機械式製冷機組和蓄冷系統：
冷藏冷凍車(chē)用制冷機組
(圖2 冷藏冷凍車(chē)制冷機組的主要構成)
冷藏冷凍車(chē)制冷機組主要由壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器和膨脹閥構成。製冷機組的工作原理與一般的單級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、機組自載柴油引擎直接機械動(dòng)力及電力等）驅動(dòng)壓縮機使冷媒在系統中不斷循環(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，從而實(shí)現連續製冷的效果。(圖2)
冷藏冷凍車(chē)制冷機組按動(dòng)力來(lái)源可分為獨立式自驅動(dòng)(圖3)和非獨立式車(chē)驅動(dòng)(圖4)。獨立式機組有自帶的柴油引擎，來(lái)驅動(dòng)製冷系統，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)能更可靠更穩定地控制貨物溫度，它更適用于大批量且對溫度要求較高的貨物的長(cháng)途配送和宅配的前端集中配送。而非獨立式機組本身沒(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組提供動(dòng)力，并在柴油引擎艙內有足夠的安裝空間以安裝制冷壓縮機。而且制冷機組也往往會(huì )因車(chē)輛的故障而停止工作，影響貨物的安全。但相對獨立機組來(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(zhù)國內卡車(chē)製造與品質(zhì)水準越來(lái)越高，以及眾多車(chē)輛廠(chǎng)相繼開(kāi)發(fā)了冷藏冷凍車(chē)專(zhuān)用底盤(pán)，目前非獨立機組已成為城市配送、宅配的主流。
此外，冷藏機組按車(chē)輛保溫廂體的隔溫區數量來(lái)分，可分為單溫機組和多溫機組（雙溫或三溫）。裝有單溫機組的冷藏冷凍車(chē)只有一個(gè)溫度區，只能運輸一種或者溫度要求接近的易腐食品；而使用多溫機組，可以為冷藏車(chē)廂體多個(gè)溫度區分別進(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 裝有獨立機組的冷藏冷凍車(chē)) (圖4 裝有非獨立機組的冷藏冷凍車(chē))
冷藏運輸蓄冷系統
除了上述的機械制冷機組外，還有一種叫蓄冷系統，簡(jiǎn)單地來(lái)說(shuō)，蓄冷系統就是將冷量?jì)Υ嬗谛罾洳考?，在使用時(shí)，通過(guò)內部不停地釋放冷量而使貨物保持低溫。而非通過(guò)持續不斷的動(dòng)力輸入與制冷循環(huán)。蓄冷系統主要由兩部分組成：蓄冷部件和制冷系統。蓄冷部件被放置于車(chē)廂內部，一般為密閉結構，內部充注共晶溶液，并且和制冷系統的蒸發(fā)器盤(pán)管集成。共晶溶液成分為無(wú)機鹽、防腐添加劑以及水，在一定的溫度下，共晶溶液會(huì )結晶，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。當製冷系統運行時(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)，溶液結晶。在運輸過(guò)程中，結晶的共晶體吸收廂內熱負荷，開(kāi)始融化，釋放冷量，所以冷量是被“貯存”在該溶液中。
這里的制冷系統類(lèi)似于前面所述的機械式制冷系統也稱(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)結構給蓄冷部件供冷，一臺“冷站”一般可以同時(shí)給幾臺蓄冷車(chē)輛供冷。蓄冷系統的優(yōu)點(diǎn)在于能降低運行維護成本。該系統一般用于市內低溫冷凍食品的短途配送。但是，對于特定的蓄冷系統一般不能控制溫度，也不能制熱。
冷藏運輸保溫箱
前面我們提到了用于運送大量貨物的冷藏冷凍車(chē)用冷凍機組或蓄冷系統， 而對于配送少量貨物，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 )採用在保溫箱內裝入冰袋、或冰盒等，以保證持續低溫。冰袋、冰盒一般採用塑膠包裝，內部充注蓄冷劑，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，也有可重復利用的，把使用過(guò)的冰袋、冰盒再放回冰箱或冷凍容器內進(jìn)行冷凍，即可“恢復”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、或轉運時(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，內容積為140L到915L不等，移動(dòng)冷箱自帶了一個(gè)小型的機械式製冷系統，只需要將冷箱置于任一車(chē)輛內，插上車(chē)體自帶的12V或24V電源即可進(jìn)行工作，從而持續地為貨物提供製冷并精確控制溫度。