韦晓洁 万兴龙 李 雪
(天津商业大学,天津 300134)
我国主要农产品总量呈逐年递增趋势。国家统计局数据表明,2015年至2019年,我国主要农产品的总产量由109205万吨增长至117041万吨,总体呈上升趋势。其中2015年~2019年我国主要农产品总产量的同比增长率分别为0.75%、2.42%、1.43%、2.40%(如表1所示)。由此可见,我国主要农产品总产量正不断增长,与此同时,人民群众对生活质量要求的提升和消费观念的转变,使得农产品冷链市场的需求量逐步提高,而农产品质量的保证则需要高效且完整的冷链物流体系,这就要求我国在推进农产品冷链物流的发展中,不仅要在需求量上要满足顾客需求,更要在食品质量上严格把关。
表1 2015年~2019年我国主要农产品总产量(万吨)
在预冷技术研究上,国外起步较早,研究得更为深入和全面,如Western cooling专门从事预冷技术研究,研发的Hydro Vac TM Cooling技术,结合了真空预冷和水预冷的优势,适用于生菜、甜菜、甜玉米等果蔬预冷;在预冷设备研究上,国外已研发出与各种预冷方式相应的预冷设备。预冷设备研发从产地固定式大型预冷设备向可移动化、小型化、智能化发展,产地预冷模式果蔬冷加工主要朝着提升品质和降低能耗两个方向发展;在提升品质方面,通过研发冷激、快速冷冻和流态冰预冷等新型冷加工工艺和装备,延长果蔬的保质保鲜贮运周期,降低果蔬的贮运损耗;在降低能耗方面,通过开发高效制冰技术、蓄冷技术和自然冷源利用技术,降低果蔬产地冷加工的能耗成本。总的来说,产地预冷模式正在从固定式转变为移动式、智能化、可监测、可追溯的移动式冷库预冷模式。
近年来,我国冷链基础设施建设不断加快,国家多个部门发布了多项与农产品冷链物流相关的政策,大力支持我国农产品冷链物流的发展建设,优化冷链市场环境,农产品冷链物流行业迎来政策利好。
中央政治局于2019年7月30日召开会议,明确提出要实施城乡冷链物流设施建设工程。2020年2月,国务院印发的中央一号文件表明,国家支持家庭农场、农民合作社建设产地分拣包装、冷藏保鲜、仓储运输、初加工等设施;2020年4月,农业农村部印发的《关于加快农产品仓储保鲜冷链设施建设的实施意见》表示,支持新型农业经营主体建设仓储保鲜设施,从源头上加快解决农产品进城“最初一公里”的问题[2]。同年6月,《关于进一步加强农产品仓储保鲜冷链设施建设工作的通知》的提出,进一步推进了农产品仓储保鲜冷链设施建设工作,规范了过程管理,加大了相关政策支持[3]。随着行业发展政策的进一步落实,我国农产品冷链物流行业将呈现进一步增长的态势。
近年来物联网技术的高速发展,已在智能交通、安全消防、工业监测、环境监测等诸多领域进行运用和推广。因此,在这样的时代背景下,结合果蔬保鲜技术的研发,可以形成基于物联网技术的生鲜品全程感知系统以及一套现代生鲜品冷链物流高效管理系统与信息化共享平台,将先进的物联网技术应用到生鲜品农业的冷链环节中,将切实提高冷链环节技术含量和信息化水平,降低生鲜品腐损率。对于解决果蔬销售难、增加农民收入和丰富市民餐桌的问题,有着较高的理论研究价值、现实指导意义和广阔的市场前景。
冷链物流的“最先一公里”是保障农产品质量最源头和最关键的环节。而现有的产地预冷环节较为粗放,存在农产品采摘后不经过预冷环节直接进入市场,或者延后预冷,即在农产品已经吸收了大部分田间热的状态下,直接进入冷库,导致生鲜农产品的积热现象严重,腐损率大大增加,造成农产品品质下降,货架期缩短。
在农产品冷链物流“最先一公里”的环节中,缺少对农产品的商品化处理。农产品在产后缺少分拣、清洗、流通加工等商品化处理环节,产业链短,冷链产品的链式增益能力差。此外,这种粗放的作业方式增加了农产品的班倒次数,在增加成本的同时也使后续运输与销售环节腐损率难以降低,这也是农产品“丰产不丰收”的重要原因。
鲜活农产品在流通环节采用冷链物流的比重依然较低,大多数的鲜活农产品依旧暴露在没有温度、湿度控制的环境中;一部分鲜活农产品虽然采用冷藏车进行保鲜,但缺少温湿度监控和追溯等技术的支持,不能及时响应运输过程中的遇到突发情况,并给出具体的解决方案。因此大部分的农产品都是处在一个不可控的环境中,这本身不符合冷链物流全程可控的标准。
冷链物流销售端的腐损率依旧较高。如顾客在挑选完农产品后又决定不要这个产品,那么就有两个情况出现:一是顾客将这个产品又重新送回冷柜,但由于该产品已经在常温环境下持续暴露一段时间,再回到冷藏柜中就会出现复冻问题,导致该产品的品质发生改变;二是顾客将这个产品随意丢弃在常温环境中,就会导致该产品发生变质,直接废弃掉。以上两种情况都会直接导致冷链农产品的品质下降甚至直接损坏。
通过上述分析可以看出,冷链流通环节缺少一种灵活性高、成本低、可溯源、可控制的模式,即从源头开始就强化冷链在“最先一公里”的重要价值,并优化冷链物流的运营效率,降低冷链产品的腐损率。因此,移动式冷库作为冷链物流发展过程中衍生的新型产品,在不断地实验和改进中,围绕这个概念正在形成一种新的运营模式,即:移动式冷库→移动式预冷模式。
移动式产地预冷模式是相对于产地固定式冷库,在推广使用移动式智能冷库的基础上,配套移动式检测、移动式分拣、移动式预冷等功能,将物联网、大数据和云计算与其融合,形成一种随着果蔬成熟季节性变化,不断移动以适应需求的一种模式,类似于我国主粮收获季的“联合收割机”模式,根据需要进行“租赁——工作——转场”循环作业。
以贵州省的果蔬举例。贵州省是全国水果产量大省,每年4月梅子成熟,5月哈密瓜成熟,8月葡萄和鲜枣成熟,5月至8月荔枝成熟,李子8月至9月成熟,猕猴桃9月成熟,桂圆7月下旬至11月下旬成熟。预冷设备可根据水果成熟的不同时令进行移动式预冷,然后转场至下一个产地。就贵州省农产品进行分析,每年的4月至12月可以持续性进行果蔬的移动式预冷。并且移动式预冷设备可以开发出了排酸、速冻的功能,在1月至3月份果蔬未成熟的季节,也可以对当地的肉类进行移动式速冻和排酸,经过处理后的肉类可以直接进入加工车间、冷配中心或者进入市场进行销售。从使用率来看,传统的产地式固定小冷库每年的使用率只有5%~15%, 移动式产地预冷的设备使用率可以达到95%以上,这大大提高了农产品预冷的效率。
移动式压差预冷设备主要由隔热箱体、制冷系统、压差通风系统和监控系统四部分组成,其中制冷系统中的冷风机和压差通风系统置于隔热箱体内部,而制冷机组和控制系统位于隔热箱体侧面。此外还包括自动卷帘、两面均匀开孔的果蔬箱和温度探头等辅助设施(如图1所示)。
图1 移动式压差预冷设备示意图
在隔热箱内,预冷的食品被放置在带孔果蔬箱中,堆码于压差风机入口的两侧,两列包装箱顶部和背部的空间分别用自动卷帘进行遮蔽。由冷风机排出气流经过蒸发器被冷却后,吹入自动卷帘上部的正压区,冷空气由果蔬箱一侧的通风孔进入,与预冷果蔬接触后则由另一侧通风孔排出,进入负压区被风机抽回形成一个循环,同时果蔬箱内被冷却物的热量则以强制对流方式被迅速吸收带走。
移动式产地预冷的运营模式是通过整合上游产品生产厂家提供代加工服务,根据产地预冷的方案生产符合要求的产品,然后将移动式设备租赁给农户或者农业合作社,并收取租金的一种模式。移动式产地预冷的运作模式如图2所示。
图2 移动式产地预冷的运营模式
运营模式投资回收期预测以贵州省的蓝莓产地预冷为例。2020年,贵州省麻江县全县蓝莓种植面积6.5万亩,涉及全县7个乡镇53个村,从事蓝莓产业开发的农民专业合作社46个,家庭农场30个、种植大户52户,企业29家。2020年蓝莓鲜果产量为5600吨产值超过2亿元。
蓝莓的产地预冷一般采用压差预冷的方式,一台40英尺的标准化预冷设备一次性能够完成的预冷量约为15吨,预冷时间为0.5小时至2小时(根据不同的品种和设备参数确定),麻江蓝莓预冷时间为30分钟至40分钟,一台预冷设备24小时满负荷运转,按照每天预冷12次计算,一天可完成预冷量为180吨,那么完成麻江县所有蓝莓的预冷所用的移动式预冷设备的数量为32台(计算均为理论值)。
对于运营方:每台移动式预冷设备的成本约为15万元,按照使用时间来收取租赁费,每台每天租赁价为500元,一台设备满负荷运转300天即可收回成本。
对于产地农户或者合作社:每天花费500元的租赁费用,可完成的蓝莓预冷量为180吨,平均每吨的预冷费用仅为2.8元。而蓝莓经过预冷处理可迅速去除田问热,保鲜存放时间最少可达到15天,原本贵州蓝莓的销售范围只能做到本省,经过预冷处理后可以远销到2000公里外的京津冀地区,有效地增加了农民的收入。
在农产品产地的“第一公里”应用移动式冷库的是保障食品安全的有效性举措。移动式冷库可实现产地第一时间预冷,迅速去除田间热,缓解失水率,降低呼吸热,可有效降低营养成分的消耗,保持农产品的品质和口感,延长其储藏期和货架期。这是目前最有效且成本最低的降低农产品源头腐损率,提升农产品品质的方法。
移动式冷库可以将预冷后的产品直接运输到农贸市场、大型商超行进销售,也可以直接对接大型冷库进行存储,这样的方式可以减少倒仓次数,产品的温湿度不会发生波动,尽可能做到无缝衔接;同时由于移动式冷库的尺寸是根据国际标准化的物流模数进行设计,和冷库托盘、货架、叉车、冷藏车等冷链设施设备能够进行标准化配套,尽可能让每一次装卸搬运都能够处在温度湿度标准化控制的环境中,打造农产品全冷链全流程的无缝衔接。
在冷链物流的销售端利用移动式冷库可移动、温湿度可控的特点,再结合现代智能信息系统,如RFID技术、WMS技术等,探索并挖掘基于移动式冷库的“智能存储一体柜”销售终端,拟解决高档冻鲜产品由于顾客购买的不确定性因素而导致的复冻、腐损等问题的出现,同时创新一种新的终端冻鲜品零售模式,即在冷链物流销售端探索“智能移动储销一体柜”模式,这对于降低冷链产品腐损率,提高其附加值具有创新性的意义。
采用移动式产地预冷模式,不仅解决了固定式小型冷库预冷——“最先一公里”品质难保证的问题,更解决了占用农田,冷库使用率低、建设的技术等级低、专业性差等一系列问题,旨在提高鲜活农产品的品质。
对移动式冷库的功能进行开发,配套分拣、查验、初加工等功能,在极大程度上提升农产品“最先一公里”商品化处理效率的同时,保证了全程冷链流通过程“不断链”,既保障了农产品食品安全,促进农民增收,也满足了居民消费升级的需要。
在采用移动式产地预冷模式的后期,可采用“移动式智能冷链+金融租赁”的运营模式,既减轻了农民的负担,又使得冷链资产得到有效的整合,在提高冷链科技与装备现代化水平的同时,大幅度提升冷链资源与资本的有效利用率。
移动式产地预冷模式可以延长农产品的货架期,大幅度降低腐损率,解决产地固定式小型冷库预冷“最先一公里”品质难保证的问题,提高农产品的品质;在提升农产品“第一公里”商品化处理效率的同时,保证冷链流通全程温度、湿度控制“不断链”,这对保证食品安全、全程全系统可追溯,具有技术性和革命性的价值,更是在完善冷链产业链条方面,有着非常重要的意义。移动式产地预冷模式的应用和推广,既能够提升现有农业科技合作产业园等建设项目的科技价值,更是引领农产品冷链物流“第一公里”发展的风向标。移动式产地预冷模式对于进一步带动设施农业建设进入一个崭新阶段和提升农业设施智能化水平发挥着重要的引领作用。