生鲜冷链绿色包装技术及产业的发展研究

屈晓亮

（天津冰利蓄冷科技有限公司，天津 300350）

1 国内生鲜冷链物流包装产业现状

2016年，阿里巴巴的“盒马鲜生”首家店上海金桥店正式创立，标志着中国生鲜新零售元年的到来。国内外生鲜产品现场体验、生鲜即时配送到家模式成为生鲜新零售的标志性特征。

随着我国启动国内大循环的战略，以及新冠疫情的催生，“生鲜到家”模式已成为占比巨大的国内消费的模式，与此同时，引领消费升级和双碳驱动的“净菜到家”模式已经开始启动。

1.1 我国生鲜电商经济发展现状

生鲜主要对象产品包括禽肉类、花卉、冷冻或速冻食品、冰淇淋和蛋奶制品、快餐原料、酒品饮料等。近两年，我国生鲜冷链物流行业一直维持较快增长速度。根据国家统计局数据测算，2019年生鲜农产品产量约12亿吨，生鲜农产品产值约7万亿（初级农产品）。如果考虑到生鲜加工、仓储、流通整个市场交易额超过20万亿（图1）。

图1 我国近年生鲜电商规模和占比发展状况（数据来源：平安证券研究所）

2020年，突如其来的疫情对社会经济造成冲击，而生鲜电商大放异彩，出现爆发式增长。据FASTDATA极数数据统计，2020年上半年生鲜电商交易额达到1821.2亿元，同比增长137.6%，已超过2019年全年。

据平安证券测算，预计2021年社区团购规模将达4000亿元以上，其中，同城速配电商规模将达到2010亿元。其中生鲜电商中冷链需求规模约占交易额的25%，即2021年生鲜电商冷链需求将超1600亿元。

与此同时，消费者对商品品质也提出了更高的要求，快速、新鲜、安全、品质成为消费升级的新问题，减少污染、实施“双碳目标”又将极大推动生鲜冷链物流向着更高的要求发展。

1.2 政府高密度出台鼓励冷链产业发展政策

截止2022年4月，国家相关部门密集出台了一系列有关冷链物流行业发展的政策法规，主要聚焦在冷链物流基础设施建设、冷链物流体系建设、促进农产品流通等方面，极大地促进了国内冷链物流行业发展，新规新标准将快速催生行业迭代，为行业的快速良性发展保驾护航（表1）。

表1 国家相关部门近年来出台的产业政策

1.3 产业技术创新发展状况

目前，我国生鲜冷链行业的发展主要依靠数量的增长，技术创新贡献不足，主要表现为以下几方面。

1.3.1 技术创新基础薄弱

1）申请专利数量少

以果蔬保鲜为例，我国专利申请数量庞大，近5年以来的申请量占到同期全球总量的1/3以上，但成果转化率低、影响力弱，国际申请专利仅为2.9%，国内申请人集中在中国农业大学、中科院华南植物园等高校和科研院所，企业申请专利数量很少，产业升级发展的后劲严重不足。

2）高技术制造类企业少

据不完全统计，该行业从业企业中90%为物流企业，属于服务业态，制造业仅不足10%，且多数为传统的制冷设备企业和设备改装企业，以技术创新为驱动力的新生代企业属凤毛麟角，行业整体创新能力严重偏低。

1.3.2 高效保鲜、保冷技术急需提升

1）无全程冷链，采后损耗率高

目前我国果蔬冷链流通率仅为22%，冷链运输率为35%，预冷保鲜率不足10%，造成农产品采后损耗率约在20%～30%，年直接经济损失超过700亿元。而发达国家则不足5%，意味着中国农产品每年约有四分之一未进入餐桌就损耗了，由此还形成大量生物垃圾，污染城乡环境，因此农产品保鲜是生鲜冷链物流产业发展中十分重要而迫切的课题。

2）技术开发与应用两端弱中间强

长期以来我国的冷链实施的布局重点在冷库和干线运输的冷藏车上，而在冷链“最初一公里”的采摘端和“最后一公里”的配送端明显薄弱。其中我国冷库和冷藏车90%以上是服务于冷冻产品的，严重缺乏冷鲜配套技术和设备，而美、日、欧等发达国家只有30%设施是服务于冷冻产品的，70%的设施是服务于冷鲜产品的。

近年来，虽然经过几大电商平台在国内一、二线城市及部分三、四线城市布局配套了较多的前置仓设施，有力带动了“最后一公里”配送端冷链系统的建设，但在冷链“最初一公里”的采摘端依然薄弱，农产品在保鲜、保质方面损失巨大的现象依然持续。

2 产业技术发展趋势分析

经技术检索发现，目前我国在蓄冷剂相变蓄冷技术的研发主要集中在相变材料的蓄冷能力、安全性、稳定性等性能改进；在包装产品的研发主要集中在蓄冷包（袋）、蓄冷板、蓄冷胶囊的相关产品上，以及包装结构上，其中不乏配备智能化温控单元的产品设计。

2.1 生鲜冷链蓄冷包装技术及产品概况

生鲜冷链蓄冷包装技术及产品主要涉及两方面，一是高效、高质的蓄冷剂，二是新型的包材。

2.1.1 蓄冷剂

在蓄冷材料及产品方面，主要有两类蓄冷液，即聚乙烯醇-硼砂蓄冷剂和相变蓄冷剂，目前市场用量最大的冰包、冰板绝大多数使用的是聚乙烯醇和硼砂制成的凝胶型蓄冷剂；而相变蓄冷剂由于存在过冷现象和相分离的问题，需要相应的控制技术，制作难度和成本较高因而较少得到应用。

由于我国《食品卫生法》和《食品添加剂卫生管理办法》中明令禁止硼砂作为食品添加剂使用，因此，聚乙烯醇-硼砂制成的蓄冷剂在应用上须注明“不可食用”的标记。尽管目前在生鲜快递中仍在大量使用该类蓄冷剂，但经营者和消费者均在小心应用中寻求全部由食品级材料制成的蓄冷剂。

天津冰利蓄冷科技有限公司经过多年的研制，成功开发出了由全部食品级原材料配方制成的水基相变蓄冷剂，并突破性解决了过冷和相分离现象，为生鲜快递配送提供了食品安全保障，并使行业拥有了量产级的食品级相变蓄冷剂。目前，该技术产品已在国内生鲜电商配送业务中得到了广泛应用。

经产蛋白酶活性筛选，共有7株菌有产蛋白酶能力，其中有2株乳酸菌，2株真菌，3株芽孢杆菌，分别编号为R1，R2，Z1，Z2，Y1，Y2，Y3；经产淀粉酶活性筛选，共有3株菌有产淀粉酶能力，且均为具有产蛋白酶能力的芽孢杆菌，即为Y1，Y2，Y3，详细结果见表1。

2.1.2 蓄冷包装产品

受到技术工艺和成本限制，目前在用的蓄冷包装产品仍以内充聚乙烯醇的冰包、冰板为主，其中尤以冰包用量巨大，而且均为一次性使用，并注明内含物质“不可食用”。在当前愈加紧迫的减少白色污染、污染物减排，以及“碳达峰”、“碳中和”等诸多严控政策下，传统的冰包、冰板的使用面临着随时叫停的危机。

天津冰利蓄冷科技有限公司经过多年的研制，在行业内成功设计开发出了多柱型可包裹结构、由多层共挤膜材料和食品级相变蓄冷剂制成的“柔性蓄冷软包材”，并于2016年成为生鲜新零售的开拓者“盒马鲜生”的标配快递包装产品，配合主导生鲜电商平台一起推动了生鲜快递业务的发展。目前，柔性蓄冷软包材已成为盒马鲜生、大润发、美团、京东7 FRESH等国内主流电商平台的标配蓄冷包装材料。公司的技术产品也使天津市在国内生鲜蓄冷包装材料领域占据了领先地位。

2.2 生鲜冷链蓄冷包装技术发展趋势

当前，随着我国承诺的双碳目标的快速实施，生鲜冷链物流包装产业的减碳行动也在迅速铺开。经过一段时间酝酿，业界已初步达成基本一致的技术路线。

2.2.1 以循环使用包装产品快速替代一次性使用包装产品

1）开发推广柔性蓄冷包裹产品；

2）开发轻质化、高强度、可复用的石油基包装材料及产品；

3）开发低碳型、可复用的复合材料包装产品。

2.2.2 开发推广应用食品级可相变蓄冷材料

1）开发推广食品级可相变蓄冷剂及产品在生鲜快递中的普及应用；

2）开发适宜多温区的相变蓄冷剂，丰富生鲜产品的应用品类；

3）开发设计“净菜到家”模式的应用产品。

2.2.3 开发可降解生物基包装材料及包装产品

1）开发应用生物基可降解包装高强度结构材料；

2）开发应用生物基可降解包装耐水性包装材料；

3）研发低成本生物基可降解包装材料制造工艺技术。

2.2.4 开发生鲜产品“最初一公里”的适用技术和产品

1）开发应用于田间地头的即时保鲜设施；

2）开发应用高效的智能化植保设备和采摘设备；

3）开发农产品采摘后的自动化初加工设备（清洗、分拣、包装等）。

2.2.5 开发相关制造装备和工艺技术

1）多温区食品级相变蓄冷剂的制造技术与工艺装备；

2）自动化、智能化柔性蓄冷包材的制造技术与工艺装备；

3）相关产品测试技术和技术外包服务能力建设。

3 我国发展生鲜冷链物流包装产业的模式与 对策

3.1 加强政策和资金扶持力度

生鲜冷链物流绿色包装产业在我国属于新兴业态，近两年一直处于高速增长的风口上，但行业的主要关注点和投资方向依然集中在跑马圈地的商业发展摸索，在新技术、新产品、新装备的资金投入和研发力度上依旧存在脱节现象。因此，应在当前国家大力鼓励实体经济、特别是鼓励拥有核心技术的“专精特新小巨人”企业发展的基础上，呼吁各级政府对生鲜冷链物流绿色包装产业涉及的关键技术和关键企业在人才、资金、发展环境等方面的支持力度，尽快在该领域打造出一批我国的优势制造产业，为我国在尽快控制疫情、提升国民生活质量，以及推动国内国外双循环发展方面做出更大的贡献。

3.2 布局重点产业培育和产业链、供应链核心节点占位

在国内知名电商平台已纷纷布局产业研发机构的背景下，国内相关企业应在当前的发展格局中抢抓机遇，快速谋划自身的重点产业布局，应重点培育食品级蓄冷材料产业、可重复使用食品级柔性包装产业、可降解材料包装产业等关键技术产业，同时国家及各省市的政府与行业组织应重点加强相关技术、装备和原材料的上下游配套产业链的搭建，争取在较短时间内在国内重点布局多个具有较强市场竞争力的产业 体系。

3.3 加快关键技术研发高地建设

为解决我国在冷链绿色包装产业研究力量分散，且多数集中在高校和研究机构的现象，建议各级政府和行业协会充分发挥政策驱动和组织引导的优势，尽快组建引领国内冷链绿色包装产业技术发展方向和市场走向的研发高地，引导高校、科研机构和大企业在研发资源的聚集，极大地减少重复研究、低水平研究、无应用引领研究和无资金无支撑研究弊端，为我国能够在产业实现中国创新、中国创造打下坚实的基础。