生鮮冷鏈綠色包裝技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展研究

屈曉亮

（天津冰利蓄冷科技有限公司，天津 300350）

1 國內(nèi)生鮮冷鏈物流包裝產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

2016年，阿里巴巴的“盒馬鮮生”首家店上海金橋店正式創(chuàng)立，標(biāo)志著中國生鮮新零售元年的到來。國內(nèi)外生鮮產(chǎn)品現(xiàn)場體驗、生鮮即時配送到家模式成為生鮮新零售的標(biāo)志性特征。

隨著我國啟動國內(nèi)大循環(huán)的戰(zhàn)略，以及新冠疫情的催生，“生鮮到家”模式已成為占比巨大的國內(nèi)消費的模式，與此同時，引領(lǐng)消費升級和雙碳驅(qū)動的“凈菜到家”模式已經(jīng)開始啟動。

1.1 我國生鮮電商經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀

生鮮主要對象產(chǎn)品包括禽肉類、花卉、冷凍或速凍食品、冰淇淋和蛋奶制品、快餐原料、酒品飲料等。近兩年，我國生鮮冷鏈物流行業(yè)一直維持較快增長速度。根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)測算，2019年生鮮農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量約12億噸，生鮮農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)值約7萬億（初級農(nóng)產(chǎn)品）。如果考慮到生鮮加工、倉儲、流通整個市場交易額超過20萬億（圖1）。

圖1 我國近年生鮮電商規(guī)模和占比發(fā)展?fàn)顩r（數(shù)據(jù)來源：平安證券研究所）

2020年，突如其來的疫情對社會經(jīng)濟造成沖擊，而生鮮電商大放異彩，出現(xiàn)爆發(fā)式增長。據(jù)FASTDATA極數(shù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2020年上半年生鮮電商交易額達到1821.2億元，同比增長137.6%，已超過2019年全年。

據(jù)平安證券測算，預(yù)計2021年社區(qū)團購規(guī)模將達4000億元以上，其中，同城速配電商規(guī)模將達到2010億元。其中生鮮電商中冷鏈需求規(guī)模約占交易額的25%，即2021年生鮮電商冷鏈需求將超1600億元。

與此同時，消費者對商品品質(zhì)也提出了更高的要求，快速、新鮮、安全、品質(zhì)成為消費升級的新問題，減少污染、實施“雙碳目標(biāo)”又將極大推動生鮮冷鏈物流向著更高的要求發(fā)展。

1.2 政府高密度出臺鼓勵冷鏈產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策

截止2022年4月，國家相關(guān)部門密集出臺了一系列有關(guān)冷鏈物流行業(yè)發(fā)展的政策法規(guī)，主要聚焦在冷鏈物流基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、冷鏈物流體系建設(shè)、促進農(nóng)產(chǎn)品流通等方面，極大地促進了國內(nèi)冷鏈物流行業(yè)發(fā)展，新規(guī)新標(biāo)準將快速催生行業(yè)迭代，為行業(yè)的快速良性發(fā)展保駕護航（表1）。

表1 國家相關(guān)部門近年來出臺的產(chǎn)業(yè)政策

1.3 產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展?fàn)顩r

目前，我國生鮮冷鏈行業(yè)的發(fā)展主要依靠數(shù)量的增長，技術(shù)創(chuàng)新貢獻不足，主要表現(xiàn)為以下幾方面。

1.3.1 技術(shù)創(chuàng)新基礎(chǔ)薄弱

1）申請專利數(shù)量少

以果蔬保鮮為例，我國專利申請數(shù)量龐大，近5年以來的申請量占到同期全球總量的1/3以上，但成果轉(zhuǎn)化率低、影響力弱，國際申請專利僅為2.9%，國內(nèi)申請人集中在中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、中科院華南植物園等高校和科研院所，企業(yè)申請專利數(shù)量很少，產(chǎn)業(yè)升級發(fā)展的后勁嚴重不足。

2）高技術(shù)制造類企業(yè)少

據(jù)不完全統(tǒng)計，該行業(yè)從業(yè)企業(yè)中90%為物流企業(yè)，屬于服務(wù)業(yè)態(tài)，制造業(yè)僅不足10%，且多數(shù)為傳統(tǒng)的制冷設(shè)備企業(yè)和設(shè)備改裝企業(yè)，以技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動力的新生代企業(yè)屬鳳毛麟角，行業(yè)整體創(chuàng)新能力嚴重偏低。

1.3.2 高效保鮮、保冷技術(shù)急需提升

1）無全程冷鏈，采后損耗率高

目前我國果蔬冷鏈流通率僅為22%，冷鏈運輸率為35%，預(yù)冷保鮮率不足10%，造成農(nóng)產(chǎn)品采后損耗率約在20%～30%，年直接經(jīng)濟損失超過700億元。而發(fā)達國家則不足5%，意味著中國農(nóng)產(chǎn)品每年約有四分之一未進入餐桌就損耗了，由此還形成大量生物垃圾，污染城鄉(xiāng)環(huán)境，因此農(nóng)產(chǎn)品保鮮是生鮮冷鏈物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展中十分重要而迫切的課題。

2）技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用兩端弱中間強

長期以來我國的冷鏈實施的布局重點在冷庫和干線運輸?shù)睦洳剀嚿?，而在冷鏈“最初一公里”的采摘端和“最后一公里”的配送端明顯薄弱。其中我國冷庫和冷藏車90%以上是服務(wù)于冷凍產(chǎn)品的，嚴重缺乏冷鮮配套技術(shù)和設(shè)備，而美、日、歐等發(fā)達國家只有30%設(shè)施是服務(wù)于冷凍產(chǎn)品的，70%的設(shè)施是服務(wù)于冷鮮產(chǎn)品的。

近年來，雖然經(jīng)過幾大電商平臺在國內(nèi)一、二線城市及部分三、四線城市布局配套了較多的前置倉設(shè)施，有力帶動了“最后一公里”配送端冷鏈系統(tǒng)的建設(shè)，但在冷鏈“最初一公里”的采摘端依然薄弱，農(nóng)產(chǎn)品在保鮮、保質(zhì)方面損失巨大的現(xiàn)象依然持續(xù)。

2 產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢分析

經(jīng)技術(shù)檢索發(fā)現(xiàn)，目前我國在蓄冷劑相變蓄冷技術(shù)的研發(fā)主要集中在相變材料的蓄冷能力、安全性、穩(wěn)定性等性能改進；在包裝產(chǎn)品的研發(fā)主要集中在蓄冷包（袋）、蓄冷板、蓄冷膠囊的相關(guān)產(chǎn)品上，以及包裝結(jié)構(gòu)上，其中不乏配備智能化溫控單元的產(chǎn)品設(shè)計。

2.1 生鮮冷鏈蓄冷包裝技術(shù)及產(chǎn)品概況

生鮮冷鏈蓄冷包裝技術(shù)及產(chǎn)品主要涉及兩方面，一是高效、高質(zhì)的蓄冷劑，二是新型的包材。

2.1.1 蓄冷劑

在蓄冷材料及產(chǎn)品方面，主要有兩類蓄冷液，即聚乙烯醇-硼砂蓄冷劑和相變蓄冷劑，目前市場用量最大的冰包、冰板絕大多數(shù)使用的是聚乙烯醇和硼砂制成的凝膠型蓄冷劑；而相變蓄冷劑由于存在過冷現(xiàn)象和相分離的問題，需要相應(yīng)的控制技術(shù)，制作難度和成本較高因而較少得到應(yīng)用。

由于我國《食品衛(wèi)生法》和《食品添加劑衛(wèi)生管理辦法》中明令禁止硼砂作為食品添加劑使用，因此，聚乙烯醇-硼砂制成的蓄冷劑在應(yīng)用上須注明“不可食用”的標(biāo)記。盡管目前在生鮮快遞中仍在大量使用該類蓄冷劑，但經(jīng)營者和消費者均在小心應(yīng)用中尋求全部由食品級材料制成的蓄冷劑。

天津冰利蓄冷科技有限公司經(jīng)過多年的研制，成功開發(fā)出了由全部食品級原材料配方制成的水基相變蓄冷劑，并突破性解決了過冷和相分離現(xiàn)象，為生鮮快遞配送提供了食品安全保障，并使行業(yè)擁有了量產(chǎn)級的食品級相變蓄冷劑。目前，該技術(shù)產(chǎn)品已在國內(nèi)生鮮電商配送業(yè)務(wù)中得到了廣泛應(yīng)用。

經(jīng)產(chǎn)蛋白酶活性篩選，共有7株菌有產(chǎn)蛋白酶能力，其中有2株乳酸菌，2株真菌，3株芽孢桿菌，分別編號為R1，R2，Z1，Z2，Y1，Y2，Y3；經(jīng)產(chǎn)淀粉酶活性篩選，共有3株菌有產(chǎn)淀粉酶能力，且均為具有產(chǎn)蛋白酶能力的芽孢桿菌，即為Y1，Y2，Y3，詳細結(jié)果見表1。

2.1.2 蓄冷包裝產(chǎn)品

受到技術(shù)工藝和成本限制，目前在用的蓄冷包裝產(chǎn)品仍以內(nèi)充聚乙烯醇的冰包、冰板為主，其中尤以冰包用量巨大，而且均為一次性使用，并注明內(nèi)含物質(zhì)“不可食用”。在當(dāng)前愈加緊迫的減少白色污染、污染物減排，以及“碳達峰”、“碳中和”等諸多嚴控政策下，傳統(tǒng)的冰包、冰板的使用面臨著隨時叫停的危機。

天津冰利蓄冷科技有限公司經(jīng)過多年的研制，在行業(yè)內(nèi)成功設(shè)計開發(fā)出了多柱型可包裹結(jié)構(gòu)、由多層共擠膜材料和食品級相變蓄冷劑制成的“柔性蓄冷軟包材”，并于2016年成為生鮮新零售的開拓者“盒馬鮮生”的標(biāo)配快遞包裝產(chǎn)品，配合主導(dǎo)生鮮電商平臺一起推動了生鮮快遞業(yè)務(wù)的發(fā)展。目前，柔性蓄冷軟包材已成為盒馬鮮生、大潤發(fā)、美團、京東7 FRESH等國內(nèi)主流電商平臺的標(biāo)配蓄冷包裝材料。公司的技術(shù)產(chǎn)品也使天津市在國內(nèi)生鮮蓄冷包裝材料領(lǐng)域占據(jù)了領(lǐng)先地位。

2.2 生鮮冷鏈蓄冷包裝技術(shù)發(fā)展趨勢

當(dāng)前，隨著我國承諾的雙碳目標(biāo)的快速實施，生鮮冷鏈物流包裝產(chǎn)業(yè)的減碳行動也在迅速鋪開。經(jīng)過一段時間醞釀，業(yè)界已初步達成基本一致的技術(shù)路線。

2.2.1 以循環(huán)使用包裝產(chǎn)品快速替代一次性使用包裝產(chǎn)品

1）開發(fā)推廣柔性蓄冷包裹產(chǎn)品；

2）開發(fā)輕質(zhì)化、高強度、可復(fù)用的石油基包裝材料及產(chǎn)品；

3）開發(fā)低碳型、可復(fù)用的復(fù)合材料包裝產(chǎn)品。

2.2.2 開發(fā)推廣應(yīng)用食品級可相變蓄冷材料

1）開發(fā)推廣食品級可相變蓄冷劑及產(chǎn)品在生鮮快遞中的普及應(yīng)用；

2）開發(fā)適宜多溫區(qū)的相變蓄冷劑，豐富生鮮產(chǎn)品的應(yīng)用品類；

3）開發(fā)設(shè)計“凈菜到家”模式的應(yīng)用產(chǎn)品。

2.2.3 開發(fā)可降解生物基包裝材料及包裝產(chǎn)品

1）開發(fā)應(yīng)用生物基可降解包裝高強度結(jié)構(gòu)材料；

2）開發(fā)應(yīng)用生物基可降解包裝耐水性包裝材料；

3）研發(fā)低成本生物基可降解包裝材料制造工藝技術(shù)。

2.2.4 開發(fā)生鮮產(chǎn)品“最初一公里”的適用技術(shù)和產(chǎn)品

1）開發(fā)應(yīng)用于田間地頭的即時保鮮設(shè)施；

2）開發(fā)應(yīng)用高效的智能化植保設(shè)備和采摘設(shè)備；

3）開發(fā)農(nóng)產(chǎn)品采摘后的自動化初加工設(shè)備（清洗、分揀、包裝等）。

2.2.5 開發(fā)相關(guān)制造裝備和工藝技術(shù)

1）多溫區(qū)食品級相變蓄冷劑的制造技術(shù)與工藝裝備；

2）自動化、智能化柔性蓄冷包材的制造技術(shù)與工藝裝備；

3）相關(guān)產(chǎn)品測試技術(shù)和技術(shù)外包服務(wù)能力建設(shè)。

3 我國發(fā)展生鮮冷鏈物流包裝產(chǎn)業(yè)的模式與 對策

3.1 加強政策和資金扶持力度

生鮮冷鏈物流綠色包裝產(chǎn)業(yè)在我國屬于新興業(yè)態(tài)，近兩年一直處于高速增長的風(fēng)口上，但行業(yè)的主要關(guān)注點和投資方向依然集中在跑馬圈地的商業(yè)發(fā)展摸索，在新技術(shù)、新產(chǎn)品、新裝備的資金投入和研發(fā)力度上依舊存在脫節(jié)現(xiàn)象。因此，應(yīng)在當(dāng)前國家大力鼓勵實體經(jīng)濟、特別是鼓勵擁有核心技術(shù)的“專精特新小巨人”企業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)上，呼吁各級政府對生鮮冷鏈物流綠色包裝產(chǎn)業(yè)涉及的關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵企業(yè)在人才、資金、發(fā)展環(huán)境等方面的支持力度，盡快在該領(lǐng)域打造出一批我國的優(yōu)勢制造產(chǎn)業(yè)，為我國在盡快控制疫情、提升國民生活質(zhì)量，以及推動國內(nèi)國外雙循環(huán)發(fā)展方面做出更大的貢獻。

3.2 布局重點產(chǎn)業(yè)培育和產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈核心節(jié)點占位

在國內(nèi)知名電商平臺已紛紛布局產(chǎn)業(yè)研發(fā)機構(gòu)的背景下，國內(nèi)相關(guān)企業(yè)應(yīng)在當(dāng)前的發(fā)展格局中搶抓機遇，快速謀劃自身的重點產(chǎn)業(yè)布局，應(yīng)重點培育食品級蓄冷材料產(chǎn)業(yè)、可重復(fù)使用食品級柔性包裝產(chǎn)業(yè)、可降解材料包裝產(chǎn)業(yè)等關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)，同時國家及各省市的政府與行業(yè)組織應(yīng)重點加強相關(guān)技術(shù)、裝備和原材料的上下游配套產(chǎn)業(yè)鏈的搭建，爭取在較短時間內(nèi)在國內(nèi)重點布局多個具有較強市場競爭力的產(chǎn)業(yè) 體系。

3.3 加快關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)高地建設(shè)

為解決我國在冷鏈綠色包裝產(chǎn)業(yè)研究力量分散，且多數(shù)集中在高校和研究機構(gòu)的現(xiàn)象，建議各級政府和行業(yè)協(xié)會充分發(fā)揮政策驅(qū)動和組織引導(dǎo)的優(yōu)勢，盡快組建引領(lǐng)國內(nèi)冷鏈綠色包裝產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展方向和市場走向的研發(fā)高地，引導(dǎo)高校、科研機構(gòu)和大企業(yè)在研發(fā)資源的聚集，極大地減少重復(fù)研究、低水平研究、無應(yīng)用引領(lǐng)研究和無資金無支撐研究弊端，為我國能夠在產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)中國創(chuàng)新、中國創(chuàng)造打下堅實的基礎(chǔ)。