我國冷藏庫建設的現狀及發展方向
我國每年易腐食品的生產量高達10億噸,其中相當部分必須依靠冷鏈物流保存,以保持其新鮮度和質量,因而作為冷鏈物流的主要環節——冷藏庫,歷年來都有發展。全國已從解放初的約3萬噸庫容量發展至今為900多萬噸,但人均占有冷藏庫容積和發達國家相比仍有不小差距,每年腐敗損耗量十分驚人。
進入新世紀以來,尤其在加入WTO后,我國冷藏庫建設有了新的發展,國家“十一五”發展規劃對發展現代服務業和節能環保提出了新的要求,今后我國冷藏庫建設應堅持科學發展觀,按現代物流的要求,以確保食品安全為準則,重視節能和環保,以使我國的冷藏業得到可持續發展。
一、我國冷藏庫建設的現狀
1、容量和規模
(1)容量:
從上世紀七十年代起,各地冷藏庫容量增長較快,至2002年底,全國冷藏庫總容量已突破700萬噸/次,其中畜肉類冷庫容量為400萬噸/次(中國肉類協會統計)、水產冷庫為162萬噸/次(2002年中國水產年鑒)、全國供銷系統的果蔬冷庫為90萬噸。此外,外貿、輕工系統及外資、港臺商和民營企業也各擁有相當數量的各類冷庫。至2006年,我國冷藏庫容量約為880萬噸(中國制冷學會資料),折成庫容積約為3800萬立方米,其中冷卻物冷藏庫約160萬噸。
冷藏庫容量較大的地區為:A、環渤海經濟區(山東、河北、遼寧和北京、天津):其中山東省已達到100萬噸以上,北京約為30萬噸。B、東部沿海地區(浙江、江蘇、福建和上海市):其中浙江也已達100萬噸以上,江蘇約40萬噸,上海約為42萬噸。C、廣東(約62萬噸)、廣西。D、中西部的湖北、四川、陜西。
上海是一個擁有常住人口1815萬人(2006 年)、流動人口300萬人的國際大都市,日平均消費農副食品近2萬噸,其中相當部分要進入冷蓮物流系統。據統計,至2007年3月,上海冷藏庫企業共125家,冷藏庫137座,總庫容量已達41.81萬噸,其中凍結物冷藏庫為31.46萬噸,冷卻物冷藏庫為9.61萬噸、冰庫為0.74萬噸。全國人均占有冷藏庫容積為29升/人,而上海人均占有冷藏庫容積為99升/人,位居全國之首,更遠遠高于發展中國家8升/人(IIR資料)的水平。
我國冷藏庫容量近年來增長較快,但與發達國家相比,仍有不小差距,按2003年美、日統計資料,美國冷藏庫容量為8848萬m3,按人均占有的冷藏庫容積,美國是中國的10.30倍,日本是中國的15.73倍。
(2)大型冷藏企業
從上世紀80年代起,我國冷藏庫建設出現一個現象,新建了一批由多座單位萬噸級冷庫組成的“冷庫群”,這對降低建設成本和運行能耗,規范管理都是有利的,并形成了我國數家冷藏行業的“航空母艦”企業,如上海吳涇冷藏公司,北京東方友誼食品配送公司、遼寧省大連海洋漁業集團公司冷凍廠和浙江省杭州聯系肉類集團冷藏分公司等。
上海吳涇冷藏公司:建造于20世紀80年代初,由冷藏庫總容積為26萬立方米的四座萬噸級單位冷庫(每座高7層、1.3萬噸)構成,其低溫冷藏總容量為52000噸,高溫冷藏庫容量為1200噸及凍結間52噸/次、配有完整的運輸設施,建有三股道鐵路專用線,沿黃埔江有萬噸級的固定深水碼頭和千噸級專用浮動碼頭;有8個公路月臺,可供近百輛汽車同時裝卸作業。
遼寧省大連海洋漁業集團公司冷凍廠:該廠經過幾年擴建,至今已擁有由六座大型冷庫組成的,國內最大的水產品冷藏基地?側萘窟_11.6萬噸,其中1號和3號冷庫庫容為8000噸,2號冷庫5000噸,4號和5號冷庫種類3萬噸,6號冷庫3.5萬噸,并擁有制冰能力300噸/日。該冷庫群年貨物吞吐量超過60萬噸,毗鄰大連灣漁港碼頭,距離沈大高速公路金州出口8公里;鐵路專用線延至冷庫站臺。
2、冷藏庫功能與管理體制
在計劃經濟年代,冷藏庫主要是按產權所屬系統和儲存商品的種類劃分管理。改革開放以來,外資、港臺商和民營企業進入冷藏行業,尤在浙江、山東、福建、廣東等省已占有相當比例,現已形成多種經濟成分共存的格局。從上世紀九十年代中期起,大多數冷藏庫的服務功能開始面向市場,逐步向社會公共冷藏庫過渡。即從計劃經濟時期的“旺吞淡吐”的“蓄水池”逐步向“冷鏈物流配送中心”方向發展。
3、建造方式
我國現有的冷藏庫中,建于上世紀七、八十年代前期的多層土建式冷藏庫占大多數,以上海市為例,若按容量計算,土建式冷庫要占全市冷藏庫容量的82.41%;若按座數統計,土建式要占總座數的86.13%。但90年代起新建的冷庫,絕大多數已采用單層、高貨位的預制裝配式夾心板的做法,現代安裝迅速,大大縮短了建庫周期。
20世紀八十年代前,冷庫隔熱主要采用稻殼、膨脹珍珠巖和軟木等天然材料,八十年代后開始采用發泡聚苯乙烯或聚氨酯作為冷庫隔熱材料,并迅速推廣應用,F在主要有兩種形式:一是多層的鋼筋混凝土混合結構,多采用聚氨酯現場發泡做法,二是單層高貨位冷庫,多采用預制裝配式夾芯板,兩面為簿鋼板,中間充填發泡聚氨酯(或者采用發泡聚苯乙烯)。
4、制冷新技術、新設備得到了廣泛應用
冷藏庫建設推動了社會制冷技術的進步,制冷新技術的應用又進一步促進了冷藏業的發展。
(1)制冷設備逐步更新換代。開啟型活塞式制冷壓縮機一統天下的局面已得到改變,由于螺桿式壓縮機具有結構簡單、運行可靠、能效比高、易損件少和操作調節方便等優點,它正逐步替代活塞式壓縮機,占據著越來越大的市場份額。以節電、節水為主要特點的蒸發式冷凝器正在逐步推廣應用。從20世紀70年代末起,多數冷庫采用強制空氣循環的冷風機替代傳統的自然對流降溫方式的頂、墻冷卻排管。
(2)食品凍結技術的快速進步。隨著我國食品結構和包裝形式的變革,特別是小包裝冷凍食品業的快速發展,食品凍結方式有了重大變革,從上世紀五、六十年代起廣為采用的間歇式、慢速的庫房式和擱架式凍結間已改為采用快速、連續式凍結裝置(隧道式、螺旋式、流態化等)為主。凍結室的溫度已從-33~-35℃降至-40~-42℃,因而加快了凍結速度、提高了凍品的質量。
(3 )制冷系統與供液方式逐趨多樣化。以往,大中型冷庫基本上都是采用集中式的液泵強制循環供液系統,近年來,對多種蒸發溫度要求的食品冷藏庫,分散式的直接膨脹系統由于具有系統簡單、施工周期短、易于自控等優點也得到了廣泛應用。
(4)制冷劑。目前我國的大中型冷藏庫大多數仍采用氨(R717)或R22為制冷劑,小型冷藏庫尤多采用R22。上海和廣州機場配餐中心的冷藏工程,于1999年及2002年先后從日本三洋公司進口的制冷壓縮機組中,采用了近共沸制冷劑R404A。R22屬HCFC類制冷劑,由于其消耗臭氧潛能值PDP≠0,其溫室效應潛能值GWP=1700,所以它不是一種長期理想的制冷劑,最終將被淘汰。而R404A其ODP=0,而且其標準沸點比R22低,可以實現低達-45℃的蒸發溫度。而氨是一種價格低謙的無機化合物,由于其良好的熱力學性能(單位容積制冷量大)、對大氣層無任何不良效應(ODP=0,GWP=0),在我國冷藏庫中應用歷史悠久。當然由于它具有一定的毒性和可燃性,在空間積聚的濃度達到一定程度時具有潛在的爆炸危險,故其應用場所受到一定限制。
(5)冷庫制冷系統的自控技術應用。大、中型冷庫基本上都實現了對庫溫、制冷系統壓力、設備運行狀態等的實時顯示和自動記錄,并設有較完善的安全保護裝置。
2003年,由煙臺冰輪股份公司承建的(日本)伊藤忠株式會社青島低溫物流萬噸冷庫投產,其氨制冷系統采用全自動控制,操作人員從原來的12人減少到目前的2人,并提高了運行的可靠性。
5、專業性冷藏庫有了一定的發展。
從上世紀八十年代中期起,除了傳統的冷卻物冷藏庫,凍結物冷藏庫以外,我國各省市陸續興建一批專業性冷藏庫,如變溫庫(多用途冷庫)、氣調庫、立體自動化冷庫、超低溫冷庫、糧食冷庫、生物制品冷庫和化工原料冷庫等,這對于完善我國現代冷藏技術體系起了促進作用,F擇其中數例簡介如下:
(1)氣調冷庫。我國屬于農業大國,近年來全國年產水果約6000萬噸,年產蔬菜約3億噸。據稱,我國每年約有20~25%的果品和20%蔬菜在中轉運輸或貯藏中腐爛損耗,最高達上億噸,折合人民幣約750億元。我國水果的品種、采后處理技術和貯藏保鮮技術等落后于國際水平。水果和蔬菜是具有呼吸作用的活性食品,要保持高的鮮度和品質,必須抑制微生物的繁殖和其自身的生理活動。如果在普通冷藏的基礎上對貯藏果蔬的氣體成份再按一定標準進行人工控制的話,則可取得比普通冷藏更好的貯藏效果,它稱為氣調冷藏,(CONTROL ATMSOPHERE)簡稱CA冷庫。
CA冷庫的工作原理:在每個產品各自理想的溫、濕度條件下,通過相對增加CO2含量和降低氧氣的含量,以抑制果蔬的正常生理過程,即減緩其自然成熟的速度,從而延長果蔬的儲藏期,且不影響其質量和原味(口感)。
CA冷庫的優缺點:水果這類季節性很強的商品通過氣調貯藏,能有效保持其營養、原有風味、色澤、硬度和酸度,并能處長其保質期,使商品有最佳的市場價值,但CA冷庫設備初次投資和運行費用有所增加。
目前我國氣調庫總量接近25萬噸,但僅占我國果品儲藏量的1/10左右,蔬菜氣調貯藏更少,因此與發達國家相比存在不小的差距,同時也反映了氣調貯藏在我國還有一個巨大發展空間。
陜西省華圣有限公司的萬噸氣調庫。位于西安市北郊,建于1997年,該庫共有33間庫房,其中27間每間貯量為300噸,另6門的單間貯量為470噸,每間庫房設有手動氣密冷藏門,門上有觀察窗。庫體總建筑面積8345㎡,庫內凈高 7. 5米。該庫以貯藏蘋果為主,兼貯梨、彌猴桃等其它水果。
(2 )立體自動化冷庫所謂立體自動化冷庫指的是:在采用預制裝配式隔熱圍護結構的單層冷庫內設有輕型鋼制作的多層高位貨架,供存放貨物的托盤用,托盤的裝卸依靠巷道式堆垛起重機,根據電子計算機的指令在庫內進行水平和垂直移動,可從指定的貨格中取出或放入貨物托盤,并用平面輸送帶進行貨物進出庫的自動化操作。冷庫的頂部裝有空氣冷卻器,使庫房上部空間形成低溫空氣層,靠對流進行冷卻,以保持庫內設定的溫度。
立體化自動化冷庫的優點:A、庫內裝卸和堆機械作用及庫溫控制、制冷設備運行全部實現自動化,庫內不需任何操作人員。B、可確保庫存商品按“先進先出”原則進行管理,有利于提高商品貯藏質量和減少損耗。C、裝卸作業迅速、吞吐量大。D、采用計算機管理,能隨時提供庫存貨物的品名、數量、貨位和庫溫履歷、自動結算保管費用和開票等,提高了管理效率,并大大減少了管理人員。這種冷庫的缺點是:初次投資費用較大,對操作管理人員的技術水平要求較高。
浙江海通集團股份公司于本世紀初在慈溪建造了我國第一座立體自動化冷庫,冷藏庫尺寸為90×30×8.5米(高),6座貨架可存放約5000個托盤(貯藏果蔬冷凍食品約為2000噸),5臺巷道式堆垛機由電腦控制進行自動化操作,冷凍機房配置進口的約克氨螺桿機。
(3)超低溫冷庫。隨著我國遠洋漁業的快速發展,特別是金槍魚圍、釣業的崛起,“超低溫冷庫”建設已有進展。為了保持金槍魚的品質和色澤,在捕捉后需立即進行凍結加工(-55~-60℃)和-60℃的冷藏艙貯藏。用于凍結、冷藏金槍魚的制冷系統,由于蒸發溫度低于-60℃,故一般采用復疊式制冷系統,以往高溫側循環系統的制冷劑多采用R22,但考慮到環保因素,現在多提倡R717或R404A等制冷劑替代。近年來,山東、上海、浙江等省市均已有了捕捉、加工金槍魚的遠洋漁輪,2001年山東遠洋食品有限公司在煙臺建成了我國首座超低溫冷庫,它包括庫溫為-60℃、庫容量達3000噸/次的超低溫冷庫和庫溫-30℃庫容量為3000噸/次的低溫庫各三間,標志著我國水產冷庫超低溫化的進程已跨上了一個新的臺階。
6、 當前存在的主要問題
(1)經營觀念與管理體制上;多數冷藏企業還沒有真正認識到應從單純“倉儲型”向“物流配送服務型”角色轉換的必要性和迫切性。在管理體制上,原國營系統冷藏企業還存在著行政割據的痕跡。
(2)冷藏設施:全國現有冷庫中,屬上世紀七、八十年代建造的比例很高,硬件設施和管理方式難以符合現代物流配送中心的要求。
(3)行業規范:冷凍、冷藏行業建設和管理的標準規范、行為準則均不齊全。
(4)人力資源:經營和技術干部不足,尤其缺乏高級低溫物流人才。
二、我國冷藏庫建設未來發展方向的探索
1、按城市的物流發展規劃調整現有冷藏庫布局,構建各地區新的食品冷鏈物流配送體系。
今后在城市建造冷鏈物流配送中心,都將離開市中心城區,并按城市的物流發展規劃和道路網絡,建在有便利、快捷的運輸設施(公路、鐵路、水運)地區。以上海市為例,黃浦江兩岸的岸線,結合2010年世博會場館建設,將改為會展、旅游、休閑、商業和居住等用途重新規劃建設,沿江的冷藏庫(總容量在十萬噸以上)都將拆遷并將結合上海六大物流基地建設擇地重建。如上海西北物流區(江橋)的中外運上海冷鏈物流中心、東部的外高橋保稅區的上海外聯發物流有限公司、東北部寶山區的上食大場冷藏物流和楊浦區的上海廿一世紀冷藏儲運有限公司、中部閔行區的上海交榮冷鏈物流有限公司、南部奉賢區的中農國際水產城冷鏈物流中心和洋山深水港物流園區的同盛低溫物流配送中心等均在建設和規劃之中。
2、大部分新建的冷藏庫其功能將從“低溫倉儲”型向“冷鏈物流配送”型發展,故其設施應按低溫配送中心的要求進行建造。庫房溫度要將較寬,以適應多品種商品的儲存。一般應拓寬至-25~+20℃;
(1)建設封閉式站臺、并設有電動滑升式冷藏門、防撞柔性密封口、站臺高度調節裝置(升降平臺),以實現“門對門”式裝卸作業;
(2)設置有溫度要求的理貨間(區);
(3)配置符合環保、節能要求的制冷裝置,并有完善的庫溫自動檢測、記錄和控制裝置;
(4)建立完善的計算機網絡系統,使低溫物流配送管理科學化。
3、冷藏庫建設更注重環保和節能
我國經濟要走可持續發展道路,必須注重兩大問題:環境保護和能源效率。就冷凍冷藏行業來說,要采取切實措施在制冷系統中淘汰CFCS、限制HCFCS和改用HFCS及擴大使用氨、CO2等作為制冷工質。我國第“十一五”規劃提出:單位GDP能源消耗要比“十一五”期末降低20%。國際制冷學會(IIR)要求:在未來的20年內,應“使每個制冷設備耗能減少30~50%”。然而我國冷藏企業耗電的現狀與發達國家相比還有一定差距。
因而,努力降低制冷能耗是我們每個企業提高市場競爭力和走可持續發展道路的必然選擇。
冷藏庫的節能措施,近年來頗有成效的有:(1)圍護結構采用節能型隔熱層厚度;(2)減少通過冷藏門洞口的熱濕空氣浸入;(3)采用COP高的制冷壓縮機、高效率的水泵和風機;(4)更廣泛采用蒸發式冷凝器;(5)冷凍機能量的合理調節;(6)蒸發器采用合理的融霜方法并及時融霜;(7)制冷設備的合理操作——如提高谷電使用率。
4、實施冷鏈物流規范管理、確保食品安全。
食品安全已成為我國食品冷鏈物流發展必須遵循的重要原則,為了確保食品質量,現在強調從食品生產者到消費者之間流通的所有環節,即從原料產地、生產加工、低溫貯藏、冷藏運輸到零售的各個環節,都需要考慮保持適度的低溫狀態。
上海市經濟委員會組織有關行業協會編制上海市地方標準:“食品冷鏈物流技術與管理規范”已于2007年5月經上海市質量技術監督局組織會審通過,并于2007年10月在上海市實施。我們期望不久將來,國家有關部分能組織力量編制出全國性的食品冷鏈規范,特別是考慮到2008年北京將舉辦奧運會、2010年上海要舉辦世博會(預計將有7000萬人次參觀世博會),因此如何確保食品從“田間到餐桌”的全程安全成為全社會的共識。
5、冷藏庫行業協會將發揮更大的作用
在市場經濟形勢下,由于原有行政管理體制的變革,冷藏庫協會將進一步發揮“服務企業、規范行業、發展產業”的作用。如:(1)參與、協調各地區冷藏庫的規劃布局、選址和設計方案研討;(2)受政府或企業的委托,組織或參與編制冷鏈物流的技術與管理規范、標準;(3)行業信息統計、發布;(4)代表行業與政府有關部分溝通、協調冷凍加工與冷藏收費標準;(5)組織企業與海內外同行進行冷藏技術與冷庫管理的交流與合作,特別是加強與IARW/WFLO/IRTA的交流,借鑒國外發達國家的經驗,推動我國冷鏈物流業的發展;(6)組織人才培訓。
三、結語
眾所周知,“冷鏈物流”是一項系統工程,除了冷藏庫外,還應重視發展:“冷鏈物流”的其它環節,如食品冷凍、冷卻加工,冷藏運輸和(超市或菜場)零售店等,以使易腐食品從“田頭到餐桌”始終處于低溫環境中,既保證食品安全又節約食品資源