編者按：冷鏈物流領域往往從物流角度關注冷鏈物流，往往忽視果蔬保鮮冷鏈倉儲環境要素分析，一冷了之。事實上冷鏈物流關鍵要素絕不能一冷了之，環境濕度、氣體含量、溫度高低控制都與冷鏈物流對象果蔬密切相關，需要確定冷鏈倉儲軟硬件配置過程進行系統性考慮。這是老王推薦本文的主要原因。本文通過案例分析與系統配置，提供了合理的果蔬保鮮冷鏈倉儲解決方案。 

蔬菜水果是人們賴以生存的主要食品與營養來源之一，在保鮮貯藏過程中，其營養組分與色澤等等都會發生各種各樣的變化，需要控制不利因素所造成的保質期縮短、腐敗變質發生、營養成分流失、風味色澤變差及質地變劣等影響，需要建立一個適合果蔬保鮮貯藏的冷鏈倉儲環境。

冷鏈倉儲是以冷凍工藝學為基礎、以制冷技術為手段的低溫倉儲過程。適合果蔬保鮮貯藏的冷鏈倉儲環境，主要指溫度、濕度和氣體成分及其控制要素等軟硬體系。我們希望通過研究和分析果蔬保鮮工藝、冷鏈倉儲過程及其控制因子，完善冷鏈倉儲過程中的包裝與存儲形式、儲運與管理手段、溫濕度監控及機組運營控制體系、冷鏈數據管理平臺等高效運營模式，有效改善和優化冷鏈倉儲管理流程，并使之符合相關法規與標準，使企業在營運成本和質量控制間找到最佳的平衡點，以充分保障果蔬品質，保證食品安全，調劑產銷，均衡上市，降低流通損耗。

一、果蔬特性與保鮮貯藏方法

結合果蔬產品的特性，現階段主要有四種果蔬保鮮貯藏的方法：普通冷藏、氣調貯藏、減壓貯藏和冰溫貯藏，接下來我們逐一進行介紹。

1.溫度特性

溫度是最重要的果蔬保鮮冷鏈倉儲環境要素，既影響果蔬的各種理化過程，又影響微生物的活動。冷藏果蔬產品的品質變化，主要取決于控制溫濕度的可變化范圍，存儲果蔬的溫度變化，甚至果蔬物品表面溫度與內在溫度間的溫度梯度都會對其品質產生影響。

一般來說，溫度升高，果蔬的呼吸作用、蒸騰作用、水解作用、后熟老化作用等都會增強，并且缺氧呼吸的比重增大，一些果蔬的躍變高峰提早出現，對于有呼吸高峰期的果蔬，抑制或推遲高峰期的出現就可控制后熟，延長貯藏期限；在適當的低溫條件、冷卻方法和單元包裝要求等條件下，果蔬的各種代謝環節之間仍保持原有的協調平衡，可獲得最合理的貯藏保鮮環境條件；溫度經常變動，對果蔬保鮮貯藏是有害無益的，對果蔬和微生物的新陳代謝都有刺激性促進作用，溫度的變動又會引起空氣濕度的波動，所以果蔬保鮮貯藏時力求溫度是合適低溫的、相對穩定的。

普通冷藏，又叫低溫貯藏，是指在0℃～10℃之間的環境條件下進行貯藏的方法。這種方法是依靠低溫作用抑制微生物的繁殖，并減弱果蔬的生理活動，達到減緩其呼吸用的目的。冷藏庫是使用最普遍的低溫貯藏設施，適宜貯藏的果蔬種類較多，具有不受自然條件的限制、簡單易行、可進行長期貯藏等優點。

2.濕度特性

果蔬保鮮冷鏈倉儲環境中，相對濕度的高低，一方面影響果蔬的蒸騰作用，另一方面也影響微生物的活動，從而降低蒸騰作用。對于防止果蔬的萎蔫皺皮來說，應保持高濕度。但空氣濕度越高，越有利于微生物活動，也就越容易引起果蔬發病腐爛，因此在實際控制的果蔬保鮮冷鏈倉儲環境條件中，必須全面系統考慮，兼顧溫濕度影響，將濕度維持在一個適當的水平。并且，為了防止果蔬出汗，必須減小或消除溫差，獲得相對穩定的冷鏈倉儲溫度。

3.氣體成分特性

改變冷鏈倉儲環境中空氣的組成，適當降低O2的分壓或適當增高CO2的分壓，都有抑制植物體呼吸強度、延緩后熟老化過程、阻止水分蒸發、抑制微生物活動等作用，獲得減低損耗、延長貯藏期的效果。

氣體的最佳組成，因果蔬種類和品種而有不同，還隨果實的發育階段、生理狀態及貯藏溫度而有變化。對于一般果蔬，大約保持O2濃度為2%～5%，CO2與O2濃度相當或稍高比較合適；針對果蔬自身釋放揮發物應當建立合適的空氣凈化措施，以減少其有害濃度和不利影響。氣調和冷藏相結合，是當前國內外果蔬貯藏的主要方法之一。

氣調貯藏，就是在低溫貯藏的基礎上，通過控制和改變貯藏庫內的空氣成分、濃度及溫度，實現有效抑制果蔬呼吸和防止產生有害氣體（如乙烯）、在一定程度上減少蒸發作用和微生物生長，對呼吸躍變型果蔬有推遲呼吸躍變啟動的效應，使果蔬維持最低的生命活動，以延長果蔬的新鮮狀態，還有一定的果蔬保硬效果，從而達到延長其儲藏期的目的。

減壓貯藏，又稱低壓貯藏、負氣壓貯藏或真空貯藏，是在冷藏和氣調貯藏的基礎上進一步發展起來的一種特殊的氣調貯藏方法。其在低壓條件下，可以抑制果蔬的呼吸作用，降低空氣中氧氣的含量、阻止果蔬貯藏期間乙烯、乙醇等有害氣體的積累，從而延長果蔬貨架期。

4.冰溫貯藏與細胞特性

冰溫是指從0℃開始，到生物體凍結溫度（即冰點）為止的溫域。生物細胞中溶解了糖、酸、鹽類、多糖、氨基酸、肽類、可溶性蛋白質等許多成分，冰點要低于純水，處于-0.5℃至-3.5℃內，在這樣狹窄的冰溫庫控制溫度帶內，庫內平均溫度波動要小于1℃，庫內最大溫差要小于1℃，甚至能精準控制在儲存果蔬的特定溫度帶上，這對于冰溫控制技術來講硬件要求還是很高的。而細胞中各種天然高分子物質及其復合物以空間網狀結構存在，使水分子的移動和接近受到一定阻礙而產生凍結回避。

因此，果蔬在0℃與凍結點之間的狹小溫度帶內仍能保持細胞活性，且其呼吸代謝被抑制、衰老也減慢。在這一溫域保存儲藏果蔬，可以使其保持剛剛收獲時的新鮮度。因此，該技術成為僅次于冷藏、冷凍的第三代保鮮技術。 

二、依據果蔬品種特性確定處理工藝

處理工藝條件的控制要素包括：冷鏈倉儲的工藝水平、包裝條件和清潔衛生程度等。以某裝配式氣調庫為例，其主要性能指標為：庫內溫度-2℃～15℃可調，相對濕度為RH75%～95%可調，O2含量為1%～10%可調，CO2含量為1%～10%可調，乙烯含量為10PPM以下，庫體氣密指標（國內）限定壓力為10mm水柱，10分鐘后殘留水柱高度不少于5mm，庫體氣密指標（國外）限定壓力25mm水柱，30分鐘后殘留水柱高度不少于8mm。

冷庫出口到出貨臺之間是貨場，作用主要是進出貨物的通道及貨物的整理挑選；制冷系統采用乙二醇水溶液的間接冷卻方式，相比于直接蒸發式系統具有溫度調節靈活的特點，庫內使用冷風機進行制冷，氣調間使用落地式冷風機；氣調系統中，采用了中空纖維膜制氮機、二氧化碳脫除機和離心式噴霧加濕器，各氣調間用氣調站進行集中調節分配；貨場空調采用一次回風的送風方式，把新風和室內回風在風柜處理后由風道送出。

大白菜、蒜黃、蔥、菠菜等適宜的保鮮溫度通常為-1℃～1℃，相對濕度通常為90%～95%；柿子椒、菜豆、黃瓜、番茄等適宜的保鮮溫度就偏高一點，通常為7℃～13℃，相對濕度需控制在85%～95%；蘋果的保鮮溫度控制在-1℃～1℃，相對濕度為85%～90%；柚子的冷庫庫溫需控制在0℃～10℃，根據不同品種的柚子調節具體的保鮮溫度，相對濕度通常為85%～90%；梨子的冷庫庫溫通常為0.5℃～1.5℃，相對濕度為85%～90%。

果蔬保鮮貯藏的工藝參數是具有廣譜性的，必須依據特定的果蔬品種品質、庫房設備配置、冷鏈管理及其運營模式等去合理制定和實施。

三、庫房特性及冷加工能力

以某電商變溫庫為例，設計中需要考慮庫房應用及其未來發展，不局限于果蔬保鮮貯藏的工藝條件，而確定為變溫庫，庫溫為-25℃～-18℃/0℃～5℃，每間庫房尺寸為24.4m×48.9m×8.8m（凈高），每間公稱容積約10270m3，貨架采用4層橫梁5層貨結構的橫梁式，底層置地，可存放1988托貨物，按照1210標準托盤（1200mm×1000mm）設計，含托盤高度為1650mm，主要貯藏禽類、牛羊肉及水產品或果蔬等、采用電動叉車進行作業；

當用作凍結物冷藏間時，計算庫容約2000噸（計算密度取600kg/m3，每托按1t考慮，按照散堆計算庫容約3100噸），每日進貨量100噸（按庫容的5％考慮）、進貨溫度-12℃（冷庫溫度-25℃時最大進貨溫度-15℃），經24小時降至-25℃～-18℃。

當用作冷卻物冷藏間時，計算庫容約1250噸（計算密度按照箱裝蘋果350kg/m3，每托按0.63t考慮、按照散堆計算庫容約2200噸），每日進貨量125噸（按庫容的10％考慮）、進貨溫度25℃、經24小時降至0℃、庫內配6臺BHDF362－HGC吊頂式冷風機（在-8℃蒸發溫度，房間溫度0℃，霜層3mm時制冷量為63.5kw）。

設置為-8℃系統（變溫庫用作冷卻物冷藏間）時，制冷機械負荷264kw，配合1臺BSCR2180－XM多機頭并聯中溫螺桿機組（由2臺HS7471-90-40P圧縮機組成），在36/-8℃時，Q0=336.4kw，配1臺SPL-780蒸發式冷凝器、標準移熱量780kw/臺。

設置為2℃系統時，制冷熱負荷為462kw,同期利用系數取0.9，制冷機械負荷416kw，配1臺BRR4160－SM中溫活塞并聯機組（由4臺4GE－30Y－40P壓縮機組成），在36/2℃時，Q0=465.2kw，配1臺SPL－1000蒸發式冷凝器，標準移熱量1000kw/臺。如圖1。

四、溫濕度監控及機組運營控制系統

果蔬保鮮貯藏的冷鏈倉儲環境中，對溫濕度的要求很高，這都離不開冷庫的恒溫恒濕環境，各冷間溫度實現自動檢測、控制，庫內冷風機可根據蒸發器結霜情況，周期性自動或手動指令熱氟融霜，并提前自動啟閉對應排水管內電加熱器，其中1臺冷風機在融霜時，要保證其它多臺冷風機在制冷，從而保障物品的安全存放。

冷庫溫濕度監控系統，是集合GPS/溫度檢測技術、電子地圖和無線傳輸技術的開放式定位監管平臺，系統采用無線自組網通訊技術，搭載精準的溫濕度傳感器，形成實時感知的無線傳感網絡，提供冷庫全程實時溫濕度數據監控、報警服務及其調度控制系統等。通過該系統可以實現對冷庫溫度數據的采集傳輸、記錄和超限報警、控制及其運營，從而為冷庫管理人員提供了一個高效、靈活的管理工具。

五、影響果蔬保鮮貯藏的軟硬件因素

1.倉儲設備

倉儲設備的數量、質量及其在庫房內的布局與控制管理模式、貯運工具等對果蔬保鮮貯藏有著積極影響。針對冷藏冷凍手段與工藝選擇適合的冷鏈倉儲設備，以確保冷鏈倉儲環境符合環境溫度、濕度、氣體成分、衛生等要求；同時，冷鏈倉儲設備要與貨物信息化、網絡化、智能化、自動化等現代倉儲物流服務相結合，形成完整的果蔬保鮮冷鏈倉儲設備及其管理體系。

倉儲設備品質的優劣性及其管理的規范化，會影響果蔬在果蔬保鮮冷庫中的保鮮期。因為冷庫庫內溫度濕度環境頻繁波動，會加快水果蔬菜的新陳代謝速度，從而加快果蔬的腐敗、變質等。

倉儲設備品質差、制冷慢、隔熱保溫性能差、貨架布局及存儲貨品阻礙冷空氣正常流動等，都會造成庫內溫度波動頻繁與溫度分布不均勻，是不利于果蔬長期保鮮的。而如果冷庫管理不規范，出入庫開門時間長，也容易造成庫溫波動，或者沒有定期抽檢剔除腐敗變壞的果蔬，在庫內密閉環境下一定會造成其他優質果蔬的交叉感染而腐敗變質。

2.搬運設備

冷庫中的搬運功能設備和常溫庫的差不多，只不過由于冷庫的特殊環境，所以對設備有抗低溫的要求，包括設備外部材料和內部原器件的特定選用要求。

常用的搬運設備有拖板車、叉車、AGV、穿梭車、提升機、立庫堆垛機等。在一般的變通冷庫中，拖板車和叉車使用得比較多，隨著自動化搬運設備不斷普及，穿梭車、AGV和堆垛機及其配套的輸送線、提升機等的使用也越來越多。

3.管理信息系統

果蔬保鮮貯藏的冷鏈倉儲管理系統，一般包括產品的入庫、出庫、盤點等功能模塊，針對第三方運營的蔬保鮮物流中心還可以定制開發相關的功能模塊，例如：貨主管理、商品管理、板位管理、包倉管理、合約管理、彈性調價管理、結算收款、搬運作業管理、庫區平面圖等。

4.人為條件

人為條件的控制要素包括：管理模式、快遞作業和對食品的愛護等。其中，有些因素是互相影響的，需要加強培訓和規范作業行為。

5.其他條件

存儲物品的生化特性、冷卻方法和冷藏工藝條件等，如采用人工調節冷鏈倉儲環境下的O2和CO2的比例，以減緩新鮮制品的生理作用及生化反應的速度，延長存儲物品的貨架期。

六、果蔬保鮮貯藏的鋼貨架結構配置

如前文所說，貨架等倉儲設備對果蔬保鮮貯藏有著重要影響。在建設適合果蔬保鮮貯藏的冷鏈倉儲環境時，需要針對存儲物品的品種類別和單元化尺寸系列構建標準化存儲單元，預留合適的空氣對流、物流等物理規劃布局空間，分析庫區建筑樓層高度、建筑地面的承重與地面不均勻沉降要求、建設與運營成本、存儲搬運設備運行效率及其可靠性配置等因素，合理確定鋼貨架結構尺寸、節點形式、零部件配置等。

在鋼貨架結構設計規劃之初，甄別出鋼貨架制造選材特點、表面處理工藝、荷載作用特點、結構影響因素及其它細節，并依據相應的鋼貨架設計規范和標準進行設計選型和校核評估，在沒有設計依據原理的前提下進行必要的試驗驗證和評估，合理設計結構連接節點與構成要素，確保鋼貨架結構的強度、剛度及穩定性，并評估鋼貨架結構的設計優化與細節調整，以期滿足客戶使用的適用性。

果蔬保鮮貯藏的冷鏈貨架，一般是以駛入式貨架和托盤式貨架為原型，再根據果蔬保鮮貯藏冷庫的特點精心打造而成；鋼貨架必須要能夠經受住低溫、潮濕的環境。常用的冷庫貨架有：駛入式貨架、壓入式貨架、托盤式貨架（窄巷道貨架）、層板貨架、電動移動式貨架、穿梭式貨架、自動化立體庫等。

根據果蔬保鮮庫庫區內的功能分區與布局、存儲單元的特征等，合理規劃貨架類別、物流走向、存儲效率，并根據實際應用環境的溫度、濕度等條件進行測試、評估，并實施合理布局及空間調整，合理模擬與分析果蔬保鮮貯藏在鋼貨架結構體系中的一致性和冷空氣流的分布、對流均勻性及其溫度波動性要盡可能小，為客戶提供性價比合適的方案與系統。