鲜活农产品产地预冷研究与实践

何旭东

摘 要：文章通过文献回顾，梳理国内外鲜活农产品预冷技术研究进展状况，总结国内外产地预冷实践发展历程，阐明鲜活农产品产地预冷的功能和意义。从预冷理念、预冷技术、预冷基础设施、行为主体、政策法规等方面剖析了我国农产品预冷实践发展中存在的问题，相应提出了推动我国产地预冷发展的对策和建议。

关键词：产地预冷；冷链；鲜活农产品

中图分类号：F304.3 文献标识码：A

Abstract： This paper reviewed the progress of domestic and foreign agricultural products precooling technology， expounded the development process of precooling practice at home and abroad， and emphasized the role and significance of agricultural products precooling. From aspects of the precooling concept， precooling technology， infrastructure and precooling behavior， the paper analyzed existing policies and problems of China's agricultural products precooling and cold chain development， put forward countermeasures and suggestions for promoting China's origin precooling development.

Key words： origin precooling； cold chain； fresh agricultural products

0 引 言

产地预冷是农产品冷链的第一环节，是指产地收获之后，在第一时间内利用一定的设备和技术处理农产品，迅速除去产品的田间热，直至冷却到果蔬适宜运输或贮藏的最低限温度，尽可能地保持农产品硬度和鲜度等品质指标，延长运输和贮藏的有效时间，同时可以降低冷链物流中后端的冷藏冷冻环节的机械能耗。产地预冷环节处理不当，农产品尤其是鲜活农产品物流的“最先一公里”问题就无法解决。

2017年中央一号文件明确指出，“……加快构建公益性农产品市场体系，加强农产品产地预冷等冷链物流基础设施网络建设，完善鲜活农产品直供直銷体系。”2011年，双汇企业卷入“瘦肉精”养猪事件，损失近200亿元，引发人们对食品安全的担忧。2015年，全国各地发生菜农、果农鲜活农产品严重滞销的现象。这些都与鲜活农产品的产地初加工、产地预冷环节密切相关。因此，研究农产品产地预冷技术及其发展存在的问题和对策，具有重要的现实意义。

1 产地预冷研究及意义

预冷的概念最早是由美国农业部的Powell及其同事于1904年提出[1]，不同学者从不同角度给出定义：在贮存和运输之前去除鲜活农产品的田间热，降低农作物新陈代谢从而延缓品质衰退；农作物收货后立即降低其田间热；第一时间降低新采摘农林作物的温度，等等。

1.1 产地预冷研究现状

Baird认为，对于蔬果类保鲜贮存而言，预冷操作应该是最重要的，并且给出一套计算散装货物热量传导的计算方法[2]。Sullivan进一步研究指出，对于鲜活农产品的品质而言，收货后到预冷操作这段时间的每一分钟都非常重要，预冷是最有效、成本最低的保鲜方法[3]。Shewfelt认为“快速冷却”对于那些呼吸作用旺盛的生物组织非常重要[4]。Shinbori研究了预冷处理对鲜花保鲜以及延长鲜花插瓶期的重要性[5]。预冷强调一个字“快”，最好能够在田间地头进行采摘、清理、拣选、去皮、预冷、滤水、包装等产地初加工，冷库尽量临近产地建造，因此，鲜活农产品产地预冷离不开产地初加工和产地冷库建设这两个环节。国外学者主要围绕下面几个方面展开预冷研究：（1）农产品收货后预冷环节的重要性。（2）产地预冷对鲜活农产品的作用。（3）影响预冷市场需求的因素。（4）关于预冷过程中热负荷、热传导及预冷效率的计算。（5）各种预冷方式和预冷技术研究，如气冷、水冷、真空预冷以及差压预冷等[6]。

20世纪70年代初，国内学者开始对部分果蔬进行预冷和贮存研究，但技术上不够稳定，很难得到应用推广。80年代中国农科院开展蔬菜贮藏保鲜技术研究，90年代开展蔬菜物流冷链技术研究以及净菜加工及流通技术和设备研发。2000年以后研究鲜活农产品预冷的文献开始逐年递增，张懋平较早研究了预冷对果蔬呼吸作用和蒸散作用的抑制机理。王强、刘晓东探讨了果蔬产地预冷的必要性，介绍了常见预冷方法以及预冷效果，并提出具体实施方案[7]。刘斌通过分析预冷时蔬菜水分损失的传质过程，推导了关于果蔬水分损失的热质耦合方程以及预冷环境参数[8]。国内学者对产地预冷的研究主要集中在以下几个方面：（1）产地预冷对农产品保鲜保质的意义。（2）预冷在农产品冷链中的地位和作用。（3）不同预冷方式对农产品货架期和品质的影响。（4）不同类型果蔬的预冷方式选择和适用。（5）预冷保鲜技术及装备研发。分析可知，国内外关于预冷的研究大多基于从农产品收获后生理学机能变化的角度，探讨预冷对农产品的作用和意义，缺乏整体性研究。

1.2 产地预冷作用

蔬果本身是不断运动的，呼吸作用和蒸腾作用会造成损失，采摘前果蔬与植物母体相连，损失可以由母体的水分、光合作用产物以及矿物质所补充和替代。采摘后如果不及时进行处理，由于温度、乙烯、氧气、二氧化碳浓度等变化，使得蔬果迅速衰老、恶坏直至腐烂。预冷作用主要有：（1）经过预冷处理的鲜活农产品能够迅速去除田间热，降低到适宜贮存的温度。（2）降低鲜活农产品的呼吸作用，减少乙烯的排放，有效延缓农产品衰老的时间。（3）预冷操作可以提高蔬果对低温的耐性，增强鲜活农产品对抗低温冲击的能力，在冷藏过程中降低对低温的敏感性，推迟并减轻果蔬冷害的发生。（4）预冷处理的蔬果存入冷库可以不受库存量空间比例的限制，而没经预冷的果蔬贮存量不能超过库容量的15%。（5）鲜活农产品预冷降温到适当的品温，减轻后续冷藏环节制冷设备的制冷负荷。（6）预冷处理的果蔬运输半径更大，货架期更长。endprint

1.3 产地预冷意义

产地预冷对于降低物流成本、优化农产品产业链、保障农产品食品安全以及促进鲜活农产品销售等方面具有重要意义。（1）产地预冷防止鲜活农产品出现产后损耗大、冷链物流“断链”的现象，有效解决了农产品“最先一公里”问题，同时为解决农产品“最后一公里”奠定了坚实基础。（2）产地预冷环节显著降低了鲜活农产品物流中后端低温贮存和低温运输的成本，增加了运输距离和销售范围，从而降低整个冷链的运营成本。（3）农产品鲜度与品质的保证对于本来附加值不高的农产品来说至关重要，预冷处理后的鲜活农产品可以跨地区远距离销售，增强了农产品区间销售竞争力，易于打造鲜活农产品品牌，有利于实施“走出去”战略。（4）产地预冷使得农产品保质期和货架期相应延长，利于鲜活农产品的长期贮存和错季错峰销售，避免扎堆销售造成的恶性竞争，容易掌控农产品的价格话语权，维护和保证了农民的利益。（5）重视产地预冷工作，使得农产品冷链各环节整体迁移，强化了农产品产地初加工，优化和完善了农产品整个产业链，充分发挥了冷链物流对农产品的支撑和保障作用。（6）产地预冷必然带动农产品产地初加工，能够大幅度减少城市果蔬垃圾，提供居民“放心菜”，保障果蔬食品安全，增加消费者满意度。

2 产地预冷发展

2.1 产地预冷技术

预冷技术主要考虑预冷的速度、预冷实施成本以及预冷方式的适用性等因素。主要采用的预冷方式有自然通风预冷、冷库风冷却法、强制通风预冷、差压通风预冷、冷水预冷、冰水预冷、冰冷法、真空预冷等。常见预冷技术分类如图1。

其中热传导介质包括空气和水，真空预冷是在没有外部热源的情况下，依靠农产品自身的自由水分蒸发，从而降低温度达到预冷效果。各种预冷方法都有利弊，不同种类和不同数量的果蔬采用不同的预冷方法，甚至同种果蔬由于采摘时间、果实成熟程度的不同而采用不同的预冷方式。几种主要预冷技术的优点和缺点参见表1。

2.2 国内外实践发展

产地预冷技术在20世纪60年代开始在美国、日本等发达国家迅速发展。1966年，日本鹿儿岛大学研究开发真空预冷技术，标志着日本预冷技术研究的开始[9]。日本消费者对果蔬保鲜度要求苛刻，认为“没有经过预冷的蔬菜就不应该上市”。90%以上的蔬菜必须经过预冷环节才能进入低温贮藏和低温运输环节，产地果蔬的产后商品化加工处理几乎达到100%。1966年到1984年间，差压通风预冷和真空预冷方式发展迅速，尤其是差压通风预冷，只需在普通冷藏设备的基础上稍加改造，投入较小，推广很快，适合处理大量负荷的集中预冷。日本农协组织是农产品最主要的产地供货商，由大约97%以上的农户加盟构成，凭借强大的组织系统和现代化物流技术优势，统一收购农户的鲜活农产品，直接进行产地预冷、加工包装和冷藏运输，直达农产品批发市场，而各地农产品批发市场也是由农协参与和组织的，充分保证农产品物流冷链的连续性。

美国冷藏食品消费总量占据食品总量的50%，生鲜农产品低温贮藏和运输需求巨大，产地预冷环节备受重视。美国农产品冷链体系发展完善，产地预冷保鲜率几乎100%，形成了从“田间采摘后预冷——冷库贮存——低温冷藏运输——批发市场冷库——超市冰柜——消费者冰箱”的完整链条，整个冷链运营过程果蔬损耗率控制在1%～2%之间。美国农产品交易50%以上是由农场主在产地完成预冷后直接送达零售终端，30%左右的农产品是由批发商完成预冷，其中农场主批发商占据主导地位，产地预冷主要由农场主实施，多采用真空预冷，保证低温冷藏链全程前置以及农产品冷链无缝对接。

我国农产品产地预冷技术体系尚未形成，相对发达国家而言，无论从预冷意识和理念，还是预冷设施硬件和预冷系统软件管理水平，还存在较大的差距。目前，我国蔬菜产量约占全球总产量的60%，水果和肉类产量占30%，禽蛋和水产品产量占40%。我国生鲜农产品的产地预冷保鲜率仅仅达到30%，果蔬流通腐损率为25%～30%，据统计，每年农产品损耗超过3 000亿元[10]；发达国家产地预冷保鲜率超过90%，流通腐损率在5%左右。局限于预冷意识不强以及预冷设施投资匮乏，我国农产品产地常用的预冷方式是自然通风降温预冷或者利用冷库直接预冷，冷库通风预冷实质上是省略了预冷环节，鲜活果蔬带着田间热径直进入到冷藏库，在库内降温不但耗费时间，而且会提升库内温度，影响早先进入冷库果蔬的保鲜效果，并且造成冷库风机能耗的大幅度提升；而成本较低的水预冷、冰预冷和真空预冷方式使用率较低，国家投入大量科研经费获得的预冷技术和设备研发没有得到充分的技术转化和应用推广。自2004年以来，我国明显加大对农产品产地市场建设、产地预冷以及鲜活农产品冷链体系构建的支持力度，出台了一系列相关产业政策。

3 产地预冷存在问题

我国每年大约有4亿吨生鲜农产品进入流通领域，冷链物流比重逐年升高，2015年，果蔬类、肉禽类、水产品冷链流通率分别达到22%、34%和41%。但是，农产品产后损失率居高不下，果蔬类、肉禽类、水产品的流通腐损率分别高达20%

～30%、12%、15%，严重阻碍了农业生产、农民增收、食品卫生安全和居民消费质量。尽管我国产地预冷技术和设备研发发展较快，但下列问题依然较突出。

（1）预冷意识不足，缺乏鲜活农产品全程冷链前移的理念。相当比例的农户生产者和中小型农产品加工流通企业没有给予预冷环节足够的重视，错过了在农产品产后第一时间预冷降温的时机，甚至不愿意在预冷设备设施方面增加投入。有些物流企业重视农产品冷链工作，却没能充分认识到冷链第一环节预冷的重要性。

（2）预冷技术落后，低温环境下的产地分拣等商品化处理手段缺失。我国产地预冷起步较晚，相关基础设施建设不足，大部分地区果蔬采摘后仍在常温下装车和运输，冷链流通率不到5%。常用的预冷方法还是自然通风降温抑或采后直接入库冷却，既耗费时间，预冷效果还差，差压通风预冷、真空预冷等技术普及率较低。

（3）预冷基础设施建设滞后，设备投入不足。近年来，虽然我国加大农产品冷链物流投入力度，但是资金主要流向冷庫建设，产地预冷设备和设施投入不足。且冷库结构很不合理，重视经营式冷库，轻视产地加工冷库；重视肉禽类冷库，轻视果蔬类冷库，现有低温贮藏量仅占果蔬总量的1%～2%，低温贮藏能力严重不足。

（4）预冷环节实施主体发展滞后，规模化、专业化能力不足。目前农产品产地加工和预冷工作多由农户完成，分工不明确，服务标准不统一，专业化水平低，缺乏统一组织难以形成规模化效应。大型冷链企业和第三方冷链物流企业缺乏经验，缺乏整合产地预冷、产地加工以及批发市场建设的能力。

（5）产地预冷体系尚未建立，时常出现冷链“断链”现象。有关预冷和冷链物流的法律法规不够细致完善，标准体系不够健全，实施主体的行为规范以及冷链各环节的操作标准缺失，产地预冷和冷链各环节衔接困难，经营运作缺乏系统性、连续性和规范性。产地预冷和运销各个环节经常出现“断链”现象，全程冷链比率较低。

4 产地预冷发展对策

以改革创新为动力，注重技术创新、模式创新和管理创新；以打造“无缝”冷链为基调，推动预冷加工、低温贮存、冷藏运销等冷链环节协调发展；以低碳节能为目标，提升改造产地预冷设备设施，提倡绿色消费；以“一带一路”发展战略为契机，提高国际竞争力，整合利用国内国际市场资源；以全民共享为宗旨，增加农户收入，保障居民消费，保证食品安全，提升全民生活品质。

（1）加大预冷宣传力度，推广预冷技术应用。提高公众对鲜活农产品预冷重要作用和意义的认知度，强化居民对高品质生鲜农产品的需求，营造绿色消费鲜活农产品的氛围，从需求端倒逼冷链物流发展。推广普及冷水预冷、强制通风等预冷方式，实现农产品产后预冷、分拣分级、初级加工等商品化处理全程处在低温控制环境下。（下转第79页）endprint