生鮮冷鏈綠色包裝技術及產業的發展研究

屈曉亮

（天津冰利蓄冷科技有限公司，天津 300350）

1 國內生鮮冷鏈物流包裝產業現狀

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

隨著我國啟動國內大循環的戰略，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消費的模式，與此同時，引領消費升級和雙碳驅動的“凈菜到家”模式已經開始啟動。

1.1 我國生鮮電商經濟發展現狀

生鮮主要對象產品包括禽肉類、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一直維持較快增長速度。根據國家統計局數據測算，2019年生鮮農產品產量約12億噸，生鮮農產品產值約7萬億（初級農產品）。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模和占比發展狀況（數據來源：平安證券研究所）

2020年，突如其來的疫情對社會經濟造成沖擊，而生鮮電商大放異彩，出現爆發式增長。據FASTDATA極數數據統計，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。

據平安證券測算，預計2021年社區團購規模將達4000億元以上，其中，同城速配電商規模將達到2010億元。其中生鮮電商中冷鏈需求規模約占交易額的25%，即2021年生鮮電商冷鏈需求將超1600億元。

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

1.2 政府高密度出臺鼓勵冷鏈產業發展政策

截止2022年4月，國家相關部門密集出臺了一系列有關冷鏈物流行業發展的政策法規，主要聚焦在冷鏈物流基礎設施建設、冷鏈物流體系建設、促進農產品流通等方面，極大地促進了國內冷鏈物流行業發展，新規新標準將快速催生行業迭代，為行業的快速良性發展保駕護航（表1）。

表1 國家相關部門近年來出臺的產業政策

1.3 產業技術創新發展狀況

目前，我國生鮮冷鏈行業的發展主要依靠數量的增長，技術創新貢獻不足，主要表現為以下幾方面。

1.3.1 技術創新基礎薄弱

1）申請專利數量少

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

2）高技術制造類企業少

據不完全統計，該行業從業企業中90%為物流企業，屬于服務業態，制造業僅不足10%，且多數為傳統的制冷設備企業和設備改裝企業，以技術創新為驅動力的新生代企業屬鳳毛麟角，行業整體創新能力嚴重偏低。

1.3.2 高效保鮮、保冷技術急需提升

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%，預冷保鮮率不足10%，造成農產品采后損耗率約在20%～30%，年直接經濟損失超過700億元。而發達國家則不足5%，意味著中國農產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，污染城鄉環境，因此農產品保鮮是生鮮冷鏈物流產業發展中十分重要而迫切的課題。

2）技術開發與應用兩端弱中間強

長期以來我國的冷鏈實施的布局重點在冷庫和干線運輸的冷藏車上，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%以上是服務于冷凍產品的，嚴重缺乏冷鮮配套技術和設備，而美、日、歐等發達國家只有30%設施是服務于冷凍產品的，70%的設施是服務于冷鮮產品的。

近年來，雖然經過幾大電商平臺在國內一、二線城市及部分三、四線城市布局配套了較多的前置倉設施，有力帶動了“最后一公里”配送端冷鏈系統的建設，但在冷鏈“最初一公里”的采摘端依然薄弱，農產品在保鮮、保質方面損失巨大的現象依然持續。

2 產業技術發展趨勢分析

經技術檢索發現，目前我國在蓄冷劑相變蓄冷技術的研發主要集中在相變材料的蓄冷能力、安全性、穩定性等性能改進；在包裝產品的研發主要集中在蓄冷包（袋）、蓄冷板、蓄冷膠囊的相關產品上，以及包裝結構上，其中不乏配備智能化溫控單元的產品設計。

2.1 生鮮冷鏈蓄冷包裝技術及產品概況

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

2.1.1 蓄冷劑

在蓄冷材料及產品方面，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象和相分離的問題，需要相應的控制技術，制作難度和成本較高因而較少得到應用。

由于我國《食品衛生法》和《食品添加劑衛生管理辦法》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用上須注明“不可食用”的標記。盡管目前在生鮮快遞中仍在大量使用該類蓄冷劑，但經營者和消費者均在小心應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過多年的研制，成功開發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象，為生鮮快遞配送提供了食品安全保障，并使行業擁有了量產級的食品級相變蓄冷劑。目前，該技術產品已在國內生鮮電商配送業務中得到了廣泛應用。

經產蛋白酶活性篩選，共有7株菌有產蛋白酶能力，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；經產淀粉酶活性篩選，共有3株菌有產淀粉酶能力，且均為具有產蛋白酶能力的芽孢桿菌，即為Y1，Y2，Y3，詳細結果見表1。

2.1.2 蓄冷包裝產品

受到技術工藝和成本限制，目前在用的蓄冷包裝產品仍以內充聚乙烯醇的冰包、冰板為主，其中尤以冰包用量巨大，而且均為一次性使用，并注明內含物質“不可食用”。在當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過多年的研制，在行業內成功設計開發出了多柱型可包裹結構、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”的標配快遞包裝產品，配合主導生鮮電商平臺一起推動了生鮮快遞業務的發展。目前，柔性蓄冷軟包材已成為盒馬鮮生、大潤發、美團、京東7 FRESH等國內主流電商平臺的標配蓄冷包裝材料。公司的技術產品也使天津市在國內生鮮蓄冷包裝材料領域占據了領先地位。

2.2 生鮮冷鏈蓄冷包裝技術發展趨勢

當前，隨著我國承諾的雙碳目標的快速實施，生鮮冷鏈物流包裝產業的減碳行動也在迅速鋪開。經過一段時間醞釀，業界已初步達成基本一致的技術路線。

2.2.1 以循環使用包裝產品快速替代一次性使用包裝產品

1）開發推廣柔性蓄冷包裹產品；

2）開發輕質化、高強度、可復用的石油基包裝材料及產品；

3）開發低碳型、可復用的復合材料包裝產品。

2.2.2 開發推廣應用食品級可相變蓄冷材料

1）開發推廣食品級可相變蓄冷劑及產品在生鮮快遞中的普及應用；

2）開發適宜多溫區的相變蓄冷劑，豐富生鮮產品的應用品類；

3）開發設計“凈菜到家”模式的應用產品。

2.2.3 開發可降解生物基包裝材料及包裝產品

1）開發應用生物基可降解包裝高強度結構材料；

2）開發應用生物基可降解包裝耐水性包裝材料；

3）研發低成本生物基可降解包裝材料制造工藝技術。

2.2.4 開發生鮮產品“最初一公里”的適用技術和產品

1）開發應用于田間地頭的即時保鮮設施；

2）開發應用高效的智能化植保設備和采摘設備；

3）開發農產品采摘后的自動化初加工設備（清洗、分揀、包裝等）。

2.2.5 開發相關制造裝備和工藝技術

1）多溫區食品級相變蓄冷劑的制造技術與工藝裝備；

2）自動化、智能化柔性蓄冷包材的制造技術與工藝裝備；

3）相關產品測試技術和技術外包服務能力建設。

3 我國發展生鮮冷鏈物流包裝產業的模式與 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業在我國屬于新興業態，近兩年一直處于高速增長的風口上，但行業的主要關注點和投資方向依然集中在跑馬圈地的商業發展摸索，在新技術、新產品、新裝備的資金投入和研發力度上依舊存在脫節現象。因此，應在當前國家大力鼓勵實體經濟、特別是鼓勵擁有核心技術的“專精特新小巨人”企業發展的基礎上，呼吁各級政府對生鮮冷鏈物流綠色包裝產業涉及的關鍵技術和關鍵企業在人才、資金、發展環境等方面的支持力度，盡快在該領域打造出一批我國的優勢制造產業，為我國在盡快控制疫情、提升國民生活質量，以及推動國內國外雙循環發展方面做出更大的貢獻。

3.2 布局重點產業培育和產業鏈、供應鏈核心節點占位

在國內知名電商平臺已紛紛布局產業研發機構的背景下，國內相關企業應在當前的發展格局中搶抓機遇，快速謀劃自身的重點產業布局，應重點培育食品級蓄冷材料產業、可重復使用食品級柔性包裝產業、可降解材料包裝產業等關鍵技術產業，同時國家及各省市的政府與行業組織應重點加強相關技術、裝備和原材料的上下游配套產業鏈的搭建，爭取在較短時間內在國內重點布局多個具有較強市場競爭力的產業 體系。

3.3 加快關鍵技術研發高地建設

為解決我國在冷鏈綠色包裝產業研究力量分散，且多數集中在高校和研究機構的現象，建議各級政府和行業協會充分發揮政策驅動和組織引導的優勢，盡快組建引領國內冷鏈綠色包裝產業技術發展方向和市場走向的研發高地，引導高校、科研機構和大企業在研發資源的聚集，極大地減少重復研究、低水平研究、無應用引領研究和無資金無支撐研究弊端，為我國能夠在產業實現中國創新、中國創造打下堅實的基礎。