第一节 鲜食葡萄冷链运输过程分析
一 鲜食葡萄冷链运输的特性
冷链物流是一个由“线”连接起来的有多个“节点”的完整的、连续的链条，鲜食葡萄的冷链物流过程也不例外，图2－1给出了鲜食葡萄物流流程图。
图2－1 鲜食葡萄物流流程
由图2－1可以看出，鲜食葡萄的冷链是由采收、短倒、预冷、暂存、运输、贮藏、销售等构成。短倒是把产品从一个地方转运到另一个不远的地方的活动，属于短距离运输范畴，主要针对短距离搬运装卸而言。运输过程贯穿鲜食葡萄从采收到销售的整个过程。
由于鲜食葡萄冷链运输以保持低温高湿环境为核心要求，以保证产品品质为目的，所以与常温运输相比具有特殊性，其特殊性主要包括新鲜安全性、空间转移性、高成本性和技术复杂性。
(一)新鲜安全性
鲜食葡萄采摘后仍是鲜活的有机体，冷链运输采用低温措施耦合保鲜技术降低水果的呼吸作用和蒸腾作用，减少微生物浸染，保持葡萄的新鲜度。
(二)空间转移性
鲜食葡萄冷链运输的空间转移性主要体现在供给与需求间的空间差。这是由季节温差和地理条件决定的。冷链运输通过低温运输改变产品的空间位置，创造空间价值。这一系列措施使得我们在冬天能吃到夏天的水果、在北方地区能吃到南方地区的特产。
(三)高成本性
为了确保鲜食葡萄在流通中的各个环节始终处于规定的环境条件下，必须保证具备冷藏车、制冷设备和相关技术的投入，导致了高投资和高运营成本。
(四)技术复杂性
冷链运输过程所包含的技术种类多、行业跨度大，从生物学、微生物学到食品加工工艺，从制冷技术到低温保鲜技术，从物流中心规划设计到信息网络产业，涵盖多个学科、多个门类。
二 鲜食葡萄运输方式
鲜食葡萄的运输主要有冷链运输、棉被保冷运输和常温运输三种形式。
冷链运输是指产品在运输的整个过程中，无论是装载搬运、运输方式的转换还是包装设备的更换等各个环节，都使运输产品始终维持在适宜的环境状态中，适宜长途运输。棉被保冷运输是针对经过预冷的鲜食葡萄，在中短途运输途中，采用棉被覆盖隔热保冷方式运输，防止冷气与外界环境进行热交换。常温运输是指不采取任何制冷措施，在常温状态下对鲜食葡萄进行运输，适宜短途运输。表2－1对鲜食葡萄三种运输方式的优缺点进行了对比。
表2－1 鲜食葡萄不同运输方式对比
说明:*数据来自张旭(2012)。＊＊数据来自刘娜(2012)。
单位物流成本:每斤葡萄从产地到零售商所需的包装费、人工费、运输费、葡萄损耗、批发运营费和固定折旧费的总和。
三 冷链运输装备
鲜食葡萄的冷链运输与棉被保冷运输和常温运输区别在于使用了具有制冷功能的冷藏车，适合价格高、对环境要求严的产品的远途运输，比如我国高品质新疆葡萄会冷链运输到深圳、福建等地。常见的冷链运输方式包含陆运(铁路运输和公路运输)、水运、空运和多种运输方式的联运。冷链运输装备主要包括机械冷藏车、冷板冷藏车、冷藏集装箱、冷冰车和冷藏船等。按照冷藏车厢内温区的数量可以分为单温区冷藏车和多温区冷藏车。
(一)单温区冷藏车
单温区冷藏车厢内只设定了一个温区。冷藏车制冷机组的安装方式分为顶置式、下置式和前凸式三种，如图2－2所示。
卡车或者拖车的制冷机组一般采用前凸式，顶置式一般用于短途配送车，下置式主要用于配餐冷藏车。这三种制冷机组的发动机、冷凝器和其他配件安装在厢体外部，而蒸发器和风扇则安装在车厢内部。进风口位置的不同会使冷空气在车厢中气流循环方式不同，对冷藏车厢温度均匀性有很大影响。冷藏车厢内进风口一般位于车厢前壁上部中间位置、车厢前壁下部中间位置和车厢前壁上部边侧位置(J.Reiner，2009)，其中被广泛使用的是前两者。
图2－2 冷链运输制冷机组的安装方式
图2－3给出的是进风口位于车厢前壁上部中间位置的冷藏车厢立体结构图、平面结构图与气流循环示意图。
图2－3 单温区冷藏车厢结构与气流循环示意
(进风口位于车厢前壁上部中间位置)
冷藏车厢内气流首先经过车厢顶部，然后向后流经底部，最后汇集到前部，流回蒸发器回风口。随着冷空气从进风口端流向车厢后端的过程中，温度会逐步升高，对运输产品的制冷功能会逐渐降低。如果运输产品堆放不合理，限制了冷空气的循环，会加剧温度差异，在第二章第二节第一小节有介绍。风口附近是冷藏车厢内温度最低的区域，在进风口下方和车厢角存在涡流区，温度较高，另外在车厢中央也会形成一个中心大涡流区，向四周辐射，温度会稍微高一些，但相比车厢角处的温度要低。冷藏车厢内温度的均衡性与送风速度成反比，送风速度越大，冷藏车内温度的分布越均匀;送风速度越小，冷藏车内温度的差异性就越大。进风口附近相对湿度最低，而车厢角和运输产品附近的湿度较高。车厢角湿度较高的原因是涡流区空气流动较慢，水分蒸发较慢导致的;而产品附近湿度较高的原因是运输产品的呼吸作用。
图2－4给出的是进风口位于车厢前壁下方中间位置的冷藏车气流循环示意图。车厢内冷空气从车厢前壁下方流出，在车厢前壁上方的抽风机的作用下，冷空气向后方流动，气体温度逐步升高，最后热空气汇集到抽风机口流向车厢外。为保证运输货物受冷均匀，在车厢底部装有风道，保障冷空气循环通畅。
图2－4 单温区冷藏车厢结构与气流循环示意
(进风口位于车厢前壁下部中间位置)
冷板冷藏车是铁路应用比较多的冷链运输工具。与公路冷藏车的不同在于，公路冷藏车为机械制冷，车上安装温度控制器依据车内温度变化控制制冷机组的运行开停，车内温度是可调的;而冷板冷藏车是靠冷板蓄冷对车厢温度进行控制，冷板位于冷藏车顶内，将冷量传递到车内，由于冷量有限，一般用来运输冷藏保鲜产品，而冷冻产品由于要求温度较低不适合采用冷板冷藏车运输。冷板冷藏车的结构和气流走向如图2－5所示。
图2－5 冷板冷藏车温度分布和气流走向示意
冷板冷藏车的顶部为弧形结构，冷空气在重力作用下向车厢内的货物自由流动，达到使货物降温的目的。由于受冷藏车体传热影响，运输货物的温度随着时间推移不断升高，不同位置的货物温度升高的速度是不同的。在车厢底部角落处，受车厢壁传热和地板传热的影响，温度升高得最快;靠近车厢壁的货物温度升高速度次之;而顶部的货物由于靠近冷板的距离最近，因此温度升高的速度是最慢的。
(二)多温区冷藏车
随着冷链运输品种的增多，单温区冷藏车存在不同温度产品不能混运的缺陷，导致运输次数增加，降低了冷链运输效率。多温区冷藏车厢可以同时混装常温到冷冻具有多种温度要求的货物，拓宽了冷链物流运输的适用面。
图2－6给出一种独立型三温区冷藏车侧面气流循环示意图。
每一个温区由隔板分割，具有单独的蒸发器保证适宜的环境状态，单个温区内的气流组织与单温区冷藏车类似。多温区冷藏车厢的各个温区的隔板底部有沟槽，因此必须安装铝制凹槽或T型槽板将沟槽堵住，否则在沟槽之间会进行大量的热交换，无法达到理想的温控效果(徐倩，2008)。
为了保证某些特殊产品(比如制作生鱼片的金枪鱼等深海鱼)超低温运输需求，出现了带有超低温深冷区的多温区冷藏车，如图2－7所示。冷藏车厢由常温区、保鲜区、冷冻区和深冷区组成，深冷区独立于保鲜区和冷冻区，通过安装在车盘底的蓄冷机组进行降温，冷冻区内部装有制冷机组，除了满足本间的冷量需求外，通过设立进风道和回风道对保鲜区进行供冷，并在回风口处安装风扇进行强制对流以使保鲜区达到设定的工作温度(刘浩荣，2012)。
图2－6 多温区冷藏车厢与空气循环示意
图2－7 多温区冷藏车气流组织示意
四 冷链运输包装形式
鲜食葡萄运输包装箱主要有塑料箱、泡沫箱、木箱和纸箱，如图2－8所示。长途运输一般采用泡沫箱或者塑料板箱;纸箱、木箱一般适合近距离运输。对于秋黑、红地球等不抗二氧化硫葡萄品种，装箱时要在葡萄上层放一层包装纸，将保鲜剂放在包装纸上，再用一层包装纸盖在保鲜剂上，保证保鲜剂内二氧化硫的均匀释放。
图2－8 鲜食葡萄冷链运输包装形式
表2－2对上述几种运输包装箱的优缺点进行了对比。由于包装箱和保鲜膜等构建了一道葡萄与外界接触的屏障，因此运输中设定温度与包装箱内货品温度之间会存在一定的温度差，外界温度一般会高于箱内葡萄的温度。鲜食葡萄冷链运输大多采用塑料箱。以塑料箱为例，图2－9给出塑料箱内外温度差。
表2－2 几种常用鲜食葡萄运输箱优缺点对比
续表
图2－9 塑料箱内外温度差
包装箱内部由于产品呼吸热和聚积热的存在，导致温度较高，温度场为图中的A区域;包装箱外部在冷空气左右下，温度较低，温度场为图中的B区域。不同包装材料保温性、透气性不同，内外温度差不同。经研究发现，当冷藏车厢设定温度在－1℃时，纸箱内温度保持在0℃—0.5℃、塑料箱和木箱内温度为－0.2℃—0℃、泡沫箱为1℃—1.2℃。