【中國制冷網冷鏈物流配送產品過程中,冷鏈“斷鏈”現象時有發生,這主要是因為目前針對冷鏈節點溫度的監管模式會存在一些監測盲區。通過監測技術創新克服冷鏈斷鏈,實現行業的“換檔升級”儼然成為當前冷鏈物流的發展關鍵。

  由于社會經濟發展和人民生活水平的提高,消費者對冷鏈產品的需求愈來愈強烈,我國冷鏈物流產業隨之進入快速發展時期。

  據統計,我國當前的冷鏈物流市場規模在2500億元左右,預計到2020年市場規?蛇_到4700億元,年復合增速將超過20% 。其中,需要冷鏈運輸的醫藥市場規模將達到1200億元;速凍食品市場規模將超過1200億元;增長率最快的生鮮電商市場規模將達到4000億~5000億元。在歐美等冷鏈物流產業發達國家,果蔬、肉類、乳品等冷鏈流通率均在90%以上,而我國尚不到10%,因此還蘊含著巨大的發展空間。

  在此大背景下,為促進冷鏈行業既快又好的發展,國家于2017年密集發布一系列政策,以加快冷鏈物流體系的建設及發展,促進農副產品流通等。傳統的物流企業、電商、冷鏈物流巨頭借機積極布局冷鏈物流,冷鏈物流產業的投融資也隨之呈現高速增長趨勢。

冷鏈“斷鏈”怎么辦?

  冷鏈斷鏈成產業發展挑戰

  不容忽視的是,冷鏈物流產業在快速發展過程中還面臨諸多挑戰。其中冷鏈斷鏈,即冷鏈物流產品脫離冷鏈或儲運溫度超過要求的溫度范圍,是冷鏈經營和管理面臨的挑戰之一。特別是需要冷鏈儲運的醫藥、疫苗等高端產品,一旦發生斷鏈,后果非常嚴重。

  例如,2010年曝光的山西疫苗熱暴露事件與2016年的山東疫苗事件,都是因為疫苗在儲運過程中脫離冷鏈,給疫苗使用的安全性和有效性帶來嚴重隱患,引起社會高度關注。再如,在農產品物流中,發達國家完善的冷鏈物流可保證貨物損耗率低于5%,而我國不規范的冷鏈物流則導致貨物損耗率高達25%~30%。

  發生冷鏈斷鏈的原因有三個:

  第一,供需不平衡。我國中西部地區冷鏈硬件建設落后于東部經濟發達地區;而東部經濟發達地區卻面臨著城鎮化水平不斷提高帶來的更大需求的矛盾。

  第二,利益驅動的成本考慮。一些冷鏈倉儲和物流企業為降低經營成本,采用不達標的設備和設施,或不按照規定程序操作;生產企業擔心嚴格的冷鏈物流帶來的物流成本上升將反映到產品價格上,降低產品在市場的競爭力,因此即便是冷鏈物流的需求方,也有降低要求的動機。

  第三,標準不完善。相關行業標準和規范的制定及貫徹落實的滯后,或由于缺少必要的技術支持導致的標準和規范不完善,也會造成冷鏈監管不到位,面對風險卻束手無策的局面。

  冷鏈監測減少“斷鏈”風險

  事實上,對冷鏈物流進行全程不間斷地監測和管理,是減輕冷鏈斷鏈風險的主要手段。

  目前的冷鏈監測和管理主要基于對冷庫、運輸車輛等冷鏈環節的溫度記錄和控制,制定相關法律法規、強制性標準和操作規范——如《疫苗流通和預防接種管理條例》和《食品冷鏈衛生規范》等,是一種過程管理模式。國家疾病預防控制系統的疫苗冷鏈流通體系經過多年建設,代表了最嚴格的監管要求,特別是冷鏈節點溫度監控與“互聯網+”的結合,已經達到了實時監控的水平。但2016年山東疫苗事件的發生表明,我國目前的冷鏈監測技術還不夠完善,主要是因為這種針對冷鏈節點的溫度監控模式會存在一些監測盲區,如在產品裝卸過程中或其他人為因素使產品脫離冷鏈等情況。

  發展直接針對產品本身的監測技術,可以有效克服這些監測盲區,并作為溫度監控這一過程管理模式的補充,完善冷鏈物流的監測和管理。根據產品的特點,可以采用對熱量敏感的監測技術(以下簡稱“ 熱敏監測”),也可以采用對溫度敏感的監測技術(以下簡稱“ 溫敏監測”)。

  熱敏監測的代表性產品是美國一家公司開發的用于疫苗監測的VVM(Vaccine Vial Mon itor)或稱為“熱敏標簽”,該產品是利用一個聚合反應過程計量疫苗的累計受熱量,并通過伴隨聚合反應過程中發生的不可逆顏色變化,警示某些疫苗可能受熱過度,以保證疫苗使用的安全性及有效性。

  該產品的特點是可直接應用到單支疫苗瓶或注射器上,是世界衛生組織推薦并在聯合國兒童基金會的疫苗采購中強制使用的技術和產品,至今已有20多年的使用歷史。目前,全球的主要疫苗制造商都采用了VVM監測。但這種VVM在應用過程中遇到的痛點是需要在-24℃下儲存和運輸,限制了其在食品、乳品等領域中的推廣應用。

  為此,國內的科研機構與企業合作,利用染料升華的原理,也開發成功了一種新型VVM產品。該產品的特點是可以在常溫下儲存和運輸,克服了現有產品的主要痛點。產品由兩個組件構成,兩個組件獨立生產和儲存,使用時合二為一,再粘貼到待監測的產品容器上。

  產品得到了國家疾病預防控制中心、世界衛生組織、非政府組織PAT H和國內外疫苗制造商的高度關注,已經進入產品的測試認證階段。由于該產品可以在常溫下儲存和運輸,且產品的熱響應速度可覆蓋的范圍更寬,為其在食品、乳品等冷鏈物流監測中的推廣應用創造了條件。

  冷凍或速凍食品冷鏈物流過程的管理,需要一種能夠監測和報告冷凍或速凍產品解凍歷史的技術,以避免因解凍時間過長而變質的食品回凍流入市場,有效減少食品安全風險。這種情況下需要的是一種溫敏監測技術,即當冷凍產品到達解凍溫度時發生不可逆變化,記錄產品的解凍歷史(解凍指示器,Thaw Indicator)。目前,國內外已有的產品和技術都存在一定的局限性,例如需要低溫儲運或需要使用前預凍,監測的解凍溫度和時間難以根據用戶需要調整等。

  最近,國內的科研機構與企業合作,將材料緩釋技術與酸堿中和反應結合,開發出一種新型解凍指示器產品,通過不可逆顏色變化,準確監測和報告冷凍或速凍產品的解凍歷史。

  該產品可在常溫下儲存和運輸,使用時可根據需要置于產品包裝箱的外面或里面,隨產品進入速凍環境后啟動工作。解凍指示器顏色變化速度可根據其使用環境、待監測產品的解凍溫度和時間等因素調整,以準確報告產品的解凍歷史。例如,可根據產品的監測要求將解凍溫度設置在0~-30℃間的任意溫度,解凍時間可以設置在0~24小時之間。

  技術創新助力冷鏈監測的完善

  熱敏監測技術是計量產品在冷鏈物流過程中的累計受熱量,它將產品的溫度波動及時間兩個因素都記錄到不可逆的顏色變化中,所以有時也被稱為“時間溫度指示器”。它對應的是產品有效期,即產品的有效期會隨累計受熱量的增加而縮短,溫度越高,有效期縮短的速度越快,指示器變色的速度也越快。

  因此,通過指示器的顏色變化可判斷產品是否仍在有效期內,適用于需要冷藏的疫苗、藥品、食品和乳品等產品的有效期監測,可保證產品的安全性和有效性,同時減少冷鏈短暫斷鏈后不必要的產品報廢,特別是疫苗的報廢還需要經歷復雜的程序。

  溫敏監測技術是監測冷凍產品是否有升溫到設定溫度之上的過程,以及產品在該溫度之上經歷的時間,它報告的是產品在儲運過程中是否有過解凍的歷史,適用于冷凍和速凍食品的監測,特別是通過速凍技術保鮮的產品監測。

  總結而言,對產品本身進行熱敏或溫敏監測的指示器都是安裝到產品的包裝容器上,具有全程不間斷的特點,可以真實記錄產品本身的受熱歷史或解凍歷史,并且通過目視觀察指示器的顏色變化就可以判斷監測結果,使用簡單方便。該方法與冷鏈物流環節的溫度監控高度互補,可以有效填補后者的監測盲區,避免產品裝卸過程或人為因素等使產品長時間脫離冷鏈。

  兩個監測過程的結合,可以完善冷鏈物流過程的管理,及時發現冷鏈的薄弱環節,提升食品藥品在流通環節的安全保障水平,促進冷鏈物流產業的健康發展。