葉江紅，劉 波，張 勍，梅林森，劉 宇，郭 佳，趙幫泰，王 勇

(四川省農(nóng)業(yè)機械研究設(shè)計院，成都 610066)

蠶桑業(yè)是我國傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，是全球最大的蠶桑絲綢生產(chǎn)、出口國。蠶桑產(chǎn)業(yè)比較優(yōu)勢突出，新業(yè)態(tài)明顯，可實現(xiàn)三產(chǎn)融合發(fā)展，是助推鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的重要抓手。冷鏈物流是指建立在冷凍冷藏工藝基礎(chǔ)上的，通過生產(chǎn)、物流配送以實現(xiàn)保持食品品質(zhì)完好、質(zhì)量安全的整個過程。[1]當物流以桑葉為運輸對象，桑葉在桑園采摘完成后經(jīng)過田間轉(zhuǎn)運、倉庫貯藏、運輸配送等環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)入蠶房或其他使用環(huán)境，將桑葉一直控制在特定濕度和低溫下，以保持桑葉最佳的質(zhì)量，減少腐爛變質(zhì)，防止污染的物流供應(yīng)體系就是桑葉冷鏈物流系統(tǒng)。整體來說，蠶桑新技術(shù)、新設(shè)備綜合利用水平低，存在勞動強度大、效率低、用工難、生產(chǎn)周期特殊等問題，嚴重制約了蠶桑產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。冷鏈物流是蠶?？茖W(xué)技術(shù)支撐中的重要組成部分，有利于緩解上述問題矛盾，形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模效益，幫助蠶農(nóng)節(jié)本增效，助推鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的落地實施。

1 冷鏈物流現(xiàn)狀

近年來，我國冷庫建設(shè)發(fā)展極其迅速。據(jù)2021版《全國冷鏈物流企業(yè)分布圖》統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2021年全國冷庫總?cè)萘繛?.22×107t，其中冷庫百強企業(yè)總庫容量為2.04×107t，約占全國總庫容量的39%，同比下降4個百分點，行業(yè)整體集中度不高，龍頭企業(yè)頭部企業(yè)還在醞酸成長，發(fā)展黃金周期依然存在。我國冷庫資源分布不均，差異主要體現(xiàn)在地區(qū)和產(chǎn)業(yè)上。國內(nèi)冷庫主要建在沿海地區(qū)，中部、西北部等地的冷庫資源極度缺乏，總體呈現(xiàn)出"東多西少"的區(qū)域分布特點。從產(chǎn)業(yè)來看，冷鏈物流主要集中應(yīng)用在蔬菜、水果、肉類、水產(chǎn)品等鮮活農(nóng)產(chǎn)品方面的倉儲保鮮，像蠶桑這樣偏小眾的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用相對較少。盡管發(fā)展勢頭迅猛，但人均冷庫容量遠低于國際水平，我國人均冷庫容量只占美國的1/4，冷鏈物流建設(shè)仍有較大的成長潛力。

2 桑葉與冷鏈物流

若桑葉能實現(xiàn)低溫預(yù)冷、轉(zhuǎn)運、儲藏、統(tǒng)一配送，在養(yǎng)蠶環(huán)境可控的情況下，就能有效改變養(yǎng)蠶的周期性，實現(xiàn)全年不間斷養(yǎng)蠶，徹底改變現(xiàn)代養(yǎng)蠶模式。

在實際生產(chǎn)過程中，由于桑園與蠶房間隔一定距離，傳統(tǒng)桑葉轉(zhuǎn)運不僅耗費大量勞動力，還使桑葉的營養(yǎng)和水分快速流失，甚至產(chǎn)生凋萎葉和蒸熱葉，大大降低桑葉利用率，造成浪費。低品質(zhì)桑葉養(yǎng)蠶容易影響蠶的食桑量、體質(zhì)，進而影響繭絲長、繭絲重等蠶繭質(zhì)量指標。因此，對桑葉進行科學(xué)高效轉(zhuǎn)運，是保障桑葉品質(zhì)的重要途徑之一，也是養(yǎng)蠶生產(chǎn)中必須重視的環(huán)節(jié)。在養(yǎng)蠶生產(chǎn)中，1d至少給桑3次，當前蠶農(nóng)常規(guī)方法是一次性采摘夠1～2d的用桑量，將桑葉堆放在儲桑室隨取隨用。不同蠶期給桑量差別巨大，單張蠶種五齡期用桑量是小蠶期的幾百倍，這使得桑園桑葉的生長與不同蠶期的用桑量無法同步，小蠶期桑園桑葉供過于求，大蠶期供不應(yīng)求。

表1 不同蠶期桑葉需求量(10g蟻量)

當前1個現(xiàn)代化蠶房通常養(yǎng)蠶30張以上，蠶房對應(yīng)的桑園往往按照5齡蠶最高的用桑量進行配置，這造成了前期桑園桑葉浪費，無法實現(xiàn)資源合理配置，嚴重影響蠶農(nóng)的經(jīng)濟收益。隨著技術(shù)的提升，蠶房環(huán)境控制方面水平得到顯著提升，最前無法實現(xiàn)全年不間斷養(yǎng)蠶最大的阻礙就是桑葉季節(jié)性供應(yīng)不足，如果能通過冷鏈物流的手段將桑葉儲存起來，就能真正實現(xiàn)一年四季均可養(yǎng)蠶，實現(xiàn)蠶桑產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟效益最大化。隨著城鎮(zhèn)化和社會老齡化的發(fā)展，人力資源越來越稀缺，用工成本直線上升，蠶桑產(chǎn)業(yè)向現(xiàn)代化、集約化、工廠化發(fā)展已成為必然。然而養(yǎng)蠶過程中不同齡期對桑葉的需求與桑樹桑葉的生長進程并不匹配，為提高桑葉利用率，冷鏈物流的應(yīng)用將是未來發(fā)展的必然趨勢。

2.1 桑葉預(yù)冷轉(zhuǎn)運

目前，桑葉預(yù)冷保鮮的田間轉(zhuǎn)運設(shè)備還是一片空白，甚至相關(guān)的研究也十分罕見。若以移動式預(yù)冷保鮮技術(shù)和丘陵地區(qū)田間轉(zhuǎn)運技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合底盤可拆換、模塊化設(shè)計，開展適應(yīng)于桑園實際的桑葉預(yù)冷保鮮田間轉(zhuǎn)運關(guān)鍵技術(shù)及設(shè)備研究，使其在轉(zhuǎn)運時完成預(yù)冷保鮮，不僅節(jié)約了轉(zhuǎn)運桑葉的人力成本、提高轉(zhuǎn)運效率，還減少桑葉損耗，提升蠶繭品質(zhì)，增加蠶農(nóng)經(jīng)濟收益。桑葉移動預(yù)冷保鮮技術(shù)可采用蓄冷板移動式預(yù)冷，在預(yù)冷前，先用蓄冷制冷機組接通交流電源對蓄冷板中的蓄冷劑進行蓄冷，即冷卻凍結(jié)；預(yù)冷時，利用蓄冷劑的融化吸熱，對保溫箱體內(nèi)不斷放冷。該方式實現(xiàn)了在有電源的地方將蓄冷板蓄冷，再將裝置移動至無電源的戶外對桑葉進行預(yù)冷，很好地解決了能源供應(yīng)困難、蓄電池價格昂貴、制冷影響轉(zhuǎn)運車動力提供等問題。通過查閱資料、現(xiàn)場調(diào)研、對比試驗等方式總結(jié)出桑葉預(yù)冷保鮮溫濕度參數(shù)，結(jié)合大多數(shù)桑園與蠶房儲桑室的距離、蓄冷液性質(zhì)等因素計算設(shè)備蓄冷量。預(yù)冷方式和蓄冷量的計算對桑葉移動預(yù)冷保鮮效果至關(guān)重要。大多數(shù)桑園位于丘陵地區(qū)，雖然現(xiàn)在越來越多的桑園進行了宜機化改造，但作業(yè)條件依然較為嚴峻，對田間轉(zhuǎn)運車的穩(wěn)定性和安全性要求較高，設(shè)備需具有一定爬坡能力。要對底盤進行可拆換設(shè)計，不僅方便在遇到故障時能快速及時的更換，不耽誤桑葉轉(zhuǎn)運，還能提高底盤的利用率，將其利用到桑園施肥、打藥等其他作業(yè)場景，節(jié)約設(shè)備投入成本。

圖1 桑葉預(yù)冷保鮮田間轉(zhuǎn)運車結(jié)構(gòu)示意圖

經(jīng)過預(yù)冷的桑葉可以迅速去除田間熱，減緩失水率和呼吸作用，減少營養(yǎng)成分消耗，延長貯藏時間，推進蠶桑產(chǎn)業(yè)批量化、工廠化和現(xiàn)代化發(fā)展，助力鄉(xiāng)村振興，經(jīng)濟社會效益顯著，意義重大。

2.2 桑葉低溫儲藏

當前普遍使用的桑葉儲藏方法較為簡單，最原始的方法是直接在薄膜上放桑葉，噴水后覆蓋塑料薄膜或蓋上濕布。這樣的儲桑成本低廉、方法簡單方便，桑葉的營養(yǎng)和水分都會有一定程度的流失，保鮮時間短、效果差，一般不超過2d。在儲桑室安裝空調(diào)，通過空氣冷卻法實現(xiàn)低溫儲桑，并用塑料薄膜進行覆蓋防止桑葉水分過多流失。如遇濕度過大，開啟空調(diào)的低溫除濕功能，減少儲桑室內(nèi)細菌等微生物的滋生。利用空調(diào)進行儲存桑葉，能在一定程度上延長桑葉保鮮時間，但最多也不超過10d。氣調(diào)貯藏是通過調(diào)節(jié)貯藏環(huán)境的氣體組成來抑制果蔬的呼吸作用，從而推遲呼吸躍變的啟動，最終抑制果蔬的成熟與衰老。不少研究證明，低溫和氣調(diào)貯藏保鮮與常溫貯藏相比，前兩者能夠抑制果蔬中葉綠素、蛋白質(zhì)、總糖等營養(yǎng)物質(zhì)的降解，降低失重率、呼吸強度和腐爛率。事實上，現(xiàn)在對于蔬菜、水果等冷庫和氣調(diào)庫此類設(shè)備已經(jīng)發(fā)展的較為成熟，但專門針對桑葉儲藏的研究十分有限。趙祖康等[2]將桑葉置于溫度23℃、相對濕度95%的貯桑缸，研究發(fā)現(xiàn)，24h內(nèi)桑葉蛋白質(zhì)、脂肪、含糖量均不受貯藏影響，但在24～48h內(nèi)含量降低。將桑條豎插于流動水中，可保持桑葉水分，延長貯桑時間至7d左右[3]。張虹粒[4]對比0℃和10℃低溫儲藏條件對桑葉蛋白質(zhì)影響，結(jié)果表明，0℃對桑葉蛋白質(zhì)平均含量影響小于10℃，認為0℃更有利于離體桑葉保鮮。王春霞等[5]研究發(fā)現(xiàn)低溫條件下，0℃會造成桑葉凍傷，使桑葉失去使用價值，8℃貯藏20d桑葉出現(xiàn)霉變，4℃貯藏能夠?qū)⑸Ｈ~貯藏期延長至40d，該研究認為4℃條件更適合貯藏飼料桑葉。目前由于養(yǎng)蠶成本控制、場地限制、桑葉貯藏設(shè)備不成熟等原因，現(xiàn)有的貯存方法較為原始，從儲存效果、保鮮時間、儲存規(guī)模來看均不能滿足現(xiàn)代化、大規(guī)模、全年不間斷的養(yǎng)蠶模式，因此該環(huán)節(jié)的相關(guān)基礎(chǔ)研究和設(shè)備設(shè)施研發(fā)還有很大的發(fā)展空間。

現(xiàn)在常見的冷庫根據(jù)其工況分別高溫庫(-2～16℃)和低溫庫(-25～-15℃)，根據(jù)實際經(jīng)驗選擇高溫庫儲存桑葉。而氣調(diào)庫指采用人工調(diào)控氣體成分和溫、濕度的高溫庫，是當今較先進的農(nóng)產(chǎn)品保鮮貯藏設(shè)施[6-8]。氣調(diào)庫通過對貯藏溫度、濕度和二氧化碳、氧氣、乙烯等條件的控制，抑制農(nóng)產(chǎn)品呼吸作用，延長貯藏期和貨架期。結(jié)合桑葉呼吸作用、桑葉水分、營養(yǎng)物質(zhì)等變化情況，通過各項試驗研究分析，探索出貯桑溫度、濕度、氣體成分等參數(shù)的最佳組合[9-10]。根據(jù)桑葉儲存特點，建立專用高溫冷藏庫或氣調(diào)保鮮庫，配合相應(yīng)的補濕設(shè)備，能很好的抑制桑葉呼吸作用，延緩新陳代謝，減少水分、蛋白質(zhì)、碳水化合物等成分流失。利用儲桑專用機械設(shè)備保障桑葉品質(zhì)、延長桑葉儲存期，有利于推進蠶桑產(chǎn)業(yè)批量化、工廠化和現(xiàn)代化發(fā)展，助力鄉(xiāng)村振興，顯著提升蠶桑產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟效益[11-12]。

2.3 桑葉冷鏈配送

現(xiàn)有桑葉主要用于養(yǎng)蠶，通常情況下，蠶桑產(chǎn)業(yè)屬于種養(yǎng)結(jié)合，蠶和桑并未分開，一般是同一個經(jīng)營主體自給自足，桑園和養(yǎng)蠶房距離較近，冷鏈配送桑葉的需求并不強烈。但在工廠化養(yǎng)蠶和桑葉應(yīng)用不斷拓寬的大背景下，隨著產(chǎn)業(yè)分工的不斷細化，桑葉冷鏈配送必然會成為未來發(fā)展趨勢。在當前養(yǎng)蠶實際中，蠶和桑的數(shù)量往往不能精準對應(yīng)，常存在桑葉過多白白浪費或桑葉太少蠶兒無法飽食良桑的問題。隨著未來養(yǎng)蠶機械化智能化設(shè)備的更新升級，蠶房環(huán)境控制技術(shù)的成熟，實現(xiàn)全年不間斷工廠化大規(guī)模養(yǎng)蠶，對桑葉供應(yīng)的質(zhì)量和數(shù)量要求都相應(yīng)提高，養(yǎng)蠶和桑葉供應(yīng)必然將分離開來，走向更加專業(yè)化和精細化的發(fā)展之路。養(yǎng)蠶工廠負責(zé)養(yǎng)蠶，桑葉供應(yīng)主體負責(zé)桑葉采摘、儲存、配送，明確的分工有利于節(jié)約成本提高效率。桑葉的統(tǒng)一處理、冷鏈配送有利于桑蠶飼養(yǎng)的相關(guān)防病工作，將桑葉清洗消毒處理、低溫儲藏、冷鏈配送，能最大限度的防止桑葉腐壞變質(zhì)或遭受外界二次污染，特別是對于家蠶良種繁育中防止微粒子孢子感染而患病的有效措施。桑葉需用含氯消毒液進行清洗消毒處理，因此相對于普通蔬菜和水果的冷鏈運輸配送，冷鏈配送設(shè)備中與桑葉直接接觸的表面要特別注意選用耐腐蝕性強的材質(zhì)，例如塑料、不銹鋼等。結(jié)合當前我國主要蠶區(qū)的地理位置和地勢特點，運輸調(diào)運主要以公路方式為主，采用低溫保鮮車輛實現(xiàn)桑葉貯藏地到養(yǎng)蠶工廠的統(tǒng)一配送。

圖2 桑葉冷鏈配送示意圖

3 存在的問題和未來發(fā)展趨勢

3.1 存在的問題

3.1.1 蠶桑產(chǎn)業(yè)中冷鏈裝備力量薄弱，無好機可用，部分環(huán)境處于無機可用狀態(tài) 究其原因，主要是現(xiàn)有養(yǎng)蠶模式和冷鏈設(shè)施裝備研發(fā)生產(chǎn)間相互制約，未形成良性循環(huán)。蠶桑作為周期短、見效快的“小眾產(chǎn)業(yè)”，深受群眾青睞，是不少地方鄉(xiāng)村振興中重要的支柱產(chǎn)業(yè)。但研究學(xué)者和生產(chǎn)企業(yè)對其關(guān)注度不夠，相關(guān)研究和設(shè)備研發(fā)制造支撐不夠，導(dǎo)致目前蠶桑產(chǎn)業(yè)中冷鏈物流設(shè)備設(shè)施屬于“無好機可用、甚至是無機可用”，這方面的短板限制了蠶桑產(chǎn)業(yè)向現(xiàn)代規(guī)模化方向的轉(zhuǎn)型升級。反之，目前的尚未形成種養(yǎng)分離、工廠化、規(guī)?；B(yǎng)蠶模式，生產(chǎn)制造無法批量化，導(dǎo)致設(shè)備形成高成本、低收益的局面，使用冷鏈裝備帶來的經(jīng)濟效益優(yōu)勢尚未凸顯，因此相關(guān)企業(yè)、設(shè)備研發(fā)者積極性不高?，F(xiàn)有的小規(guī)模種養(yǎng)一體的養(yǎng)蠶模式也限制了冷鏈物流設(shè)施的發(fā)展與應(yīng)用，最終養(yǎng)蠶模式與蠶桑產(chǎn)業(yè)冷鏈物流設(shè)施的發(fā)展形成相互制約。

3.1.2 冷鏈物流設(shè)備設(shè)施推廣難 我國現(xiàn)有養(yǎng)蠶生產(chǎn)經(jīng)營模式主要以小農(nóng)分散型為主，由于農(nóng)戶文化水平較低、經(jīng)濟實力有限，對于預(yù)冷轉(zhuǎn)運、低溫貯藏、冷藏配送相關(guān)設(shè)備了解不夠、購買力不足，對于新設(shè)備的啟用態(tài)度較為謹慎保守，導(dǎo)致冷鏈物流設(shè)施在蠶桑產(chǎn)業(yè)中的推廣難度大。

3.2 未來發(fā)展趨勢

隨著人口老齡化的日益嚴重，勞動力缺乏問題倒逼蠶桑產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式和裝備設(shè)施的轉(zhuǎn)型升級，政府、企業(yè)、科研人員也將形成發(fā)展合力，精準聚焦產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，共同推進冷鏈物流在蠶桑產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用。跟隨我國冷鏈物流行業(yè)發(fā)展腳步，將向著高效節(jié)能、精準環(huán)控、安全環(huán)保、快速組裝、模塊化、智能化、信息化、可視化等各方面發(fā)展。蠶桑產(chǎn)業(yè)中冷鏈技術(shù)愈加成熟，裝備設(shè)施生產(chǎn)成本得到有效控制，產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用場景更加豐富，不僅是桑葉，還會普及到蠶桑產(chǎn)業(yè)各個環(huán)節(jié)中。

4 總結(jié)

因為蠶桑產(chǎn)業(yè)體量較小，機械生產(chǎn)裝備發(fā)展滯后，冷鏈設(shè)備設(shè)施的研發(fā)和應(yīng)用更是缺乏，呼吁政府、企業(yè)、科研人員重視相關(guān)工藝、裝備研究和實際應(yīng)用，加緊研發(fā)適應(yīng)于蠶桑產(chǎn)業(yè)發(fā)展的冷鏈裝備，用冷鏈物流賦能傳統(tǒng)的蠶桑產(chǎn)業(yè)，引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)變革升級、重新洗牌。特別是對企業(yè)、行業(yè)從業(yè)者來說，這既是機遇也是挑戰(zhàn)，若能在這發(fā)展關(guān)鍵時期把握先機，就能在后續(xù)市場中獨占鰲頭。