大家下午好！
很高興組委會(huì)能夠安排給我一次機(jī)會(huì)，我代表農(nóng)研所肉品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)向大家報(bào)告冷鮮肉精準(zhǔn)保鮮數(shù)字物流技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用。
下面主要從三個(gè)方面進(jìn)行匯報(bào)：
一、生鮮肉產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與科技需求
上午有幾位專家談到了，我們國(guó)家是世界上肉類生產(chǎn)及消費(fèi)國(guó)，下邊這張圖是展示我國(guó)七十年在1999年之前我國(guó)肉類負(fù)增長(zhǎng)，可以說當(dāng)時(shí)人們對(duì)肉的需求量很大，生產(chǎn)跟不上；到了2000年我國(guó)肉類總產(chǎn)量相對(duì)穩(wěn)定，在8000萬噸上下。
肉品生產(chǎn)消費(fèi)現(xiàn)狀與趨勢(shì)
數(shù)據(jù)來源：聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織，國(guó)家統(tǒng)計(jì)局
生鮮肉減損保供是“國(guó)之大者”
作為世界肉類生產(chǎn)與消費(fèi)第一大國(guó)，我國(guó)生鮮肉占比達(dá)80%，肉類加工、貯藏、流通環(huán)節(jié)損耗高達(dá)8-10%，遠(yuǎn)高于發(fā)達(dá)國(guó)家1-3%的水平；冷鏈流通率40%、冷鏈運(yùn)輸率55%，遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家95%以上的水平；生鮮肉倉(cāng)儲(chǔ)物流保鮮直接影響其有效供給，關(guān)乎百姓一日三餐、國(guó)家安全。
智能倉(cāng)儲(chǔ)物流是產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向
人口紅利逐漸消失，“招工難”已成普遍現(xiàn)象，智能化技術(shù)加速產(chǎn)業(yè)擺脫傳統(tǒng)生產(chǎn)要素制約，引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)重構(gòu)。
質(zhì)量安全由被動(dòng)應(yīng)付變?yōu)橹鲃?dòng)保障
肉品品質(zhì)、食源性致病菌、多元危害物在線快速檢測(cè)、監(jiān)控技術(shù)，大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈風(fēng)險(xiǎn)分析預(yù)警技術(shù)等正不斷推動(dòng)質(zhì)量安全主動(dòng)保障肉品供應(yīng)鏈發(fā)展。
新型冷鏈物流技術(shù)裝備推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)
高效節(jié)能、安全環(huán)保、精準(zhǔn)環(huán)控和信息化是冷鏈物流裝備技術(shù)發(fā)展的大趨勢(shì)。
環(huán)節(jié)冷加工冷凍冷藏冷藏運(yùn)輸冷藏銷售冷鏈環(huán)節(jié)單位耗能總耗能
* 能耗高，儲(chǔ)運(yùn)過程溫度波動(dòng)造成品質(zhì)下降問題。
* 涉氨冷庫(kù)安全問題；HCFC類制冷劑（R22）破壞臭氧層受限；HFC類制冷劑（R404A、 R507A）高GWP將受限。
* 冷鏈物流信息感知能力弱、信息“斷鏈”；設(shè)備與預(yù)測(cè)或決策模型耦合度低、設(shè)備智能化程度低。
肉品冷鏈物流市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增加
未來30年我國(guó)冷鏈物流產(chǎn)業(yè)將蓬勃發(fā)展，國(guó)家“十四五”規(guī)劃、國(guó)辦、發(fā)改委、交通部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部及連續(xù)幾年的中央一號(hào)文件中均強(qiáng)調(diào)建設(shè)冷鏈物流設(shè)施的必要性！預(yù)計(jì)2022年我國(guó)冷鏈物流市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到4550億元。
二、冷鮮肉減損保鮮數(shù)字物流技術(shù)進(jìn)展
1. 抑僵直保質(zhì)技術(shù)
超快速冷卻抑僵直保質(zhì)技術(shù)：確證了冷卻速度大于15℃/h、冷卻終點(diǎn)為-2～0℃，能通過阻斷宰后僵直進(jìn)程實(shí)現(xiàn)抑僵直，冷卻損耗降至1%以下。
宰后早期包裝技術(shù)：明確了生鮮肉專用包裝膜最低標(biāo)準(zhǔn)要求，確證了宰后早期6h內(nèi)真空、氣調(diào)包裝可以延緩肌肉能量代謝進(jìn)程，進(jìn)而抑制僵直過程，研發(fā)了生鮮肉專用高阻隔包裝膜，可使生鮮肉貨架期延長(zhǎng)1倍以上。
| 生鮮肉專用包裝膜最低標(biāo)準(zhǔn)要求 | |
| 高阻隔包裝膜 | 氧氣透過量 < 10 cm3/m2·day |
| 水蒸氣透過量 < 10 g/m2·day | |
| 貼體包裝膜 | 貼合率 ≥ 99% |
| 熱收縮包裝膜 | 熱收縮率 ≥ 30% |
冷凍抑僵直技術(shù)：宰后直接冷凍，解凍損失最大；宰后12h冷凍，解凍損失最小；宰后越早冷凍，肉的嫩度相對(duì)越高；宰后越早冷凍，解凍后的肉更適合做中式產(chǎn)品，品質(zhì)越高。
2. 冰溫/超冰溫保鮮技術(shù)
明確了不同畜禽品種、部位生鮮肉的冰點(diǎn)和過冷點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)物理場(chǎng)輔助可顯著拓寬冰溫/超冰溫貯藏溫區(qū)2～3℃，研發(fā)了電場(chǎng)輔助保鮮技術(shù)，有效抑制生鮮肉貯藏過程汁液損失，提升肌肉持水性，改善肌肉嫩度。
畜禽肉冰點(diǎn)和過冷點(diǎn)范圍
創(chuàng)建了夾層蜂巢氣流循環(huán)智能溫控系統(tǒng)，研制生鮮肉冰溫/超冰溫庫(kù)，溫度精度±0.5℃、均勻度小于1℃，解決了貨架期短損耗高的問題。
3. 電場(chǎng)輔助低溫高濕變溫解凍技術(shù)
可有效減小冰晶尺寸，增加其分布均勻性，減少對(duì)肌細(xì)胞不可逆損傷，有效抑制生鮮肉貯藏過程汁液損失，提升肌肉持水性，改善肌肉嫩度。
電場(chǎng)凍結(jié)/解凍后肌肉電鏡結(jié)果
| 指標(biāo) | 自然解凍 | 電場(chǎng)輔助解凍 |
| 解凍損失(%) | 5.01 | 0.83 |
| 紅度值a* | 16.49 | 18.39 |
| 剪切力(kg) | 9.32 | 7.75 |
4. 靶向抑菌包裝保鮮技術(shù)
系統(tǒng)闡明了包裝、氣體等復(fù)雜環(huán)境下生鮮肉致腐微生物的消長(zhǎng)機(jī)制，研發(fā)了生鮮肉高阻隔包裝保鮮技術(shù)，篩選了靶向抑制生鮮肉腐敗菌的納米二氧化鈦、殼聚糖等活性物質(zhì)。
創(chuàng)新了乙烯-乙烯醇共聚物為高阻隔核心層、填充N2和CO2為隔熱層、納米TiO2和Ag/Au/Ag為抗菌層設(shè)計(jì)，開發(fā)了高阻隔氣調(diào)、貼體、熱收縮、活性四大系列23種生鮮肉專用保鮮膜材，性能優(yōu)于國(guó)外先進(jìn)產(chǎn)品。
| 類型 | 指標(biāo) | 國(guó)際先進(jìn)技術(shù) | 本項(xiàng)目技術(shù) | 對(duì)比 |
| 氣調(diào)包裝膜 | O2透過量 cm3/m2•day | ≤5 | ≤2 | 提高60% |
| H2O透過量 g/m2•day | ≤5 | ≤3 | 提高40% | |
| 貼體包裝膜 | 貼體溫度窗口oC | 135-200 | 100-220 | 拓寬近一倍 |
| 熱收縮包裝膜 | 縱、橫熱收率% | ≥45、50 | ≥56 | 提高12% |
| 熱收縮包裝膜 | 抑菌效果 lgCFU/g | 3 | ＞3 | 同等水平 |
5.柔性組合保鮮技術(shù)
研發(fā)了“超快速冷卻+新型包裝+冰溫/超冰溫貯藏”的柔性組合保鮮技術(shù)，滿足了不同烹飪加工方式對(duì)生鮮肉保鮮的要求，生鮮肉倉(cāng)儲(chǔ)物流損耗降至3%以下，貨架期最長(zhǎng)可達(dá)120天。
| 類 別 | 常規(guī)冷卻+氣調(diào)+冷藏 | 常規(guī)冷卻+ 貼體+冷藏 | 兩段冷卻+ 熱收縮+冰溫 | 超快冷卻+ 熱收縮+超冰溫 |
| 貨架期/天 | 10 | 21 | 90 | 120 |
托盤包裝結(jié)合冰溫貯藏18天、超冰溫貯藏36天的生鮮肉揮發(fā)性鹽基氮小于15mg/100g；超冰溫結(jié)合熱收縮包裝，貨架期最長(zhǎng)可達(dá)120天。
| 類別 | 真空+冷藏 | 貼體+冷藏 | 熱收縮+超冰溫 |
| 貨架期 | 14天 | 35天 | 120天 |
不同包裝羊肉結(jié)合超冰溫貯藏貨架期
6.品質(zhì)數(shù)字化檢測(cè)監(jiān)測(cè)
畜禽品種快速鑒別技術(shù)：建立了不同畜種鑒別以及同一畜種不同品種鑒別技術(shù)，不同畜種鑒別準(zhǔn)確率達(dá)100%，同一畜種不同品種鑒別模型誤差＜5%、精度＞95%、速度＜1.5s。
| 前處理方法 | 組別 | 校正集 樣本量 |
驗(yàn)證集 樣本量 |
SVM法 | ||
| RMSE CV |
判別正 確率% |
|||||
| 1階導(dǎo) +SNV |
羊肉 | 74 | 24 | 0.562959 | 98.6 | |
| 雞肉混羊肉 | 50 | 17 | 94.0 | |||
| 鴨肉混羊肉 | 72 | 24 | 95.8 | |||
| 豬肉混羊肉 | 73 | 24 | 93.2 | |||
畜禽品種鑒別模型預(yù)測(cè)效果
產(chǎn)地鑒別技術(shù)：構(gòu)建了基于100-2500nm近紅外光譜的山東、河北、內(nèi)蒙、寧夏、新疆 、青海、河南、甘肅8個(gè)產(chǎn)地生鮮羊肉的SIMCA、SVM、ANN等溯源鑒別模型，正確分類率達(dá)98%以上。
羊肉摻假鑒別技術(shù)：利用高光譜成像技術(shù)研發(fā)了肉品質(zhì)實(shí)時(shí)可視化檢測(cè)技術(shù)，利用波長(zhǎng)比值去噪算法，構(gòu)建了羊肉摻雜不同比例鴨肉的定性定量模型，決定系數(shù)大于0.99。
多品質(zhì)同步檢測(cè)設(shè)備：構(gòu)建了生鮮肉色澤、嫩度、揮發(fā)性鹽基氮、菌落總數(shù)等15個(gè)品質(zhì)指標(biāo)精準(zhǔn)預(yù)測(cè)模型，研創(chuàng)便攜式多品質(zhì)同步檢測(cè)近紅外儀，開發(fā)了配套軟件。
三、生鮮肉減損保鮮冷鏈物流科技創(chuàng)新趨勢(shì)
趨勢(shì)一：綠色化
研發(fā)高效低碳制冷新技術(shù)、綠色減損保鮮新方法、環(huán)境友好包裝新材料等成為發(fā)展方向，支撐冷鏈物流綠色可持續(xù)發(fā)展。
基于生物技術(shù)的肉品品質(zhì)劣變和損耗控制技術(shù)；肉品冷鏈新型制冷技術(shù)和品質(zhì)耦合控制技術(shù)；基于生物質(zhì)的可全降解綠色包裝材料。
趨勢(shì)二：數(shù)字化、智能化
基于原料肉大數(shù)據(jù)、精準(zhǔn)算法/模型、自動(dòng)傳感、立體輸送等技術(shù)，構(gòu)建生鮮肉智慧物流保質(zhì)保鮮技術(shù)體系，提高效率并實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)供給，基于大數(shù)據(jù)分析和AI技術(shù)的個(gè)性化推送成為新的關(guān)注點(diǎn)。
| * 生鮮肉適溫冷鏈物流技術(shù)體系 * 生鮮肉貯藏環(huán)境精準(zhǔn)耦合控制裝備 * 生鮮肉冷鏈物流智能化感控及大數(shù)據(jù)追溯 * 智能監(jiān)控管理新手段 * 基于大數(shù)據(jù)的生鮮肉物流終端精準(zhǔn)推送 |
| * 從物理、化學(xué)、生物等方面對(duì)原料肉品質(zhì)特性多維分析，為建立肉品冷鏈技術(shù)體系提供數(shù)據(jù)支撐 * 將原料肉品質(zhì)特性轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化大數(shù)據(jù)庫(kù)，與肉品冷鏈物流技術(shù)研發(fā)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通
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趨勢(shì)三：安全主動(dòng)保障
* 非靶向篩查、多元危害物快速識(shí)別與檢測(cè)、智能化監(jiān)管、實(shí)時(shí)追溯等技術(shù)不斷革新
* 食品安全監(jiān)管向智能化、檢測(cè)溯源向組學(xué)化、產(chǎn)品質(zhì)量向國(guó)際化方向發(fā)展
趨勢(shì)四：平臺(tái)化 冷鏈物流運(yùn)營(yíng)數(shù)字化平臺(tái)、全流程可視化的智能溫控平臺(tái)、數(shù)字化服務(wù)平臺(tái)、車輛調(diào)度及配送平臺(tái)等快速發(fā)展，冷鏈物流平臺(tái)化將成新型商業(yè)模式。
