果蔬产品运输工具
出处:按学科分类—农业科学 中国轻工业出版社《果蔬保鲜手册》第179页(6711字)
(一)铁路运输货车
当前,在铁路运输中用于果蔬产品运输的货车主要有普通棚车和冷藏车两种类型,其中冷藏车又分为加冰冷藏车和机械冷藏车两种。我国现阶段大多是采用无温度调节的普通铁路棚车或敞车进行运输的,这对保持果蔬的品质极为不利。冷藏运输虽有发展,但还远远不能满足需要。
1.普通棚车
普通棚车即普通有棚货车,没有温度调节控制设备,受自然气温影响大,若要调节车厢内温、湿度,只有靠人工开闭车门或采取在车厢内生火炉、加冰、通风、覆盖等措施进行。
2.冷藏车
具有控制温度(主要是制冷降温)的机械与设备,种类和型号较多。
(1)加冰冷藏车。又称冰箱保温车(冰保车),厢体隔热并设有贮冰箱,依靠加入冰块降温。加冰保温车可单独或几节车厢挂在其他客货列车上,也可组合成冷藏专列。加冰冷藏车又有两种类型:①车端式冰箱冷藏车。加冰的冰箱设置在车厢两端,这种冷藏车载冰量少,降温效能低,而且车厢内温度分布不均匀,如30t武昌生产的两端加冰保温车已逐渐被淘汰。②车顶式冰箱冷藏车。加冰冰箱设置在车顶,一般也有好几种型号,车顶的冰箱个数不同,如国产肖山式车顶有4个冰箱,仿德或仿苏式保温车车顶有6个冰箱,还有新型的车顶装有8个加冰箱。一般车顶式冰箱冷藏车每个冰箱可载冰1t,为了保持车厢低温,都有良好的隔热材料,可维持车厢内达到-8~10℃的低温。由于冰箱在车顶,冷空气均匀下降,使车厢内各处温度都较均衡,相差不超过1~2℃,例如B8型车顶式冰箱保温车有6个冰箱,全部装满可加冰6t,如果外温平均为25~30℃,24h内车厢温度可降到6~8℃,耗冰量1.8~2t,以后每24h耗冰0.8t左右。图4-4和图4-5分别为铁路冰保车加冰操作情形和铁路冰保车内部情形。
图4-4 铁路冰保车加冰操作情形(Favati,1982)
图4-5 铁路冰保车内部情形(Favati,1982)
(2)机械冷藏车。利用机械制冷降低车厢内温度,我国目前使用的机械冷藏车有多种型号,常用的有编号为B16、B17、B18、B19、B20五种型号,各种型号的结构均有差异。按其供电和制冷的方式分类,又可分为下列三种:
①集中供电集中制冷型。整列火车只有一个车厢发电供其他车厢使用,只有一个车厢制冷供其他车厢使用,如B16和B17。制冷机一般用功效较高的氨压缩机,用盐水作中间传冷剂间接冷却,将冷却的盐水输送到各冷藏车厢。B16型机械冷藏车有23节组成一列,即装货冷藏车20辆,制冷机械车1辆,发电机车1辆,工作人员用的乘务车1辆,可装货500~600t,车厢内温度可在-10~5℃间调节,温度稳定。B17型为柴油发电机集中供电,制冷车集中供冷,用氨(NH3)作制冷剂,氯化钙(CaCl2)溶液作冷媒的间接蒸发式制冷,每节车厢内有盐水冷却管道,用来降低货物的温度。设有通风装置和电热器,用来调节车内的空气和温度。此列车由12辆组成,装货保温车10辆,制冷机械车1辆,柴油发电车及乘务生活用车1辆,车身长226.6m,可装货400t,温度为-12~15℃。
②集中供电单独制冷型。如B19(JB5)型,由发电车厢集中供给全列车用电,而每辆冷藏货车厢内装有小型制冷设备供单独制冷。一般采用氟利昂(F-12)作制冷剂,强制冷气循环制冷。全列车由五辆车组成,其中一辆为带有乘务员室的发电车,另有4辆冷藏货车,总载重量为120t,温度可在-18~14℃间调节。
③单节式机械冷藏车。每辆车厢内部装有小型发电机组和制冷设备,可单独供电和制冷,也可与发电车联挂集中供电,如B18型车辆可分可合,能在三种条件下组合使用:单独发电作为一个独立的保温冷藏车;集中供电组成列车,10辆为一列,9辆装货,1辆为发电和乘务用车,载重360t;利用外来电源可单独挂靠或组合使用,还可作活动冷藏车使用。另外B20型每列9辆组成,其中8辆为装货保温车,1辆为发电和乘务用车,总装载量320t。
有些机械冷藏车内备有电热器和鼓风机等设备,当外温偏低或运送热带、亚热带果蔬需要加温时,可用以调节控制车内温度,并强制空气循环和加强通风换气,使车厢内温度均匀或排除过多的CO2和乙烯气体。有的冷藏车带有调节气体成分的设备,即能作为气调冷藏车使用,可确保果品蔬菜的品质。
不同型号的机械保温冷藏车能够在较大范围内(-18~15℃)调节温度,以满足不同种类果品蔬菜贮运的需要,机械冷藏车依靠机械制冷,不受外界气候条件干扰,温度稳定,贮运效果好,虽成本较高但能收到良好的效益,是果蔬及其他生鲜食品贮运发展的趋势。图4-6是揭去外壳的机械冷藏火车厢构造图;图4-7是欧洲国际冷藏运输组织所用的冷藏运输火车厢;图4-8是美国用的机械冷藏火车厢。
图4-6 揭去外壳的机械冷藏火车厢构造图(Kader,1992)
图4-7 欧洲国际冷藏运输组织所用的冷藏运输火车厢(Ryall,1972)
图4-8 美国的机械冷藏火车厢(Ryall,1972)
(3)散装漏斗形冷藏车。这是在美国使用的非常大的隔热制冷的漏斗形车厢,每个车厢3个漏斗,在漏斗里具有底部到顶部的垂直空气流动,底部卸货。这是为运输加工用新鲜果蔬或为以后在目的地市场进行预包装的新鲜果蔬而设计的(如圆葱、马铃薯、橙子),现在,这种车辆的使用量在下降,因为它们的运输量(>68000kg),通常超过接受者贮藏设施的容量或产品的供应需要。图4-9是散装漏斗形冷藏车结构图;图4-10是美国用大型机械冷藏漏斗车厢。
图4-9 散装漏斗形冷藏车结构简图(Kader,1992)
图4-10 美国用大型机械冷藏漏斗车厢(Rayll,1972)
(二)公路运输工具
不少国家,由于高速公路的建成,采用汽车运输鲜活易腐货物,比较机动灵活,因而各种类型的公路冷藏车辆应运而生。随着事业的发展,我国公路运输也将有所改观,冷藏车辆也会大量出现,用于水果蔬菜等鲜活商品的运输。
1.冷藏汽车
在每一辆卡车底盘上装上隔热良好的车厢,容量4~8t不等。车厢外装有机械制冷设备,以维持车厢内的低温条件,也可在车厢内加冰冷却。
2.冷藏拖车
目前,在美国使用的大多数冷藏卡车是拖车类型的,一个单独的机动车和司机室(机动牵引车)拖拉着一个公路冷藏拖车。冷藏拖车前后有两排轮子,是单独的隔热车厢,并装有机械制冷设备,装载货物后,由机动车牵引运输。拖车一般是标准大小的,长12~14m,能够运输超过20t重的产品。制冷机是柴油发动的,空气循环方式通常是纵向的(从前到后),在货物顶部穿过,到达货物的另一端,再穿过后部和/或货物下部返回,因此,要有足够的返回空气通道。较新的拖车在侧壁里有脊,可促进货物和车壁间的空气循环。值得注意的是由美国食品资源局生产的新的集装箱,吸取了美国农业部的最新研究设计,空气循环是从底部(沿着较深的车厢地面部分)到顶部。
拖车隔热不如火车车厢,使得更多的热从壁、顶、地面和门漏入车厢内。最新的研究表明,夏季卡车运输热负荷很大一部分来源于路面的热辐射,其温度比气温高7℃。
3.平板冷藏拖车
这是近代发展的一种灵活的运输工具,是世界各国广泛使用的运输工具(见图4-11和图4-12)。美国国内新鲜果蔬运输,绝大多数靠冷藏拖车和平板冷藏拖车来完成的。平板冷藏拖车是一节单独的隔热车厢,车轮在车厢底部的一端,另一端挂在机动车上牵引,经公路到达铁路货运站,与机动车脱离,把拖车装在铁路平板车上,到达目的地货运站,卸下后再与机动车相连经公路运走。好处是移动方便,既可在公路上运输,亦可置于火车上运输,把集装化的卡车的优点(灵活性)和铁路运输(经济性)结合起来了。可从产地包装场所装货,经公路、铁路运输至销地,在批发点进行批发或直送经营销售场所,减少果蔬的翻搬,避免机械损伤,果蔬经受温度变化小,对保持果蔬的品质十分有利。
图4-11 平板冷藏拖车结构简图
图4-12 美国平板火车上的冷藏拖车(其制冷机械在拖车车体的下面)(Ryall,1972)
(三)水路运输工具
易腐农产品,特别是新鲜果蔬的超远距离运输,如洲际间的运输,主要利用海上运输工具。对易腐产品的国际贸易,如苹果、香蕉、柑橘、圆葱、马铃薯和猕猴桃等,海运仍然是比较理想的方法。
1.具有通风船舱的船
美国冬季将产品运往西欧,有时利用外界冷凉空气,并适当对船内果蔬加以保护。这一般在12月~3月用于北大西洋航线的船只。这种船舱不适于高度易腐的叶菜,但适当操作,可运输马铃薯、大多数的香瓜、甜椒及番茄。
2.具有冷藏船舱的船
冷藏船舱是建造于船上的舱间,其设备及操作很像在陆地所建造的冷藏室。轮船提供冷藏服务一般仅有少数冷藏船舱,而其余空间装运干货;也有的将船舱完全设计成冷藏船舱,都作冷藏用。香蕉海运几乎都使用专用冷藏船。
3.集装箱船
现在,大多数海上运输的果蔬是由船舶集装箱进行的。有专门为果蔬冷藏运输设计的船,在澳大利亚、新西兰或南非和欧洲之间定期往来,这些船上的集装箱没有制冷设备,而是由船上的中央制冷系统供给冷气。冷气从集装箱一端的舷窗进入,通过另一个舷窗回到制冷系统;中央制冷系统可以很好地控制集装箱内的温度和湿度。在航行中制冷系统的性能易于监控。
在不是为这类集装箱而设计的集装箱船上,集装箱可固定在甲板上,集装箱自带制冷设备且设备的性能可由船上工程师检查。尽管在美国使用的许多集装箱,特征是顶部空气输送(冷冻产品运输者喜欢的特征),但有一个世界范围的趋势,即为易腐产品建造的具有底部空气输送的集装箱。这一循环系统顺着而不是逆着空气自然对流穿过装载的产品。
(四)航空运输工具
空运的产品,多经仔细挑选,质量管理严格,包装适当。如梨、草莓、桃、葡萄、菠萝等常用空运形式。向北美、以色列、远东等地出口菠萝,一部分就采用空运的。新西兰的桃、杏、李等也是空运欧洲的。花卉及珍贵的蔬菜也常有空运。
易腐食用农产品空运因费用很高,竞争不过地面运输;不过,与地面运输相比,空运具有交货时间很短的优点,当必须在尽可能短的时间内发运产品时,就得利用空运。如高价时鲜货,用这种较快的系统发运就很合适。
适合新鲜水果、蔬菜和花卉运输的飞机一般安装有气密机舱和货舱,运输温度为4~10℃。鉴于空运所需时间短,在这个时间内进行空运,机舱的温度对产品温度提高的影响可能是微小的。通常适合下列情形的产品:①在运输前商品已经预冷;②在离开、经过和到达的机场,停放时间较短;③在机场有冷库贮放条件。
运输机分为三类:①货运机。商品运输专用飞机,具有大的装卸舷门。②联运机。乘客和商品混合运输的飞机,通常把主机舱分成两部分,把货物和乘客很好地分开。③客机。用于在机舱内运输客人的飞机,安装有密封的行李箱用于商品和行李的运输。
尽管航空运输的价格很贵,但它仍广泛用于贮藏寿命非常短的产品,如草莓和切花。不过,即使是最尖端的飞机其温度管理系统也是非常粗放的(热、冷、冻),在装卸区域内缺乏温度的控制,可导致产品的热害和冻害;当离机和到达的时间延误,情况会更加严重。已经发现切花经预冷后由卡车横跨美国大陆的运输,其质量好于航空运输的。
(五)集装箱
集装箱适用于多种运输工具,可以说它是一个大的包装箱,故称“货箱”。用集装箱运货,安全、迅速、简便、节省人力,便于操作及装卸的机械化,目前发展很快,已形成一个比较完整的体系。1970年国际标准化组织104技术委员会(简称ISO/TC104)对集装箱的定义是:第一,能长期反复使用,具有足够的强度;第二,在途中转运时,不动容器内的货物,可以直接换装,即从一种运输工具直接换装到另一种运输工具上,以达到快速装卸;第三,便于货物的装满和卸完;第四,具有1m3以上的体积。凡具有以上4项条件的运输容器,都可以叫做集装箱。国际集装箱的规格有3种类别,13种型号,见表4-3。
表4-3 国际集装箱的规格
集装箱种类很多,ISO为了解决空箱回收问题,还制作了两种折叠式集装箱。此外,还有干货类集装箱、保温类集装箱、冷藏集装箱、框架集装箱、散货类集装箱等。下面介绍两类果蔬常用的集装箱。
1.冷藏集装箱
有两种形式。一种是自身没有制冷装置,只有隔热结构。该箱前壁设有冷气吸收口和排气口,由另外的制冷装置供给冷气。此多为海上运输之用,由船上制冷装置供给冷气。这种集装箱保温性能较好,自重轻,体积大,装货多。另一种是自身设有制冷装置,无论何种运载工具,只要供给电源,箱内冷冻机就可开动,应用较为广泛。
2.气调冷藏集装箱
这是在冷藏集装箱的基础上加设气密层,改变箱内气体成分,即降低氧的浓度,增加二氧化碳浓度,保持果蔬新鲜品质。控制气体成分方法是在车站、码头用气调机调节箱内气体,或在箱内装置液氮罐,释放氮气以代替箱内空气,达到降氧的目的。图4-13是汽车冷藏集装箱运输,图4-14是火车冷藏集装箱运输,图4-15是轮船集装箱运输。
图4-13 汽车冷藏集装箱运输(Favati,1982)
图4-14 火车冷藏集装箱运输(Favati,1982)
图4-15 轮船集装箱运输(Favati,1982)