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新鲜蔬果物流质量的提高：浆果物流领域研究
作者：M. Cecilia do Nascimento Nunes1, Mike Nicometo3, Jean Pierre Emond4,
Ricardo Badia Melis2 and Ismail Uysal2
作者单位：1美国南佛罗里达大学细胞生物系、微生物系和分子生物系，2美国南佛罗里达大学电气工程系，3美国Empower股份有限公司，4美国乔治亚州亚特兰大乔治亚理工学院光电系统实验室
文献来源：Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences(英国皇家学会哲学学报A:数学,物理和工程科学) 2013(3):20130307.
环境条件极大地影响新鲜蔬果的保质期。温度的提高经常导致质量损失加速和保质期缩短，直到在供应链调整物流去配合保质期才可以以肉眼见到。一项黑莓的研究表明了托盘里的温度存在着显著的差异并且57%的已到达食品加工厂的莓果没有足够的剩余的为了最长供应路线的保质期。然而，先期的保质期没有肉眼可见的损失。一些托盘将送到比平常时间更长的供应路线上，产生了可避免的浪费。其他的研究表明，在托盘中间可变的预冷导致了不可见的保质期的不均匀。我们已经表明，使用简单的温度测量来表明使用先到期先出避免过多浪费。从我们的研究结果表明，保质期预测不应该基于一个质量因素，根据不同的温度历史，质量属性，保质期限制可能会有所不同。最后，已经开发在没有单独传感器的情况下使用空气温度来精准预测最高保质期的产品温度的方法。我们的结果显示当使用先进的评估方法时，在产品温度和大气温度之间的均方根误差的区别显著减少高达98%。
1.介绍：
本文的主要目的是突出新技术的社会和商业价值，专注于减少浪费，提高质量和安全，以及需求增加和新鲜水果和蔬菜(FFVs)的价值。往往发生行业不采用可行的技术解决方案，否由于通信研究，技术和实时操作的脱节，或由于缺乏信心，新技术将“真正”为业务提供一个重要的投资回报。
新鲜蔬果不和罐头食物或冷冻食物维持一样久。因为他们的短“保质期”，他们需要特定的温度和储存条件以及相关的非常有效的分布。保质期是水果或蔬菜维持要求的质量属性的期间。所需的质量属性，然而，取决于种植者，零售商和消费者认知。众所周知，为了最大化保质期有一个为不同FFVs 的“最佳”储存温度。温度过低导致寒冷或冻结，而高于最优存储温度降低保质期。使用浆果作为一个例子，它可以表明，当水果保持0°C达到最大保质期。在10°C，保质期失去了快3倍，这意味着FFVs将可能只有三分之一的保质期，。在30°C，FFVs将剩下不到10%的最大的保质期。跟温度有关的一个关键问题提前保质期损失(与最大保质期相比) 是提前的保质期是无形的损失，直到FFVs开始恶化得太快，几乎没有可以提供他们一个更紧密的市场和销售及时消费。在本文中，我们探索蓝莓供应链表明对于蓝莓在最短和最长的供应链有一个十天的区别我们还说明了通过先到期的先出(FEFO)与先进先出(FIFO)如何使用加速保质期损失数据管理库存周转可以大大减少浪费和提高质量。
除了现实世界的研究和实例，我们提出一个全面的总结保质期的预测因素，这些都是受到温度的影响，但知道的不仅仅是温度历史是有价值的，以及为什么。我们也考虑专业算法已经开发了可以使用测量空气温度估计在托盘的中心温度，无需测量每一个托盘。使用新的技术解决方案，再加上坚实的农业经验和保质期模型，行业可以在非侵入性的，具有成本效益的方式下体验真正的模式转变，减少浪费，提高质量和安全，提高需求和就业。
2.领域研究
这一部分的研究是基于浆果的田野研究，使用的是墨西哥种植出口到美国的黑莓商品来研究浆果时间和温度监测的。其他分析和示例包括蓝莓和草莓。在黑莓的研究中，复习关于与温度有关的保质期的期望和变量的最基本的规则是有帮助的。FFVs收获后继续呼吸，发生代谢和其他随着温度的增加而增加的化学变化。为获得最大的潜在的保质期，浆果应该冷却到0°C和存储为接近0°C。很多浆果在10°C失去保质期快3倍，在30°C下，比在10°C下快9倍。
因为积累加速保质期损失通常不是物理可见的关键检验点，先进先出库存和路径管理假设不存在任何提前保质期的问题，所以没有做出库存循环或路径的调整。然而，如果时间和温度数据可从收获的时间获得，然后计算积累加速保质期的损失，且依据估计的剩余保质期用来区分从一个托盘的水果到另一个的。这是有价值的信息，因为供应链通常有多个分布选择，依据从收获到消耗的时间。在某些情况下，可能在最短和最长的供应链里有超过10天的区别。（图1）
|
供应链流程段（典型） |
最短（天） |
最长（天） |
|
收获、排序、包装、存储、运出(可能plusmn;0.5天) |
1 |
1 |
|
卡车到美国品牌所有者仓库 |
2 |
5 |
|
品牌所有者仓库储存和运输 |
0.5 |
3 |
|
向零售商配送中心运输 |
0.5 |
2 |
|
零售商配送中心储存和运输到零售商店 |
0.5 |
2 |
|
零售商店存储、显示和销售 |
0.5 |
2 |
|
总供应链实时 |
5 |
15 |
|
质量和安全消费时间(在10°C存储) |
2-7 |
2 |
图1
|
预期环境温度（°F) |
预期环境温度（°C) |
黑莓-墨西哥出口到美国供应链段 |
实际时间（小时） |
保质期损失时间（小时） |
|
75.0 |
23.9 |
收获和等待的收获 |
2.25 |
23.44 |
|
60.0 |
15.6 |
场——货运仓库 |
1.00 |
5.50 |
|
70.0 |
21.1 |
仓库接收/码头 |
0.25 |
2.08 |
|
50.0 |
10.0 |
体格检查- - -仓库 |
4.00 |
12.00 |
|
32.0 |
- |
仓库预冷 |
1.75 |
1.75 |
|
34.0 |
1.1 |
仓库存储 |
10.50 |
12.83 |
|
35.0 |
1.7 |
客船台 |
1.25 |
1.67 |
|
35.0 |
1.7 |
装载卡车出口 |
1.50 |
2.00 |
|
35.0 |
1.7 |
运货车到美国仓库 |
95.00 |
126.67 |
|
38.0 |
3.3 |
我们仓库卸货 |
1.50 |
2.50 |
|
38.0 |
3.3 |
实物检验-美国仓库 |
2.00 |
3.33 |
|
34.0 |
1.1 |
美国仓库冷藏库 |
46.00 |
56.22 |
|
37.0 |
2.8 |
美国仓库货栈 |
0.50 |
0.78 |
|
37.0 |
2.8 |
美国仓库载重卡车到零售DC |
0.50 |
0.78 |
|
34.0 |
1.1 |
卡车运输到零售商DC |
48.00 |
58.67 |
|
36.0 |
2.2 |
实物检验-零售商DC |
12.00 |
17.33 |
|
33.0 |
0.6 |
货运到零售商店(FTL) |
36.00 |
40.00 |
|
50.0 |
10.0 |
直向零售商店 |
- |
- |
|
34.0 |
1.1 |
零售商店接收，检查，储存 |
24.00 |
29.33 |
|
44.0 |
6.7 |
零售店陈列和销售 |
24.00 |
56.00 |
|
55.0 |
12.8 |
消费者运输回家 |
0.50 |
2.13 |
|
34.0 |
1.1 |
消费者存储/消费者 |
47.50 |
58.06 |
|
估计总天数 |
15.00 |
21.38 |
图2
在一个较长的供应链中发送一个保质期较短的托盘是浪费的，然而同时在一个较短的供应链中发送一个保质期较长的托盘。当确定了无形的加速保质期损失，预估托盘保质期可用于匹配每个托盘的最佳库存周转和路径，减少浪费，最大限度地提高了收获的投递质量。最新冷链物流业务监测存在于冷却器，拖车和集装箱，显示柜等的托盘里的空气的温度。
然而，集装箱或拖车环境温度可能会误导人，因为温度的内部情况已经显著改变集装箱环境温度，并从一个托盘到另一个托盘。FFVs可能没有正确预冷，导致核心温度高于预期。FFVs也从呼吸和代谢过程产生热量。运输拖车或容器的设计不从一个托盘的内部消除热量。循环系统和温度控制监测
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