世界首个培育肉类B2B市场:阅读公告

用于培育肉类配送的冷链包装

Cold Chain Packaging for Cultivated Meat Distribution

David Bell |

冷链包装对于在分销过程中保持培养肉的安全和高质量至关重要。这种肉对温度变化非常敏感,需要严格控制以防止变质、微生物生长和污染。冷藏产品必须保持在0–4°C之间,而冷冻产品需要–18°C或更低。如果没有适当的包装和监控,产品可能会变得不安全且无法销售。

关键点包括:

  • 隔热选项:膨胀聚苯乙烯(EPS)价格实惠但不太环保。聚氨酯(PUR)在可重复使用的包装中表现更好,而真空绝热板(VIPs)由于其优越的隔热性能,非常适合长途运输。
  • 温度控制:凝胶包适用于短途运输,相变材料(PCMs)可确保长时间的精确控制,而干冰对于超低温至关重要。
  • 法规:英国和欧盟法律要求严格遵守卫生和温度标准,需要HACCP计划和监控系统。
  • 可持续性:可生物降解材料(e.g,羽毛纤维垫)和可重复使用的容器等替代品正在减少冷链物流中的浪费。

对于培养肉生产商来说,结合合适的隔热、温度控制和监控系统可以确保安全交付,同时满足合规要求并解决环境问题。

什么是冷链?

冷链包装的隔热材料

Cold Chain Packaging Materials Comparison for Cultivated Meat Distribution

培养肉分销的冷链包装材料比较

选择合适的隔热材料对于在运输过程中保持培养肉的质量至关重要。市场提供三种主要选择,每种选择在热性能、成本和环境考虑方面具有不同的特点。

膨胀聚苯乙烯 (EPS) 泡沫是最常用的绝缘材料,主要由于其经济实惠和可靠的绝缘性能。由98%的空气和仅2%的原材料组成 [6],EPS的R值范围为每英寸3.6到4.0[7]。它是短距离、成本敏感运输的理想选择。然而,其较差的可回收性和环境足迹导致了越来越多的监管限制,例如欧盟包装和包装废弃物法规中规定的限制[2]

聚氨酯 (PUR) 泡沫相比EPS提供更好的热阻和结构耐久性。它能够通过更薄的墙壁提供有效的温度控制,使其成为可重复使用运输系统的热门选择。虽然初始成本较高,但其耐用性和适用于多次使用可以随着时间的推移抵消费用 [4]

真空绝热板 (VIPs) 是冷链保温的顶级选择。通过消除真空中的传导和对流,VIPs 提供的绝缘性能是 EPS 的五到十倍 [4]。这种效率允许更薄的包装墙壁,增加有效载荷容量——这是长距离运输高价值培养肉产品的基本特征。例如,在 2025 年 7 月,一家全球制药公司测试了用于 mRNA 疫苗运输的真空绝热箱。这项试验将绝缘厚度减少了50%,并在2,000次运输中实现了零温度偏差[2][7]。尽管VIPs是最昂贵的选择,但对于需要严格温度控制的长途运输(冷藏货物为0–4°C或冷冻货物为–18°C)来说,它们是不可或缺的。

材料 热性能 成本 最佳应用
EPS泡沫 中等(R 3.6–4.0/英寸) 短距离,高容量运输
聚氨酯 (PUR) 高(优于EPS) 中等 可重复使用系统,延长运输时间
真空绝热板 (VIPs) 超高(5–10倍EPS) 长途,高价值产品

选择合适的保温材料取决于运输路线和产品的价值。EPS适合短途、成本敏感的运输,PUR适用于可重复使用的系统,而VIPs则适用于对温度要求严格的长途运输。下一步是探索温度控制技术,以完善您的冷链策略。

温度控制技术

一旦选择了保温材料,下一步就是选择温度控制方法。对于冷藏培育肉类,需将温度保持在0°C至4°C之间,而冷冻产品在运输过程中需保持在–18°C或更低。这些方法与隔热材料一起工作,以确保运输过程中温度的稳定控制。

相变材料 (PCMs)旨在稳定特定熔点的温度,例如5°C用于冷藏–20°C用于冷冻 产品。虽然其前期成本较高,但由于其耐用性,提供了卓越的可重复使用性和降低的长期成本。由脂肪酸或植物油制成的生物基PCMs进一步降低了生命周期成本和环境影响[4] 。对于需要在长时间(超过72小时)内精确温度控制的运输,PCMs提供无与伦比的精确性,使其成为高价值培育肉类的理想选择。这种精确性确保了产品在分销过程中保持质量。

凝胶包是一种经济实惠的选择,特别适用于在EPS箱中持续24–48小时的国内运输。当与真空绝缘板(VIP)结合使用时,它们可以将保护时间延长到超过72小时[1] 。凝胶包对于标准冷藏产品(0–4°C)在短至中程路线中最为有效。例如,在2025年,一家家禽加工商使用EPS冷却器、预冻凝胶包和LoRaWAN传感器检测到拖车门未关闭,从而迅速采取行动以防止变质[1] 。为了获得最佳效果,将凝胶包放置在产品周围,并消除空气间隙,以避免不均匀冷却或热点[1]

干冰对于保持低于–29°C的超低温至关重要,特别是对于国际或长途出口[1]。它提供最大的冷却效果,但会升华为CO₂,需要小心处理。一些先进的运输系统已经成功地将干冰使用量减少了多达 75%,同时保持温度超过144小时[4]。这使其成为深冻商品的高效选择。

主动制冷单元 ,如冷藏拖车或电池供电的集装箱,非常适合需要持续温度控制的大规模或高价值货物运输。多区域拖车特别有效,因为它们允许在同一车辆内的不同隔间中运输冷藏(0–4°C)和冷冻(≤ –18°C)产品[3]。电池供电的设备可以在每次充电时提供72–120小时的精确温度控制[7]。然而,这些设备的设计目的是维持温度而不是冷却产品,因此在装载之前,必须将培育肉预冷至目标温度。例如,一家物流供应商使用集成温度传感器的RFID标签,在温度上升到5°C超过4°C限制时,识别出制冷问题。团队将车辆重新路由到最近的冷藏设施,防止变质并确保产品安全[3] 。这些措施对于满足合规性和可持续发展目标至关重要。

技术 最佳使用案例 典型时长 成本水平
凝胶包 + EPS 国内/短途冷藏 24–48 小时
凝胶包 + VIP 长途运输 72+ 小时 中等
相变材料 高端/高精度运输 72+ 小时 高初始 / 低生命周期
干冰 国际/深度冷冻 延长/长途 可变
主动单元 大规模/持续控制 无限期(有电源)

监管和合规要求

英国食品标准局 (FSA) 和 苏格兰食品标准局 (FSS) 将培养肉类归类为动物源性产品 (POAO),根据 法规 (EC) 853/2004 附件 1。这种分类意味着培养肉被视为动物来源产品,影响其冷链包装和处理的设计、监控和记录 [5].

英国食品标准局 指南

UK Food Standards Agency

在英国,生产商需要在其HACCP(危害分析和关键控制点)计划中包括包装、储存和分销过程,并明确温度要求 [5]。温度控制被视为有效应用HACCP原则的前提条件。FSA建议在运输过程中使用自动化系统进行连续温度监控,并定期校准设备以保持准确性 [5].

包装在防止病原体生长方面起着关键作用。例如,非蛋白水解性肉毒梭菌可以在真空密封或改良气调包装中在低至3°C的温度下产生毒素[9]。保质期超过10天的产品需要额外的安全措施。为了解决这些挑战,FSA和FSS启动了细胞培养产品沙盒计划(从2025年2月到2027年2月)。这一耗资160万英镑的计划旨在制定关于培养肉类的微生物学和生产标准的技术指导[8]

欧盟冷链法规

欧盟法规还对培养肉类的生产和分销施加了严格的标准。法规(EC) 852/2004要求食品经营者建立和维护基于HACCP的永久性程序,以管理生产、储存和分销过程中的风险[5]。这些程序必须包括精确的温度阈值以确保安全。根据法规规定,“食品经营者应建立、实施并维持基于HACCP原则的永久性程序或程序。”

此外,包装和标签必须符合《欧盟法规1169/2011》,该法规管理食品信息,包括保质期和过敏原声明。在分销之前,培育肉产品还必须根据新型食品法规获得授权(同化《欧盟法规2015/2283》)。供应链的可追溯性是根据《欧共体法规178/2002》强制要求的,该法规还要求制定撤回或召回不安全产品的协议[8][10]

HACCP 原则

遵循HACCP原则对于确保培育肉在分销过程中的安全性至关重要。FSA强调,基于HACCP的危害控制程序只有在与良好的卫生实践(如严格的温度控制)相结合时才有效 [5]。一个健全的HACCP计划应包括一个详细的流程图,概述分销过程中所有包装输入和废物输出,并清楚记录在运输过程中任何温度超标的纠正措施。

HACCP团队中至少应有一名成员完成HACCP原则的四级培训,以确保正确的实施和监督 [5]

可持续包装解决方案

培养肉行业正在应对一个重大挑战:在减少浪费的同时保持产品在适当的温度。传统的冷链包装会产生大量废物,其中许多没有被回收。为了解决这个问题,该行业正在转向新的包装方法,以平衡温度控制和减少环境影响。

可生物降解的绝缘材料

非织造羽毛纤维垫 正在成为膨胀聚苯乙烯(EPS)的强大替代品。这些垫子由家禽废料制成,提供与EPS相似的热绝缘性能,但完全可生物降解。克里斯托弗·奇斯曼(Christopher Cheeseman)来自伦敦帝国理工学院,强调了他们的潜力:

“低成本、轻质和可持续的非织造羽毛纤维衬里有潜力取代目前用于运输冷藏和冷冻食品的材料”[13]

然而,羽毛纤维垫在受压时可能会失去隔热能力,因此设计必须包括重量支撑和防潮屏障以保持效果[13]

纤维素和石榴皮泡沫是另一种选择。它们结合了聚乙二醇(PEG 400)作为相变材料(PCM),可以将温度稳定在2°C左右——这对于冷藏培育肉是理想的。这些泡沫的碳足迹比石油基选项低25%,并且天然抑制细菌生长[11]。对于需要精确温度范围在2°C到4°C之间的应用,这些材料的性能优于简单的绝缘材料。

其他创新包括再生棉绝缘材料,在用可生物降解薄膜包裹时可在18个月内分解 [12],以及Cruz Cool™泡沫材料,一种由升级再造的食物废料和再生纸浆制成的可堆肥材料[14]。虽然这些选项的成本可能比传统的石油基包装高出约25%,但调查显示82%的消费者愿意为可堆肥包装支付额外费用[14]

材料 热性能 可持续性 主要限制
羽毛纤维垫 与EPS相当[13] 高(再生废料)[13] 易受压缩和潮湿影响[13]
纤维素/相变材料泡沫 在~2°C时稳定[11] 高(CO₂减少25%)[11] 可扩展性挑战[11]
再生棉 适用于邮寄袋[12] 高(18个月内可生物降解)[12] 需要聚膜包装[12]
EPS(传统) 性能稳定[13] 低(美国80%填埋)[13] 回收成本高(£2,400/吨)[13]

除了可生物降解的选项外,可重复使用的系统提供了另一种减少浪费的方法。

可重复使用的运输容器

可重复使用的容器使用先进的保温材料,如聚氨酯(PUR)硬质泡沫和真空绝热板(VIP),比一次性EPS更长时间地保持温度。可重复使用的冷链包装市场预计将从2025年的49.7亿美元(约39亿英镑)增长到2034年的91.3亿美元(约72亿英镑)[4]

Peli BioThermal这样的公司提供产品租赁计划,如Crēdo™ Cube和Crēdo™ GO。例如,Crēdo™ Cube可以在–20°C下保持超过144小时,并且与传统方法相比使用75%更少的干冰[4]。这些系统符合严格的合规标准,同时显著降低了环境影响。

要使可重复使用的容器发挥作用,闭环系统是必不可少的。这包括退货物流、专业清洁和使用之间的检查。UV-C 消毒确保卫生,预先将容器和 PCM 调节到所需温度可防止初始热滞后。尽管前期成本较高,但可重复使用的系统通常可以在长期内节省资金并减少浪费。

智能包装传感器

物联网传感器正在改变温度、湿度和气体水平在运输过程中的监测方式。这些传感器帮助零售商更好地管理库存,减少因温度控制不当而造成的损失——这一问题每年造成约 275 亿英镑的损失 [4].

智能传感器对于满足 FSMA 204(食品可追溯性最终规则)要求也至关重要,该要求要求公司在 24 小时内向 FDA 提供可追溯性记录[1].先进的传感器,如实时RFID追踪器,结合经过验证的包装程序,可以将温度偏差减少多达30%[1]

选项范围从基本的时间-温度指示器(TTIs),可直观显示热暴露,到LoRaWAN传感器,可在长距离内传输连续数据。对于高价值的培育肉产品,投资这些技术是有意义的,因为它们可以保护产品质量并降低损失风险。区块链集成增加了另一层安全性,为每个产品的运输过程创建防篡改记录[15]

一个挑战是将电子传感器与可生物降解的包装结合,而不影响可回收性[15]。目前,公司可以专注于在高风险路线中使用这些系统以收集数据,然后再扩大实施范围。

冷链包装的最佳实践

在运输过程中确保培育肉的质量需要一个精心构建的方法。在早期的隔热和温度控制策略的基础上,这些实践是确保产品在整个运输过程中安全的关键。

预处理所有包装组件。 在组装之前,确保所有组件(如隔热容器、凝胶包和托盘)都达到目标温度。此步骤可避免热滞后并减少可能促进细菌生长的“热点”风险。同样,冷藏拖车和集装箱应预先冷却,因为它们的设计是为了维持温度而不是降低温度。这一点至关重要,因为肉类在暴露于室温(约20°C)时,细菌数量可能在短短20分钟内翻倍。[16]。一旦所有物品都经过预处理,标准化的排列可以确保所有包裹的温度一致。

验证的包装程序至关重要。凝胶包应放置在多个侧面以消除空气间隙,确保均匀冷却。对于需要延长温度控制的运输,使用屏障层并将凝胶包预冷至–20 °C。在运输过程中,包裹周围留出空间以允许空气流通,防止可能损害产品的热点。一旦可靠的包装方法到位,重点就转向监控。

实时监控是保持控制的必要条件。在存储区域的最热部分放置物联网传感器,而不仅仅是在冷却装置附近,以收集准确的温度数据。数字数据记录器可以自动保存记录,帮助遵守法规并确保可追溯性。对于多站点配送,隔热分隔物或隔帘有助于在开门时保持冷空气。此外,遵循“2小时规则”——确保肉类在装载或转运过程中不超过4°C超过两小时——增加了另一层保护。 冷链阶段 温度要求 操作 预冷 0–4 °C(冷藏) 快速冷却产品以限制初始细菌生长。 冷藏 冷藏:0–4 °C;冷冻:≤ –18 °C 将温度计放置在包装之间以检查托盘内部温度。 包装 目标温度(预处理) 使用经过验证的包装方案;避免空气间隙;预冷容器[1] [4] . 运输 稳定范围(冷藏或冷冻) 预冷拖车;管理气流;使用多区域隔间[1][3]. 零售展示 0–4 °C 快速从卡车转移到货架;监测“热冲击”[1][3].

应急计划 对于意外中断是必不可少的。即使经过充分准备,设备故障或延误仍可能发生。公司应制定明确的协议来处理停电、车辆故障或海关延误。备有备用凝胶包或便携式发电机是明智的预防措施。定期审核物流合作伙伴以确保符合质量和法规标准。对于大宗货物运输,使用反光或隔热托盘罩,并在包裹下方放置纸板或隔热垫,可以帮助减少来自卡车地板的热传导。在隔热箱内放置温度计进行试运行也是建议的,以确认在运输过程中保持所需的温度范围。[16].

结论

为了优化培育肉的冷链包装,必须将隔热、温度控制和合规性结合成一个无缝的系统。保持精确的温度范围对于防止微生物生长和保持产品质量至关重要。[1]。诸如真空绝热板(VIPs)和相变材料(PCMs)等材料在提高绝缘性能方面发挥着关键作用[2]

实时监控工具,如物联网传感器和数据记录器,对于确保合规性和主动管理风险至关重要。这些技术提供了FSMA 204和GDP等框架所需的24小时可追溯性,能够快速干预以防止变质。风险很高——温度处理不当每年给全球食品行业造成高达350亿美元的损失[1][4]

可持续性已成为冷链包装策略的基石,受到法规要求和消费者期望的推动。该行业正从一次性EPS转向可重复使用的系统。这种转变反映在市场预测中,可重复使用的冷链包装行业预计将从2025年的49.7亿美元增长到2034年的91.3亿美元。[2][4].

"冷链包装在安全与变质之间起到关键作用。" - Tempk 知识库[4]

在培育肉类的冷链物流中取得成功需要精心策划。将组件预调至合适的温度、验证包装方法、根据运输时间和环境条件选择材料都是关键步骤。例如,VIP适合长途运输,而可生物降解的选项适合短途路线。最终目标始终如一:在减少浪费和符合监管标准的同时,交付安全、高质量的培育肉。

对于寻求定制解决方案的培养肉生产商,像Cellbase这样的平台将公司与值得信赖的供应商和先进材料连接起来,以维持高效可靠的冷链。

常见问题解答

我如何在EPS、PUR和VIP隔热材料之间进行选择?

在选择EPS PURVIP隔热材料时,重要的是要根据路线的长度和温度需求来做出选择:

  • EPS(膨胀聚苯乙烯):适合短至中等时长,通常可达48小时。
  • PUR(聚氨酯):适合中至长时长,可持续长达96小时。
  • VIP(真空绝热板):专为超过96小时的超长时长或极端温度挑战的路线设计。

选择合适的保温材料可以确保您的冷链保持完整并按需运行。

我应该什么时候使用凝胶包、相变材料、干冰或主动制冷?

凝胶包在短途运输中保持物品凉爽效果很好。相变材料 (PCMs) 非常适合在较长时间内保持稳定的温度。如果需要长时间的深度冷冻,干冰是最佳选择。对于培养肉的储存或运输中的恒温控制,主动制冷是最可靠的选择。每种方法都根据所需的时间和温度条件来满足不同的需求。

监管机构在运输过程中期望什么样的温度监控记录?

监管机构要求保持准确的温度监控记录,以验证符合特定的温度范围。例如,冷藏应保持在1.7°C至4°C之间,冷冻必须低于-18°C,而低温保存需要-80°C或更低的温度。实时监控系统还应跟踪整个冷链的温度和湿度,以确保完整的文档记录并满足所需标准。

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Author David Bell

About the Author

David Bell is the founder of Cultigen Group (parent of Cellbase) and contributing author on all the latest news. With over 25 years in business, founding & exiting several technology startups, he started Cultigen Group in anticipation of the coming regulatory approvals needed for this industry to blossom.

David has been a vegan since 2012 and so finds the space fascinating and fitting to be involved in... "It's exciting to envisage a future in which anyone can eat meat, whilst maintaining the morals around animal cruelty which first shifted my focus all those years ago"