Autors: B: Dr. Jean-Paul Rodrigue és Dr. Theo Notteboom

A hűtési lánc magában foglalja a hőmérséklet-érzékeny termékek szállítását az ellátási lánc mentén termikus és hűtött csomagolási módszerekkel, valamint az e szállítmányok integritásának védelmét szolgáló logisztikai tervezést.

Míg a globalizáció következtében a világ régiói közötti relatív távolság sokkal kisebb lett, ugyanezen régiók fizikai elkülönülése még mindig nagyon fontos valóság. Minél nagyobb a fizikai elkülönülés, annál nagyobb a valószínűsége annak, hogy a szállítmány megsérülhet a bonyolult szállítási műveletek valamelyikében. Egyes árukat megrázkódtatások, míg másokat a hőmérséklet indokolatlan ingadozása károsíthat. A romlandónak minősített áruk egy része, különösen az élelmiszerek (termények) minősége az idő múlásával romlik, mivel kémiai reakciókat tartanak fenn, amelyeket alacsonyabb hőmérséklettel többnyire mérsékelni lehet. Egy szállítmány hatékony mozgatásához időre és koordinációra van szükség, és minden késedelem negatív következményekkel járhat, különösen, ha ez a szállítmány romlandó. Annak érdekében, hogy a rakomány e folyamat során ne sérüljön vagy károsodjon, a gyógyszeripari, orvosi és élelmiszeripari vállalkozások egyre inkább a hűtési láncra támaszkodnak.

A hűtési lánc magában foglalja a hőmérséklet-érzékeny termékek szállítását az ellátási lánc mentén termikus és hűtött csomagolási módszerekkel, valamint a logisztikai tervezést e szállítmányok integritásának védelme érdekében. A hűtőlánc termékeinek szállítása többféle módon történhet, többek között hűtőkamionokkal és vasúti kocsikkal, hűtőkamionokkal, hűtőkamionokkal és légi teherhajókkal.

A hűtőlánc tehát egy tudomány, egy technológia és egy folyamat. Tudomány, mivel a romlandósághoz kapcsolódó kémiai és biológiai folyamatok megértését igényli. Technológia, mivel fizikai eszközökre támaszkodik a megfelelő hőmérsékleti feltételek biztosítása érdekében az ellátási lánc mentén. Folyamat, mivel egy sor feladatot kell végrehajtani a hőmérsékletérzékeny termékek előkészítéséhez, tárolásához, szállításához és ellenőrzéséhez. A hűtési lánc fő elemei a következők:

• Hűtőrendszerek. Az áruk, például az élelmiszerek megfelelő hőmérsékletre hozása a feldolgozáshoz, tároláshoz és szállításhoz.
• Hidegtárolás. Az áruk tárolására szolgáló létesítmények biztosítása egy bizonyos időn keresztül, akár egy távoli piacra történő szállításra várva, akár egy köztes helyen a feldolgozáshoz és elosztáshoz, akár a piac közelében az elosztáshoz.
• Hidegszállítás. Az áruk mozgatásához rendelkezésre álló szállítóeszközök, amelyek stabil hőmérsékleti és páratartalmi viszonyokat tartanak fenn, valamint védik az áruk épségét.
• Hideg feldolgozás és elosztás. Az áruk átalakításához és feldolgozásához szükséges létesítmények biztosítása, valamint az egészségügyi feltételek biztosítása. A rakományok (ládák, dobozok, raklapok) konszolidálása és dekonszolidálása az elosztáshoz.

A gazdasági fejlődés szempontjából a hűtési lánc számos fejlődő gazdaság számára lehetővé teszi, hogy részt vegyen a romlandó termékek globális piacán akár termelőként, akár fogyasztóként. A jövedelemnövekedés a gyümölcsök, zöldségek, halak és hústermékek fogyasztásának nagyobb hajlandóságával jár együtt. A jövedelemszint növekedése együtt jár az étrend megváltozásával, többek között a friss gyümölcsök és a magasabb értékű élelmiszerek, például a hús és a hal iránti növekvő kereslettel. A magasabb társadalmi-gazdasági státuszú emberek nagyobb valószínűséggel fogyasztanak zöldséget és gyümölcsöt, különösen frisset, nemcsak nagyobb mennyiségben, hanem nagyobb választékban is. A növekvő vásárlóerővel rendelkező fogyasztók számára fontossá vált az egészséges táplálkozás. Ezért a termelők és a kiskereskedők a világ minden tájáról származó egzotikus friss gyümölcsök széles választékával reagáltak.

• 

• 

• 

• 

• 

• 

• 

Földrajzi szempontból a hűtőlánc a következő hatásokkal jár:

• Globális. A mezőgazdasági funkciók specializálódása, amely lehetővé teszi a hőmérséklet-érzékeny élelmiszerek távoli piacokra történő szállítását. Lehetővé teszi a vakcinák és más gyógyszeripari vagy biológiai termékek elosztását egyetlen nagy létesítményből a világ bármely piacára.
• Regionális. Támogathatja a termelés specializálódását és a méretgazdaságosságot az elosztásban. Ez magában foglalhatja a regionális élelmiszerpiacokat kiszolgáló nagy hűtőházakat vagy a hőmérsékletérzékeny komponensek cseréjére szakosodott laboratóriumokat.
• Helyi. A romlandó áruk végső fogyasztójához, nevezetesen az élelmiszerboltokhoz és az éttermekhez történő időben történő elosztás.

Egyes hazai vagy transznacionális ellátási láncok csak egy szállítási módot igényelnek, de sokszor a földi szállítás csak egy láncszem a szállítási módok kombinációjában. Ez teszi az intermodális átszállítást kritikussá a hűtési lánc számára. Az intermodális szállítmányok jellemzően 40 láb hosszú hűtőkonténereket használnak, amelyek akár 26 tonna élelmiszer tárolására is alkalmasak. A konténer rövidebbé teszi a be- és kirakodási időszakokat, és kevésbé hajlamos mind a konténer, mind a rakomány sérülésére. Ezekben a konténerekben a környezetet elektronikusan szabályozzák, akár a hajón vagy teherautón lévő generátorhoz vagy áramforráshoz csatlakoztatva, akár a terminálokon és elosztóközpontokban. A hűtőlánc-logisztika hatékonysága lehetővé tette a hűtőházak konszolidációját a nagy piaci területek kiszolgálása érdekében.

A hűtőlánc-logisztika megjelenése

Az 1950-es évektől kezdve harmadik fél logisztikai szolgáltatók kezdtek megjelenni és új módszereket vezetni be a globális hűtőlánc-áruk szállítására. Megjelenésük előtt a hűtőlánc-folyamatokat többnyire a gyártó vagy a forgalmazó házon belül irányította. Az Egyesült Államokban az Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hatóságnak a hűtési lánc stabilitására vonatkozó korlátozásai és elszámoltathatósági intézkedései sok ilyen vállalatot arra ösztönöztek, hogy az ellátási lánc létesítményeinek teljes átalakítása helyett inkább a speciális futárszolgálatokra támaszkodjanak.

A specializáció sok vállalatot arra késztetett, hogy ne csak a nagy szállítási szolgáltatókra, például a United Parcel Service-re (UPS) és a FedEx-re támaszkodjanak, hanem egy olyan, jobban összpontosított iparágra, amely a hőmérséklet-érzékeny termékek szállítása körül kialakított egy niche logisztikai szakértelmet. A helyi szabályok, vámok és környezeti feltételek megértésének lehetősége, valamint az elosztási útvonal hosszának és idejének becslése fontos tényezővé teszi őket a globális kereskedelemben. Ennek eredményeképpen a logisztikai iparágban a globális ellátási láncokon belül több potenciális réspiacra történő hűtőlánc-szállítás növekvő mértékű specializálódása és szegmentálódása tapasztalható. Az elosztóipar egész új szegmensei nagyon aktívan kihasználják az ellátási láncok globalizáció által támogatott térbeli kiterjedésének és a forgalomban lévő áruk jelentős változatosságának kettős fejlődését.

A hűtőláncra való támaszkodás továbbra is egyre nagyobb jelentőséggel bír. A gyógyszeriparban például a gyógyszerek tesztelése, gyártása és mozgatása nagymértékben támaszkodik a szállítmányok ellenőrzött és kompromisszumok nélküli átadására. A hűtési láncban mozgó gyógyszeripari termékek nagy része a kísérleti vagy fejlesztési fázisban van. A klinikai kutatások és kísérletek az iparág jelentős részét képezik, amelyek dollármilliókba kerülnek, de amelyek esetében a hibaarány is 80% körüli. Az orvosi gyógyszerek mintegy 10%-a hőmérsékletérzékeny. Ha ezek a szállítmányok váratlanul eltérő hőmérsékleti szinteknek vannak kitéve, fennáll annak a veszélye, hogy hatástalanná válnak, vagy akár károsak is lehetnek a betegek számára.

A hűtőlánc-logisztika minden általa érintett ellátási láncban a magasabb szintű integrációt részesíti előnyben, mivel a hőmérséklet integritásának fenntartása az összes érintett folyamat magasabb szintű ellenőrzését igényli. Ez akár arra is ösztönözheti a harmadik fél logisztikai szolgáltatókat, hogy megszerezzék az ellátási lánc azon elemeit, ahol az idő és más teljesítménytényezők a legfontosabbak, akár a gazdálkodás. Ez magában foglalhatja a termelőgazdaságok (pl. narancsültetvények) felvásárlását az ellátás megbízhatóságának biztosítása érdekében. Az élelmiszerek szállításának hőmérséklet-szabályozása az iparág egyik olyan eleme, amely a nemzetközi kereskedelemmel kapcsolatban tovább nőtt. Mivel egyre több ország exportgazdasága az élelmiszer- és terménytermelésre összpontosít, kereskedelmi és egészségügyi okokból egyre fontosabbá vált, hogy ezeket a termékeket hosszabb ideig frissen tartsák. A hűtőlánc közegészségügyi kérdés is, mivel az élelmiszerek megfelelő szállítása csökkenti a szállítmány bakteriális, mikrobiális és gombás szennyeződésének valószínűségét. Emellett az orvosi termékek nagy távolságokon történő szállításának képessége hatékonyabb válaszokat tesz lehetővé az egészségügyi problémákra (pl. vakcinák elosztása).

Hőmérséklet-szabályozott környezet biztosítása

A hűtőláncra támaszkodó iparágak sikere azon múlik, hogy tudják-e, hogyan lehet egy terméket a szállítási körülményekhez igazított hőmérséklet-szabályozással szállítani. A hűtőlánc-műveletek az elmúlt évtizedekben jelentősen fejlődtek, és az iparág a termékek széles körének igényeit tudja kielégíteni. A különböző termékek különböző hőmérsékleti szintek fenntartását igénylik, hogy a szállítási lánc során biztosítható legyen az épségük. Az iparág olyan hőmérsékleti szabványok meghatározásával válaszolt, amelyek a termékek többségének megfelelnek. A legelterjedtebb hőmérsékleti szabványok a “banán” (13 °C), a “chill” (2 °C), a “fagyasztott” (-18 °C) és a “mélyhűtött” (-29 °C), amelyek mindegyike meghatározott termékcsoportokhoz kapcsolódik. E hőmérsékleti tartományon belül maradni létfontosságú a szállítmány sértetlensége szempontjából az ellátási láncban, a romlandó termékek esetében pedig lehetővé teszi az optimális eltarthatósági idő biztosítását. Bármilyen eltérés visszafordíthatatlan és költséges károkat okozhat; a termék egyszerűen elveszítheti minden piaci értékét vagy hasznosságát.

Az, hogy egy szállítmány hosszabb ideig egy hőmérsékleti tartományon belül maradjon, nagyban függ a használt konténer típusától és a hűtési módszertől. A hűtőlánc-logisztika során felhasznált energia mintegy 20%-át a rakomány hűtése teszi ki. Az olyan tényezők, mint a szállítás időtartama, a szállítmány mérete és a környezeti vagy külső hőmérséklet, fontosak annak eldöntésében, hogy milyen típusú csomagolásra van szükség, és az ehhez kapcsolódó energiafogyasztás mértéke. A szárazjeget vagy zselés csomagokat igénylő kis szigetelt dobozoktól kezdve a guruló konténereken át egészen az 53 lábas hűtőkonténerekig terjedhet, amelyek saját motoros hűtőegységgel rendelkeznek. A szállítás során a hőmérséklet-szabályozott környezet biztosításának fő hűtési lánc technológiái a következők:

• Szárazjég. A szilárd szén-dioxid körülbelül -80°C-os, és képes egy szállítmányt hosszabb ideig fagyasztva tartani. Különösen a gyógyszerek, veszélyes áruk és élelmiszerek szállításánál, valamint a légi szállítmányok hűtőkészülékeiben használják. A szárazjég nem olvad el. Ehelyett szublimál, amikor levegővel érintkezik.
• Gélcsomagok. A gyógyszer- és gyógyszerszállítmányok nagy része hűtött terméknek minősül, ami azt jelenti, hogy 2 és 8°C közötti hőmérséklet-tartományban kell tárolni. Ennek a hőmérsékletnek a biztosítására a szabványos módszer a gélcsomagok vagy olyan fázisváltó anyagokat tartalmazó csomagok használata, amelyek szilárdból folyékonyba és fordítva képesek átmenni, hogy szabályozzák a környezetet. A szállítási követelményektől függően ezek a csomagok fagyasztott vagy hűtött állapotban indulnak. A szállítási folyamat során folyadékká olvadnak, miközben megkötik a távozó energiát és fenntartják a belső hőmérsékletet.
• Eutektikus lemezek. Ezeket “hideg lemezeknek” is nevezik. Az elvük hasonló a gélcsomagokhoz. Ehelyett a lemezek folyadékkal vannak töltve, és sokszor újra felhasználhatók. Az eutektikus lemezek széleskörűen alkalmazhatók, például a hideg hőmérséklet fenntartására a gördülő hűtőegységeknél. A szállítójárművekben is használhatók a hőmérséklet rövid ideig történő állandó szinten tartására, ez az eljárás alkalmas lehet zajérzékeny területeken történő szállításoknál vagy éjszakai szállításoknál.
• Folyékony nitrogén. Különösen hideg, körülbelül -196 °C-os anyag, amelyet arra használnak, hogy a csomagokat hosszú ideig fagyasztva tartsák, és elsősorban biológiai rakományok, például szövetek és szervek szállítására használják. Szállítási célokra veszélyes anyagnak minősül.
• Paplanok. Szigetelt darabok, amelyeket a rakomány fölé vagy köré helyeznek, hogy pufferként működjenek a hőmérséklet-változásokban, és viszonylag állandó hőmérsékletet tartsanak fenn. Így a fagyasztott áru hosszabb ideig fagyott marad, gyakran elég hosszú ideig ahhoz, hogy ne indokolja a drágább hűtőberendezések használatát. A paplanok arra is használhatók, hogy a hőmérséklet-érzékeny árut szobahőmérsékleten tartsák, miközben a külső körülmények jelentősen változhatnak (pl. nyáron vagy télen).
• Reefers. A hőmérséklet-szabályozott szállítóegység gyűjtőneve, amely lehet furgon, kisteherautó, félpótkocsi vagy szabványos ISO-konténer. Ezeket a szigetelt egységeket kifejezetten úgy tervezték, hogy lehetővé tegyék a hőmérséklet-szabályozott légáramlást, amelyet egy csatlakoztatott és független hűtőberendezés tart fenn. A hűtőkamion ezért képes a rakomány hőmérsékletét hűvösen, sőt melegen tartani. A reefer kifejezés egyre inkább a hűtött negyven lábas ISO-konténerekre vonatkozik, a domináns méret a 40 high-cube footer (45R1 a méret- és típuskód).

A hűtőház a hűtőlánc-logisztikában leggyakrabban használt létesítmény. Ez az egyetlen felhasználót és funkciót kiszolgáló egyetlen hőmérséklet-szabályozott helyiségtől a több felhasználót és funkciót kiszolgáló nagy, dedikált elosztóközpontig terjedhet. Vannak pontszerű példák is, mint például bányák átalakítása hűtőházzá.

• 

• 

• 

• 

• 

Cold Chains Operations

A szállítmányoknak az ellátási láncban történő, visszaesések és hőmérsékleti anomáliák nélküli mozgatása átfogó logisztikai folyamat kialakítását igényli a szállítmány integritásának fenntartása érdekében. Ez a folyamat több fázist érint a küldemények előkészítésétől a küldemény sértetlenségének végső ellenőrzéséig a kézbesítési ponton:

• Küldemény előkészítése. Amikor egy hőmérséklet-érzékeny terméket szállítanak, először is elengedhetetlen annak jellemzőinek felmérése. Az egyik legfontosabb kérdés a szállítmány hőmérsékleti kondicionálása és csomagolása, amelynek már a kívánt hőmérsékleten kell lennie. A hűtőlánc-berendezéseket általában arra tervezték, hogy állandó hőmérsékletet tartsanak, de nem arra, hogy a szállítmányt erre a hőmérsékletre hozzák, így nem tudnak megfelelően működni, ha a szállítmány nincs előkészítve és kondicionálva. Jelentős kivételt képez a banán, amelyet 13o Celsius-fok körüli hőmérsékleten szállítanak, és amely esetében lehetőség van a szállítmány hűtésére hűtőszekrényt használni. További aggodalomra ad okot a szállítmány rendeltetési helye és az ott uralkodó időjárási viszonyok, például az, hogy a szállítmány a szállítási útvonal mentén ki lesz-e téve extrém hidegnek vagy hőségnek. A saját tápegységgel rendelkező hűtőkocsi használata általában enyhíti ezeket az aggályokat. A hőmérséklet-érzékeny rakományt szállító rakományegységet is fel kell készíteni. A hűtőkonténert például gőzzel kell megtisztítani a bakteriális szennyeződés kockázatának kiküszöbölése érdekében, és a feladó által meghatározott feltételekhez, nevezetesen a hőmérséklethez és a páratartalomhoz kell igazítani. Egy másik kérdés a légköri szabályozás, azaz a megfelelő oxigén- és széndioxidszint fenntartása, ami segít az érés szabályozásában (késleltetésében). Ez a szabályozás vonatkozhat az egész szállítóeszközre (reefer), de általában a termékek polietilén zsákokba csomagolását jelenti, ami szabályozza a gázok áteresztését a szállítás során.
• Modális választás. Számos kulcsfontosságú tényező játszik szerepet abban, hogy a szállítmányt hogyan szállítják. A kiindulási és a végső rendeltetési hely közötti távolság (amely gyakran tartalmaz egy sor közbenső helyszínt), a szállítmány mérete és súlya, a szükséges külső hőmérsékleti környezet, valamint a termék esetleges időbeli korlátozásai (romlandóság) mind befolyásolják a rendelkezésre álló szállítási lehetőségeket. A rövid távolságok egy furgonnal vagy teherautóval is megoldhatók, míg egy hosszabb út repülőgépet vagy konténerszállító hajót igényelhet. Ebben az esetben a költség/romlandóság aránya válik tényezővé a modális választásnál.
• Egyedi eljárások. Ha a szállítmány átlépi a határokat, a vámeljárások nagyon fontossá válhatnak, mivel a hűtőlánc termékei általában időérzékenyek és jobban ki vannak téve az ellenőrzésnek, mint a hagyományos szállítmányok (pl. termények, gyógyszerek és biológiai minták). Ennek a feladatnak a nehézsége országtól (vagy gazdasági tömbtől) és átjárótól függően változik, mivel az eljárások és a késedelmek eltérőek. Gyakori probléma az egészségügyi ellenőrzés, amely füstölést tehet szükségessé. A vámkérdéseket általában a megbízható nemzetközi hűtőláncok létrehozásának legmeghatározóbb tényezőjeként azonosítják.
• Az “utolsó mérföld”. Az utolsó szakasz a szállítmány tényleges célba juttatása, amelyet a logisztikában gyakran “utolsó mérföldnek” neveznek. Az utolsó szállítás megszervezésekor a legfontosabb szempontok nemcsak a célállomásra, hanem a szállítás időzítésére is vonatkoznak, hogy a kritikus munkaerő és raktárterület rendelkezésre álljon. A teherautóknak és a furgonoknak, az elsődleges szállítási módoknak ebben a szakaszban meg kell felelniük a hűtőlánc-szállítmány továbbításához szükséges előírásoknak. Mivel a hűtőlánc-termékek, különösen az élelmiszerek sok szállítása városi környezetben történik, a torlódások és a parkolási nehézségek akadályozzák őket Szintén fontos a szállítmánynak a hűtőházakba történő végső áthelyezése, mivel fennáll az integritás sérülésének és a törékeny áruk, például a termékek károsodásának lehetősége.
• Integritás és minőségbiztosítás. A szállítmány átvétele után, és a hőmérséklet-felvevőkészülékeket vagy az ismert hőmérsékleti anomáliákat fel kell jegyezni és közölni kell. Ez a logisztikai folyamatnak az a lépése, amely bizalmat és elszámoltathatóságot teremt, különösen akkor, ha a sérült szállítmányért felelősség merül fel. Ha a szállítmányt veszélyeztető problémák vagy anomáliák előfordulnak, erőfeszítéseket kell tenni a forrás azonosítására és a korrekciós intézkedések megtalálására. Ez különösen fontos a nagy értékű, a hűtési láncba tartozó áruk esetében. Míg egy normál konténerrakomány értéke 50 000 és 100 000 dollár között lehet, addig egy hűtőkonténer rakomány értéke elérheti az 1 millió dollárt. Gyógyszerek esetében a rakomány értéke elérheti az 50 millió dollárt.

• 

• 

• 

Ezért, a hűtőláncok beállítása és működtetése az érintett ellátási láncoktól függ, mivel minden szállítandó rakományegységnek más-más követelményei vannak a hely, a kereslet, a koncentráció szintje, a rakomány sértetlensége és a szállítás sértetlensége tekintetében. Az ezzel járó többletfeladatok, valamint a hűtőegységhez szükséges energia miatt a hűtőláncos termékek szállítási költségei jóval magasabbak, mint a hagyományos áruké. Az életszínvonal folyamatos emelkedése és a gazdasági szakosodás az elkövetkező években is fontos hajtóerő marad a romlandó áruk és a szállításukat támogató hűtőlánc-logisztika iránti növekvő keresletben.

Kapcsolódó témakörök

• Értékláncok és áruszállítás
• Logisztika és áruelosztás
• A globális élelmiszerrendszerek logisztikája

.

• Globalizáció és nemzetközi kereskedelem
• Az áruk konténerizációja
• Kikötői hűtőláncok (PEMP – külső link)

Bibliográfia

• Coyle, W. W. Hall, and N. Ballenger (2001) “Transportation Technology and The Rising Share of U.S. Perishable Food Trade”, Economic Research Service/USDA, Changing Structure of Global Food Consumption and Trade / WRS-01-1.
• Rees, J. (2013) Refrigeration Nation: A History of Ice, Appliances, and Enterprise in America, Johns Hopkins University Press.