鮮活水產品運輸容器專利技術分析*
廖秀麗郭帥竇碧霞吳倩
(國家知識產權局專利局專利審查協作廣東中心,廣州 510530)
摘要:本文從水產品運輸容器的角度,通過國內外專利檢索、統計,總結分析了鮮活水產品運輸容器以運輸技術發展趨勢,并對未來的專利申請進行了預測。
關鍵詞:鮮活,水產品,運輸,容器,專利
收稿日期:2015-04-07
作者簡介:廖秀麗(1986-),女,江西萍鄉人,碩士,研究實習員,主要從事動物養殖領域專利審查。E-mail:liaoxiuli-1003@163.com.
中圖分類號:S981.1
隨著經濟水平的提高,人們對食物的品質要求也越來越高,對水產品而言,其市場主要可分為“活、鮮、凍、老(‘老’指腌制品)”四種,對水產品的需求也由鹽腌日曬的“老”到冰凍的“凍”,再到隨時都有“鮮、活”的水產品可以食用,這些都離不開鮮活水產品運輸技術的進步。聯合國糧農組織FAO(2008年度)統計表明:鮮活水產品的需求量以每年超過10%的速度在遞增,其中日本人食用的活鮮占水產食品總量的90%[1],我國水產品活體批發市場不斷涌現,供給數量呈直線上升趨勢,每年鮮活水產品銷售的數量在4000萬t左右,其中,通過活體運輸的約有2000 萬t[2]。這不僅反映了現代國際海產品消費動向,也反映了增加銷售鮮活海產品是全球經濟的一個新增長點。為了適應國內外市場對鮮活水產品的迫切需求,水產工作者在不斷改進和研發鮮活水產品運輸技術,以提高運輸成活率,增加運輸密度,延長運輸時間,降低成本,減少環境污染。
運輸容器是水產品保活保鮮的載體,運輸容器技術是水產品保鮮保活的重要支撐,對魚體的成活有極大影響,因此對運輸容器的改進和研究以提高運輸效益是重要的一個方面。運輸技術的發展也反過來刺激了鮮活水產品運輸容器的專利申請的增長。
鮮活水產品從捕撈到運輸至目的地,需要借助一定的承載容器進行運輸,本文中運輸容器的概念定義為長途、短途或暫養運輸中存儲和包裝各種鮮活水產品的容器本體,包括開放式運輸容器:竹簍、帆布簍、玻璃鋼水槽、活魚箱運輸汽車、集裝箱運輸船等;密封式運輸容器:塑料袋、橡皮膠囊和塑料桶等。
摘要在中國專利庫(CNABS)與德溫特世界專利數據庫(DWPI),通過IPC分類號與關鍵詞聯合檢索,檢索對象限定在全球公開日或公告日在1970~2014年之間的發明和實用新型專利申請,并對檢索結果進行了分析。圖1顯示了該領域的申請量(所有數據統計截止的申請日期為2014年3月1日)。

圖1 鮮活水產品運輸容器申請量趨勢圖
從申請量來看,圖1反映出運輸容器專利申請量呈逐年上升趨勢,1970~1990年處于技術起步初期;2000~2014年運輸容器專利申請總量大幅上升,技術進入良好的發展期,且在1990年、1998年、2003年、2009年,2013年出現了峰點,這與世界漁業總產量的變化存在一定關系,如根據聯合國糧農組織(FAO)的統計,從1994年開始,世界漁業連續7年增產,總產量突破1.3 億t大關,截止到2003年,總產量已達到1.33億t,從2007年開始,世界漁業再次連續5年增產,從2007 年的1.402 億t增產到 2011 年1.54 億t[3],由此可見,這兩段時期內漁業產量出現了前所未有的大幅度增產,不斷突破產量大關,相應的,其必然會使得鮮活水產品的營銷手段以及方式產生變化,促進了人們對該領域進行相應的研發和技術革新,出現多次專利申請高峰。

圖2 鮮活水產品運輸容器申請國分析圖
3申請人分析
對各國申請量的統計如圖2,從圖2可以看出,20世紀70年代~90年代前蘇聯、日本、美國等漁業發達國家對保活運輸容器的申請量最多,特別是日本的申請量位居前列,這與日本漁業技術發達密不可分。從2002年開始,中國和韓國申請增加,尤其是中國專利申請量呈現迅猛增長的趨勢。這與中韓兩國漁業發展在此期間迅速發展有關,另外中國各企業單位對專利制度的重視以及民眾對知識產權的意識也在此期間逐漸增加,這導致了中國在此期間的專利申請量增加。
根據申請量的分析,并結合前期統計結果,水產品運輸容器領域的申請量較大的申請人和在行業內比較知名的企業申請人總結如下:從圖3中可以得知,在運輸容器領域,日本處于世界前沿位置,其發展始于20世紀80年代末至90年代,前蘇聯和日本在水產品運輸容器領域掌握了較為核心的專利技術。蘇聯的GIDROPRODKT RES INS公司,日本水溫株式會社,三菱集團,羽根株式會社,長清善昭公司為主要申請人,且以上主要申請人集中在2000年之前,而在2000年后從申請量上來看,國內占優勢,這段時期我國將發達國家的先進活魚運輸技術引入進來,活魚貿易興起,海、淡水漁業均衡發展,逐漸積累了較多成果,因此相應地活魚運輸容器專利申請量迅速增長。國內主要申請人以高校和科研院所為主,上海海洋大學,浙江海洋大學,中國水產科學研究院,以及天津正躍水產儲養有限公司為國內主要申請人。

圖3 鮮活水產品運輸容器主要申請人
4重點技術分析
根據水產品運輸容器的專利申請內容,對該領域的運輸容器種類進行統計如下:

圖4 鮮活水產品運輸容器類型
從圖4可以看出,在水產品運輸容器的類型中,運輸箱體數量最大,占68%,排名第二的是運輸袋10%,然后是運輸車6%,運輸船4%,運輸筐籠3%較少。這與容器的類型的成本、技術有關系。運輸車、運輸船成本較高,需要涉及的技術參數較多,因此申請量較少,采用運輸袋,運輸筐籠屬于傳統運輸方式,簡單易行,不需要特殊的結構,而且水多魚少,容器的利用率較低,成活率也較低,因此相應地該類型的專利申請量較少。而運輸箱體采用相應的增氧系統等配置,工作可靠,水體含氧量高,排泄物可排除,并可滿載整機吊裝,方便應用于汽車、輪船、火車等交通工具上運輸,運輸密度大,運輸效率高,因此專利申請量最多。
以時間為軸線,對運輸箱體的專利技術進展進行分析,核心技術總結如下:從圖5可以看出,對運輸箱體的改進包括:容器材料的選擇,容器密封性能,容器保溫性能,容器結構等方面。

圖5 鮮活水產品運輸容器技術路線圖
4.1容器材料的選擇
容器材料主要采用輕易、耐用材質,包括以下幾個方面:
(1)橡膠材質早在1978年前蘇聯(SU738567A1)就提出用橡膠材質的運輸容器以防止水產品在運輸過程中受損傷;類似地,巴西(BR0001929A,2000)采用彈性材料,防魚體損傷。
(2)輕質材料法國(FR2616042B1)在1987年提出采用防水性輕質材質,前蘇聯(SU545308A1,1975)提出運輸容器采用柔性材料;韓國(KR20120002201U)采用塑料材質。
(3)采用玻璃纖維材質德國實用新型專利DE29816638U(1998),和巴西專利申請BR0001929A(2000)均提出采用玻璃纖維制作魚類運輸容器。
(4)采用聚乙烯材質日本專利申請JPH03210135A(1989)、JP2014147381A(2013)、英國專利GB2337044A(1998)采用透明聚乙烯袋裝魚類或箱子采用膨脹聚苯乙烯、聚丙烯材料制作外殼,前者還在容器內放入聚乙烯類材質的緩沖物;捷克斯洛伐克專利申請CS7506350A(1975)采用丙烯腈,丙烯酰胺,丙烯酸等制作容器壁。可見,材質主要集中在輕便耐用方面進行改進。
4.2容器結構
4.2.1蓋子結構
蓋子作為容器中放入和取出水產品的通道,為了對運輸箱體密封,對蓋子的改進也申請了許多專利。英國專利申請GB2337044B(1998)在蓋子結構上設置凹槽,箱體上設置與凹槽配合的突起,使其達到不漏水的狀態,且穩定不易移動,還能防盜。韓國實用新型專利KR20080000561U(2006)箱體采用漸變的錐形形狀,主體蓋子與底板插接,與箱體的錐形形狀相契合,蓋子附件部分位于主體蓋子的中間;或將蓋子和主體設置成一體結構,防止水體的滲漏(KR20090001984U,2007)。日本專利JP2003250374A(2002)設置了一個上蓋和一個內蓋,有效地防止上蓋與蓋體的移動,減少內蓋與箱體的水滲出。因此,防止水流滲漏以達到密封的主要改進點在于蓋子改進。
4.2.2內部結構
為了合理的利用箱體內部空間,對箱體內部進行隔間設置是主要的形式。美國專利申請US5117777A(1988)采用小隔間的方式,日本專利申請JPH10201393A(1997)利用傾斜的隔膜形式對內部空間進行分隔。類似的專利申請還有美國專利申請US5218923A(1992)運輸活龍蝦的箱體、墨西哥專利MX2001001454A1(1998)運輸龍蝦、美國專利US6712022B1(2001)運輸蝦類或其他甲殼類水產動物、中國實用新型專利CN203424170U(2013)魚類儲運箱。箱體內部的隔間設置使水產品分隔,防止打斗損傷,增大運輸密度,提高成活率。
4.2.3底部結構
前蘇聯專利SU963488A1(1981)、SU764626 A1 (1978)、加拿大專利CA2342703A1 (2000)中國實用新型專利CN203424170U(2013)均提出在底部采用傾斜方式,利于廢棄物的收集。中國實用新型專利CN203538127U(2013)在箱體底部設置一個開口,將一個密封盤構成活塞式結構,嵌入安裝在開口處,通過密封盤的狀態來打開開口,使魚從開口流下指定的地方。可見底部結構的改進動機主要是為了便于廢棄的收集。
4.2.4隔熱保溫層
日本(JP2003153644A,2001)提出在箱體的內腔與外壁之前設置隔熱層,用于保溫;也有設置雙層壁的結構保溫(JP2009184732A,2008 ;CN201057751Y,2008);中國發明專利申請CN1408623A(2003),不僅在運輸箱內裝硬質苯乙烯保溫箱,箱內還裝有半導體制冷片。
4.3運輸袋
早在1975年,捷克斯洛伐克就有提出專利申請(CS7506350 A),采用運輸袋進行活水產品的運輸。英國在1986年提出了采用懸掛袋的方式用作運輸容器(GB2193071A),袋子采用亞微米材料制作而成,能夠氣體交換的防水材料。 隨后日本也相繼出現多種采用運輸袋進行鮮活水產品運輸的申請(JPH03139230A,1989;JPH03210135A,1989)。
4.4運輸車
運輸車主要是用于陸運。采用運輸車作為運輸容器專利申請相對于運輸箱和運輸袋出現較晚,中國(CN2062152U)于1989年提出了采用機動車輛專門運輸貯魚箱。日本于90年代開始發展活魚運輸專用車[4],比如一種防止運輸車運輸過程中水溫升高和魚受損傷的運輸車(JPH08207649A,1995),車上設置放魚艙,制冷腔,送風機等配套裝置,可以大批量運輸鮮活魚類。還有活魚運輸車(JP2008212094A,2007)配套設置有過濾箱,制冷器,海水箱,氣泡生成器等。中國發明專利CN102084840B(2010)提出了一種車載式長途運輸鮮活淡水針的裝備系統,設計與載運車輛相匹配的魚箱,還有頭足類運輸車(CN101947928B,2010),橈足類保活運輸車(CN203072675U,2013),水產品保活、鮮活運輸車(CN202588096U,2012),環境可控型水產品運輸車(CN203157815U,2013)等。通過運輸車的專利發展脈絡可以看出,在采用活魚運輸車技術后,活魚運輸車裝置的發展日益加快,中國在運輸車的專利申請逐漸增多,而且在技術發展上,可以看出,運輸車的結構一般都會相應地配套有充氣通風溫控裝置,技術越來越成熟,國內的部分成果已經達到國際領先水平。
4.5運輸船
運輸船即海運水產品,主要是通過在船上安置專門的容器來運輸,比如前蘇聯專利SU862875A1(1979)采用半圓柱形底部的容器,專用于船運活魚。法國(FR2862276B1,2003)對運輸魚類的船倉進行了改進,船艙設置為多個隔間的形式,從而可以對捕獲的魚類進行分隔運輸,提高了運輸量。雖然我國起步晚,很多技術都屬于研究階段,但是近幾年發展迅速,比如中國杭州千島湖發展有限公司先后申請了多件活魚運輸船專利,包括一種活魚運輸船(CN2755000Y,2006),船的殼體將毛竹串接構成船殼整體,從而能夠實現船艙內水體的可更新的技術問題;負干舷活魚運輸船(CN201580537U 2010),在船體的貨艙區段呈“負干舷”狀,有效解決船舶運輸過程中的缺氧以及起、運魚過程中魚損的問題;活魚運輸船艙底升降裝置(CN203020516U,2012),在魚艙前后兩壁上設置升降機構,克服了活魚轉移過程中容易造成活魚的魚體擦傷的缺陷。在此基礎上,浙江海洋學院對其進一步改進(CN203047504U,2012)設計了一種內循環式水產品活儲船,在船體內設計形成回路的水質處理裝置,從而可以按需控制氨氮處理規模,并且無外來生物入侵風險。
4.6運輸筐、運輸籠
運輸筐和運輸籠是指具有鏤空孔的裝置,張聯懋申請的魚籠(CN1322463A,2000),按照活魚的體型制作中空腔孔的籠子,還有用于儲藏和運送的水產養殖筐(WO2009000018A1,2007),增加使用壽命的海產品周轉筐(CN203538126U,2013),中國水產科學研究院東海水產研究所申請的一種鮮活水產品裝載籠(CN203388100U,2013)等。此類運輸容器最大的優點是搬運方便,同時也可使魚活動受限,能耗降低,防止魚體損傷。
4.7運輸容器附屬配件及運輸處理方法的改進
除上述對運輸容器本體的改進外,相應地對運輸容器中所采用的附屬零部件、以及運輸過程中的化學、物理處理方法也有諸多的專利申請。對此方面的分析,也具有重要意義,我們將在今后的工作中開展。
5.1運輸容器的專利申請量逐年增長,尤其是中國專利申請突飛猛進,這與鮮活水產品運輸技術的發展以及知識產權意識的逐漸加強有關,特別是我國的高校專利申請量的增加量較多。
5.2運輸容器主要包括運輸箱、運輸車、運輸船、運輸袋、運輸桶、運輸筐籠等方式,其中運輸箱體為主要方式。這與運輸箱具有結構穩定,方便通過交通工具運輸有關;另外,長途且較大規模活魚運輸時,采用運輸箱體,比如集裝箱或是專門的運輸車、運輸船進行運輸鮮活水產品是最主要的方式,其具有自動化、易操作、運輸量大等優點。預測在將來,集裝箱、機組形式的運輸容器裝置申請量將進一步增加,對機組運輸的改進將是重點。
5.3對運輸箱體的改進包括容器材質、容器蓋子、內部結構、隔熱層改進方面,主要圍繞防止活體損傷,提高運輸距離延長運輸時間,提高成活率等出發點進行研發。
5.4我國目前鮮活水產品運輸容器專利申請量越來越大,研發迅速,這體現了我國水產品運輸經濟效益潛力大,然而在改進技術上,與國外技術相比,技術分散,各研究組規模較小,且缺乏溝通,因此還有很大的發展空間。
參考文獻:
[1] 王瑋,沈建,丁建樂,水產品保鮮技術研究進展[J],現代農業科技,2009,(24),322-324.
[2] 中鐵集裝箱運輸有限責任公司課題組,新型鐵路鮮活水產品冷藏集裝箱的研究[J],中國制冷學會2009年學術年會論文集.
[3] 關歆,姚國成,世界漁業總產量發展分析[J],世界農業,2013,(1),60-63.
[4] 汪之和,張飲江,李勇軍,水產品保活運輸技術[J],漁業現代化,2001,(2),1433-438.