农产品冷链专用高效相变蓄冷剂的应用研究

摘要

生鲜农产品运输需求量大，但目前为止技术相对不成熟。本课题着眼于大批量果蔬和易腐食品长途运输，以及小批量、多品种、大频率的短距离食品低温运输的需求日益增加情况，基于研究所已有的相变蓄冷剂的研究成果，对适于农产品冷链运输的一系列安全性高、高效、低成本的相变蓄冷剂配方进行优化开发，并研发一系列配套软硬件，旨在为农产品冷链运输，提供有效可行的解决方案。
　　对两种蓄冷剂配方的高效吸水树脂添加量进行优化，利用DSC差示量热仪对添加不同浓度树脂的蓄冷剂进行相变潜热与相变温度的测定，确定质量分数1.2％～1.3％为适宜的蓄冷剂配方树脂添加量。同时将本课题研发蓄冷剂与市售其他蓄冷剂进行了对比，证实本课题研发的农产品冷链专用高效相变蓄冷剂性能明显优于收集的11种常见市售蓄冷剂。
　　进一步围绕专用高效蓄冷剂研发制作了一系列配套装置、软件及使用规范。设计了一种通过改善表面结构提高传热效率的平板式蓄冷器、果蔬周转箱专用蓄冷板和冷藏车用装配式相变蓄冷墙等装置，制订了《农产品冷链专用高效相变蓄冷剂使用规范》，并编写了特定蓄冷贮运任务的技术参数计算软件。为系列高效蓄冷剂的应用提供软硬件支持。
　　对系列农产品专用高效蓄冷剂对鸡腿菇、荔枝与三文鱼的冷藏效果进行了模拟冷藏试验，通过测定T-t曲线检测容器内温度变化，根据合适的目标终点温度，优选了可维持实用冷藏运输时间的合适蓄冷剂与物料比例，开发了实用的典型食品专用相变蓄冷配送箱。根据试验结果，推荐蓄冷剂与商品比例，普通果蔬、食用菌等一般以3∶10～5∶5为宜，高附加值产品如鲜活大龙虾等可达2∶1。
　　使用所研制的装配式相变蓄冷墙，针对一系列易腐高值水果进行了相变蓄冷运输道路试验。保温车厢在装载农产品专用高效蓄冷剂2940 kg条件下，可提供158小时温度条件为0～10℃的有效运输。相变蓄冷制冷相比于机械制冷方式可节省能源成本多达60％以上。蓄冷剂蓄冷车厢与高投资、高成本的机械冷藏车厢比，具有较强的市场竞争力。

目录

声明

论文说明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 相交蓄冷技术综述

1．2 蓄冷材料的研究进展

1．3 差热分析法综述

1．4 相变蓄冷材料在农产品冷藏保鲜的应用现状

1．5 蓄冷剂市场现状

1．6 本课题的选题背景及研究内容

第二章 相变蓄冷剂配方优化和效果评价

2．1 引言

2．2 蓄冷剂配方优化

2．2．1 试验试剂

2．2．2 试验仪器

2．2．3 DSC试验原理及图谱含义

2．2．4 试验方法

2．2．5 结果与讨论

2．3 系列冰袋的性能测定

2．3．1 试验材料

2．3．2 试验仪器

2．3．3 试验方法

2．3．4 结果与讨论

2．4 本章小结

第三章 农产品冷链专用蓄冷剂配套装置设计研制

3．1 引言

3．2 一种通过改善表面结构提高传热效率的平板式蓄冷器

3．2．1 设计背景

3．2．2 设计思路与结构细节

3．2．3 预期实施效果

3．2．4 设计图纸

3．3 果蔬周转箱专用蓄冷板

3．3．1 设计背景

3．3．2 设计思路与结构细节

3．3．4 预期实施效果

3．3．4 设计图纸

3．3．5 实施情况

3．4 装配式相变蓄冷墙及其配套蓄冷板

3．4．1 设计背景

3．4．2 冷藏集装箱蓄冷板支架及专用蓄冷板

3．4．3 蓄冷墙蓄冷板装量与所需制冷量计算

3．5 蓄冷剂使用规范文件及贮运任务技术参数计算软件

3．5．1 设计背景

3．5．2 《农产品冷链专用商效相交蓄冷剂使用规范》

3．5．3 特定蓄冷贮运任务的技术参数计算软件

3．6 本章小结

第四章 农产品冷链专用高效相变蓄冷剂的应用效果

4．1 引言

4．2 蓄冷袋物流模拟冷藏应用试验

4．2．1 材料与试剂

4．2．2 试验设备

4．2．3 试验方法

4．3．4 试验结果与讨论

4．3 蓄冷车及配套装配式蓄冷墙的道路运输试验

4．3．1 材料与试剂

4．3．2 试验设备

4．3．3 试验方案

4．3．4 试验结果与讨论

4．4 本章小结

主要结论

参考文献

附件

作者简介及科研成果