食品冷鏈運(yùn)輸中不同溫度段的蓄冷劑研制.pdf

1、隨著人民生活水平的提高和消費(fèi)習(xí)慣的改變，人們對(duì)食品質(zhì)量、損耗、污染、價(jià)格和銷售期的要求也不斷提，食品的產(chǎn)地預(yù)冷、冷藏運(yùn)輸?shù)男枨蟛粩鄶U(kuò)大。因此，食品冷鏈物流業(yè)的發(fā)展變得尤為重要。
　　相變材料作為蓄冷技術(shù)中的關(guān)鍵，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于建筑供冷制熱、移峰填谷、太陽(yáng)能等領(lǐng)域。隨著冷鏈物流的發(fā)展，蓄冷劑在食品冷鏈運(yùn)輸中已有初步的應(yīng)用，但通過(guò)對(duì)不同溫度段的蓄冷劑的分析，發(fā)現(xiàn)適用于微凍冷藏(-3～-5℃)、輕度冷凍(-12～-14℃)、快速冷凍(

2、-18～-20℃)三個(gè)溫度段的蓄冷劑還存在諸如相變溫度不合適、相變潛熱較低的問(wèn)題。本研究旨在以該三個(gè)溫度段為目標(biāo)開(kāi)發(fā)一系列較高相變潛熱，成本低廉的蓄冷劑。
　　通過(guò)差示掃描量熱法(DSC)法和相關(guān)文獻(xiàn)確定了氯化鉀(KCl)、氯化銨(NH4Cl)、硝酸鉀(KNO3)、碳酸鈉(Na2CO3)、甘露醇(C6H14O6)、甲酸鈉(HCOONa)、乳酸鈣(C6H10CaO6)、碳酰胺(CO(NH2)2)等八種材料水溶液的熱物性，以確定不同溫

3、度段復(fù)合相變蓄冷劑的組成材料。
　　針對(duì)三個(gè)目標(biāo)溫度段的蓄冷劑進(jìn)行了研究。-3～-5℃溫度段蓄冷劑采用以硝酸鉀水溶液為基礎(chǔ)，與不同濃度的碳酸鈉、甘露醇、乳酸鈣進(jìn)行復(fù)配，得到最佳配比為:硝酸鉀為3wt％，乳酸鈣為1～3wt％，其余為水，其相變潛熱為303.0～318.6J/g，Onset溫度為-3.88～-4.12℃;-12～-14℃溫度段蓄冷劑采用以氯化鉀水溶液為基礎(chǔ)，與不同濃度的硝酸鉀、碳酸鈉、甘露醇、乳酸鈣進(jìn)行復(fù)配，得到最佳配

4、比為:氯化鉀18wt％、碳酸鈉1～7wt％，余量為水，相變潛熱為289.8～302.8J/g，Onset溫度為-12.85～-13.30℃;-18～-20℃溫度段蓄冷劑采用以氯化銨水溶液為基礎(chǔ)，與不同濃度的硝酸鉀、甘露醇、乳酸鈣進(jìn)行復(fù)配，得到最佳配比為:氯化銨15wt％，硝酸鉀3～7wt％，其余為水，相變潛熱為283.9～299.9J/g，Onset溫度為-17.73～-17.94℃。
　　當(dāng)相變材料由多種成份構(gòu)成時(shí)，在反復(fù)使用后

5、，存在相分離現(xiàn)象的可能，從而導(dǎo)致熱物性降低，影響使用效果;而且當(dāng)相變材料為液態(tài)時(shí)，在使用中會(huì)在相變過(guò)程中由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，此時(shí)如果發(fā)生包裝破碎，容易發(fā)生泄漏，污染產(chǎn)品。本文選擇羧甲基纖維素鈉(CMC)對(duì)蓄冷劑進(jìn)行改進(jìn)，通過(guò)對(duì)三個(gè)目標(biāo)溫度段的蓄冷劑添加CMC，得到改進(jìn)后的-3～-5℃溫度段蓄冷劑配比為3wt％硝酸鉀、1wt％乳酸鈣、3wt％ CMC、余量為水，相變潛熱為308.2J/g，Onset溫度為-3.79℃;改進(jìn)后-12～-14℃