食品冷链运输中不同温度段的蓄冷剂研制

发布时间：2018-05-10 13:01

  本文选题：包装材料 + 冷链运输　； 参考：《浙江理工大学》2017年硕士论文

【摘要】：随着人民生活水平的提高和消费习惯的改变,人们对食品质量、损耗、污染、价格和销售期的要求也不断提,食品的产地预冷、冷藏运输的需求不断扩大。因此,食品冷链物流业的发展变得尤为重要。相变材料作为蓄冷技术中的关键,已经被广泛应用于建筑供冷制热、移峰填谷、太阳能等领域。随着冷链物流的发展,蓄冷剂在食品冷链运输中已有初步的应用,但通过对不同温度段的蓄冷剂的分析,发现适用于微冻冷藏(-3~-5℃)、轻度冷冻(-12~-14℃)、快速冷冻(-18~-20℃)三个温度段的蓄冷剂还存在诸如相变温度不合适、相变潜热较低的问题。本研究旨在以该三个温度段为目标开发一系列较高相变潜热,成本低廉的蓄冷剂。通过差示扫描量热法(DSC)法和相关文献确定了氯化钾(KCl)、氯化铵(NH_4Cl)、硝酸钾(KNO_3)、碳酸钠(Na_2CO_3)、甘露醇(C6_H_(14)O_6)、甲酸钠(HCOONa)、乳酸钙(C_6H_(10)CaO_6)、碳酰胺(CO(NH_2)_2)等八种材料水溶液的热物性,以确定不同温度段复合相变蓄冷剂的组成材料。针对三个目标温度段的蓄冷剂进行了研究。-3~-5℃温度段蓄冷剂采用以硝酸钾水溶液为基础,与不同浓度的碳酸钠、甘露醇、乳酸钙进行复配,得到最佳配比为:硝酸钾为3wt%,乳酸钙为1~3wt%,其余为水,其相变潜热为303.0~318.6J/g,Onset温度为-3.88~-4.12℃;-12~-14℃温度段蓄冷剂采用以氯化钾水溶液为基础,与不同浓度的硝酸钾、碳酸钠、甘露醇、乳酸钙进行复配,得到最佳配比为:氯化钾18wt%、碳酸钠1~7wt%,余量为水,相变潜热为289.8~302.8J/g,Onset温度为-12.85~-13.30℃;-18~-20℃温度段蓄冷剂采用以氯化铵水溶液为基础,与不同浓度的硝酸钾、甘露醇、乳酸钙进行复配,得到最佳配比为:氯化铵15wt%,硝酸钾3~7wt%,其余为水,相变潜热为283.9~299.9J/g,Onset温度为-17.73~-17.94℃。当相变材料由多种成份构成时,在反复使用后,存在相分离现象的可能,从而导致热物性降低,影响使用效果;而且当相变材料为液态时,在使用中会在相变过程中由固态转变为液态,此时如果发生包装破碎,容易发生泄漏,污染产品。本文选择羧甲基纤维素钠(CMC)对蓄冷剂进行改进,通过对三个目标温度段的蓄冷剂添加CMC,得到改进后的-3~-5℃温度段蓄冷剂配比为3wt%硝酸钾、1wt%乳酸钙、3wt%CMC、余量为水,相变潜热为308.2J/g,Onset温度为-3.79℃;改进后-12~-14℃温度段蓄冷剂配比为18wt%氯化钾、2wt%碳酸钠、3wt%CMC、余量为水,相变潜热为291.8J/g,Onset温度为-13.01℃;改进后-18~-20℃温度段蓄冷剂配比为15wt%氯化铵、5wt%硝酸钾、3wt%CMC、余量为水。相变潜热为298.6J/g,Onset温度为-18.67℃。
[Abstract]:With the improvement of people's living standard and the change of consumption habits, the demand of food quality, loss, pollution, price and sale period is raised constantly. Therefore, the development of food cold chain logistics industry has become particularly important. As the key of the cold storage technology, phase change material has been widely used in the fields of building cooling and heating, peak shifting and filling valley, solar energy and so on. With the development of cold chain logistics, cold storage agent has been applied in food cold chain transportation, but through the analysis of cold storage agent at different temperature, It is found that there are still some problems such as inappropriate phase transition temperature and low latent heat of phase transition, which are suitable for the three temperature stages of micro-freezing and refrigerating at 5 鈩，

本文编号：1869406