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随着人们生活的提高,对食品的品质要求越来越高。果蔬等易腐生鲜食品的保鲜期短,在运输和贮存过程中,受到温度的影响特别大,很容易腐烂,所以急需发展冷链运输以保证易腐食品的品质。相变蓄冷材料近年来发展迅速,在食品冷链中已有初步的应用。本研究旨在发开一系列具有高相变潜热,相变温度可调,无毒无害,成本低廉的复合相变蓄冷剂,着重研究复合相变蓄冷剂的复合主储能剂、载体等以及蓄冷剂的保鲜应用效果。根据文献和相变材料选择标准,初步选定了L-苹果酸(C4H605),甘露醇(C6h1406),木糖醇(C5H1205),双乙酸钠(C4H6Na2O4),乳酸钙(C6h10CaO6),丁二醇(C4H1002)等六种相对安全且未研究过的材料的水溶液作为实验的初选材料。然后利用DSC法分别测定每种溶液的热力学性质,选择一种或几种物质作为蓄冷剂的主贮能剂。研究发现不同候选材料水溶液的相变潜热与溶液浓度的的关系具有显著差别。其中L-苹果酸、木糖醇、双乙酸钠、丁二醇水溶液的相变潜热随着溶液浓度的增加降低较快,在选定的相变温区内远远不满足290J/g以上的相变潜热要求,但Onset温度变化范围广；而甘露醇和乳酸钙的相变潜热下降较慢,且在选定的相变温区内可达到290J/g以上的要求,Onset温度较稳定,是很好的可用于配制复合蓄冷剂的单体物质,但由于甘露醇和乳酸钙的相变温度随浓度的变化幅度小,需要利用相变温区较宽的物质作为相变温度调节剂混配,制成符合要求的复合主储能剂。经过实验验证,0.6mol/L的甘露醇+0.2mol/L氯化钾按1：1体积比配制的复合物和0.2mol/L乳酸钙+0.2mol/L氯化铵按1：1体积比配制的复合物可满足相变温度-6℃～-4℃,相变潜热大于290J/g的要求。T-t温度曲线测试表明,两种复合主储能剂均无显著的过冷度。复合相变材料在使用过程中,由固态转变为液态,如果包装破裂,容易泄漏,污染食品。此外,如果蓄冷剂运用在冷藏车上,冷板内蓄冷剂晃动,容易产生较大载荷。如果将液体状转成凝胶状,使得蓄冷剂在液态时呈现为粘胶状,不易流动,可扩大蓄冷剂的应用范围。因此,向复合蓄冷剂添加了高吸水性树脂(Super-absorbent polymers,简称SAP)。SAP的添加量主要从其吸水性能易受溶液离子浓度的影响,以及添加后对复合相变蓄冷剂性能的影响两方面加以综合平衡。研究发现甘露醇/氯化钾/高吸水树脂复合物的最佳配方为0.1mol/L甘露醇、O.07mol/L KCl+1.1%树脂复合物,其Onset为-4.1℃,相变潜热可达299.1J/g。乳酸钙/氯化铵/高吸水树脂复合物的最佳配方为0.04mol/L的乳酸钙、0.04mol/L的NH4Cl+2.1%的树脂,其Onset为-4.2℃,相变潜热为297.8J/g。通过测试一系列市面上销售的蓄冷冰袋,发现相变潜热超过290J/g的冰袋Onset温度最低的仅为-2.5℃,Onset温度最低为-2.9℃的冰袋的相变潜热又达不到290J/g,因此相变温度和相变潜热结合起来比较,本课题研究的这2种蓄冷剂的蓄冷性能均比市面上销售的冰袋的蓄冷性能好。以0-4℃预冷6h后的杨梅作为实验材料,考察研发的甘露醇/氯化钾/高吸水树脂复合相变蓄冷剂对杨梅贮藏48h后的保鲜效果,研究表明,相变蓄冷剂的性能对杨梅保鲜效果有显著的影响,合适的onset温度,以及尽可能高的相变潜热,是提高杨梅贮藏保鲜效果的基本保障。本课题研究开发的复合相变蓄冷剂对杨梅的保鲜效果显著优于现有商业相变蓄冷剂,保鲜杨梅的腐烂指数、腐烂率、失重率、乙醇含量最低,且硬度最高。在设计的onset温度下贮藏箱内无过冷点,因此可广泛应用于果蔬贮藏保鲜。