随着生鲜电商的迅速发展以及消费者对食品安全意识的不断提高,生鲜产品在冷链物流中短途分配性运输的比例明显增加。多温区保温箱成为不同品类、不同储藏温度的商品同箱配送的高效装备。本课题以速冻水饺和橘子为冷鲜产品模拟物,以发泡聚丙烯(EPP)保温箱为研究对象,旨在开发出一种最适合多品类产品运输的多温保温包装形式,以满足消费者多品种、小批次的需求。根据资料选择厚度为30mm、密度为31kg/m3的EPP保温箱作为冷鲜产品的保温包装箱,通过结构设计,将保温箱分为冷冻(0℃以下)和冷藏(0～8℃)两个温区,并根据温度要求选择微冻冰盒和保鲜冰盒作为蓄冷剂。通过比较蓄冷剂侧面、双面、边缘、顶底摆放四种摆放方式对保温箱温控效果的影响,确定了侧面结合顶部摆放的方式为蓄冷剂最佳摆放方式。在外界温湿度为23℃/50%RH的条件下,研究了七种蓄冷剂与内装物质量比对保温箱温控效果的影响。研究结果表明:随着质量比的增大,保温箱各测试点的保温时间均增加。EPP保温箱冷藏区和冷冻区满足12h保温要求的质量比分别为0.67:1,1:1;当质量比分别为0.83:1和1.6:1时,冷藏区和冷冻区各测试点均满足24h的保温时间;继续增加蓄冷剂的质量,在箱体的容积范围内,冷藏区和冷冻区的保温时间最长可分别达到44h和28h。研究了保温箱冷藏区和冷冻区均满足24h保温时间时,保温箱内部温度分布规律。研究表明,当蓄冷剂与内装物质量比一定时,保温箱内部温度分布是不均匀的,总体上,保温箱下层保温时间较长,中层次之,上层保温时间最短。保温箱顶部是温度上升最快,保温时间最短的部位,这是因为顶部受到外界环境的影响较大,是保温箱密封性问题导致的。在23℃、30℃、40℃和变温条件四种不同的外界环境下,研究了保温箱中心点的温升速度和保温时间的变化。结果表明:在23℃、30℃、40℃和变温条件时,保温箱冷藏区中心点的温升速度依次为 0.2538℃/h、0.2808℃/h、0.3975℃/h、0.2914℃/h,保温时间依次为28.33h、22.50h、16.67h、21.33h;冷冻区中心点的温升速度依次为0.6126℃/h、0.7337℃/h、0.8281℃/h、0.7691℃/h,保温时间依次为 27.75h、21.67h、14.36h、18.21h。说明外界温度越高,保温箱内的温度升高越快,保温时间越短。选取了三种外界温湿度环境,分别为23℃/50%RH、30℃/90%RH、40℃/85%RH。分别建立了保温箱冷藏区和冷冻区关于保温时间—质量比一外界温度的三维曲面模型,并得到曲面方程,随机选择三组不同的外界温湿度和质量比条件进行验证。结果表明,实验与理论误差在10%以内,该曲面方程具有一定的参考价值。