近日，大連理工大學(xué)力學(xué)與航空航天學(xué)院(以下簡(jiǎn)稱“力航學(xué)院”)“航宇助農(nóng)——航天溫控技術(shù)賦能冰溫冷庫引領(lǐng)者”項(xiàng)目亮相中國國際大學(xué)生創(chuàng)新大賽(2024)全國總決賽，并獲大賽金獎(jiǎng)。這一項(xiàng)目以延長冷庫保鮮時(shí)間、助力果農(nóng)實(shí)現(xiàn)反季節(jié)銷售為落腳點(diǎn)，將流體力學(xué)和空氣動(dòng)力學(xué)用于冷庫精準(zhǔn)控溫，實(shí)現(xiàn)冷庫保鮮技術(shù)革新。該技術(shù)將蜜桃保鮮期延長30至60天，使其擁有超長“甜蜜期”。
近日，大連理工大學(xué)力學(xué)與航空航天學(xué)院(以下簡(jiǎn)稱“力航學(xué)院”)“航宇助農(nóng)——航天溫控技術(shù)賦能冰溫冷庫引領(lǐng)者”項(xiàng)目亮相中國國際大學(xué)生創(chuàng)新大賽(2024)全國總決賽，并獲大賽金獎(jiǎng)。這一項(xiàng)目以延長冷庫保鮮時(shí)間、助力果農(nóng)實(shí)現(xiàn)反季節(jié)銷售為落腳點(diǎn)，將流體力學(xué)和空氣動(dòng)力學(xué)用于冷庫精準(zhǔn)控溫，實(shí)現(xiàn)冷庫保鮮技術(shù)革新。該技術(shù)將蜜桃保鮮期延長30至60天，使其擁有超長“甜蜜期”。
1℃溫差決定蜜桃保質(zhì)期
團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人夏博涵在本科階段參與研制遼寧省首顆衛(wèi)星——大連1號(hào)—連理衛(wèi)星，并參與了衛(wèi)星與貨運(yùn)飛船對(duì)接聯(lián)調(diào)以及衛(wèi)星羽流分布情況的分析計(jì)算工作。
在這一過程中他發(fā)現(xiàn)，流體力學(xué)和空氣動(dòng)力學(xué)知識(shí)不僅可以用于航天，也可以應(yīng)用于室內(nèi)流場(chǎng)智能分析與控制，從而對(duì)冷庫進(jìn)行精準(zhǔn)控溫，輔助冷庫設(shè)計(jì)。
在社會(huì)實(shí)踐時(shí)，團(tuán)隊(duì)成員了解到，倉儲(chǔ)問題是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的一大難題?！霸趯?shí)地調(diào)研中，我們看到過大量農(nóng)產(chǎn)品因腐爛被賤賣的情況，這也讓我們下定決心用自己的力量幫助鄉(xiāng)親們?！毕牟┖f。
目前，國內(nèi)多數(shù)冷庫能把溫度波動(dòng)控制在1℃之內(nèi)，但實(shí)驗(yàn)報(bào)告顯示，成熟的蜜桃在溫度波動(dòng)1℃之內(nèi)的環(huán)境下存儲(chǔ)20至40天，腐爛率高達(dá)35%；而溫度波動(dòng)在0.1℃之內(nèi)時(shí)，腐爛率只有8%。因此，縮小溫度波動(dòng)范圍是行業(yè)共同努力的方向。
“冷庫對(duì)水果反季節(jié)銷售有關(guān)鍵作用，我們期望用所學(xué)知識(shí)幫助農(nóng)民致富?！眻F(tuán)隊(duì)成員、力航學(xué)院2022級(jí)本科生王浩說。
為此，團(tuán)隊(duì)調(diào)研了甘肅、遼寧等5省的冷庫。他們發(fā)現(xiàn)農(nóng)村大部分冷庫保鮮效果不佳，閑置率高達(dá)70%?！耙郧匕裁厶覟槔?，其存儲(chǔ)20天腐爛率已超30%，而反季節(jié)銷售至少需存儲(chǔ)2至3個(gè)月。因此我們聚焦于如何延長冷庫保鮮時(shí)間?！眻F(tuán)隊(duì)成員、力航學(xué)院2022級(jí)本科生劉星彤介紹。
航天技術(shù)改造鄉(xiāng)村冷庫
在調(diào)研中，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)閑置冷庫主要存在三大痛點(diǎn)：難以精準(zhǔn)控溫、消殺機(jī)制不成熟、智能化程度低。針對(duì)這些問題，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地將流體力學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)、等離子體推進(jìn)技術(shù)和開源鴻蒙實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)應(yīng)用于冷庫改造升級(jí)，并制定了傳統(tǒng)冷庫的低成本改造方案：在原有冷庫的基礎(chǔ)上加裝新型冰溫噴口和等離子體滅菌箱，并結(jié)合自研MetaFoam計(jì)算平臺(tái)對(duì)冷庫進(jìn)行智能運(yùn)維。
針對(duì)溫控問題，團(tuán)隊(duì)基于航天技術(shù)中的霍爾推力器緩沖腔和流場(chǎng)反演計(jì)算技術(shù)，研發(fā)了新型可伸縮冰溫噴口，再結(jié)合智能算法對(duì)噴口工作狀態(tài)進(jìn)行精確計(jì)算和綜合調(diào)配。最終，他們成功將溫度波動(dòng)控制在0.1℃之內(nèi)，并保證了冷庫內(nèi)各點(diǎn)溫度場(chǎng)均勻，還可定點(diǎn)精準(zhǔn)控溫。
針對(duì)消殺問題，團(tuán)隊(duì)基于等離子體推進(jìn)技術(shù)開發(fā)出低溫等離子體滅菌箱，全面、精準(zhǔn)消殺高抗致腐細(xì)菌，并引入電磁鎖鮮技術(shù)，保持生鮮鮮度。
針對(duì)冷庫智能化低、能耗高的問題，團(tuán)隊(duì)自研自動(dòng)控制終端，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)效果可視化顯示，降低運(yùn)維難度，同時(shí)增加了報(bào)警機(jī)制。“基于成熟的航天技術(shù)，冷庫擁有了航天級(jí)別的控制精度，并且改造成本也大幅降低?！眻F(tuán)隊(duì)成員、力航學(xué)院2022級(jí)本科生袁珩軒說。
為驗(yàn)證效果，團(tuán)隊(duì)挨家挨戶探訪農(nóng)戶和街道辦。他們首先在甘肅省秦安縣進(jìn)行智慧冷庫技術(shù)改造試點(diǎn)應(yīng)用。改造前，蜜桃在8—9月按每斤最高6元的價(jià)格售賣，收入為38萬元；改造后，蜜桃在冷庫中存儲(chǔ)3個(gè)月，在11—12月反季節(jié)以每斤15元的價(jià)格售出，增收至81.5萬元。隨后，團(tuán)隊(duì)將這一模式推廣開來，改造冷庫超1800立方米。2023年，他們已幫助上百位農(nóng)戶和兩家企業(yè)實(shí)現(xiàn)增收。
目前，團(tuán)隊(duì)已與多家企業(yè)達(dá)成合作意向，訂單金額預(yù)計(jì)超過百萬。(記者 張?zhí)N)
來源：科技日?qǐng)?bào)
噬菌體之力，解鎖食品保鮮的無限可能
隨著人們對(duì)食品安全的日益重視，食品保鮮技術(shù)也不斷發(fā)展。傳統(tǒng)的食品保鮮方法，如冷藏、冷凍、防腐劑等，雖然能夠延長食品的保質(zhì)期，但同時(shí)也存在一些局限性，如食品品質(zhì)下降、化學(xué)殘留等問題。因此，開發(fā)新型的食品保鮮技術(shù)成為當(dāng)務(wù)之急?；钚园b通過添加具有特定功能的活性物質(zhì)，賦予包裝材料新的特性，從而更好地保護(hù)食品，延長其保質(zhì)期，并提升食品安全性。
2025-09-26
IFT FIRST 觀察 | 五大關(guān)鍵趨勢(shì)，重塑食品研發(fā)與配料創(chuàng)新
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2025-09-26
甘薯淀粉：食品保健新“薯”光
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2025-09-26
從 “腦黃金” 到綠色生產(chǎn)：DHA 藻油的功效與食品應(yīng)用開發(fā)
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2025-09-26
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