نوسانات دمایی در طول زنجیره‌ی توزیع سرد مواد غذایی یکی از مهمترین مسائل پیش روی حمل و نقل مواد غذایی در جهان است، به طوری که سالانه 3/1 میلیارد تن از مواد غذایی در طول زنجیره‌ی توزیع از بین می‌رود. علیرغم تلاش‌های بسیار محققین در این حوزه، هنوز نوسانات دمایی در طول زنجیره‌‌ی توزیع سرد، مانند مواقع بارگیری و تخلیه‌ی مواد غذایی، توزیع در خرده فروشی‌ها، نوسانات دمایی یخچال و غیره، اجنتاب ناپذیر است. یکی از روش‌های جدید در کنترل نوسانات دمایی استفاده از سامانه‌های ذخیره کننده‌ی انرژی در بسته‌بندی مواد غذایی است. ضریب هدایت حرارتی پایین مواد تغییر فاز دهنده یکی از چالش‌های مهم سامانه‌های ذخیره کننده‌ی انرژی است. تکنیک‌های مختلفی برای افزایش انتقال حرارت سامانه‌ها وجود دارد که یکی از آن‌ها، تکنیک افزایش سطح با پره است که روشی ساده، پایدار و مقرون به صرفه می‌باشد. بنابراین در این تحقیق برای حذف نوسانات دمایی، سامانه‌های ذخیره کننده‌ی انرژی استوانه‌ای طراحی و ساخته شد و بر اساس نتایج DSC تترادکان با گرمای نهان kJ/kg 3/206 و دمای ذوب حدود ? 6 به عنوان ماده‌ی تغییر فاز دهنده انتخاب شد. از هیت سینک 16 پره‌ی آلومینیومی برای بهبود انتقال حرارت سامانه‌ی ذخیره کننده‌ی انرژی (سامانه‌ی LHSI) استفاده شد. با بررسی تاثیر پره‌ها روی آهنگ انتقال حرارت سامانه‌ها و همچنین بررسی تاثیر سامانه‌ها روی پروفیل دمایی تایلوز و قارچ نتایج زیر به دست آمد: 1) پره‌ها به ترتیب 21 و 14 درصد از زمان انجماد و ذوب تترادکان را در سامانه‌ی LHSI در مقایسه با سامانه‌ی بدون پره (LHSW) کاهش دادند. 2) دمای غذاهای مدل با سامانه‌ی LHSI ? 2-3 کمتر از سامانه‌ی LHSW بود.3) پایداری دمایی غذاهای مدل و ظرفیت بافری (TBCC) بسته‌بندی‌های با سامانه‌ی LHSI با به ترتیب 5 و 2 برابر سامانه‌ی LHSW بود. 4) سامانه‌ی LHSI به طور معنی داری درصد افت وزن، اندیس قهوه‌ای شدن، تفاوت رنگ و درصد نرم شدن بافت قارچ را در مقایسه با سامانه‌ی LHSW در طول دوره‌ی نگهداری 4 روزه کاهش داد. در این تحقیق برای بررسی پدیده‌های ذوب و انجماد و تاثیر سامانه‌‌های ذخیره کننده‌ی انرژی روی پایداری دمایی غذاهای مدل، مدل‌های ریاضی با کمک نرم افزار Comsol توسعه‌ داده شد. حداقل میانگین مربعات خطا (82/0>RMSE > 2/0) و ضریب همبستگی (97/0 R2>) نتایج تجربی و پیش‌بینی شده‌ با مدل نشان داد که مدل‌های ریاضی توسعه داده شده معتبر هستند. با استفاده از مدل‌های تایید شده، پره‌ها از نظر تعداد، ضخامت، شکل و محل قرارگیری با هدف حداکثر پایداری دمایی غذاهای مدل بهینه شدند. نتایج نشان داد تغییر شکل، محل قرارگیری و ضخامت پره‌ها تاثیر معنا داری روی پایدرای غذاهای مدل ندارند اما تعداد پره عامل تاثیر گذار در پایداری دمایی می‌باشد و تعداد بهینه‌ی آن‌ها بررسی شد. انتقال حرارت در بسته‌بندی‌های مرسوم گوشت تازه نیز همراه با تترادکان شبیه سازی شد و تاثیر افزایش تعداد پره در آن‌ها بررسی گردید و نتایج نشان داد که پایداری دمای غذای مدل با افزایش تعداد پره افزایش می‌یابد.

کلید کلیدی: مدل‌سازی ریاضی، بسته‌بندی هوشمند، سامانه‌های ذخیره کننده‌ی انرژی، تایلوز، قارچ