夏季常温物流下生化试剂蓄冷包装的改良

徐砺瑜

（浙江经贸职业技术学院，浙江 杭州 310012）

随着生物学及医学研究的蓬勃发展，近年来试剂销售服务的企业数量激增。大部分生化试剂对热敏感，需低温储运，一旦温度过高则易失活，由此丧失实验价值。但目前大部分生化试剂销售服务公司规模较小，且生化试剂销售目标单位分布分散，难以建立自己的冷链物流体系。对热敏感型生化试剂的运输，采用单层泡沫箱隔热和常规冰袋保持低温的包装，利用常温物流进行投送的方式进行。由于物流公司的运输和派送时效问题，仍存在温度过高、试剂降解或失活的现象。

1 材料与方法

1.1 包装材料

瓦楞牛皮纸箱，作为外包装使用；聚苯乙烯箱，作为主要的蓄冷隔热包装；泡沫衬垫、气柱袋，衬于聚苯乙烯箱内侧，增加包装隔热性能。以上材料均为市售。

1.2 蓄冷剂

凝胶冰袋，柱状干冰条。以上蓄冷剂均为市售。

1.3 设备

BPC-70F恒温培养箱（上海一恒科学仪器有限公司），用于模拟设置夏季高温环境；速灵科L03温度记录仪（东莞市竞速电子科技有限公司），用于测定蓄冷包装内温度；自动泄压式干冰保温桶（4 L，市售）。

1.4 蓄冷包装方式

试验对照的原始包装为A包装，包装方式为聚苯乙烯箱中直接放置凝胶冰袋，密封后外套瓦楞牛皮纸箱。

B包装为聚苯乙烯箱中内衬泡沫衬垫，再放置凝胶冰袋，密封后外套瓦楞牛皮纸箱。

C包装为聚苯乙烯箱中内衬气柱袋，再放置凝胶冰袋，密封后外套瓦楞牛皮纸箱。

D包装为聚苯乙烯箱中直接放置柱状干冰条，考虑到干冰升华产生的气体，需不完全密封后外套瓦楞牛皮纸箱。

E包装为聚苯乙烯箱中内衬泡沫衬垫，再放置柱状干冰条，考虑到干冰升华产生的气体，需不完全密封后外套瓦楞牛皮纸箱。

F包装为聚苯乙烯箱中内衬气柱袋，再放置柱状干冰条，考虑到干冰升华产生的气体，需不完全密封后外套瓦楞牛皮纸箱。

考虑到快递首重大多为1 kg，故以上包装所用凝胶冰袋和柱状干冰条的用量均为800g。

1.5 蓄冷剂用量的确定

选择最佳蓄冷包装方式，测定蓄冷剂用量分别为800、600、400、200 g时，在50℃恒温培养箱中放置72 h的温度变化，选择升温幅度最小的蓄冷剂用量为最佳蓄冷剂用量。

2 结果与讨论

2.1 蓄冷包装方式的确定

制作6组不同的蓄冷包装，并记录其内部温度变化。由图1可知，采用凝胶冰袋为蓄冷剂的包装和以柱状干冰条作为蓄冷剂的包装，其包装内部的温度变化趋势有明显的差异。以凝胶冰袋为蓄冷剂的包装（A、B、C），其温度从初始阶段便缓慢上升，最后趋向稳定。以柱状干冰条作为蓄冷剂的包装（D、E、F），其温度在初始阶段均低于-20℃（本试验所用温度记录仪工作低限为-20℃，故图中将低于-20℃的温度均记为-20℃），随着干冰升华，蓄冷剂质量的减少，其温度呈现较快上升趋势，但直至试验结束，其包装内部温度仍远低于以凝胶冰袋为蓄冷剂的包装。

图1 不同蓄冷包装内部温度变化

包装A为对照包装，在试验开始时的内部初始温度为3.8℃，18h温度升至11.2℃，至试验结束，该包装内部温度已高达36.8℃。包装B的温度变化趋势与包装A基本相同，18h温度上升至接近10℃，72h温度达到35℃以上。对大部分生化试剂而言，保持活性的温度上限为10℃，包装A、B显然不能满足生化试剂远距离常温物流运输的蓄冷需求。

包装C在包装A的基础上增加了气柱袋作为隔热层，试验结果显示气柱袋的隔热效果优于泡沫衬垫。该包装可在30 h内将温度维持在10℃以下，因此适用于当日达或次晨达等常温物流模式。

包装D、E、F均采用干冰为蓄冷剂，初始温度均低于-20℃。大部分生化试剂在添加抗冻剂后，可在-20℃甚至更低的温度中储存。在试验的前24h，3种包装内部的温度均可保持在-20℃或以下。

2.2 蓄冷剂用量的确定

选择包装F，分别考察不同干冰用量对蓄冷包装内部温度变化的影响。由图2可知，干冰用量越多，其蓄冷能力越强。当干冰用量800g时，66h仍能维持-3℃，72h温度为4.4℃，完全可以满足生化试剂远距离常温物流运输的蓄冷需求。干冰用量200g时，54h温度已上升至0℃，66h温度高于10℃，已不适合生化试剂的储运。当干冰用量为400 g时，72 h包装内部温度11.8℃，基本满足生化试剂远距离常温物流运输的蓄冷需求。当干冰用量600g时，72h包装内部的温度仍能维持在10℃以下，完全满足生化试剂远距离常温物流运输的蓄冷需求。

图2 不同蓄冷剂用量包装内部温度变化

3 结语

夏季常温物流状态下，热敏感型生化试剂运输的最佳包装方式为聚苯乙烯箱中内衬气柱袋，再放置柱状干冰条600 g，不完全密封后外套瓦楞牛皮纸箱。以运输时间72h计，若运输路途较近时间较短，亦可根据温度变化曲线，在保证试剂活性不受影响的前提下，选择更经济简便的包装方式和蓄冷剂用量。