本研究在国家自然科学基金项目“现代药品与食品真空冷冻干燥过程中传热传质问题研究”（项目号:50376040）和上海市教委重点学科项目的资助下，以易腐食品-牛乳为主要研究对象，采用食品分析、生物化学的方法和差示扫描量热法，研究了时间-温度对其生化品质及热学性质变化的影响。在此研究的基础上，对牛乳的货架期预测进行理论上验证，并根据多温区的实验数据，研究了能够预报牛乳剩余货架期的电子式时间-温度指示器，并验证了其精确性。本研究对牛乳冷藏链的完善和发展具有重要的意义。　　食品的安全性问题是当今世界人们所关注的焦点问题之一。随着生活水平的日益提高，越来越多的人开始关注食品安全的问题。即使在科学技术高度发达的国家，也面临着食品安全的挑战。在我国食品冷藏链的发展还不够完善，尚有很多问题亟待解决。牛乳作为仅次于母乳的营养食品，特别引起人们的关注。牛乳在保存的过程中受温度的影响比较大。牛乳温度升高，其风味及各种营养成分均有所变化。为了监测牛乳冷藏过程中品质变化，本论文提供了一种解决方法和装置。该装置不仅能够监测记录食品温度历程，即温度-时间的关系，而且还应根据温度历程来估计剩余货架期。目前，现有电子装置可以记录冷藏链的温度时间变化，但不能预测剩余货架期;也有一些根据物理化学原理设计能反映食品变化程度的标签指示器。但不能记录温度时间的变化情况，且是一次性使用的。关于预测食品剩余货架期的电子装置未见报道。　　本论文利用食品分析和生物化学方法，对冷藏链中牛乳品质与冷藏时间关系进行了实验研究。实验测量了杯装牛乳在冷藏(4℃)分别保存1至5天时，其菌落总量、PH值、酸度及其营养成分随冷藏天数的变化规律。研究结果显示，与新鲜牛乳相比，杯装牛乳在4℃保存3天后，菌落总数和PH值均发生明显变化。5天后酸度由17.10T升至220T，乙醇试验和酒精实验也进一步证明了结果的准确性。相应地，保存5天后，牛乳中营养成分中脂肪含量和蛋白质含量就分别下降了54.5％，35.2％，而乳糖的含量变化无明显规律。　　本研究利用差示扫描量热法（Differential Scanning Calorimeter DSC）测量了牛乳分别在4℃、10℃、15℃、25℃分别存放1至5天后牛乳的冰点、比热(53℃～65℃)变化。研究结果表明，随着温度的升高、时间的延长，牛乳冰点降低。在4℃、10℃、15℃、25℃存放1天后，牛乳的冰点由-0.13℃下分别降到-0.22℃，-0.76℃，-1.62℃，-2.55℃。与新鲜牛乳相比，在4℃，10℃存放2天内，牛乳的比热没有明显的变化。存放5天后，牛乳的比热（约56℃）由3.870J/g.℃增加至3.939J/g.℃，3.945J/g.℃，3.961J/g.℃，3.962J/g.℃。以牛乳存放4℃下1至5天后，各营养成分随存放时间的变化为例，对牛乳的比热进行了计算。牛乳比热的计算结果比牛乳比热（约56℃）实测值小，但变化趋势基本一致。　　本论文采用食品分析和生物化学方法，测量牛乳分别在多个温区(4℃、10℃、15℃、20℃、25℃)多个时间段（1～5天）存放时，牛乳的菌落总数和新鲜度的变化规律。牛乳在4℃、10℃、15℃、20℃、25℃下能安全存放的时间，分别为5天、4.5天、4天、3天，1天，从而得到了时间-温度-容许期曲线。　　本论文研究了剩余货架期与时间-温度的规律，研制出不仅能记录冷藏链时间温度变化，而且能预测牛乳剩余货架期的指示器。该指示器还具有在剩余货架期少于1天时进行报警等功能。　　将电子式时间-温度指示器应用到阶梯温度实验中，电子式时间-温度指示器实测的剩余货架期和生物化学实验的剩余货架期相比，偏差在0.5天以内，可满足实际应用需要，与通常的生产日期相比有极大的优点。　　根据多温区多时段实验和变温实验的测量结果，应用动力学模型预测了牛乳的剩余货架期。研究结果表明，牛乳在贮藏过程中，其反应活化能为Ea为8986.6J.mol-1。Arrhenius模型预测牛乳的剩余货架期、指示器记录的剩余货架期及生物化学方法实际测量的剩余货架期随存放时间的变化趋势一致。　　本论文是以牛乳为研究对象的。本研究所得到的方法和技术可以推广到其他易腐食品的冷藏链分析与控制中。