超高压技术
超高压技术
在19世纪末20世纪初.人们就认识到一般深海 鱼类和生物可耐50.6625MPā的压力。高压技术的起 源是用于生产陶瓷、钢铁和超合金，以制作高速硬质 合金刀具。如在压力130~270MPa下使金属材料经 过模孔形成长形产品。直到本世纪80年代末；日本学 者首倡食品的超高压处理。90年代日本已有超高压果 酱、调味品、饮料等多种产品上市。目前其发展前景 良好，已为各国关注和重视
在19世纪末20世纪初．人们就认识到一般深海 鱼类和生物可耐50.6625 MPa的压力。高压技术的起 源是用于生产陶瓷、钢铁和超合金，以制作高速硬质 合金刀具。如在压力130～270 MPa下使金属材料经 过模孔形成长形产品。直到本世纪80年代末；日本学 者首倡食品的超高压处理。90年代日本已有超高压果 酱、调味品、饮料等多种产品上市。目前其发展前景 良好，已为各国关注和重视
超高压技术的概念、发展历史 1.超高压技术的概念 一般所说的超高压（简称高压），指的是超过100兆 帕（约为987个大气压）以上的压力。 所谓超高压技术（简称高压技术），是指应用超高压 (1 OOMpa-IOOOMpa)作用于待处理物质使之发生改变 的过程
一． 超高压技术的概念、发展历史 1.超高压技术的概念 一般所说的超高压(简称高压)，指的是超过100兆 帕(约为987个大气压)以上的压力。 所谓超高压技术(简称高压技术)，是指应用超高压 (1OOMpa-lOOOMpa)作用于待处理物质使之发生改变 的过程
2.历史 超高压技术：百年历史、食品加工技术的革 命、加工鲜榨果蔬汁的发展趋势！ 追溯起历史，超高压食品（简称“高压食品”）的研 究几乎与现代高压技术的发展同步。高压技术的发展， 大致经历了三个发展阶段： 第一阶段：理论奠基阶段(19世纪末期~20世纪40年 代)。 早在1899年，美国化学家BertHite首次发现了450 MPα的高压能延长牛乳的保藏期，以后相继有很多报道证 实了高压对各种食品和饮料的杀菌效果
2.历史 追溯起历史，超高压食品(简称“高压食品”)的研 究几乎与现代高压技术的发展同步。高压技术的发展， 大致经历了三个发展阶段： 第一阶段：理论奠基阶段(1 9世纪末期～20世纪40年 代)。 早在1899年，美国化学家BertHite首次发现了450 MPa的高压能延长牛乳的保藏期， 以后相继有很多报道证 实了高压对各种食品和饮料的杀菌效果。 超高压技术：百年历史、食品加工技术的革 命、加工鲜榨果蔬汁的发展趋势！
公认的开创现代高压技术先河的却是美国物理学 家P.W.Bridgeman(由于他的高压研究，1946年获得 诺贝尔物理学奖)，他在1906年开始，通过高压实验技 术，对固体的压缩性、熔化现象、力学性质、相变、电 阻变化规律、液体的粘度等宏观物理行为的压力效应进 行了极为广泛的系统研究，并于1914年发现在700Mpa 下鸡蛋的卵蛋白成凝胶状，引起蛋白质凝固的现象，这 是超高压技术应用于食品加工的理论雏形。但是限于当 时的条件，如高压设备、包装材料的开发研制以及产品 的市场需求和有关的技术原因等，这些研究成果并未引 起足够的重视，在实际生产中也未得到推广和应用
公认的开创现代高压技术先河的却是美国物理学 家P．W.Bridgeman (由于他的高压研究，1946年获得 诺贝尔物理学奖)，他在1906年开始，通过高压实验技 术，对固体的压缩性、熔化现象、力学性质、相变、电 阻变化规律、液体的粘度等宏观物理行为的压力效应进 行了极为广泛的系统研究，并于1914年发现在700Mpa 下鸡蛋的卵蛋白成凝胶状，引起蛋白质凝固的现象，这 是超高压技术应用于食品加工的理论雏形。但是限于当 时的条件，如高压设备、包装材料的开发研制以及产品 的市场需求和有关的技术原因等，这些研究成果并未引 起足够的重视，在实际生产中也未得到推广和应用
第二阶段为理论实验阶段(20世纪40年代末期~2O 世纪8O年代)。 这一时期超高压技术在食品上应用研究未形成气候， 但在聚态物理上的研究和在化工及冶金工业上的应用得到 了迅速的发展。随着高压装置特别是金刚石高压容器的研 制和应用，高压实验引向深入，静态高压技术突破了百万 大气压，动态高压技术压力提高到数千万大气压，使（超） 高压理论进一步获得完善，为超高压技术在食品上应用奠 定了技术基础
第二阶段为理论实验阶段(20世纪4O年代末期~2O 世纪8O年代)。 这一时期超高压技术在食品上应用研究未形成气候， 但在聚态物理上的研究和在化工及冶金工业上的应用得到 了迅速的发展。随着高压装置特别是金刚石高压容器的研 制和应用，高压实验引向深入，静态高压技术突破了百万 大气压，动态高压技术压力提高到数千万大气压，使(超) 高压理论进一步获得完善，为超高压技术在食品上应用奠 定了技术基础
第三阶段为理论应用阶段(20世纪80年代末~至今)。 随着现代高压物理的诞生和发展，20世纪80年代末首先在日本 出现了食品的超高压加工技术。1986年日本京都大学的林力九教授 率先开展了高压食品的实验，引起了日本工业界的浓厚兴趣，掀起了 (超)高压技术在食品中的应用基础研究热潮，日本国内的很多学者， 如小川浩史、昌子有、崛江耀、松本正等也纷纷开展了与此有关的实 验研究工作。为产业化开发作准备的大量前期研究，终于使世界于 1990年4月迎来了第一批高压食品一果酱（草莓酱、苹果酱和猕猴 桃酱三个品种，七种风味系U)的问世并在日本取得良好的试售效果， 引起了整个日本国内的轰动。高压加工的果酱在日本超市的问世，揭 开了高压理论（超高压技术）在食品加工应用的序幕
第三阶段为理论应用阶段(20世纪80年代末～至今)。 随着现代高压物理的诞生和发展，20世纪80年代末首先在日本 出现了食品的超高压加工技术。1986年日本京都大学的林力九教授 率先开展了高压食品的实验，引起了日本工业界的浓厚兴趣，掀起了 (超)高压技术在食品中的应用基础研究热潮，日本国内的很多学者， 如小川浩史、昌子有、崛江耀、松本正等也纷纷开展了与此有关的实 验研究工作。为产业化开发作准备的大量前期研究，终于使世界于 1990年4月迎来了第一批高压食品——果酱(草莓酱、苹果酱和猕猴 桃酱三个品种，七种风味系YU)的问世并在日本取得良好的试售效果， 引起了整个日本国内的轰动。高压加工的果酱在日本超市的问世，揭 开了高压理论(超高压技术)在食品加工应用的序幕
● 1986年日本研究了超高压下食品物料特性、化学性质 色泽、风味、酶及微生物变化规律，并于1989年日本制 造出食品超高压试验机。 ● 1990年日本实现了超高压加工果汁、果酱的工业化生产。 ●1998年美国制造的2条超高压生产线用于墨西AVOMEX 公司加工鲜榨油梨浆。日本、法国、西班牙等国将超高压技 术用于果蔬汁、果酱、水产品、火腿等的杀菌和保鲜。 ●90年代华南理工大学、合肥工业大学、杭州商学院、内 蒙包头等开展了UHP的研究。 问题：学科融合的面和度较窄，UHP机理及应用研究深 度不够
● 1986年日本研究了超高压下食品物料特性、化学性质、 色泽、风味、酶及微生物变化规律，并于1989年日本制 造出食品超高压试验机。 ● 1990年日本实现了超高压加工果汁、果酱的工业化生产。 ● 1998年美国制造的2条超高压生产线用于墨西AVOMEX 公司加工鲜榨油梨浆。日本、法国、西班牙等国将超高压技 术用于果蔬汁、果酱、水产品、火腿等的杀菌和保鲜。 ● 90年代华南理工大学、合肥工业大学、杭州商学院、内 蒙包头等开展了UHP的研究。 问题：学科融合的面和度较窄，UHP机理及应用研究深 度不够
二超高压技术的原理及特点 高压处理过程中，物料在液体介质中体积被压缩， 超高压产生的极高的静压不仅会影响细胞的形态，还能使 形成的生物高分子立体结构的氢键、离子键和疏水键等非 共价键发生变化，使蛋白质凝固、淀粉等变性，酶失活或 激活，细菌等微生物被杀死，也可用来改善食品的组织结 构或生成新型食品
二.超高压技术的原理及特点 高压处理过程中，物料在液体介质中体积被压缩， 超高压产生的极高的静压不仅会影响细胞的形态，还能使 形成的生物高分子立体结构的氢键、离子键和疏水键等非 共价键发生变化，使蛋白质凝固、淀粉等变性，酶失活或 激活，细菌等微生物被杀死，也可用来改善食品的组织结 构或生成新型食品
D Heating/cooling Pressure enclosure Pre-packed products ,o。o。。+Heating/cooling atlet HP pump Water inlet 超高压系统结构示意图Poil pump
超高压系统结构示意图