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超高压

补充:0  浏览:2980  发布时间:2012-10-25
    电力系统中330 kV及以上,并低于1000 kV的交流电压等级。
    一、 一般认为压强超过100Mpa就是超高压,在超高压条件下,生物体高分子立体结构中的氢键结合、疏水结合、离子结合等非共有结合发生变化,使蛋白质变性,淀粉糊化,酶失活,细胞膜破裂,菌体内成分泄漏,生命活动停止,微生物菌体破坏而死亡。蛋白质的氨基酸的缩氨结合、维生素、香气成分等低分子化合物是共有结合,在超高压下不会破坏、得以完整地保留。
    根据这个原理,一般情况下200-300Mpa病毒灭活;300-400 Mpa霉菌、酵母菌灭活;300-600 Mpa细菌、致病菌灭活;800-1000 Mpa芽孢灭活;低压下酶活性增强,超过400 Mpa酶失活;400 Mpa以上蛋白质三、四级结构破坏,发生不可逆变性;400-600 Mpa淀粉氢键断裂,并糊化。
    等静压工作原理
    超高压生物处理的对象必须是富含水份的,并借助流体介质如水、油等进行压力传递。据帕斯卡定律,静止的理想的液体,它的压力传递具有以下三个基本性质:
    ·液压力总是垂直于任何受作用的表面。
    ·液体中各点的压力在所有的方向上都相等。
    ·在密闭的容器中,加在静液体的一部分上的压力,以相等的强度传给流体的所有其它部分。
    将被处理物料放入封闭的容器中施加液体压力,则它在各个方向都承受相同的工作压力,所以称为等静压。
    超高压的形成
     根据帕斯卡定律,流体作用在平面上的力P等于液体压强p与承压有效工作面积F的乘积,即P=pF。当组成如图的系统时,则有
    p2=p1 D2/d2
    即小腔的工作压力p2,将大腔p1的压力放大了D2/d2倍。当P1为30Mpa,D为300cm2,d为60cm2,则p2可以产生750Mpa的超高压。
    四、超高压条件下水的性质
    一般情况下,水被看作为不可压缩的。但是,超高压条件下水的性质发生了变化,水分子距离缩小,密度增大,体积被压缩,温度升高,粘度增加,PH值降低。
    水在超高压作用下各参数变化曲线(PH,温度,体积,密度)
    超高压的作用瞬时地、均匀地贯穿食品的所有部分,而不依赖它的尺寸、形状和食品成分。也不取决于包装的尺寸、形状和成分。超高压处理时,压缩的能量将提高介质或食品的温度,每100MPA大约升高3℃,这取决于食品的成分。例如食品中含有大量脂肪的奶油、干酪等,温度升的更高些。如果没有加热损失或保压时没有从压力容器外壁得到热量,释压时食品将恢复到原有的温度。
    在强制压力的作用下,食品的体积减小,释压时发生相等的膨胀。因此,用于超高压处理食品的包装必须是柔性的,能适应压缩时体积的变化,并且能恢复原状,同时要求密封完好无损。
    超高压生物处理的节能原理
    与高温处理相比,超高压低温处理节省能源效果非常明显。从理论上分析,100L水加热到90℃需要量293*105J,100L水加压到400 Mpa耗能仅为18.84*105J。两者都可以灭菌,但后者能源消耗仅为前者的1/15。实际运行时扣除各种因素的影响,至少节能80%以上。

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