超高压技术概述共50页文档
超高压
形成原因
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。
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。
微生物超高压处理后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。如图《微生物超高压处理后》所示
超高压杀菌技术作为新兴技术应用于食品保藏，主要机理是能够使微生物细胞膜和细胞壁损伤、改变细胞形 态、影响细胞内酶活力及细胞内营养物质和废弃物的运输，从而杀死食品中的腐败菌和致病菌；同时，HHP能够 有效或部分钝化食品中的内源酶。该技术的主要优点，首先是作为一种物理方法在不加热或不添加化学防腐剂的 条件下杀死致病菌和腐败菌，从而保障食品的安全、延长食品的货架期；其次，HHP作为一种非热加工手段，在 杀菌过程中没有温度的剧烈变化，不会破坏共价键，对小分子物质影响较小，能较好的保持食品原有的色、香、 味以及功能与营养成份。细菌结构不同微生物对HHP技术敏感性是不同的，酵母、霉菌容易在较低的压力下被杀 灭，细菌营养体则需要较高的压力，而细菌胞子很难杀死。目前HHP技术主要应用于高酸性食品。由于高压高温 协同效应能够杀死细菌胞子，近年来高压高温工艺研究引起了广泛**。最近，美国NCFST成功开发了PATS工艺， PATS工艺与传统高温杀菌工艺相比，大幅缩短杀菌时间，提高了低酸性食品品质。因此，HHP技术在低酸性食品 的应用会不断增加。超高压技术不仅能杀灭微生物，而且能使淀粉成糊状、蛋白质成胶凝状，获得与加热处理不 一样的食品风味。超高压技术采用液态介质进行处理，易实现杀菌均匀、瞬时、高效。但是，UHP技术对杀灭芽 孢效果似乎不太理想，在绿茶茶汤中接种耐热细菌芽孢后，采用室温和400MPa静水高压处理，不能杀灭这些芽孢。
超高压技术
➢1990年 日本首次将超高压产品果酱投放市场，其 独到风味立即引起了发达国家政府、科研机构及企 业界的高度重视。 ➢1992年 在法国召开高压食品专题研讨会； ➢1993年 法国、英国政府也开始资助高压食品加工 的研究，推出高压杀菌鹅肝小面饼、橘子汁、切片 火腿、牡蛎等。
我国也开展了食品高压技术的研究, 并取得不 少的成果。中国兵器工业集团公司五二研究所利用 超高压技术研制成功了高压西瓜、果肉汁、高压菜 花等果蔬新产品, 使产品在常温下的包装有效期达 6 个月以上。
2.3、高压处理胡萝卜 热处理胡萝卜时，果胶在pH＞5时可发生反式同分异构
现象，pH＜2时则会水解，而高压处理则不分解； 热处理后的胡萝卜硬度低，而高压则不改变硬度； 压力大于200MPa，可增加断裂应力，高压处理胡萝卜的
总果胶量与加热3min相同，但随压力增加，高甲氧基果胶 量减少，低甲氧基果胶量增加。
2.4、高压处理大蒜和茶
大蒜具有特殊气味和营养及杀菌功能，蒜泥在冷藏状态 下一天就变绿，再过一段时间就会产生刺激性的臭味，不 能食用。高压处理蒜泥，并在5℃下保存，开始时变成青 绿色，香味减弱，但在冷藏中慢慢恢复，没有刺激性气味 ，原有的香味保留下来。故而对蒜泥高压处理效果较好， 可防止变色。
茶饮料加压处理时，香气成分虽稍有减少，但保持有 香气组成的总体平衡，茶中特有的新鲜、清香被保存，高 压处理是茶类饮品杀菌、保香的最适方法。
的食品温度，使食品的温度达到常压时的冻结点之上，可 以在短时间内实现均一的快速解冻，从而避免常压外部升 温解冻时间长和受热不均匀而造成的营养损失和品质变劣 的缺点。
3.4. 低温高压下的不冻结储藏
低温高压下的不冻结储藏需要控制好压力和温度，使处在 不冻结区域内。在0-209.9 MPa 范围内，储藏的温度愈低， 所对应的压力就愈高。
超高压技术
本章小结 （1）超高压杀菌处理增加了牛乳的透光性，使牛乳的 L∗值降低。 而且加压使酪蛋白发生裂解，粒径减小，浊度下降。加热处理减少 了牛乳的透光性，使 L∗值增大。而且使乳清蛋白和酪蛋白发生变性、 聚集，粒径增大，浊度增大。 （2）原乳中游离态钙离子的含量为 342.8mg/L，巴氏杀菌乳样中 含量为 298.6mg/L，超高温杀菌乳样中含量为 246.4mg/L，超高压 杀菌乳样中含量为 380.6mg/L。
（3）牛乳经过巴氏杀菌（75 ℃ 15s）、UHT 杀菌以及超高压杀菌 处理以后，未变性乳清蛋白含量分别为 3.42mg/ml，0.731 mg/ml 和 1.402 mg/ml。巴氏杀菌处理的牛乳含量最高，其次为经过超高 压处理的牛乳，经过 UHT 杀菌处理的牛乳未变性乳清蛋白含量最 低。 （4）原乳中蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸以及 组氨酸未检出，谷氨酸的含量最高，缬氨酸最低，与文献报道不符， 可能是样品在处理过程中发生损失或是由于采用柱后衍生的方法， 氨基酸没有被充分衍生所致。 （5）超高压杀菌乳中的游离氨基酸含量最高，巴氏杀菌乳中的含 量次之，超高温瞬时杀菌乳中的含量最低。
不同处理方式对牛乳色泽的影响
L∗值表示亮度和白度(brightness), 值越大越白(亮)，L∗=0 表示黑色,L∗=100 表示白色,中 间共有 100 等级；a∗、b∗表示不同的色彩方向，a∗值表示红绿度(red-green), b∗值表示 黄蓝度(yellow-blue), YI 表示黄度，值越大越黄。△L、△a、△b、△YI 为样品色泽和标 准白板色泽各指标的差值。△ L为明度差； △ a为+偏红，为-偏绿；△ b 为+偏黄，为偏蓝； △ E为总色差， △ E＝［（ △ L∗）2＋（△ a∗）2＋（△ b∗）2］1/2，用色差 大小表示颜色差异。 色差计标准白板的 L∗值为 37.14，a∗值为 231.95，b∗值为-92.84 和 YI 值为-0.94。
高压技术与超高压技术
案例分析的结论与启示
高压技术和超高压技术在不同领域具有广泛的应用前景， 尤其在石油、化学、生物科学、食品加工、纳米材料和能 源等领域具有显著的优势和效益。
高压技术和超高压技术的应用需要专业的技术和设备支持 ，同时也需要深入的理论研究和实践经验的积累。
高压技术和超高压技术的发展对于推动相关领域的科技进 步和产业升级具有重要意义，应加强研究和应用推广。
高压技术应用案例
石油工业
高压技术用于提高石油的采收率 ，通过增加压力来驱使残留在地 层中的石油流动，从而提高石油
产量。
化学工业
高压技术用于合成新物质和优化化 学反应过程，例如在高温高压条件 下合成金刚石。
生物科学研究
高压技术在生物学研究中用于模拟 深海环境，研究生物在极端环境下 的适应性和生存机制。
在科学研究、工业生产、环境保护等领域具有广泛的应用前景。
超高压技术的应用领域
总结词
超高压技术在许多领域都有应用，如材料科学、化学 、生物学、地质学等。其应用包括合成新材料、纳米 材料制备、高纯度物质制备、生物医学应用等。
详细描述
超高压技术在许多领域都有广泛的应用。在材料科学 领域，超高压技术可用于合成新材料和制备纳米材料 ，如碳纳米管、纳米陶瓷等。在化学领域，超高压技 术可用于高纯度物质的制备，如高纯度气体、高纯度 液体等。在生物学领域，超高压技术可用于生物医学 应用，如细胞破碎、蛋白质结晶等。此外，超高压技 术还可应用于地质学领域，如地层分析、矿物分析等 。
04
高压技术与超高压技术的 未来发展
高压技术未来发展方向
01
02
03
能源领域应用
高压技术有望在能源领域 发挥更大作用，如高效氢 气储存、二氧化碳压缩等 。
超高压液压技术
超高压液压技术超高压液压技术是一种新兴的液压技术，通过利用高压液压来实现高效率、高精度的工作。
本文将从超高压液压技术的概念、应用领域、关键技术以及发展前景等方面进行详细探讨。
超高压液压技术是指通过使用工作介质压力超过100MPa的系统，在液压系统中实现高速、高精度、高可靠性的动作控制。
与传统的低压液压技术相比，超高压液压技术具有以下几个显著优点：首先，超高压液压技术能够实现更高的工作效率。
由于高压液体在流动时具有更高的能量密度，可以更快速地完成工作任务。
其次，超高压液压技术能够实现更高的工作精度。
高压液体在传递力量时具有更小的弹性，能够更准确地控制工作部件的运动位置。
此外，超高压液压技术还能够实现更高的可靠性。
高压液体在传动过程中更不容易泄漏，从而提高了系统的运行稳定性和寿命。
超高压液压技术在各个领域都有广泛的应用。
在航空航天领域，超高压液压技术能够实现飞行器的高速起落、舵机控制以及刹车系统等工作。
在机床制造领域，超高压液压技术可以实现高速、高精度的数控加工，提高生产效率和产品质量。
在模具制造领域，超高压液压技术能够实现快速的模具开合动作，提高模具的生产效率。
在冶金领域，超高压液压技术可以实现高精度的金属板材弯曲、拉伸等工作。
在石油化工领域，超高压液压技术能够实现高精度的流体控制，提高生产效率和产品质量。
超高压液压技术的关键在于高压液体的生成和传输。
目前常用的高压液体生成方式有液体泵、液体增压器和水压机等。
液体泵是通过转动机械泵来产生高压液体，具有体积小、结构简单的优点；液体增压器是通过利用低压液体对高压液体进行增压，适用于输出高流量的场景；水压机则是通过利用水的特性来产生高压，具有高压稳定的优点。
高压液体的传输则主要通过高压软管或高压管道进行，要求材料具有良好的耐压性能和密封性能。
超高压液压技术的发展前景非常广阔。
随着科技的不断进步和应用需求的提高，超高压液压技术将在更多领域得到应用。
例如，在医疗领域，超高压液压技术可以应用于手术机器人等高精度医疗设备中，提高手术的精确度和安全性。
超高压技术在发酵食品加工技术中的应用研究
超高压技术在发酵食品加工技术中的应用研究王莹莹发布时间：2021-12-09T05:30:55.077Z 来源：《时代建筑》2021年8月上作者：王莹莹[导读] 超高压技术是一项新型食品加工技术，在发酵食品加工中得到广泛的应用。
王莹莹 211003198301****41摘要：超高压技术是一项新型食品加工技术，在发酵食品加工中得到广泛的应用。
应用超高压技术加工食品可以致微生物死亡，从而影响酶的活性，改变物质之间的相互作用。
基于此，对超高压技术进行简单介绍，分析超高压技术在发酵食品加工技术中的具体应用。
关键词：超高压生产技术；发酵食品；加工技术1.超高压技术概述1.1超高压加工技术的作用机理所谓食品的压力加工, 是指将食品放入液体介质中,加100~1000MPa压力下作用一段时间后,如同加热一样使食品中的酶、蛋白质、淀粉等生物高分子物质分别失去活性、变性和糊化,同时致死以微生物为主的生物的过程。
超高压加工过程中,食品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,改变其空间结构,使之发生某些不可逆的变化,该过程也可被用来改善食品的组织结构或生成新型食品。
1.2超高压加工技术的特点与传统的热加工技术相比,具有显著的优越性:(1)加压后食品仍保持其原有的生鲜风味和营养成分;(2)加压处理后蛋白质的性状态及淀粉的糊化状态与加热处理亦有所不同,可以期待获得具有新物性的食品;(3)高压处理可以在保持食品原有风味条件下杀菌,这种食品可再经简单加热后食用,从而扩大半调理食品的用途;(4)压力加工可以同热加工组合进行,使食品加工过程多样化;(5)灭菌均匀,操作安全, 且较加热法耗能低;(6)高压处理过程是纯物理过程,有利于未来地球生态环境的保护。
(7)具有速冻及不冻冷藏效果。
(8)延长食品保质期。
2.超高压加工在食品中的应用2.1谷物及豆制品长期以来,谷物的加工都要经历很多热过程,并以此来提高消化性和消除过敏反应,但是营养物质的损失较为严重。
超高压输电技术
04
超高压输电技术 在智能电网、电 动汽车充电等领 域具有广泛的应 用前景。
超高压输电技术对未来能源结构和经济发展的影响
提高能源传输效率， 降低能源损耗
支持可再生能源的 发展，减少对化石
能源的依赖
促进区域间能源资 源的优化配置，提
高能源安全水平
带动相关产业的发 展，创造就业机会，
推动经济增长
结论
03
石油化工：用于石油、天 然气等能源的输送，提高 能源利用效率
冶金工业：用于电弧炉、 电解槽等设备的供电，提 高生产效率
02
采矿工业：用于矿山、隧 道等恶劣环境下的供电， 保障生产安全
04
新能源领域的应用
01
太阳能发电：将太阳能转化 为电能，通过超高压输电技 术进行远距离传输
02
风能发电：将风能转化为电 能，通过超高压输电技术进 行远距离传输
超高压输电技术的优势
0 传输距离远：能够实现长距离电 1 力传输，降低损耗
0 效率高：输电效率高，降低能源 3 损耗
0 环境友好：减少输电过程中的环 5 境污染和生态破坏
0 传输容量大：能够满足大规模电 2 力传输需求
0 投资成本低：与低压输电技术相 4 比，投资成本相对较低
超高压输电技术的局限性
01
技术进步：随着科 技的发展，超高压 输电技术将更加成 熟，传输效率更高。
02
应用领域：超高压 输电技术将广泛应 用于电力系统、新 能源等领域，推动 能源结构的优化和 转型。
03
成本降低：随着技 术的成熟和规模化 生产，超高压输电 技术的成本将逐渐 降低，使其更具竞 争力。
04
环保效益：超高压 输电技术有助于减 少能源损耗，降低 碳排放，对环境保 护具有积极意义。
超高压技术
2. 产生新的组织结构，不会产生异味 超高压处理可改变食品物质性质，改善食品 高分子物质的构象，获得新型物性的食品。超高 压会消除传统的热加工引起共价键的形成或破坏 所致的变色、发黄及加热过程出现的不愉快异味， 如热臭等弊端
④20世纪80年代，各国特别是日本开始对UHP杀菌技术进行系统研 究，结果表明，当压力达200Mpa微生物被灭活或杀死，500Mpa 蛋白质发生不可逆变性，600Mpa以上细菌芽孢才会杀死。
⑤20世纪90年代，一批UHP食品相继问世 1）日本明治屋食品厂于1991年4月推出UHP加工果酱等7个品种。 2）法国，1991年开始研究，1993年底推出UHP杀菌鹅肝小面饼， 是首次用该技术生产的商业化低酸性食品。 3）1992年，美国FMC公司、英国凯氏食品饮料公司开始建立商业 化的食品UHP杀菌工艺设备。
超高压迫使蛋白质的原始结构伸展，分子从有序 而紧密的构造转变为无序而松散的构造，或发生变 形，活性中心受到破坏，失去生物活性
高压破坏蛋白质胶体溶液，使蛋白质凝集，形 成凝胶 蛋白质经过超高压处理，不论在色泽、光泽、风 味、透明度上都取得了良好特性，同时在硬度、弹 性上也具有很好的特性 超高压可用于蛋白质的化学修饰以产生新的功能
7. 食品本身的组成和添加物
营养丰富环境中微生物的耐压性较强，蛋白质、 碳水化合物、脂类和盐分对微生物具有缓冲保护作 用，而且这些营养物质加速了微生物的繁殖和自我 修复功能 食品基质含有的添加剂组分对超高压灭菌影响 很大，如添加脂肪酸酯、蔗糖酯或乙醇等添加剂， 将提高加压杀菌的效果
超高压输电技术的应用
超高压输电技术的应用一、前言超高压输电技术是指用特殊材料和技术构成，超过1000千伏的高电压输送电力的一种方法。
随着电力供应和需求的不断增加，超高压输电技术的应用逐渐增多。
本文将从超高压输电技术的特点、原理、应用和发展前景等方面展开阐述。
二、超高压输电技术的特点1.输电损耗小超高压输电技术采用的是直流输电方式，不仅在输电距离上有很大的优势，而且损耗也相对较小。
输电距离越长，损耗越小。
2.占用土地面积小传统的输电线路需要很长的排列，因此占用的土地面积也相对较大。
而超高压输电线路削减了占地并且为直流输电，所以能够更加有效的减少占用土地的面积。
3.带电检修能力强超高压输电技术所采用的直流输电方式，可以不必停电进行实施，很大程度上提高了带电检修能力。
可以确保输电正常进行。
4.基础能力增强超高压输电线路的建设需求配合更改过得专业技术和严谨的设计，目的是能够确保正常之间运作更长时间。
除了制造性和安全性方面的绝对保障，还设计了配套的优化地布。
三、超高压输电技术的原理1.压缩超高压输电技术采用直流传输电力，可以将输送的电力压缩，保障输电传输的远程计量。
2.电抗调节电抗调节是超高压输电线路中重要的一步，它可以让成段线路的负载相等，不用增大线路电流，进一步减少负载损耗，避免线路的损伤。
3.滤波超高压输电线路中，需要选用合适的过滤器，避免电电压和电流频繁起伏，进一步保障电力输送质量。
四、超高压输电技术的应用1.供电超高压输电线路可以保障大范围、大电压的电能供给，在供电厂外的分布情况下减少负载流量，加快能源的进口和输送的节奏。
2.跨区除了保障供电外，超高压输电线路的另一个用途是在区域之间物流的无缝衔接。
在能够压缩电力的一起促进电力分配情况下实现，以达到跨越级数、跨区、跨国的实际应用效果。
3.矿山采矿传统矿业采用中压输电方式输送电力，随着优良矿产逐渐被开采殆尽，越来越多的矿业家应用超高压输电技术，在成本和效益中取得均衡。
超高压技术
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超高压技术加工设备
超高压装置的主要部分是
超高压容器和加压装置 （高压泵和增压器等）， 其次是一些辅助设施，包 括加热或冷却系统、监测
加压 设备
高压 容器
和控制系统及物料的输入 输出装置等。
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超高压容器
超高压容器通常为圆筒形，高压容器内介质
（压媒）一般为饮用水，最理想的介质为黏度不能
太高的油，一般以变压器油与煤油按3:1比例混合 ，既有一定黏度，对机器有用润滑作用，否则对活 塞的磨损比较大。 用于对食品等物料的处理时，传压介质可用水
第四，它改变了传统工艺，能够提高经济效益（如酱牛肉的传统加工工
艺中有一个细节需要三个半小时才能完成，而用超压技术只需要几分钟 就可以解决）。
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6.展望
超高压技术被人们称为当今世界十大类高科技之一, 它 无疑为食品加工提供了一个美好的开发应用前景, 超高压食 品的开发已被发达国家所重视, 当然还有相当多的课题需系
，当超高压设备的压力为100-600MPa时，一般可用
水作为传压介质；但当压力超过600MPa以上时，
一般宜采用油性传压介质。
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加压装置 加压装置主要指超高压泵和增压器，超高压泵
一般为电动液压泵，由柱塞泵、控制阀、油箱、电
机和仪表等组合成的一个独立的液压动力装置。
增压器为传压和增压的装置，它通过低压大直
压装置分离，可用超
加压泵和增压器产生
高压介质，并通过高 压配管将高压介质送 至超高压容器。
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按照处理过程和操作方式
1）间歇式超高压设备
大多数的超高压设备为间歇式，可处理液态、固态和不同大小
形状的物料. 间歇式超高压处理先将经过包装的物料装进容器内，然后将该
电力系统的超高压输电技术研究
电力系统的超高压输电技术研究随着工业化和城市化进程的加快，电力需求不断增长，电力系统中的输电技术也面临着更高的挑战。
为了满足电力需求的增长以及优化能源利用，超高压输电技术应运而生。
本文将探讨超高压输电技术的研究进展、优势和挑战。
超高压输电技术是指电压等级大于或等于1100千伏的输电系统。
相比传统的高压输电系统，超高压输电系统具有更高的输电距离和更大的电量传输能力，使电力能够从远距离的发电厂输送到远离城市的用户。
这种技术不仅能够提高电力系统的稳定性和可靠性，还能降低电力系统的线损和电能损耗，减少电网投资和用地需求。
超高压输电技术具有显著的经济和环境优势。
首先，超高压输电系统能够大量减少电力线路的数量和长度，减少了土地使用和线路建设的成本。
其次，超高压输电技术能够有效降低电力损耗，提高电力系统的能源利用率。
这对于资源紧缺的地区来说，尤为重要。
此外，超高压输电系统还能够减少对燃煤发电等传统能源的依赖，促进清洁能源的利用，降低温室气体的排放，对环境保护具有积极意义。
然而，超高压输电技术的研究和应用也面临一些挑战。
首先，由于超高压电力系统所运行的高电压和高电流，对设备和材料的要求更高，这对技术研发和设备生产提出了更高的要求。
其次，超高压输电线路的建设和维护需要大量的投资，特别是在跨越山脉、河流等复杂地形的情况下，更需要耗费大量的资源和时间。
此外，超高压输电线路的建设还面临一些政策和社会因素的考量，需要克服一系列的困难和障碍。
为了克服这些挑战，超高压输电技术的研究需要不断创新和突破。
首先，应该加大对超高压输电技术的基础研究力度，提高电力系统的稳定性、可靠性和安全性。
其次，应该加强对超高压输电设备和材料的研发，提高其性能和可靠性。
此外，应该进一步研究超高压输电线路的建设和维护技术，降低成本和提高效率。
最后，应该加强政策支持和社会宣传，促进超高压输电技术的应用和推广。
综上所述，超高压输电技术作为电力系统的一项重要技术，具有巨大的发展潜力和广阔的应用前景。
超高压直流输电技术及应用前景
超高压直流输电技术及应用前景随着电力事业的不断发展，越来越多的人开始关注超高压直流输电技术及其应用前景。
超高压直流输电技术是一种能够将电力从发电厂送入用电地点的最先进的技术，在当前环境下非常受到各方面关注，尤其是在大规模电力输送方面。
一、超高压直流输电技术的基本概念超高压直流输电技术是一种利用直流电传输电力的技术。
它是一种基于表面放电效应的电力输送技术，它的功率传输效率高，输送距离远。
超高压直流输电技术的另一个重要特点是可以通过额定的电流和电压来控制输电线路的容量和稳定性。
这种技术可以使电力在经济、安全、可靠和高效的前提下传输。
二、超高压直流输电技术的应用前景超高压直流输电技术的应用前景非常广阔。
例如，在能源方面，超高压直流技术可以传输风能、太阳能等能源；在城市电力建设方面，这种技术不仅可以解决能源短缺问题，还可以提高城市电力供应的可靠性和质量，为城市的经济发展提供有力支持。
超高压直流输电技术的应用还包括电力跨越、电力长输、电力战略调节和电力交易等。
特别是在跨国能源输送方面，如果使用超高压直流输电技术，将大大改善国家之间的能源互利合作，有助于提高地区和全球的电力供应的稳定性和质量。
最近，中国在洛杉矶和旧金山之间建设了一条直流输电线路，这是中国在美国建设的第一条电力输送线路，标志着中美能源互惠合作取得了新的进展。
三、超高压直流输电技术的环保优势超高压直流输电技术的环保优势也不容忽视。
首先，电力输送距离长，可以降低燃煤发电及其配套环保设施建设的成本和对环境造成的影响。
其次，它可以通过控制系统来减小对环境的影响。
例如，控制系统可以在传输时控制电压和电流的参数以适应环境变化，从而减少电力输送过程中的电磁辐射和磁场干扰。
同时，由于超高压直流输电的输电线路更加省空间和铁塔的数量较少，可以减少对环境的影响。
四、超高压直流输电技术的瓶颈与发展趋势超高压直流输电技术的研究和应用还面临着一些问题，例如DC-DC变换器的效率、输变电站的技术难点和安全问题等。
超特高压概述
内部过电压保护
• 电力系统内部过电压是指由于电力系统故障或者开关操作而引起电网 中电磁能量的转化，从而造成瞬时或持续时间较长的电压升高。 • 电力系统的内部过电压可分为操作过电压和暂时过电压。 • 对于特高压线路，当发生单相接地故障后，故障两端跳闸，其他相仍 在运行，由于相间电容和电感的存在，故障点仍有一定电流，成为潜 供电流，会产生潜供电弧；由于电容和电感，在原弧道会产生恢复电 压，从而增加了故障点自动熄弧的困难，导致自动重合闸失败。
安全系数：
导、地线的设计安全系数是指导、地线拉断力与导地线在弧垂最低 点的最大张力的比值：
K =TP / Tmax
其中：K为导、地线的设计安全系数， 为导、地拉断力（N）， 为导、地线在弧垂最低点的最大张力（N ）。最大张力通常出现在覆冰 、最低气温或最大风速运行工况下。 根据《110kV~750kV 架空输电线路设计规范》（GB50545-2010） 中要求，导、地线在 弧垂最低点的设计安全系数不应小于 2.5，悬挂点 的设计安全系数不应小于 2.25。地线的 设计安全系数不应小于导线的设 计安全系数。
特高压交流输电的关键技术
• • • • • 1、特高压电网的无功补偿及电压控制技术 2、特高压电网的内部过电压保护 3、外部过电压及其保护 4、特高压电网的绝缘配合 5、特高压架空输电线路的导线、金具与杆 塔
无功补偿及电压控制技术
• 特高压线路的一个显著特点是线路电容产生的无功功率很大。 在交流特高压输电线路输送功率较小时，并联电容产生的无功功率 大于串联阻抗消耗的无功功率，电网无功过剩过大，电压上升，危及设 备和系统的安全； 当发生不对称接地故障或三相甩负荷，线路上将产生工频过电压， 值越大，危害越大。
华中
华东
超高压技术简介
超高压技术简介
超高压技术又称高静压加工技术，是将食品原料包装后密封于超高压容器中，在一定压力（≥100 MPa）下加工适当的时间，杀灭细菌等微生物，同时使食品中的酶、蛋白质和淀粉等生物大分子改变活性、变性或糊化，以达到杀菌、钝酶和改善食品功能性质的一种新型食品加工技术。
超高压加工是一个物理过程，其基本效应是减少样品的体积（即是减少物质分子间、原子间的距离），从而使得物质的电子结构和晶体结构发生变化。
超高压处理只作用于对生物大分子立体结构有贡献的氢键、离子键和疏水键等非共价键，对维生素、色素和风味物质等小分子化合物的共价键无明显影响，因此较好地保持了食品原有的营养、色泽和风味。
这一加工过程遵循以下2个基本原理，一是Le Chtelier 原理。
该原理是指反应平衡朝着减小系统外加作用力影响的方向移动。
这意味着超高压处理将促使反应朝着体积减小的方向移动，包括化学反应平衡以及分子构象的可能变化。
二是帕斯卡原理。
根据帕斯卡原理，在超高压加工过程中，液体压力可以瞬间均匀地传递到整个样品，与样品的尺寸和体积无关，因此整个样品受到均匀的处理，不存在压力梯度。
超高压技工技术
传统意义上，应用最为广泛的食品加工技术是以热处理为核心的食品加工技术。
与食品加工相关的法律法规，安全规程及生产设备也都是以食品的热处理加工技术为基础来制定和生产的。
使用该技术处理食品虽然可以有效的杀灭食品中的细菌、微生物，但是在高温处理过程中食品的物质结构遭到破坏，造成其营养成分的流失，味道、口感的改变。
而超高压技术在食品上的应用解决了如何在食品加工中保持食品的口感和营养这一难题。
利用超高压食品加工技术可以有效的保障食品安全，保留食品原有的口感，防止营养成分的流失。
该技术已在美国、西班牙、日本等国商业化应用，我国也在逐步发展这一技术。
然而超高压食品加工中的关键环节超高压食品加工设备的研究生产在我国还处于起步阶段。
同时，由于面临技术规范的缺失、现有技术水平的不足，我国超高压食品加工技术的发展面临诸多问题。
一、超高压容器的材质问题。
超高压容器的设计需要考虑设备的工作压力、工作温度、循环次数及结构特点等。
由于超高压容器需承受高于100Mpa以上的压力，其用钢需要保证较高的屈服强度和抗拉强度。
由于容器在使用过程中会受到一定的压力冲击，材料同时需要保持一定的韧性储备，以便抵抗使用过程中的冲击载荷。
材料强度的提高往往伴随着韧性和塑性的降低，一味地提升材料的强度而忽略其塑性和韧性将导致材料产生断裂的危险。
另外，超高压容器在工业生产应用中会经历较高的循环次数，材料应具备较高的疲劳强度，保证在使用过程中的耐疲劳性。
还需指出的是，该产品应用于食品加工行业，所以容器应有一定的抗腐蚀能力，防止加工食品包装破裂造成的压力介质污染对容器的腐蚀。
容器在使用一段时间后还应及时进行内部的清洁和消毒处理，为方便容器的清洁，还应使容器的表面具有一定的光洁度。
二、超高压设备的工艺问题。
超高压设备的设计制造问题主要集中在超高压容器及其框架的设计制造。
根据设计压力和材料的不同，可以选取不同的容器结构。
常见的典型结构有：单层厚壁容器、多层缩套容器、绕丝式筒体、剖分式筒体、压力夹套式容器、综合式容器。
超高压技术
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。
了德、美、英、法等欧美国家及南朝鲜的高度重视。它们
先后投入巨资对高压食品的加工原理、方法、技术细节及 应用前景开展了广泛而深入的研究。
美国已将超高压技术列为21世纪食品加工、包装
的主要研究项目，并已有小规模工业化生产。目前，国
外超高压技术已在果酱、果汁、含果肉的果冻、豆浆、 乳蛋白制品、鱼糜鱼糕、鱼肉制品、牛肉制品、甲壳类
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50.6625 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
包、玻璃瓶等。
5、UHP对食源性微生物的致死或抑制作用 ● G-微生物较G+微生物对压力敏感；杆菌比球菌对压力
敏感；对数期微生物较生长期微生物对压力敏感。 ● 不同种属微生物对压力敏感程度不同，施压过程提高温 度或常温条件下提高压力则这种差异会减小。 ● 食品中的微生物细胞较缓冲液中的细胞更耐压。 ● 超高压处理过程PH值低、水分活度高及添加防腐剂有助 于杀菌抑菌。 ● 微生物的存活率随压力、温度的提高而降低，而受压力 作用时间的影响较小。
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3、超高压技术的现状
❖ 日本、美国等一些发达国家在高压加工装置的定 型化、标准化、实现批量生产等方面取得了一些 新成就；
❖目前国际上供应商业化UHP 设备的公司主要有： 美国Avure Technologies 公司和Elmhurst Research公司、西班牙NC Hyperbaric 公司、法 国Alstom 公司、日本Kobelco 公司、荷兰Stork Food & Dairy Systems B.V.公司、瑞典ABB公司 和德国Uhde 等。
❖国内：超高压技术在农产品加工中应用还处于起
步阶段，超高压技术和超高压装置研制与国外相 比存在较大差距，其在食品上的应用还缺乏系统 研究。 ❖ 近年来，国内的部分高校（中国农业大学、江苏 大学等）和科研院所对超高压技术的应用进行了 实验室研究，但实现工业化还遥遥无期。
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1、超高压技术的概念
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2、超高压技术的特点
❖ 在超高压条件下，生物体内高分子立体结构中的 氢键、离子键、疏水相互作用等非共价键结合发 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，微生物生命活动停 止而死亡。
在100MPa下，E.coli的天冬氨酸酶失活；琥珀酸脱氢 酶经20MPa高压即失活；蚁酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶、琥 珀酸脱氢酶对高压的反应也很敏感。
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1.超高压杀菌原理
（2）影响细胞形态
❖ 细胞外形变长、质壁分离、细胞壁变厚及细胞膜消 失、细胞质出现网状区域、核糖体数目减少、细胞分裂 减慢等。 ❖ 但当压力超过某一点时，细胞形态发生不可逆变化。
德国、法国、澳大利亚等国家得到了稳定的发 展（果蔬产品及畜产品等）； ❖日本的超高压米饭；美国（avomex）的鳄梨制 品、胡萝卜汁、苹果汁、蒜泥、芒果酱以及诸 多肉制品等；欧洲的火腿制品、系列果汁及鲜 切水果等； ❖目前，全世界每年加工的超高压食品超过13万 吨… …
主要内容
1 超高压技术概述 2 超高压杀菌 3 超高压对食品品质的影响 4 小结与展望 5 附表
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第一节：超高压技术概述
1、超高压技术的概念 2、超高压技术的特点 3、超高压技术的现状
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1、超高压技术的概念
❖ 超高压技术是20世纪90年代由日本首创的杀菌方 法，是指利用压力媒介(食用油、甘油、油与水的 混合液) 使食品在极高的压力(＞100MPa, Resato International 公司和Stansted Fluid Power公司生产的超高压试验机最高压力均已到 达1400MPa，温度控制范围-20℃- 150℃ )下产 生蛋白质变性、酶失活、细胞破碎等变化，从而杀 灭微生物的一种新型杀菌技术。
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3、超高压技术的现状
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第二节：超高压杀菌
1、超高压杀菌原理 2、影响超高压杀菌的因素
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1.超高压杀菌原理
（1）影响细胞内酶活力
❖ 超高压会引起微生物细胞内主要酶系的失活； ❖ 通过影响微生物体内的酶，进而对微生物基因机 制产生影响，导致由酶参与的DNA复制和转录步骤会 因酶失活而中断。
丝衣霉：70℃/700Mpa/60min
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1.超高压杀菌原理
（3）影响微生物基因的表达和蛋白质合成
❖ 啤酒酵母：产生四倍体； ❖ 嗜热甲烷球菌、埃希氏大肠杆菌：产生诱导蛋白； ❖ 单核李斯特氏菌、伤寒沙门氏菌：核物质凝结； ❖ 大肠杆：酸类物质沉淀（HPLC）、遗传物质凝集
❖ 细菌： 150MPa处理后溴乙锭进入胞内与DNA 结合；500MPa处理后未发现上述现象；超高压处 理后胆盐和NaCl进入细胞；菌体胞外的ATP浓度 增加… …
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（5）细胞内容物的泄漏
1.超高压杀菌原理
❖ 细菌悬液：400-600MPa处理，金属离子（ Zn2+ 、 Fe2+ 、 Mg2+ 、 Ca2+等）浓度达CK的10倍以上， RNA类似物浓度约为CK的20倍。
❖ 蛋白质氨基酸的缩氨结合、维生素、香气成分等 低分子化合物是共价键结合，在超高压条件下得 以完整保留。
❖ 超高压处理在杀菌钝酶的同时，最大限度的保持 了食品的风味与营养物质。
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3、超高压技术的现状
❖国外：超高压技术的商业化应用在美国、日本、
成块,胞浆RNA外泄,胞浆内部分区域没有核糖体,而 且出现了密度斑（核糖体亚单位或胞浆蛋白质聚集， 发生在细胞静止期和对数生长中期）。
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1.超高压杀菌原理
（4）影响细胞壁、细胞膜的通透性
➢ 细胞膜主要由磷脂和蛋白质分子组成，主要通过
氢键和疏水键维持结构。 ➢ 高压下，膜蛋白与膜脂质结合能力降低，细胞膜 通透性增大；
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3、超高压技术的现状
半连续式超高压设备 用于处理液态物料（果汁）
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3、超高压技术的现状
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3、超高压技术的现状
20-40MPa能使较大细胞的细胞壁发生松解，100MPa导 致其断裂，200MPa的压力下细胞壁遭到破坏。
细胞内溶物的紊乱或外泄
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1.超高压杀菌原理
❖ 双形热带念珠菌：200MPa下,细胞壁遭到破坏,细 胞亚显微结构发生变化,线粒体受到不同程度的损伤, 核膜孔张开；