由于超高压技术在微观环境下的应用研究难度较高，在研究过程中遇到了无法解决的难题，因此，本研究从水产品入手，从宏观角度先对超高压技术的作用机理进行研究，以期待对微观对象的研究提供一定的基础。 课题依托以扇贝为研究对象，对扇贝持水率、TVB-N、菌落总数、质构和色差等品质指标的测定；利用拉曼光谱和扫描电镜等手段，分析了超高压作用下扇贝界面闭壳肌和贝壳结构的变化引起的力学性能及界面状态变化，以弹性力学为依据，闭壳肌微元为研究对象，进行了受力分析，构造了不同界面状态下的本构方程，并利用有限元分析软件分析了不同界面条件下界面失效所需的屈服应力。 分析发现，超高压作用对闭壳肌蛋白质的主链结构和侧链结构产生了比较大的影响，扇贝界面闭壳肌的二级结构、氨基酸残基侧链的状态及二硫键构象发生变化，且保压时间越长越明显，尤其对200MPa的压力最敏感，蛋白质结构变化改变了纤维的弹性和界面的状态；根据超高压作用下扇贝界面闭壳肌和贝壳的结构变化引起的力学特性变化，建立了扇贝闭壳肌的平衡方程、几何方程和本构方程，在将闭壳肌看作轴对称体的前提下对所建立的方程进行了求解，得出闭壳肌在径向、环向和轴向的应力分布为σr=σθ=P，σz=2(2-ν)P/(2ν-1)，剪切应力τzr=0，真实扇贝界面要远比假设条件复杂，为了简化计算过程，利用有限元的仿真分析的方法，得到了不同界面状态下的应力分布规律，结果表明；当振幅不变、起伏周期小于闭壳肌的直径或者闭壳肌母线与参考水平面的夹角逐渐减小时，界面更容易屈服和失效。经过分析，扇贝界面屈服的最大应力约为247 MPa，且整个界面失效过程是从界面外缘逐渐向中心蔓延。 综上所述，超高压技术能够满足扇贝产品加工过程中高效卫生的生产要求，研究过程中，首次从界面力学的角度对超高压作用引起的界面失效进行了分析，所建立的力学模型和仿真分析结果与参数优化结果也比较一致，说明对扇贝界面的力学分析结构比较合理，旨在为食品超高压产业化发展和装备的智能优化提供理论基础。

哈尔滨商业大学

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