近年来,高压技术越来越广泛地应用于食品的杀菌、储藏和功能性食品的开发。食品的高压低温处理技术具有节能、环保及保鲜的特点,越来越受到广大食品研究者的关注。目前针对高压低温处理技术的基础研究还不够深入,高压低温处理机理的认识尚不全面,某些现象尚不能给出合理的解释,这将在一定程度上阻碍了高压低温处理技术的开发与应用。本文自行设计了一套高压低温实验装置,利用高压低温协同作用,选择具有代表性的植物源食品和动物源食品进行了高压冻结、解冻实验研究；并通过对食品在高压冻结和解冻过程中的相行为的模拟计算,对高压冻结和解冻过程中的热力学特性有了深入的认识。本论文的主要研究工作及所形成的主要结果与结论如下：(1)自行设计并组建了一套食品高压低温处理装置。该装置设计温度-40℃,设计压力700MPa。利用该装置进行了食品的高压低温冻结与解冻实验研究。实验研究对象以马铃薯、薯蓣和白萝卜为典型代表的植物源食品,以鱼肉、猪肉和羊肉为典型代表的动物源食品。(2)对于水的压力辅助冻结和压力转移冻结的实验,研究了水在高压作用下的过冷和亚稳态现象,为正确设计食品的高压冻结和解冻过程提供了依据。(3)对食品的压力辅助冻结和转移冻结过程进行了实验研究,揭示了食品相变平台时间与冻结效果的关系。食品在压力辅助冻结过程随操作压力增加,相变平台时间延长,冰晶尺寸增大,组织结构破坏较大；而在压力转移冻结过程随操作压力的增加,相变平台时间缩短,冻结速度加快,组织结构保存完整。结果表明：压力辅助冻结过程不适宜于食品储藏,而压力转移冻结过程在食品储藏过程中具有独特优势；同时通过压力辅助冻结实验分析了不同样品在高压下亚稳态现象的规律,从而能更好地确定转移冻结实验的过冷度。(4)以处理过程中样品的相变平台时间及处理后的汁液损失率、微观组织和质地情况为指标,考察不同冻结和解冻过程对食品的处理效果。压力辅助解冻能有效减少相变时间、降低汁液损失和保护食品解冻品质；压力转移冻结与压力辅助解冻的组合处理方式,更有助于保护食品的质量,减少汁液损失率及营养流失,提高食品颜色、口感和风味；确定了不同样品最佳冻结与解冻工艺。(5)以有限长圆柱为研究对象,选用以把相变过程的潜热释放转化为显热容为特点的显热容法统一模型,模拟了猪肉在常压和高压下的解冻过程,考察了相变点降低、潜热降低以及样品尺寸等对于相变时间的影响。结果表明：压力辅助解冻能够显著缩短相变时间,潜热降低能一定程度上缩短相变时间,但相变点降低导致的温差加大是相变时间缩短的主要因素；随着样品尺寸增大,相变时间延长,压力导致的缩短效应随样品尺寸的增加更加显著：解冻时间与处理压力之间具有二次关系。(6)利用焓的连续性,选择焓模型模拟研究了样品压力转移冻结过程相行为,预测了不同冻结压力下相变平台时间、冻结时间及瞬时冰率。结果表明：在压力转移冻结过程中,随压力的升高冻结时间及相变平台时间缩短,操作时间随预冷温度的降低而延长：瞬时冰率随释放压力的增加而增大。