تعتبر صناعة المواد الغذائية من أبسط الصناعات المعيشية للناس، وهي تستمر في "التطور" مع زيادة احتياجات الإنسان. إن اختيار الإنسان للطعام هو الحاجة الأساسية للغذاء. ومع ذلك، في كثير من الأحيان، لا تستطيع خصائص الطعام نفسه تلبية احتياجات المعالجة الحديثة، الأمر الذي يتطلب التعديل والمعالجة. لعبت تكنولوجيا المعالجة الفيزيائية، دون تغيير جوهرها، دورًا مهمًا في صناعة الأغذية.
تقنية التجويف هي تقنية معالجة فيزيائية للأغذية، والتي تستخدم قوة التأثير القوية الناتجة عن انهيار فقاعات التجويف لتعزيز تأثير التآكل النفاث. أثناء عملية التجويف، فإن اللحظة التي تنهار فيها فقاعة التجويف ستنتج درجة حرارة عالية وضغطًا عاليًا لحظيًا للغاية، مصحوبة بموجات صدمية قوية، ونفاثات دقيقة، واضطراب، وقوى قص عالية، والتي ستغير هيكل المادة وتغيير هيكل المنتج. خصائص المعالجة، مثل الذوبان، والاستحلاب، والريولوجيا، وما إلى ذلك. بالإضافة إلى آلية التجويف، فإن تكنولوجيا التجويف لديها أيضًا آلية حرارية وآلية ميكانيكية. في الوقت الحاضر، هناك نوعان رئيسيان من التطبيقات الشائعة، أحدهما هو تكنولوجيا الموجات فوق الصوتية والآخر هو تكنولوجيا التجويف الهيدروليكي.
تكنولوجيا التجويف بالموجات فوق الصوتية
الموجات فوق الصوتية هي موجة صوتية بتردد أكبر من 20 كيلو هرتز، والتي تشكل الاهتزاز الميكانيكي لجزيئات الوسائط في الوسط، مما يسبب تفاعل الموجة الصوتية والوسط. عندما تتجاوز المسافة الجزيئية للسائل المسافة الجزيئية الحرجة للسائل، تتشكل الثقوب، وستكون الثقوب في حالة تذبذب مستمر تحت تأثير الموجات الصوتية) أو تنهار. عندما تتقلص فقاعة التجويف العابر بشكل ثابت حتى تنهار، فإن المساحة الصغيرة للغاية حول فقاعة التجويف يمكن أن تولد درجة حرارة عالية وضغطًا عاليًا، مصحوبة بموجات صدمية قوية، وبالتالي تنتج تأثيرات فيزيائية وكيميائية خاصة.
تكنولوجيا التجويف الهيدروليكي
التجويف الهيدروليكي يعني أنه عندما يمر السائل عبر عنصر الخانق (مثل لوحة الفتحة، الفنتوري، وما إلى ذلك)، بسبب إعاقة العنصر للسائل، يصبح معدل تدفق السائل أكبر وينخفض الضغط. عندما ينخفض ضغط السائل إلى ضغط بخار مشبع أو حتى ضغط سلبي، بسبب وجود قلوب غازية صغيرة غير قابلة للذوبان داخل السائل، يتبخر السائل ويولد عدد كبير من فقاعات التجويف. مع الانتعاش السريع للضغط حول السائل، تنفجر فقاعات التجويف على الفور، بحيث تتغير خصائص المواد ذات الصلة. من خلال عمليات توليد وتدمير فقاعات التجويف المتعددة، يمكن للمادة تحقيق التأثير المطلوب. أداء تقنية التجويف الهيدروليكي يشبه أداء الموجات فوق الصوتية. قوتها أقل من الموجات فوق الصوتية، ولكن معدل التجويف وكفاءة الطاقة أعلى من الموجات فوق الصوتية.
تأثيرات التجويف بالموجات فوق الصوتية والتجويف الهيدروليكي هي نفسها، ولكن هناك اختلافات في سيناريوهات التطبيق. من حيث التطبيق، فإن التجويف بالموجات فوق الصوتية لديه نطاق تطبيق أوسع، في حين أن التجويف الهيدروليكي ينطبق فقط على المواد "السائلة". لقد تطورت تكنولوجيا التجويف بسرعة في السنوات الأخيرة. يتم تحويل العديد من الأساليب الجديدة مثل التجويف الضوئي وتجويف الجسيمات إلى إنتاجية فعلية. ومن المتوقع أن تصبح واحدة من طرق المعالجة الهامة في صناعة المواد الغذائية في المستقبل.
التوسع: معدات الأغذية بالموجات فوق الصوتية-آلة قطع الكعكة بالموجات فوق الصوتية في تطبيق الموجات فوق الصوتية في صناعة المواد الغذائية.
