U procesu rezanja često se susrećemo sa mnogim problemima, kao što su tačnost rezanja, stabilnost fizičkih svojstava finalnog proizvoda, glatkoća površine rezanja, poteškoće odvajanja rezača od materijala, te odvajanje površine rezača i materijala prilikom odvajanja Količina zaostalih materijala u tvrdim uređajima. Kada karakteristike materijala nisu jasne, teško nam je ispuniti gore navedene zahtjeve.
Na primjer, za materijale visoke tvrdoće, jake lomljivosti i jakog viskoziteta, tradicionalnu metodu rezanja je teško dovršiti. Kako se povećava nesigurnost materijala proizvoda, teškoća rezanja postaje sve teža. Ultrazvučno rezanje hrane je optimizacija tradicionalnog rezanja. Ultrazvučno rezanje hrane ne samo da povećava brzinu rezanja, već i čini veliki napredak u poboljšanju strukture, oblika i performansi hrane.
Iako za većinu proizvoda, ultrazvučno rezanje hrane može smanjiti silu rezanja potrebnu za proces rezanja, ali za neke proizvode se uzima u obzir i materijal. Obično je faktor rezanja između 0,1-1,0. Ako proučavate makro strukturu i mehanička svojstva hrane u procesu rezanja, razmotrite vrste materijala za rezanje hrane. Stoga razlikujemo sljedeće tri vrste materijala.
1. Za ujednačene i guste materijale, kao što su hrana sa visokim sadržajem masti, sir, itd. Ove namirnice karakteriše neporozna i kompaktna struktura. U tradicionalnom procesu rezanja često se stvara veliko trenje, a veličina trenja je povezana s viskozitetom materijala. Ultrazvučno rezanje može smanjiti silu interakcije između rezača i materijala tokom procesa rezanja, čime se izbjegava plastična deformacija. S druge strane, potrošnja energije ove kompaktne i neporozne strukture tokom procesa rezanja također se značajno povećava.
2. Za poroznu hranu, kao što su hljeb, kolači, marshmallows i druge namirnice slične strukture, njihova zajednička karakteristika je struktura nalik na sunđer sa više rupa. Štaviše, vrlo je lako stisnuti i deformisati. Ako se koristi tradicionalni alat za rezanje, može doći samo do dijela pukotine. Ako se dalje isječe, bit će iskrivljena ili slomljena. Ali ako koristite ultrazvučno rezanje, postići ćete dobre rezultate. Budući da ultrazvučno rezanje može smanjiti trenje koje nastaje tokom procesa rezanja, rad rezanja se može završiti sa malom silom rezanja. Konačno se postiže uredna i glatka površina rezanja. U poređenju sa rezanjem gustih materijala, uticaj trenja na proces rezanja tokom rezanja poroznih materijala je relativno mali. Zato što je stvarna površina kontakta između rezača i materijala tokom rezanja mnogo manja od geometrijske površine materijala. Osim toga, u procesu ulaska alata u materijal, porozni materijal zahtijeva više energije nego gusti materijal.
3. Sva životinjska i biljna tkiva su u obliku ćelije, različitih veličina ili sastava. Zbog stvaranja filma za podmazivanje i visokog sadržaja vode, otpor trenja nije važan tokom rezanja. Krutost krutih materijala određuje silu rezanja. Za većinu biljnih tkiva, potrebna sila rezanja je značajno smanjena ultrazvučnom ekscitacijom. Ali kod čvrstih filamentnih struktura (kao što je mesno tkivo) mogu se pojaviti neki problemi. Ovo zahtijeva glazuru, prethodno naprezanje ili kuhanje kako bi se struktura pravilno očvrsnula. Ovim tretmanima može se postići svrha smanjenja otpora rezanja.
