Die Lebensmittelindustrie ist die grundlegendste Lebensgrundlage der Menschen und „entwickelt“ sich mit der Zunahme der menschlichen Bedürfnisse ständig weiter. Die Wahl der Nahrung durch den Menschen ist das wesentliche Nahrungsbedürfnis. Allerdings können die Eigenschaften von Lebensmitteln selbst oft nicht den Anforderungen der modernen Verarbeitung gerecht werden, was eine Modifikation und Verarbeitung erfordert. Ohne ihr Wesen zu verändern, hat die physikalische Verarbeitungstechnologie in der Lebensmittelindustrie eine wichtige Rolle gespielt.
Die Kavitationstechnologie ist eine physikalische Verarbeitungstechnologie für Lebensmittel, die die starke Aufprallkraft nutzt, die durch das Kollabieren von Kavitationsblasen entsteht, um den Strahlerosionseffekt zu verstärken. Während des Kavitationsprozesses erzeugt der Moment, in dem die Kavitationsblase kollabiert, lokal extrem hohe Temperaturen und hohen Druck, begleitet von starken Stoßwellen, Mikrostrahlen, Turbulenzen und hohen Scherkräften, die die Struktur des Materials und die Struktur des Produkts verändern. Verarbeitungseigenschaften wie Löslichkeit, Emulgierung, Rheologie usw. Neben dem Kavitationsmechanismus verfügt die Kavitationstechnologie auch über einen thermischen Mechanismus und einen mechanischen Mechanismus. Derzeit gibt es zwei Haupttypen gängiger Anwendungen: die Ultraschalltechnologie und die hydraulische Kavitationstechnologie.
Ultraschallkavitationstechnologie
Ultraschall ist eine akustische Welle mit einer Frequenz von mehr als 20 kHz, die die mechanische Schwingung der Medienpartikel im Medium erzeugt und dadurch die Wechselwirkung der akustischen Welle und des Mediums verursacht. Wenn der molekulare Abstand der Flüssigkeit den kritischen molekularen Abstand der Flüssigkeit überschreitet, bilden sich Löcher, und die Löcher befinden sich unter der Wirkung von Schallwellen in kontinuierlicher Schwingung) oder kollabieren. Wenn die transiente Kavitationsblase adiabatisch schrumpft und kollabiert, kann der extrem kleine Raum um die Kavitationsblase herum hohe Temperaturen und hohen Druck erzeugen, begleitet von starken Stoßwellen, was zu besonderen physikalischen und chemischen Effekten führt.
Hydraulische Kavitationstechnologie
Hydraulische Kavitation bedeutet, dass, wenn eine Flüssigkeit durch ein Drosselelement (z. B. eine Blende, Venturi usw.) strömt, aufgrund der Behinderung des Elements für die Flüssigkeit die Flüssigkeitsdurchflussrate größer wird und der Druck abnimmt. Wenn der Flüssigkeitsdruck aufgrund der Existenz winziger unlöslicher Gaskerne im Inneren der Flüssigkeit auf gesättigten Dampfdruck oder sogar Unterdruck reduziert wird, verdampft die Flüssigkeit und erzeugt eine große Anzahl von Kavitationsblasen. Mit der schnellen Wiederherstellung des Drucks um die Flüssigkeit herum platzen die Kavitationsblasen sofort und erlöschen, so dass sich die Eigenschaften verwandter Materialien ändern. Durch mehrere Vorgänge zur Erzeugung und Zerstörung von Kavitationsblasen kann das Material den gewünschten Effekt erzielen. Die Leistung der hydraulischen Kavitationstechnologie ähnelt der der Ultraschallwelle. Seine Stärke ist geringer als die von Ultraschallwellen, aber seine Kavitationsrate und Energieeffizienz sind höher als die von Ultraschallwellen.
Die Auswirkungen von Ultraschallkavitation und hydraulischer Kavitation sind die gleichen, es gibt jedoch Unterschiede in den Anwendungsszenarien. Hinsichtlich der Anwendung hat die Ultraschallkavitation ein breiteres Anwendungsspektrum, während die hydraulische Kavitation nur auf „flüssige“ Materialien anwendbar ist. Die Kavitationstechnologie hat sich in den letzten Jahren rasant weiterentwickelt. Viele neuartige Methoden wie Lichtkavitation und Partikelkavitation werden in tatsächliche Produktivität umgewandelt. Es wird erwartet, dass es in Zukunft zu einem der wichtigsten Verarbeitungsverfahren in der Lebensmittelindustrie werden wird.
Erweiterung: Ultraschall-Lebensmittelgeräte-Ultraschall-Kuchenschneidemaschine in der Ultraschallanwendung in der Lebensmittelindustrie.
