Η βιομηχανία τροφίμων είναι η πιο βασική βιομηχανία βιοπορισμού των ανθρώπων και συνεχίζει να «εξελίσσεται» με την αύξηση των ανθρώπινων αναγκών. Η επιλογή τροφής από τον άνθρωπο είναι η ουσιαστική ανάγκη για τροφή. Ωστόσο, πολλές φορές οι ιδιότητες των ίδιων των τροφίμων δεν μπορούν να καλύψουν τις ανάγκες της σύγχρονης επεξεργασίας, η οποία απαιτεί τροποποίηση και επεξεργασία. Χωρίς να αλλάζει η ουσία της, η τεχνολογία φυσικής επεξεργασίας έχει παίξει σημαντικό ρόλο στη βιομηχανία τροφίμων.
Η τεχνολογία σπηλαίωσης είναι μια τεχνολογία φυσικής επεξεργασίας τροφίμων, η οποία χρησιμοποιεί την ισχυρή δύναμη κρούσης που δημιουργείται από την κατάρρευση των φυσαλίδων σπηλαίωσης για να ενισχύσει το φαινόμενο της διάβρωσης του πίδακα. Κατά τη διαδικασία της σπηλαίωσης, η στιγμή που η φυσαλίδα σπηλαίωσης καταρρέει θα δημιουργήσει τοπική ακραία στιγμιαία υψηλή θερμοκρασία και υψηλή πίεση, συνοδευόμενη από ισχυρά κρουστικά κύματα, μικροεκτόξευση, αναταράξεις και μεγάλες δυνάμεις διάτμησης, που θα αλλάξουν τη δομή του υλικού και θα αλλάξουν τη δομή του προϊόντος. Χαρακτηριστικά επεξεργασίας, όπως διαλυτότητα, γαλακτωματοποίηση, ρεολογία κ.λπ. Εκτός από τον μηχανισμό σπηλαίωσης, η τεχνολογία σπηλαίωσης έχει επίσης θερμικό μηχανισμό και μηχανικό μηχανισμό. Επί του παρόντος, υπάρχουν δύο κύριοι τύποι κοινών εφαρμογών, ο ένας είναι η τεχνολογία υπερήχων και ο άλλος η τεχνολογία υδραυλικής σπηλαίωσης.
Τεχνολογία σπηλαίωσης υπερήχων
Ο υπέρηχος είναι ένα ακουστικό κύμα με συχνότητα μεγαλύτερη από 20 kHZ, το οποίο σχηματίζει τη μηχανική δόνηση των σωματιδίων του μέσου στο μέσο, προκαλώντας έτσι την αλληλεπίδραση του ακουστικού κύματος και του μέσου. Όταν η μοριακή απόσταση του υγρού υπερβαίνει την κρίσιμη μοριακή απόσταση του υγρού, σχηματίζονται οπές και οι οπές θα βρίσκονται σε συνεχή ταλάντωση υπό τη δράση ηχητικών κυμάτων) ή θα καταρρεύσουν. Όταν η παροδική φυσαλίδα σπηλαίωσης συρρικνώνεται αδιαβατικά για να καταρρεύσει, ο εξαιρετικά μικρός χώρος γύρω από τη φυσαλίδα σπηλαίωσης μπορεί να δημιουργήσει υψηλή θερμοκρασία και υψηλή πίεση, που συνοδεύονται από ισχυρά κύματα κρούσης, παράγοντας έτσι ειδικά φυσικά και χημικά αποτελέσματα.
Τεχνολογία υδραυλικής σπηλαίωσης
Υδραυλική σπηλαίωση σημαίνει ότι όταν ένα ρευστό διέρχεται από ένα στοιχείο πεταλούδας (όπως μια πλάκα στομίου, βεντούρι κ.λπ.), λόγω της απόφραξης του στοιχείου στο ρευστό, ο ρυθμός ροής του υγρού γίνεται μεγαλύτερος και η πίεση μειώνεται. Όταν η πίεση του υγρού μειώνεται σε κορεσμένη πίεση ατμών ή ακόμη και σε αρνητική πίεση, λόγω της ύπαρξης μικροσκοπικών πυρήνων αδιάλυτων αερίων μέσα στο ρευστό, το υγρό εξατμίζεται και δημιουργεί μεγάλο αριθμό φυσαλίδων σπηλαίωσης. Με την ταχεία ανάκτηση της πίεσης γύρω από το υγρό, οι φυσαλίδες σπηλαίωσης σκάνε αμέσως. Σβήνουν, έτσι ώστε να αλλάζουν τα χαρακτηριστικά των σχετικών υλικών. Μέσω πολλαπλών εργασιών δημιουργίας και καταστροφής φυσαλίδων σπηλαίωσης, το υλικό μπορεί να επιτύχει το επιθυμητό αποτέλεσμα. Η απόδοση της τεχνολογίας υδραυλικής σπηλαίωσης είναι παρόμοια με αυτή του υπερηχητικού κύματος. Η δύναμή του είναι χαμηλότερη από αυτή του υπερηχητικού κύματος, αλλά ο ρυθμός σπηλαίωσης και η ενεργειακή του απόδοση είναι υψηλότερες από εκείνες των υπερηχητικών κυμάτων.
Τα αποτελέσματα της σπηλαίωσης με υπερήχους και της υδραυλικής σπηλαίωσης είναι τα ίδια, αλλά υπάρχουν διαφορές στα σενάρια εφαρμογής. Όσον αφορά την εφαρμογή, η σπηλαίωση με υπερήχους έχει μεγαλύτερο εύρος εφαρμογής, ενώ η υδραυλική σπηλαίωση εφαρμόζεται μόνο σε «υγρά» υλικά. Η τεχνολογία σπηλαίωσης έχει αναπτυχθεί ραγδαία τα τελευταία χρόνια. Πολλές νέες μέθοδοι, όπως η σπηλαίωση φωτός και η σπηλαίωση σωματιδίων, μετατρέπονται σε πραγματική παραγωγικότητα. Αναμένεται να γίνει μια από τις σημαντικές μεθόδους επεξεργασίας στη βιομηχανία τροφίμων στο μέλλον.
Επέκταση: Εξοπλισμός Τροφίμων Υπερήχων-Μηχανή κοπής κέικ με υπερήχους στην Εφαρμογή Υπερήχων στη Βιομηχανία Τροφίμων.
