Στη διαδικασία κοπής, συναντάμε συχνά πολλά προβλήματα, όπως η ακρίβεια κοπής, η σταθερότητα των φυσικών ιδιοτήτων του τελικού προϊόντος, η ομαλότητα της επιφάνειας κοπής, η δυσκολία διαχωρισμού του κοπτικού από το υλικό και ο διαχωρισμός της επιφάνειας κοπής και του υλικού κατά τον διαχωρισμό. Όταν τα χαρακτηριστικά των υλικών δεν είναι ξεκάθαρα, είναι δύσκολο για εμάς να ανταποκριθούμε στις παραπάνω απαιτήσεις.
Για παράδειγμα, για υλικά με υψηλή σκληρότητα, ισχυρή ευθραυστότητα και ισχυρό ιξώδες, η παραδοσιακή μέθοδος κοπής είναι δύσκολο να ολοκληρωθεί. Καθώς η αβεβαιότητα των υλικών του προϊόντος αυξάνεται, η δυσκολία της εργασίας κοπής γίνεται όλο και πιο δύσκολη. Η κοπή τροφίμων με υπερήχους είναι μια βελτιστοποίηση της παραδοσιακής κοπής. Το σχίσιμο τροφίμων με υπερήχους όχι μόνο αυξάνει την ταχύτητα κοπής, αλλά κάνει επίσης μεγάλη πρόοδο στη βελτίωση της δομής, του σχήματος και της απόδοσης των τροφίμων.
Αν και για τα περισσότερα προϊόντα, η κοπή τροφίμων με υπερήχους μπορεί να μειώσει τη δύναμη κοπής που απαιτείται για τη διαδικασία κοπής, αλλά για ορισμένα προϊόντα λαμβάνεται υπόψη και το υλικό. Συνήθως ο συντελεστής κοπής είναι μεταξύ 0,1-1,0. Εάν μελετάτε τη μακροδομή και τις μηχανικές ιδιότητες των τροφίμων στη διαδικασία κοπής, σκεφτείτε τους τύπους υλικών για την κοπή των τροφίμων. Επομένως, διακρίνετε τους ακόλουθους τρεις τύπους υλικών.
1. Για ομοιόμορφα και πυκνά υλικά, όπως τρόφιμα με υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά, τυρί κ.λπ. Αυτά τα τρόφιμα χαρακτηρίζονται από μη πορώδη και συμπαγή δομή. Στην παραδοσιακή διαδικασία κοπής, συχνά δημιουργείται μεγάλη τριβή και το μέγεθος της τριβής σχετίζεται με το ιξώδες του υλικού. Η κοπή με υπερήχους μπορεί να μειώσει τη δύναμη αλληλεπίδρασης μεταξύ του κόφτη και του υλικού κατά τη διαδικασία κοπής, αποφεύγοντας έτσι την πλαστική παραμόρφωση. Από την άλλη πλευρά, η κατανάλωση ενέργειας αυτής της συμπαγούς και μη πορώδης δομής κατά τη διαδικασία κοπής αυξάνεται επίσης σημαντικά.
2. Για τα πορώδη τρόφιμα, όπως το ψωμί, τα κέικ, τα marshmallows και άλλα τρόφιμα με παρόμοια δομή, το κοινό χαρακτηριστικό τους είναι μια δομή σαν σφουγγάρι με πολλές τρύπες. Επιπλέον, είναι πολύ εύκολο να συμπιεστεί και να παραμορφωθεί. Εάν χρησιμοποιηθεί το παραδοσιακό εργαλείο κοπής, μπορεί να φτάσει μόνο σε μέρος της ρωγμής. Εάν κοπεί περαιτέρω, θα στρίψει ή θα σπάσει. Αλλά εάν χρησιμοποιείτε κοπή με υπερήχους, θα επιτύχετε καλά αποτελέσματα. Επειδή η κοπή με υπερήχους μπορεί να μειώσει την τριβή που δημιουργείται κατά τη διαδικασία κοπής, η εργασία κοπής μπορεί να ολοκληρωθεί με μια μικρή δύναμη κοπής. Τέλος, επιτυγχάνεται μια τακτοποιημένη και λεία επιφάνεια κοπής. Σε σύγκριση με την κοπή πυκνών υλικών, η επίδραση της τριβής στη διαδικασία κοπής κατά την κοπή πορωδών υλικών είναι σχετικά μικρή. Επειδή η πραγματική περιοχή επαφής μεταξύ του κόφτη και του υλικού κατά την κοπή είναι πολύ μικρότερη από τη γεωμετρική περιοχή του υλικού. Επιπλέον, κατά τη διαδικασία εισόδου του εργαλείου στο υλικό, το πορώδες υλικό απαιτεί περισσότερη ενέργεια από το πυκνό υλικό.
3. Οι ζωικοί και φυτικοί ιστοί έχουν όλοι σχήμα κυττάρου, με διαφορετικά μεγέθη ή συνθέσεις. Λόγω του σχηματισμού μιας λιπαντικής μεμβράνης και της υψηλής περιεκτικότητάς της σε νερό, η αντίσταση στην τριβή δεν είναι σημαντική κατά την κοπή. Η ακαμψία των άκαμπτων υλικών καθορίζει τη δύναμη κοπής. Για τους περισσότερους φυτικούς ιστούς, η απαιτούμενη δύναμη κοπής μειώνεται σημαντικά από τη διέγερση με υπερήχους. Αλλά για σκληρές νηματώδεις δομές (όπως ιστός κρέατος), μπορεί να προκύψουν ορισμένα προβλήματα. Αυτό απαιτεί πάγωμα, προένταση ή μαγείρεμα για τη σωστή σκλήρυνση της δομής. Με αυτές τις θεραπείες, μπορεί να επιτευχθεί ο σκοπός της μείωσης της αντίστασης κοπής.
