Toiduainetööstus on inimeste kõige elementaarsem elatustööstus ja see „areneb” koos inimvajaduste suurenemisega. Inimese toiduvalik on hädavajalik toiduvajadus. Tihti ei suuda aga toidu enda omadused vastata tänapäevase töötlemise vajadustele, mis nõuavad muutmist ja töötlemist. Oma olemust muutmata on füüsikalise töötlemise tehnoloogial olnud toiduainetööstuses oluline roll.
Kavitatsioonitehnoloogia on toidu füüsilise töötlemise tehnoloogia, mis kasutab kavitatsioonimullide kokkuvarisemisel tekkivat võimsat löögijõudu, et tugevdada joa erosiooniefekti. Kavitatsiooniprotsessi ajal tekitab kavitatsioonimulli kokkuvarisemise hetk lokaalse äärmusliku hetkelise kõrge temperatuuri ja kõrge rõhu, millega kaasnevad tugevad lööklained, mikrojoad, turbulents ja suured nihkejõud, mis muudavad materjali struktuuri ja toote struktuuri. Töötlemisomadused, nagu lahustuvus, emulgeerimine, reoloogia jne. Lisaks kavitatsioonimehhanismile on kavitatsioonitehnoloogial ka termiline mehhanism ja mehaaniline mehhanism. Praegu on levinud kahte peamist tüüpi rakendusi, üks on ultrahelitehnoloogia ja teine hüdrauliline kavitatsioonitehnoloogia.
Ultraheli kavitatsiooni tehnoloogia
Ultraheli on akustiline laine sagedusega üle 20 kHZ, mis moodustab keskkonnas olevate meediumiosakeste mehaanilise vibratsiooni, põhjustades seeläbi akustilise laine ja keskkonna vastasmõju. Kui vedeliku molekulaarne kaugus ületab vedeliku kriitilise molekulaarse kauguse, tekivad augud ja augud on helilainete toimel pidevas võnkumises) või varisevad kokku. Kui mööduv kavitatsioonimull kahaneb adiabaatiliselt kuni kokkuvarisemiseni, võib kavitatsioonimulli ümbritsev äärmiselt väike ruum tekitada kõrget temperatuuri ja kõrget rõhku, millega kaasnevad tugevad lööklained, tekitades seega erilisi füüsikalisi ja keemilisi efekte.
Hüdraulilise kavitatsiooni tehnoloogia
Hüdrauliline kavitatsioon tähendab, et kui vedelik läbib drosselelementi (nagu düüsiplaat, venturi toru jne), muutub elemendi vedeliku takistuse tõttu vedeliku voolukiirus suuremaks ja rõhk väheneb. Kui vedeliku rõhk alandatakse küllastunud aururõhuni või isegi negatiivseks rõhuks vedeliku sees olevate pisikeste lahustumatute gaasisüdamike tõttu, vedelik aurustub ja tekitab suure hulga kavitatsioonimulle. Vedeliku ümber oleva rõhu kiire taastumisega lõhkevad kavitatsioonimullid koheselt Kustuvad, nii et seotud materjalide omadused muutuvad. Mitmete kavitatsioonimullide tekitamise ja hävitamise toimingutega saab materjal saavutada soovitud efekti. Hüdraulilise kavitatsioonitehnoloogia jõudlus on sarnane ultrahelilaine omaga. Selle tugevus on madalam kui ultrahelilainel, kuid selle kavitatsioonimäär ja energiatõhusus on kõrgemad kui ultrahelilainel.
Ultraheli kavitatsiooni ja hüdraulilise kavitatsiooni mõjud on samad, kuid rakenduse stsenaariumides on erinevusi. Rakenduse osas on ultraheli kavitatsioonil laiem kasutusala, samas kui hüdrauliline kavitatsioon on kasutatav ainult "vedelate" materjalide puhul. Kavitatsioonitehnoloogia on viimastel aastatel kiiresti arenenud. Paljud uued meetodid, nagu valguskavitatsioon ja osakeste kavitatsioon, muudetakse tegelikuks tootlikkuseks. Sellest loodetakse tulevikus saada toiduainetööstuses üks olulisi töötlemismeetodeid.
Laiendus: ultraheli toiduseadmed-Ultraheli koogi lõikamise masin Ultraheli rakenduses toiduainetööstuses.
