صنعت غذا ابتدایی ترین صنعت معیشت مردم است و با افزایش نیازهای انسان به "تکامل" خود ادامه می دهد. انتخاب غذا توسط انسان نیاز ضروری به غذا است. با این حال، بسیاری از اوقات خواص خود غذا نمی تواند پاسخگوی نیازهای فرآوری مدرن باشد که نیاز به اصلاح و فرآوری دارد. بدون تغییر ماهیت، فناوری پردازش فیزیکی نقش مهمی در صنایع غذایی ایفا کرده است.
فناوری کاویتاسیون یک فناوری پردازش فیزیکی مواد غذایی است که از نیروی ضربه قدرتمند ایجاد شده توسط فروپاشی حبابهای کاویتاسیون برای افزایش اثر فرسایش جت استفاده میکند. در طی فرآیند کاویتاسیون، لحظهای که حباب کاویتاسیون فرو میریزد، دمای بالا و فشار زیاد آنی شدید محلی را ایجاد میکند که با امواج ضربهای قوی، میکروجتها، آشفتگی و نیروهای برشی بالا همراه است که ساختار ماده را تغییر داده و ساختار محصول را تغییر میدهد. ویژگی های پردازش، مانند حلالیت، امولسیون، رئولوژی و غیره. فناوری کاویتاسیون علاوه بر مکانیسم کاویتاسیون، مکانیسم حرارتی و مکانیسم مکانیکی نیز دارد. در حال حاضر دو نوع اصلی کاربرد رایج وجود دارد، یکی فناوری اولتراسونیک و دیگری فناوری کاویتاسیون هیدرولیک.
تکنولوژی کاویتاسیون اولتراسونیک
اولتراسوند یک موج صوتی با فرکانس بیشتر از 20 کیلوهرتز است که ارتعاش مکانیکی ذرات رسانه را در محیط ایجاد می کند و در نتیجه باعث برهمکنش موج صوتی و محیط می شود. هنگامی که فاصله مولکولی مایع از فاصله مولکولی بحرانی مایع بیشتر شود، حفره هایی ایجاد می شود و سوراخ ها تحت تأثیر امواج صوتی در نوسان پیوسته قرار می گیرند) یا فرو می ریزند. هنگامی که حباب کاویتاسیون گذرا به صورت آدیاباتیک منقبض می شود و فرو می ریزد، فضای بسیار کوچک اطراف حباب کاویتاسیون می تواند دمای بالا و فشار بالا، همراه با امواج ضربه ای قوی ایجاد کند و در نتیجه اثرات فیزیکی و شیمیایی خاصی ایجاد کند.
تکنولوژی کاویتاسیون هیدرولیک
کاویتاسیون هیدرولیک به این معنی است که وقتی یک سیال از یک عنصر دریچه گاز (مانند صفحه روزنه، ونتوری و غیره) عبور می کند، به دلیل انسداد عنصر برای سیال، سرعت جریان سیال بزرگتر شده و فشار کاهش می یابد. هنگامی که فشار سیال به فشار بخار اشباع یا حتی فشار منفی کاهش می یابد، به دلیل وجود هسته های کوچک گاز نامحلول در داخل سیال، سیال تبخیر شده و تعداد زیادی حباب کاویتاسیون ایجاد می کند. با بازیابی سریع فشار اطراف مایع، حباب های کاویتاسیون فوراً خاموش می شوند، به طوری که ویژگی های مواد مرتبط تغییر می کند. از طریق تولید حباب کاویتاسیون متعدد و عملیات تخریب، ماده می تواند به اثر مورد نظر دست یابد. عملکرد تکنولوژی کاویتاسیون هیدرولیک شبیه به امواج اولتراسونیک است. قدرت آن کمتر از امواج مافوق صوت است، اما میزان کاویتاسیون و راندمان انرژی آن بیشتر از امواج اولتراسونیک است.
اثرات کاویتاسیون اولتراسونیک و کاویتاسیون هیدرولیک یکسان است، اما در سناریوهای کاربردی تفاوت هایی وجود دارد. از نظر کاربرد، کاویتاسیون اولتراسونیک دامنه کاربرد وسیع تری دارد، در حالی که کاویتاسیون هیدرولیک فقط برای مواد "مایع" قابل استفاده است. فن آوری کاویتاسیون در سال های اخیر به سرعت توسعه یافته است. بسیاری از روش های جدید مانند کاویتاسیون نور و کاویتاسیون ذرات در حال تبدیل شدن به بهره وری واقعی هستند. انتظار می رود در آینده به یکی از روش های مهم فرآوری در صنایع غذایی تبدیل شود.
گسترش: تجهیزات مواد غذایی اولتراسونیک-دستگاه برش کیک اولتراسونیک در کاربرد اولتراسونیک در صنایع غذایی.
