Elintarviketeollisuus on ihmisten perustoimiala, ja se "kehittyy" edelleen ihmisten tarpeiden kasvaessa. Ihmisten ruokavalinta on välttämätön ruuan tarve. Usein itse ruoan ominaisuudet eivät kuitenkaan pysty vastaamaan nykyaikaisen jalostuksen tarpeita, mikä vaatii muuntamista ja prosessointia. Fysikaalisella prosessointitekniikalla on ollut tärkeä rooli elintarviketeollisuudessa ilman, että se muuttaa sen olemusta.
Kavitaatioteknologia on elintarvikkeiden fyysinen prosessointitekniikka, joka käyttää kavitaatiokuplien romahtamisen aiheuttamaa voimakasta iskuvoimaa tehostamaan suihkueroosiota. Kavitaatioprosessin aikana hetki, jolloin kavitaatiokupla romahtaa, tuottaa paikallisesti äärimmäisen hetkellisen korkean lämpötilan ja korkean paineen, johon liittyy voimakkaita iskuaaltoja, mikrosuihkuja, turbulenssia ja suuria leikkausvoimia, jotka muuttavat materiaalin rakennetta ja tuotteen rakennetta. Prosessointiominaisuudet, kuten liukoisuus, emulgointi, reologia jne. Kavitaatiotekniikassa on kavitaatiomekanismin lisäksi myös lämpömekanismi ja mekaaninen mekanismi. Tällä hetkellä yleisiä sovelluksia on kaksi päätyyppiä, yksi on ultraäänitekniikka ja toinen hydraulinen kavitaatiotekniikka.
Ultraäänikavitaatiotekniikka
Ultraääni on yli 20 kHz:n taajuudella oleva akustinen aalto, joka muodostaa väliaineessa olevien väliainehiukkasten mekaanisen värähtelyn aiheuttaen siten akustisen aallon ja väliaineen vuorovaikutuksen. Kun nesteen molekyylietäisyys ylittää nesteen kriittisen molekyylietäisyyden, muodostuu reikiä, ja reiät ovat jatkuvassa värähtelyssä ääniaaltojen vaikutuksesta) tai romahtavat. Kun ohimenevä kavitaatiokupla kutistuu adiabaattisesti romahtaakseen, kavitaatiokuplan ympärillä oleva erittäin pieni tila voi synnyttää korkean lämpötilan ja korkean paineen, johon liittyy voimakkaita iskuaaltoja, mikä tuottaa erityisiä fysikaalisia ja kemiallisia vaikutuksia.
Hydraulinen kavitaatiotekniikka
Hydraulinen kavitaatio tarkoittaa sitä, että nesteen kulkiessa kuristuselementin (kuten suutinlevyn, venturin jne.) läpi, johtuen elementin tukkeutumisesta nesteeseen, nesteen virtausnopeus kasvaa ja paine laskee. Kun nesteen paine alennetaan tyydyttyneen höyryn paineeseen tai jopa alipaineeseen, koska nesteen sisällä on pieniä liukenemattomia kaasuytimiä, neste höyrystyy ja muodostaa suuren määrän kavitaatiokuplia. Kun paine palautuu nopeasti nesteen ympärille, kavitaatiokuplat puhkeavat välittömästi Sammuvat siten, että vastaavien materiaalien ominaisuudet muuttuvat. Useiden kavitaatiokuplien muodostus- ja tuhoamistoimenpiteiden avulla materiaali voi saavuttaa halutun vaikutuksen. Hydraulisen kavitaatiotekniikan suorituskyky on samanlainen kuin ultraääniaallon. Sen vahvuus on pienempi kuin ultraääniaallon, mutta sen kavitaationopeus ja energiatehokkuus ovat korkeammat kuin ultraääniaallon.
Ultraäänikavitaation ja hydraulisen kavitaation vaikutukset ovat samat, mutta käyttöskenaarioissa on eroja. Ultraäänikavitaatiolla on laajempi käyttöalue, kun taas hydraulinen kavitaatio soveltuu vain "nestemäisiin" materiaaleihin. Kavitaatioteknologia on kehittynyt nopeasti viime vuosina. Monet uudet menetelmät, kuten valokavitaatio ja hiukkaskovitaatio, ovat muuttumassa todelliseksi tuottavuudelle. Sen odotetaan muodostuvan yhdeksi tärkeimmistä elintarviketeollisuuden jalostusmenetelmistä tulevaisuudessa.
Laajennus: Ultrasonic Food Equipment-Ultraääni kakkuleikkuukone Ultraäänisovelluksessa elintarviketeollisuudessa.
