Пищевая промышленность является основной отраслью экономики, обеспечивающей существование людей, и она продолжает «развиваться» по мере увеличения потребностей человека. Выбор пищи человеком является важнейшей потребностью в пище. Однако во многих случаях свойства самих продуктов питания не могут удовлетворить потребности современной обработки, которая требует модификации и обработки. Не меняя своей сути, технология физической переработки сыграла важную роль в пищевой промышленности.
Кавитационная технология — это технология физической обработки пищевых продуктов, которая использует мощную ударную силу, создаваемую коллапсом кавитационных пузырьков, для усиления эффекта струйной эрозии. Во время кавитационного процесса момент, когда кавитационный пузырь схлопывается, вызывает локальную экстремально мгновенную высокую температуру и высокое давление, сопровождаемые сильными ударными волнами, микроструями, турбулентностью и высокими сдвиговыми силами, которые изменят структуру материала и структуру продукта. Характеристики обработки, такие как растворимость, эмульгирование, реология и т. д. Помимо механизма кавитации, кавитационная технология также имеет термический механизм и механический механизм. В настоящее время существует два основных типа распространенных применений: ультразвуковая технология и технология гидравлической кавитации.
Ультразвуковая кавитационная технология
Ультразвук – это акустическая волна с частотой более 20 кГц, которая формирует механическую вибрацию частиц среды в среде, тем самым вызывая взаимодействие акустической волны и среды. Когда молекулярное расстояние жидкости превышает критическое молекулярное расстояние жидкости, образуются дыры, и дырки будут находиться в непрерывном колебании под действием звуковых волн) или схлопываться. Когда переходный кавитационный пузырь адиабатически сжимается до коллапса, чрезвычайно маленькое пространство вокруг кавитационного пузыря может создавать высокую температуру и высокое давление, сопровождаемые сильными ударными волнами, что приводит к особым физическим и химическим эффектам.
Гидравлическая кавитационная технология
Гидравлическая кавитация означает, что когда жидкость проходит через дроссельный элемент (например, диафрагму, трубку Вентури и т. д.), из-за препятствия проникновению жидкости в элемент, скорость потока жидкости увеличивается, а давление снижается. Когда давление жидкости снижается до давления насыщенных паров или даже отрицательного давления из-за существования крошечных нерастворимых газовых ядер внутри жидкости, жидкость испаряется и генерирует большое количество кавитационных пузырьков. При быстром восстановлении давления вокруг жидкости кавитационные пузырьки мгновенно лопаются и гаснут, вследствие чего изменяются характеристики сопутствующих материалов. Благодаря множественным операциям образования и разрушения кавитационных пузырьков материал может достичь желаемого эффекта. Производительность технологии гидравлической кавитации аналогична эффективности ультразвуковой волны. Его сила ниже, чем у ультразвуковой волны, но скорость кавитации и энергоэффективность выше, чем у ультразвуковой волны.
Эффекты ультразвуковой и гидравлической кавитации одинаковы, но существуют различия в сценариях применения. С точки зрения применения ультразвуковая кавитация имеет более широкий диапазон применения, тогда как гидравлическая кавитация применима только к «жидким» материалам. В последние годы кавитационные технологии быстро развиваются. Многие новые методы, такие как световая кавитация и кавитация частиц, превращаются в реальную производительность. Ожидается, что в будущем он станет одним из важных методов обработки в пищевой промышленности.
Расширение: Ультразвуковое пищевое оборудование-Ультразвуковая машина для резки торта в области применения ультразвука в пищевой промышленности.
