Ngành công nghiệp thực phẩm là ngành sinh kế cơ bản nhất của con người và nó tiếp tục “tiến hóa” theo nhu cầu ngày càng tăng của con người. Việc lựa chọn thực phẩm của con người là nhu cầu thiết yếu về thực phẩm. Tuy nhiên, nhiều khi bản thân đặc tính của thực phẩm không thể đáp ứng được nhu cầu chế biến hiện đại, đòi hỏi phải sửa đổi, chế biến. Không thay đổi bản chất, công nghệ xử lý vật lý đã đóng một vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp thực phẩm.

 

Công nghệ tạo bọt là một công nghệ xử lý vật lý thực phẩm, sử dụng lực tác động mạnh được tạo ra bởi sự sụp đổ của bong bóng tạo bọt để tăng cường hiệu ứng xói mòn phản lực. Trong quá trình tạo bọt, thời điểm bong bóng tạo bọt sụp đổ sẽ tạo ra nhiệt độ cực cao và áp suất cao tức thời cục bộ, kèm theo sóng xung kích mạnh, vi tia, nhiễu loạn và lực cắt cao, sẽ thay đổi cấu trúc của vật liệu và thay đổi cấu trúc của sản phẩm. Các đặc tính xử lý như độ hòa tan, nhũ hóa, lưu biến, v.v. Ngoài cơ chế tạo bọt, công nghệ tạo bọt còn có cơ chế nhiệt và cơ chế cơ học. Hiện nay, có hai loại ứng dụng phổ biến chính, một là công nghệ siêu âm và hai là công nghệ tạo bọt thủy lực.

 

Công nghệ cavitation siêu âm

Siêu âm là sóng âm có tần số lớn hơn 20kHZ, tạo thành sự dao động cơ học của các hạt vật chất trong môi trường, từ đó gây ra sự tương tác giữa sóng âm và môi trường. Khi khoảng cách phân tử chất lỏng vượt quá khoảng cách phân tử tới hạn của chất lỏng, các lỗ trống được hình thành và các lỗ sẽ dao động liên tục dưới tác động của sóng âm) hoặc sụp đổ. Khi bong bóng tạo bọt thoáng qua co lại đoạn nhiệt để sụp đổ, không gian cực nhỏ xung quanh bong bóng tạo bọt có thể tạo ra nhiệt độ và áp suất cao, kèm theo sóng xung kích mạnh, do đó tạo ra các hiệu ứng vật lý và hóa học đặc biệt.

 

Công nghệ cavitation thủy lực

Xâm thực thủy lực có nghĩa là khi chất lỏng đi qua bộ phận tiết lưu (chẳng hạn như tấm lỗ, lỗ thông hơi, v.v.), do phần tử này cản trở chất lỏng, tốc độ dòng chất lỏng trở nên lớn hơn và áp suất giảm. Khi áp suất chất lỏng giảm xuống áp suất hơi bão hòa hoặc thậm chí áp suất âm, do sự tồn tại của các lõi khí nhỏ không hòa tan bên trong chất lỏng, chất lỏng bay hơi và tạo ra một số lượng lớn bọt khí. Với sự phục hồi nhanh chóng của áp suất xung quanh chất lỏng, các bong bóng tạo bọt sẽ vỡ ngay lập tức. Dập tắt, do đó đặc tính của các vật liệu liên quan thay đổi. Thông qua nhiều hoạt động tạo và phá hủy bong bóng xâm thực, vật liệu có thể đạt được hiệu quả mong muốn. Hiệu suất của công nghệ cavitation thủy lực tương tự như sóng siêu âm. Cường độ của nó thấp hơn sóng siêu âm, nhưng tốc độ xâm thực và hiệu suất năng lượng của nó cao hơn sóng siêu âm.

 

Tác dụng của tạo bọt siêu âm và tạo bọt thủy lực là như nhau, nhưng có sự khác biệt trong các tình huống ứng dụng. Về mặt ứng dụng, tạo bọt siêu âm có phạm vi ứng dụng rộng hơn, trong khi tạo bọt thủy lực chỉ áp dụng được cho các vật liệu “lỏng”. Công nghệ cavitation đã phát triển nhanh chóng trong những năm gần đây. Nhiều phương pháp mới như tạo bọt ánh sáng và tạo bọt hạt đang được chuyển đổi thành năng suất thực tế. Nó được kỳ vọng sẽ trở thành một trong những phương pháp chế biến quan trọng trong ngành thực phẩm trong tương lai.

 

Mở rộng: Thiết bị thực phẩm siêu âm-Máy cắt bánh siêu âm trong ứng dụng siêu âm trong công nghiệp thực phẩm.