在切割过程中,我们经常会遇到很多问题,如切割的精度、最终产品物理性能的稳定性、切割表面的光滑度、刀具与材料分离的难度、分离过程中刀具表面与材料的残留材料量等。当材料的特性不明确时,我们很难满足上述要求。
例如,对于硬度高、脆性强、粘性强的材料,传统的切割方法很难完成。随着产品材料的不确定性增加,切割工作的难度也越来越大。超声波食品切割是传统切割的优化。超声波食品分切不仅提高了切割速度,而且在改善食品的结构、形状和性能方面也取得了长足的进步。
虽然对于大多数产品来说,超声波食品切割可以减少切割过程所需的切割力,但对于某些产品来说,材质也是需要考虑的。通常切削系数在0.1-1.0之间。如果研究食品在切割过程中的宏观结构和机械性能,请考虑切割食品的材料类型。因此,区分以下三类材料。
1.适用于均匀致密的物料,如高脂肪食品、奶酪等。这些食品的特点是无孔且结构致密。在传统的切削过程中,常常会产生很大的摩擦力,而摩擦力的大小与材料的粘度有关。超声波切割可以减少切割过程中刀具与材料之间的相互作用力,从而避免塑性变形。另一方面,这种致密无孔结构在切割过程中的能耗也显着增加。
2、对于多孔食品,如面包、蛋糕、棉花糖等结构类似的食品,其共同特征是多孔的海绵状结构。而且,它很容易被压缩变形。如果使用传统的切削刀具,只能到达裂纹的一部分。如果进一步切割,就会扭曲或断裂。但如果使用超声波切割,就会取得很好的效果。由于超声波切割可以减少切割过程中产生的摩擦力,因此可以用较小的切割力完成切割工作。最终获得整齐、光滑的切割表面。与致密材料的切割相比,多孔材料切割时摩擦力对切割过程的影响相对较小。因为切削时刀具与材料的实际接触面积远小于材料的几何面积。另外,在工具进入材料的过程中,多孔材料比致密材料需要更多的能量。
3.动植物组织都是细胞状的,大小或成分各异。由于润滑膜的形成及其高含水量,切削过程中的摩擦阻力并不重要。刚性材料的刚性决定了切削力。对于大多数植物组织来说,超声激励可显着降低所需的切割力。但对于坚韧的丝状结构(例如肉组织),可能会出现一些问题。这需要磨砂、预应力或烹饪来正确固化结构。通过这些处理,可以达到降低切削阻力的目的。


