Uporaba ultrazvočni stroj za rezanje hrane
V postopku rezanja pogosto naletimo na številne težave, kot so točnost rezanja, stabilnost fizičnih lastnosti končnega izdelka, gladkost rezalne površine, lahkotnost ločevanja orodja in materiala ter površina orodja in povezava z materialom med ločevanjem. Preostala količina trde opreme itd. Težko nam je izpolnjevati zgoraj navedene zahteve, ko lastnosti materialov niso jasne.
Za materiale z visoko trdoto, močno krhkostjo in močno viskoznostjo je tradicionalne metode rezanja težko dokončati. Ker se negotovost materialov izdelkov povečuje, je rezanje vedno težje. Ultrazvočno drsanje hrane je optimizacija tradicionalnega rezanja. Ultrazvočno drsanje hrane ne samo poveča hitrost rezanja, ampak tudi velik napredek pri izboljšanju strukture, oblike in učinkovitosti hrane.
Čeprav lahko za večino izdelkov ultrazvočno drsanje hrane zmanjša silo rezanja, ki je potrebna pri postopku rezanja, za nekatere izdelke pa se upošteva tudi material. Običajno je faktor rezanja med 0,1-1,0. Če med postopkom rezanja preučite makrostrukturo in mehanske lastnosti živila, razmislite o vrstah materialov, ki se uporabljajo za rezanje hrane. Zato razločiti naslednje tri kategorije materialov.
1. Za enotne in goste materiale, kot so visokomastna živila, sir itd. Za ta živila je značilna neporozna kompaktna struktura. V tradicionalnem postopku rezanja se pogosto ustvari veliko trenja, magnituda trenja pa je povezana z viskoznostjo materiala. Ultrazvočno rezanje lahko zmanjša silo interakcije med orodjem in materialom med postopkom rezanja, s čimer se izognemo deformaciji plastike. Po drugi strani pa ta kompaktna in neporozna struktura porabi več energije med postopkom rezanja.
2. Za porozna živila, kot so kruh, torte, sleži in druga živila s podobnimi strukturami, je njihova skupna značilnost porozna spužva podobna strukturi. Poleg tega je izredno enostavno stisnjena in deformacijo. Če se uporablja tradicionalno rezalno orodje, je mogoče doseči le delno krekiranje. Če je še rezan, bo deformen ali zlomljen. Če pa se uporablja ultrazvočno rezanje, bodo doseženi dobri rezultati. Ker ultrazvočno rezanje lahko zmanjša trenje, ki nastane med rezanje proces, rezanje delo se lahko zaključi z majhno rezanje silo. Končno je dosežena česna in gladka površina za rezanje. V primerjavi z razrezom gostih materialov je vpliv trenja na postopek rezanja razmeroma majhen v procesu rezanja poroznih materialov. Ker je dejansko kontaktno območje med orodjem in materialom med rezanjem veliko manjše od geometrijskega območja materiala. Poleg tega, ko orodje vstopi v material, porozni material zahteva več energije kot gost material.
3. Živalska in rastlinska tkiva so vse celice, z različnimi velikostmi ali sestavami. Zaradi oblikovanja mazalnega tekočega filma na odseku in visoke vsebnosti vode odpornost trenja pri rezitvi ni pomembna. Trdota togih materialov določa silo rezanja. Za večino rastlinskih tkiv se zahtevana sila rezanja bistveno zmanjša z ultrazvočnim razburjenjem. Toda za žilave filamentne strukture (kot je mesno tkivo), se lahko pojavijo nekatere težave. To zahteva zamrznjenje, prednapetost ali kuhanje, da se struktura ustrezno strdi. S temi tretmaji je mogoče doseči namen zmanjšanja rezalne odpornosti.
