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超声波食品切割技术

食品加工过程中,切割起着非常重要的作用。食品切割的实质是原料与刀具之间的相对剪切作用。切割过程由两部分的运动组成:物料的进给和刀具的剪切运动。我国的食品切割机械产品品种少,运行范围有限。超声波切割机是一种新型的切割设备,其切割原理、设备结构及特点与传统切割设备有本质的区别。

传统切割

食品的生产总是离不开切割,传统食品切割过程中出现的问题:

1.生产能力有时会满足不了所必须完成的加工量。而所需处理的食品常常容易变质、损坏;

2.部分食品受到非常强烈的加工时会产生弄脏厂房的碎粒、碎屑及粉碎;

3.食品是由不同的材料构成的,具有非均匀特性;

4.部分食品本身就具有黏性,不易分割(蛋糕)。

超声波蛋糕切割

超声波切割机的原理与传统意义上的切割完全不同。它是利用超声波的能量,将被切割物料的局部加热熔化,从而达到切割材料的目的。

超声波蛋糕切割机是利用波能量进行切割加工的一类设备,它最大的特点是切割不用刃口。传统的切割是利用带有锋利刃口的刀具,压向被切割物料。此压力集中在刃口处,压强就非常大。超过了被切割物料的剪切强度.物料的分子结合被拉开,就被割断了。由于物料是被强大的压强硬性拉开的,所以切割刀其刃日就应该非常锋利,物料本身还要承受比较大的压力。其对软性、有弹性的物料切割效果不好,对黏性材料困难更大。

组成

超声波切割机主要由超声波换能器超声波变幅杆、切割刀、超声波发生器构成。

超声波发生器将市电转换成高频高电压交流电流,输给超声波换能器。

超声波换能器是一个能量转换器件,它能将输人的电能转换成机械能,即超声波,进而传到分离区。表现形

式是换能器在纵向作来回伸缩运动。伸缩运动的频率等同于超声波供出的高频交流电流频率。

超声波变幅杆的作用:一是固定整个超声波振动系统; 二是将换能器的输出振福放大。

切割刀一方面进一步放大振幅,聚焦超声波;另一方面是输出超声波,利用切割刀的类似刃口,将超声波能量集中输人到被切割材料的切割部位。该部位在巨大超声波能量作用下,瞬间软化、熔化,强度大大下降。此时,只要施加很小的切割力,就可达到切割材料的目的。

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