Ультразвуковая технология резки пищевых продуктов с помощью конвейерной ленты

Ультразвуковая технология резки пищевых продуктов с помощью конвейерной ленты

Ультразвуковые конвейерные системы резки пищевых продуктов представляют собой автоматизированные решения для резки таких продуктов, как торты, пицца и сэндвичи. Подходящие для крупномасштабного производства, они используют высокоскоростную вибрацию для достижения быстрой, точной резки без остатков. Выбор подходящего оборудования зависит от конкретных потребностей, таких как тип обрабатываемой пищи, объем производства и точность резки.

Что такое ультразвуковая резка продуктов питания?

Ультразвуковая резка пищевых продуктов не режет напрямую с помощью звуковых волн, а использует высокочастотные механические вибрации. По своей сути ультразвуковой генератор преобразует обычную электрическую энергию частотой 50/60 Гц в высокочастотную энергию 20 000 Гц (20 кГц) или выше. Затем эта энергия преобразуется преобразователем в механические вибрации той же частоты.

Эти крошечные механические вибрации усиливаются металлическим лезвием, называемым «ножевая головка» или «наковальня». Вибрируя с частотой более 20 000 раз в секунду, лезвие режет пищу с исключительной эффективностью и чистотой.

Как это работает: почему он так идеально режет?

Традиционная резка опирается на давление вниз и острую режущую кромку, которая «раскалывает» материал, тогда как ультразвуковая резка использует «вибрационную микрорезку».

Высокочастотная вибрация с низкой амплитудой: лезвие генерирует чрезвычайно быстрые вибрации в направлении резания (обычно вертикально) с амплитудой всего лишь десятки микрон, десятки тысяч раз в секунду. Эта амплитуда едва видна человеческому глазу.

Локализация энергии: огромная энергия вибрации сконцентрирована на очень маленькой площади режущей кромки лезвия.

Снижение трения: контакт между лезвием и пищевым материалом происходит мгновенно и высокочастотно, что значительно снижает статическое трение и адгезию. Лезвие не «волочит» еду, а легко «скользит» по ней.

Эффект хрупкого разрушения: для многих материалов (особенно тех, которые содержат воду, мягкие материалы и легко деформируемые материалы) эта высокочастотная вибрация может привести к потере прочности на определенных участках, заставляя их вести себя как хрупкие материалы, что приводит к чистому разделению, а не к дроблению и деформации.

Компоненты системы

Полная система ультразвуковой конвейерной резки пищевых продуктов обычно включает в себя:

Ультразвуковой генератор: «мозг» системы, обеспечивающий и контролирующий высокочастотную электрическую энергию.

Преобразователь: преобразует электрическую энергию в механические вибрации.

Амплитудный модулятор: также известный как рупор, усиливает амплитуду вибрации, генерируемой преобразователем, и передает ее на режущую головку.

Режущая головка: компонент, непосредственно выполняющий задачу резки. Доступны различные формы (плоские, круглые или кружевные лезвия) для разных продуктов.

Конвейерная система: Точная транспортировка продуктов к месту резки.

Система управления: интегрирована с ПЛК или компьютером и координирует мощность ультразвука, скорость резки, глубину резки и скорость конвейера.

Основные моменты

Ультразвуковая резка предлагает революционные преимущества по сравнению с традиционной резкой лезвием:

Преимущества Конкретные примеры применения

1. Идеальные, чистые поверхности среза: отсутствие мусора, деформаций, натяжек и пятен. Изделия имеют гладкую резку, демонстрируя их богатый интерьер. Примеры включают торты, сыр, желе, мусс, мягкие конфеты и продукты с начинкой.

2. Отсутствие прилипания продукта: высокочастотные вибрации предотвращают прилипание влажных, жирных или липких продуктов к лезвию. Примеры включают ириску, замороженную пиццу, рисовые лепешки, цукаты и липкий сыр.

3. Высокая точность и стабильность: Чрезвычайно точная и равномерная резка достигается независимо от формы продукта, что позволяет сократить количество отходов. Нарезайте продукты определенной формы (например, ромбы или волнистые формы) или делите их поровну.

4. Увеличенный срок службы оборудования. Низкое сопротивление резанию и чрезвычайно медленный износ лезвия делают заточку практически ненужной, что значительно снижает затраты на техническое обслуживание и время простоя. Подходит для всех линий производства пищевых продуктов, требующих частой резки.

5. Гигиена и безопасность. В процессе резки выделяется очень мало тепла, что оказывает определенный стерилизующий эффект. Он не оставляет остатков продукта, легко чистится и соответствует стандартам HACCP. Подходит для мясных, молочных и готовых к употреблению продуктов с чрезвычайно высокими гигиеническими требованиями.

6. Многослойная резка. Продукты, изготовленные из нескольких слоев разных материалов (например, слоеного теста, сливок и фруктов), можно идеально разрезать за один раз, не вызывая смещения или сплющивания между слоями. Примеры включают торты «Наполеон», фруктовые пироги, сэндвичи и гамбургеры.

Применение: Технология ультразвуковой резки широко используется в следующих категориях продуктов питания:

Хлебобулочные и кондитерские изделия: торты, хлеб, пироги, муссы, помадка, нуга и изделия в шоколадной глазури.

Молочные продукты: различные твердые, полутвердые и мягкие сыры, сливочное масло и блоки замороженного йогурта.

Фрукты и овощи: точная нарезка фруктовых батончиков, овощных рулетов и желе.

Мясо и морепродукты: равномерно нарезанный мясной рулет, колбасы, рыбное филе и суши-роллы.

Готовые блюда и полуфабрикаты: пицца, сэндвичи, энергетические и протеиновые батончики.

Будущие тенденции развития

Интеллект и интеграция: глубокая интеграция с машинным зрением, робототехникой и искусственным интеллектом обеспечивает «адаптируемую резку», которая автоматически определяет положение продукта и регулирует траекторию резки.

Решения по индивидуальному заказу режущих головок: Разрабатывайте более сложные и эффективные режущие головки по индивидуальному заказу для конкретных продуктов и потребностей.

Оптимизация затрат. Ожидается, что с популяризацией технологии и крупномасштабным производством основных компонентов стоимость оборудования будет постепенно снижаться, что сделает его доступным для большего числа малых и средних предприятий.

Применение новых материалов: изучение более износостойких и эффективных материалов преобразователей и режущих головок для расширения диапазона их применения.

Краткое содержание

Технология ультразвуковой конвейерной резки пищевых продуктов является одной из ключевых технологий современной пищевой промышленности, способствующей переходу к высококачественной, изысканной и автоматизированной обработке. Применяя высокочастотную механическую вибрацию к процессу резки, он принципиально решает многие проблемы, с которыми сталкиваются традиционные методы резки при обработке мягких, липких и многослойных композитных продуктов. Это обеспечивает «без потерь», «без прилипания», «высококачественную» и «эффективную» резку, что значительно увеличивает ценность продукции и уровень автоматизации производственных линий. Несмотря на ограниченность стоимости и применимости, получаемое в результате улучшение качества и комплексные преимущества делают его незаменимым в дорогостоящем секторе пищевой промышленности.