برش التراسونیک موادغذایی

برش مواد غذایی به روش اولتراسونیک فرآیندی است که در آن از چاقوهایی استفاده می شود که با فرکانس بالا می لرزند.اعمال ارتعاش اولتراسونیک بر روی یک ابزار برش، سطح برشی تقریباً بدون اصطکاک ایجاد می کند که مزایای زیادی را به همراه دارد.این سطح برش اصطکاک  می تواند بسیاری از محصولات غذایی را تمیز و بدون لکه برش دهد.برش های بسیار نازک نیز به دلیل کاهش مقاومت امکان پذیر است. اطلاعات بیشتر در مقاله التراسونیک چیست؟
غذاهای حاوی اقلامی مانند سبزیجات، گوشت، آجیل، انواع توت ها و میوه ها را می توان بدون تغییر شکل یا جابجایی محصول داخلی برش داد.برش التراسونیک  همچنین میتواند محصولاتی مانند نوقا و سایر آبنبات های نرم را از چسبیدن به ابزارهای برش کاهش دهد و در نتیجه برش های تمیزتر ایجاد می شود.

سیستم های برش مواد غذایی اولتراسونیک اغلب برای برش انواع مواد غذایی زیر استفاده می شود:

• پنیرهای سفت و نرم، از جمله محصولات حاوی قطعات آجیل و میوه
• ساندویچ، روکش و پیتزا برای صنایع پذیرایی
• نوقا، آب نبات، بارهای گرانولا و اسنک بارهای سالم
• گوشت و ماهی نیمه منجمد
• نان یا محصولات کیک

هر سیستم برش مواد غذایی اولتراسونیک از اجزای زیر تشکیل شده است:

• ژنراتور اولتراسونیک (منبع تغذیه)
  ژنراتور اولتراسونیک جریان برق 110VAC یا 220VAC را به سیگنال الکتریکی با فرکانس بالا و ولتاژ بالا تبدیل می کند.

• مبدل اولتراسونیک (ترانسدیوسر)
  مبدل اولتراسونیک از سیگنال الکتریکی فرکانس بالا استفاده می کند ژنراتور و آن را به حرکت خطی و مکانیکی تبدیل می کند.این تبدیل از طریق استفاده از دیسک های سرامیکی پیزو که با اعمال ولتاژ منبسط می شوند، رخ می دهد. مبدل های مورد استفاده برای سیستم های برش مواد غذایی به طور خاص طراحی شده اند تا برای عملکرد در محیط های شستشو کاملاً آب بندی شوند.
•  تقویت کننده اولتراسونیک ( بوستر)
  تقویت کننده اولتراسونیک یک قطعه تنظیم شده است که به صورت مکانیکی میزان حرکت ارتعاشی خطی را از مبدل به سطح مورد نیاز برای کاربرد خاص تنظیم می کند تا عملکرد برش بهینه را ایجاد کند. بوستر  همچنین یک مکان امن و بدون لرزش را برای چسباندن به ابزارهای برش فراهم می کند.تقویت کننده های مورد استفاده در سیستم های برش مواد غذایی باید یک طرح تیتانیوم یک تکه و جامد برای حداکثر دقت برش و تکرارپذیری باشند.علاوه بر این، طراحی تک تکه، برخلاف تقویت کننده های اولتراسونیک چند تکه که می توانند باکتری ها را در خود جای دهند، امکان شستشوی کامل را فراهم می کند.
•  ابزار برش اولتراسونیک (هورن)
  هورن آلتراسونیک یک ابزار سفارشی است که برای ارتعاش در یک فرکانس خاص مهندسی شده است.این ابزارها به سختی با استفاده از فناوری مدل سازی کامپیوتری برای عملکرد بهینه و طول عمر بالا طراحی شده اند.ابزارهای آلتراسونیک باید طوری تنظیم شوند که با فرکانس سیستم مطابقت داشته باشند. این روش تنظیم نیاز به در نظر گرفتن جرم، طول و هندسه هورن دارد. تیتانیوم به دلیل خاصیت رزونانس و مقاومت در برابر خستگی، ماده انتخابی برای استفاده در قطعات آلتراسونیک است. تیتانیوم همچنین با الزامات بهداشتی صنعت فرآوری مواد غذایی سازگار است.با توجه به تنش‌های زیاد موجود در هندسه تیغه‌های نازک مورد نیاز هورن، ساخت باید با استفاده از تکنیک EDM سیمی و متعاقباً فرآیند تنش‌زدایی انجام شود تا عمر ابزار به حداکثر برسد.
•  یک سیستم جابجایی مواد
  ماشین آلات خودکار برای موقعیت و جابجایی مناسب محصولات غذایی و ابزار اولتراسونیک مورد نیاز است.اتوماسیون برای دستیابی به مکان، جهت و سرعت برش صحیح بسیار مهم است. به طور معمول، این سیستم های جابجایی از مکانیسم های درایو سرور برای کنترل دقیق سرعت و موقعیت محصولات غذایی ویا ابزارهای برش استفاده می کنند.

عواملی که در فرآیند برش مواد غذایی باید در نظر گرفته شوند:

• زمان بندی ارتعاش اولیه
  طراحی و ساخت هورن ها به دلیل طراحی تیغه های باریک می تواند چالش برانگیز باشد.ارتعاش ابزارها در دامنه کامل در حالی که تحت بار نیستند گاهی اوقات می تواند باعث خرابی زودرس شود.بنابراین، سیگنال ژنراتور التراسونیک باید به درستی با ماشین آلات خودکار زمان بندی شود تا ابزار درست قبل از برخورد لبه برش با محصول غذایی به لرزش کامل برسد.لرزش قبل از تماس برای جلوگیری از تغییر شکل محصول غذایی که در اثر تماس با سطح برش بدون لرزش ایجاد می شود ضروری است.

• دامنه ارتعاش
  اصطلاح “دامنه” فاصله میکروسکوپی ارتعاش سطح برش هورن را توصیف می کند. دامنه به صورت مکانیکی توسط بوستر و همچنین به صورت دیجیتالی توسط ژنراتور تنظیم می شود. درجه دامنه بر روند برش تأثیر دارد و باید متناسب با نیازهای هر برنامه تنظیم شود. غذاهای نرمتر و آنهایی که دارای بافتهای متنوعی هستند معمولاً به دامنه بالاتر نیاز دارند. مثالها عبارتند از:

1. آب نبات نرم و نوقا و گز
2. پنیرهای نرم و آنهایی که حاوی آجیل یا تکه های میوه هستند
3. محصولاتی که حاوی مواد مختلف سخت و نرم مانند ساندویچ و روکش دار هستند
4. کیک و نان

محصولات غذایی سفت اغلب نیاز به دامنه کمتری دارند. مثالها عبارتند از:

غذاهای منجمد , پنیرهای سفت,سبزیجات

•  سرعت برش
  سرعتی که ابزارهای برش با آن وارد مواد برش می شوند و از آن عبور می کنند نیز یک متغیر فرآیند است که باید برای هر کاربرد بهینه شود.گاهی اوقات لازم است برای جلوگیری از تغییر شکل به محصولات دارای پوسته به آرامی نفوذ کنید و سپس سرعت چاقو را در داخل محصول افزایش دهید تا بهترین نتایج برش حاصل شود.

• زمانبندی ارتعاش نهای
  بسته به قوام ماده در حال برش، برش های تمام شده ممکن است پس از خاموش شدن ارتعاش اولتراسونیک به کنار هورن بچسبند. بنابراین، حفظ ارتعاش اولتراسونیک در حالی که ابزارها از محصول خارج می‌شوند، می‌توانند از خواص بدون اصطکاک برای آزاد کردن برش‌های بریده شده به طور تمیزتر و پایدارتر استفاده کنند.

نگرانی های معمول مشتری در مورد ابزار آلتراسونیک:

•  چه کاری می توانم انجام دهم تا بیشترین طول عمر را از هورن خود داشته باشم؟

تماس اتفاقی ابزار برش با قطعات فلزی مانند سینی، تسمه یا سایر مواد غیر خوراکی می تواند به لبه برش آسیب برساند. این نوع استفاده نادرست شایع ترین علت آسیب هورن التراسونیک است. برنامه‌ریزی صحیح ماشین‌های خودکار و شیوه‌های نگهداری خوب می‌تواند عمر هورن را تا حد زیادی افزایش دهد.

کارکردن ابزارهای برش با دامنه بیش از حد باعث شکست زودرس هورن به دلیل تنش های اضافی می شود. این معمولاً به دلیل استفاده از یک تقویت کننده نامناسب در سیستم ایجاد می شود. 

• آیا لازم است هورن خود را دوباره تیز کنم؟

با فناوری التراسونیک، تیزی لبه برش به اندازه چاقوهای مکانیکی مهم نیست. در واقع، بسیاری از طرح های هورن دارای یک تخت کوچک بر روی نوک برش هستند تا عمر ابزار و عملکرد را افزایش دهند.

اگر از تکنیک های عملیاتی مناسب استفاده شود و از برخورد تصادفی ابزار جلوگیری شود، معمولاً برای هزاران ساعت کار نیازی به تیز کردن مجدد نیست. 

شما میتوانید جهت تعمیر التراسونیک یا خرید دیسک پیزو با همکاران ما در لیت التراسونیک تماس حاصل فرمایید.

مقالات مرتبط

پیزو چیست
حمام التراسونیک چیست
روش های جوش پلاستیک