So funktioniert Ultraschall-Lebensmittelschneiden
Ultraschall-Lebensmittelschneiden ist ein Verfahren, bei dem Messer verwendet werden, die bei hoher Frequenz vibrieren. Durch das Aufbringen von Ultraschallvibrationen auf ein Schneidwerkzeug entsteht eine nahezu reibungsfreie Schnittfläche, die viele Vorteile bietet. Diese reibungsarme Schnittfläche kann eine Vielzahl von Lebensmitteln sauber und ohne Verschmieren schneiden. Aufgrund des reduzierten Widerstands sind auch sehr dünne Scheiben möglich. Lebensmittel, die Gegenstände wie Gemüse, Fleisch, Nüsse, Beeren und Früchte enthalten, können ohne Verformung oder Verschiebung des inlanden Produkts geschnitten werden. Der geringe Reibungszustand reduziert auch die Neigung von Produkten wie Nougat und anderen weichen Bonbons, an den Schneidwerkzeugen zu kleben, was zu konsistenteren Schnitten und weniger Ausfallzeiten für die Reinigung führt. Und dank der fortschrittlichen Prozesssteuerung, die in Ultraschallgeneratoren verfügbar ist, kann die Schnittleistung einfach durch einfaches Anpassen der Geräteparameter manipuliert werden.
Ultraschall-Lebensmittelschneidsysteme werden häufig verwendet, um die folgenden Arten von Lebensmitteln zu schneiden:
• Hart- und Weichkäse, einschließlich Produkten, die Nüsse und Früchte enthalten
• Sandwiches, Wraps und Pizzen für die Gastronomie
• Nougat, Süßigkeitenriegel, Müsliriegel und gesunde Snackbars
• Halbgefrorenes Fleisch und Fisch
• Brot eis- oder kuchenartikel
Jedes Ultraschall-Lebensmittelschneidsystem besteht aus folgenden Komponenten:
• Ein Ultraschallgenerator (Stromversorgung)
o Der Ultraschallgenerator wandelt den 110VAC oder 220VAC elektrischen Versorgungsstrom in ein hochfrequentes, hochelektrisches Signal um.
• Ein Ultraschallwandler (Wandler)
o Der Ultraschallwandler nutzt das hochfrequente elektrische Signal des Generators und wandelt es in lineare, mechanische Bewegung um. Diese Umwandlung erfolgt durch die Verwendung von piezoelektrischen Keramikscheiben, die sich erweitern, wenn eine Spannung angelegt wird. Die Konverter, die für Lebensmittelschneidsysteme verwendet werden, sind speziell für den Betrieb in Abwaschumgebungen komplett abgedichtet und enthalten Luft-In- und Out-Ports für die Kühlung.
• Ein Ultraschall-Booster
o Der Ultraschall-Booster ist eine abgestimmte Komponente, die die Anzahl der linearen Vibrationsbewegungen vom Konverter mechanisch auf das erforderliche Niveau für die spezifische Anwendung anpasst, um eine optimale Schnittleistung zu erzielen. Der Booster bietet auch eine sichere, nicht vibrierende Position, um auf die Schneidwerkzeuge zu klemmen. Booster, die in Lebensmittelschneidsystemen verwendet werden, sollten ein einteiliges, solides Titandesign für maximale Schnittgenauigkeit und Wiederholgenauigkeit sein. Darüber hinaus ermöglicht das einteilige Design eine gründliche Abwaschung, im Gegensatz zu mehrteiligen Ultraschall-Boostern, die Bakterien beherbergen können.
• Ein Ultraschall-Schneidwerkzeug (Horn/Sonotrode)
o Das Ultraschall-Schneidhorn ist ein maßgeschneidertes Werkzeug, das entwickelt wurde, um mit einer bestimmten Frequenz zu vibrieren. Diese Werkzeuge werden sorgfältig mit Computermodellierungstechnologie für optimale Leistung und Langlebigkeit entwickelt. Ultraschallwerkzeuge müssen auf die Frequenz des Systems abgestimmt sein. Dieses Tuning-Verfahren erfordert die Berücksichtigung der Masse, Länge und Geometrie des Horns. Titan ist aufgrund seiner Resonanz- und Ermüdungsbeständigkeitseigenschaften das Material der Wahl für Ultraschallwerkzeuge. Titan ist auch mit den sanitären Anforderungen der lebensmittelverarbeitenden Industrie kompatibel. Aufgrund der hohen Belastungen, die den dünnklingenden Geometrien der Ultraschall-Schneidhörner innewohnen, sollte die Herstellung mit einer Draht-EDM-Technik und anschließendem Spannungsabbauverfahren erfolgen, um die Lebensdauer der Werkzeuge zu maximieren.
• Ein Materialhandling-System
o Für die richtige Positionierung und Bewegung der Lebensmittel und Ultraschallwerkzeuge sind automatisierte Maschinen erforderlich. Automatisierung ist entscheidend, um die richtige Position, Richtung und Schnittgeschwindigkeit zu erreichen. Typischerweise nutzen diese Handlingsysteme Servoantriebsmechanismen zur präzisen Steuerung von Geschwindigkeiten und Positionen der Lebensmittel produkte und/oder Schneidwerkzeuge.
