Fonctionnement de la découpe d’aliments ultrasoniques
La découpe d’aliments ultrasoniques est un procédé utilisant des couteaux qui vibrent à haute fréquence. L’application de vibrations ultrasoniques sur un outil de coupe crée une surface de coupe presque sans frottement qui offre de nombreux avantages. Cette surface de coupe à faible frottement peut trancher une multitude de produits alimentaires proprement et sans frottis. Des tranches très fines sont également possibles en raison de la résistance réduite. Les aliments contenant des aliments comme les légumes, les viandes, les noix, les baies et les fruits peuvent être coupés sans déformation ni déplacement du produit interne. L’état de faible frottement réduit également la tendance des produits comme le nougat et d’autres bonbons mous de coller aux outils de coupe, résultant en des coupes plus cohérentes et moins de temps d’insaloppement pour le nettoyage. Et en raison du contrôle avancé du processus qui est disponible dans les générateurs ultrasoniques, les performances de coupe peuvent être facilement manipulées en ajustant simplement les paramètres de l’équipement.
Les systèmes de coupe d’aliments ultrasoniques sont souvent utilisés pour couper les types d’aliments suivants :
• Fromages durs et à pâte molle, y compris les produits contenant des morceaux de noix et de fruits
• Sandwichs, wraps et pizzas pour les industries de la restauration
• Nougat, barres chocolatées, barres granola et barres-collations saines
• Viandes et poissons semi-congelés
• Pains ou gâteaux
Chaque système de coupe d’aliments à ultrasons est composé des composants suivants :
• Un générateur ultrasonique (alimentation électrique)
o Le générateur ultrasonique convertit le courant d’alimentation électrique 110VAC ou 220VAC en un signal électrique haute fréquence à haute tension.
• Convertisseur ultrasonique (transducteur)
o Le convertisseur ultrasonique utilise le signal électrique à haute fréquence du générateur et le convertit en mouvement linéaire et mécanique. Cette conversion se produit par l’utilisation de disques en céramique piezo-électrique qui se dilatent lorsqu’une tension est appliquée. Les convertisseurs utilisés pour les systèmes de coupe des aliments sont spécifiquement conçus pour être complètement scellés pour fonctionner dans des environnements de lavage et incorporer l’air dans et hors des ports pour le refroidissement.
• Un booster ultrasonique
o Le booster ultrasonique est un composant réglé qui ajuste mécaniquement la quantité de mouvement vibratoire linéaire du convertisseur au niveau requis pour l’application spécifique pour produire des performances optimales de coupe. Le booster fournit également un endroit sûr et non vibrant pour pincer sur les outils de coupe. Les boosters utilisés dans les systèmes de coupe des aliments devraient être une conception en titane solide d’une seule pièce pour une précision et une répétabilité maximales en matière de coupe. En outre, la conception d’une seule pièce permet un lavage complet, contrairement aux boosters ultrasoniques multi-pièces qui peuvent abriter des bactéries.
• Un outil de coupe ultrasonique (corne/sonotrode)
o La corne de coupe ultrasonique est un outil sur mesure qui est conçu pour vibrer à une fréquence spécifique. Ces outils sont soigneusement conçus à l’aide de la technologie de modélisation informatique pour une performance et une longévité optimales. Les outils ultrasoniques doivent être réglés pour correspondre à la fréquence du système. Cette procédure de réglage nécessite une prise en compte de la masse, de la longueur et de la géométrie de la corne. Le titane est le matériau de choix pour les outils ultrasoniques en raison de ses propriétés de résistance à la résonance et à la fatigue. Le titane est également compatible avec les besoins sanitaires de l’industrie de la transformation des aliments. En raison des contraintes élevées inhérentes aux géométries minces de lame exigées des cornes ultrasoniques de coupe, la fabrication devrait être faite utilisant une technique d’EDM de fil et le processus suivant de soulagement de stress afin de maximiser la durée de vie des outils.
• Un système de manutention des matériaux
o Des machines automatisées sont nécessaires pour le positionnement et le mouvement appropriés des produits alimentaires et des outils ultrasoniques. L’automatisation est essentielle pour atteindre le bon emplacement, la direction et le taux de coupe. En règle générale, ces systèmes de manutention utilisent des mécanismes de commande servo pour un contrôle précis des vitesses et des positions des produits alimentaires et/ou des outils de coupe.
