在切割過(guò)程中，我們經(jīng)常會(huì)遇到很多問題，例如切割的準(zhǔn)確性，終產(chǎn)品物理性狀的穩(wěn)定性、切割表面的光滑度、刀具與物料分離的難易度及分離時(shí)刀具表面及與物料接硬裝置的物料殘余量等。當(dāng)物料的特征不明確時(shí)我們很難達(dá)到以上的要求。

例如對(duì)于硬度大，脆性強(qiáng)，黏性強(qiáng)的物料，傳統(tǒng)的切割方式很難完成。隨著產(chǎn)品物料不確定性的增加，切割工作的難度越來(lái)越大。超聲波食品分切是對(duì)傳統(tǒng)意義切割的一種優(yōu)化。超聲波食品分切不僅增加了切割的速度，而且對(duì)食品的結(jié)構(gòu)、形狀、性能等的改進(jìn)做出了很大的進(jìn)步。

盡管對(duì)于大多數(shù)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，超聲波食品分切能夠減小切割過(guò)程所需的切割力，但是對(duì)于一些產(chǎn)品的切削，物料也是必須考慮的內(nèi)容。通常切割系數(shù)在 0.1-1.0 之間。如果研究食品在切削過(guò)程中的宏觀結(jié)構(gòu)及機(jī)械性能等情況時(shí)，必須考慮切削食品的物料種類。因此必須分清下面三種類別物料。

1.對(duì)于均勻致密的物料，例如高脂肪的食品、奶酪等。這些食品的特點(diǎn)是無(wú)孔緊密的結(jié)構(gòu)。在傳統(tǒng)的切割過(guò)程往往會(huì)產(chǎn)生很大的摩擦力，摩擦力的大小又與物料的黏性有關(guān)。而超聲波切割能夠減小切割過(guò)程中刀具與物料之間的相互作用力，從而避免可塑性形變。另一方面這種緊密無(wú)孔的結(jié)構(gòu)在切割的過(guò)程中消耗的能量也顯著增加。

2.對(duì)于多孔性食品，例如面包、蛋糕、棉花糖等類似結(jié)構(gòu)的食品，它們的共同特點(diǎn)是多空海綿狀結(jié)構(gòu)。而且極易被壓縮變形，如果采用傳統(tǒng)的切割刀具時(shí)，只能達(dá)到部分切裂，如果再進(jìn)一步切割就會(huì)形成扭曲變形或破碎。但是如果采用超聲切割就會(huì)達(dá)到很好的效果。因?yàn)槌暡ㄇ懈钅軌驕p小切割過(guò)程產(chǎn)生的摩擦力，從而使用很小切割力就能完成切割工作。zui終達(dá)到整齊、光滑的切割表面。與致密性物料的切割相比，在切割多孔性物料的過(guò)程中摩擦力對(duì)切割過(guò)程的影響相對(duì)較小。因?yàn)樵谇懈顣r(shí)刀具與物料的實(shí)際接觸面積比物料的幾何面積要小得多。另外，在刀具進(jìn)人物料的過(guò)程中，與致密性物料相比多孔性物料需要更多的能量。

3.動(dòng)植物組織均為胞狀，大小或組成等各不相同。由于其截面起潤(rùn)滑作用液膜的形成以及含水量高，切割時(shí)，摩擦阻力并不重要。剛性材料其硬度決定切割力，對(duì)大多數(shù)植物組織來(lái)說(shuō)，通過(guò)超聲激發(fā)，所需切割力顯著減少。但對(duì)于韌性絲狀結(jié)構(gòu)(比如肉類組織)，可能會(huì)出現(xiàn)一些問題。這就需要通過(guò)霜凍、預(yù)緊或蒸煮等方法使其結(jié)構(gòu)適當(dāng)固化。采用這些處理，則可實(shí)現(xiàn)減少切割阻力之目的。