تشير الموجات فوق الصوتية إلى موجة ميكانيكية (تردد> 20 كيلو هرتز) تتجاوز نطاق السمع للأذن البشرية، ويسمى نوع التردد الأعلى (التردد> 100 كيلو هرتز) بالموجات فوق الصوتية عالية التردد. يتراوح تردد معدات الموجات فوق الصوتية الحالية عمومًا بين 20 كيلو هرتز إلى 10 ميجا هرتز. باعتبارها تكنولوجيا متقدمة لتجهيز الأغذية، تتميز الموجات فوق الصوتية بخصائص العمل المعتدل والوثاقة القوية. يستخدم على نطاق واسع في الغذاء والمجالات الأخرى وله آفاق تطوير كبيرة.
وفقا لتردد وقوة الموجات فوق الصوتية، يمكن تقسيم الموجات فوق الصوتية إلى فئتين: موجات فوق صوتية عالية الطاقة منخفضة التردد وموجات فوق صوتية منخفضة الطاقة عالية التردد. من بينها، تُعرف أيضًا الموجات فوق الصوتية ذات التردد المنخفض عالية الطاقة (التردد بين 20 و100 كيلو هرتز) باسم الموجات فوق الصوتية القوية، والتي لديها مجموعة واسعة من التطبيقات في معالجة الأغذية، مثل تعزيز الاستحلاب، وتدمير الخلايا، والتعقيم وقتل الإنزيم، وتليين اللحوم وتعديل المواد، وما إلى ذلك. لا تستخدم الموجات فوق الصوتية عالية التردد منخفضة الطاقة (يتركز ترددها بشكل أساسي في 100 كيلو هرتز إلى 10 ميجا هرتز) في التشخيص الطبي فحسب، بل تستخدم أيضًا على نطاق واسع في تحليل ومراقبة الخصائص الفيزيائية والكيميائية للأغذية، مثل الصلابة والنضج والسكر والحموضة وما إلى ذلك.
الموجات فوق الصوتية عالية التردد لها تأثيرات كيميائية وفيزيائية مختلفة عن الموجات فوق الصوتية منخفضة التردد، ويمكن أن تولد كمية كبيرة من الجذور الحرة النشطة، مما يسبب تدهور البوليمرات وتعديلها. عندما يتم تطبيق الموجات فوق الصوتية على تفاعل الأكسدة في محلول مائي، تكون الموجات فوق الصوتية عالية التردد أكثر كفاءة في استخدام الطاقة من الموجات فوق الصوتية منخفضة التردد. في ظل ظروف معينة، مع ارتفاع التردد، تزيد نسبة طاقة الموجات فوق الصوتية الفعلية إلى طاقة الإدخال، أي أن كفاءة التحويل تزيد، ويمكن للموجات فوق الصوتية عالية التردد تحقيق كفاءة كيميائية صوتية أعلى.
يمكن أن يؤدي استخدام خاصية الموجات فوق الصوتية عالية التردد أيضًا إلى تحلل بعض المواد الضارة المتبقية في مياه الصرف الصحي أو التعبئة والتغليف في صناعة الأغذية. يمكن لعدد كبير من الجذور الحرة النشطة الناتجة عن الموجات فوق الصوتية عالية التردد أن تتفاعل مع المكونات الغذائية المؤكسدة بسهولة، وإلى حد ما يمكن أن تعزز الخصائص الوظيفية لبعض المكونات الغذائية.
