L'échographie fait référence à une onde mécanique (fréquence > 20 kHz) qui dépasse la plage auditive de l'oreille humaine, et le type de fréquence plus élevée (fréquence > 100 kHz) est appelé échographie haute fréquence. La fréquence des équipements ultrasoniques actuels est généralement comprise entre 20 kHz et 10 MHz. En tant que technologie avancée de transformation des aliments, les ultrasons présentent les caractéristiques d’une action douce et d’une forte pertinence. Il est largement utilisé dans l’alimentation et dans d’autres domaines et présente de grandes perspectives de développement.
Selon la fréquence et la puissance des ondes ultrasonores, les ondes ultrasonores peuvent être divisées en deux catégories : les ondes ultrasonores basse fréquence de haute puissance et les ondes ultrasonores haute fréquence de faible puissance. Parmi eux, les ultrasons basse fréquence de haute puissance (fréquence comprise entre 20 et 100 kHz) sont également connus sous le nom d'ultrasons de puissance, qui ont un large éventail d'applications dans la transformation des aliments, telles que la promotion de l'émulsification, la destruction des cellules, la stérilisation et la destruction des enzymes, le ramollissement de la viande et la modification de substances, etc. Les ultrasons haute fréquence de faible puissance (sa fréquence est principalement concentrée entre 100 kHz et 10 MHz) sont non seulement utilisés dans le diagnostic médical, mais également largement utilisés dans l'analyse et la surveillance des propriétés physiques et chimiques des aliments, telles que la dureté, la maturité, le sucre, l'acidité, etc.
Les ondes ultrasonores à haute fréquence ont des effets chimiques et physiques différents de ceux des ondes ultrasonores à basse fréquence et peuvent générer une grande quantité de radicaux libres actifs, provoquant ainsi la dégradation et la modification des polymères. Lorsque des ondes ultrasonores sont appliquées à la réaction d’oxydation dans une solution aqueuse, les ondes ultrasonores à haute fréquence sont plus économes en énergie que les ondes ultrasonores à basse fréquence. Dans certaines conditions, à mesure que la fréquence augmente, le rapport entre la puissance ultrasonique réelle et la puissance d'entrée augmente, c'est-à-dire que l'efficacité de conversion augmente et les ultrasons à haute fréquence peuvent atteindre une efficacité sonochimique plus élevée.
L’utilisation de cette propriété des ultrasons à haute fréquence peut également dégrader certaines substances nocives résiduelles dans les eaux usées ou les emballages de l’industrie alimentaire. Un grand nombre de radicaux libres actifs générés par les ultrasons à haute fréquence peuvent réagir avec des ingrédients alimentaires facilement oxydés et, dans une certaine mesure, améliorer les propriétés fonctionnelles de certains ingrédients alimentaires.
