USG mengacu pada gelombang mekanis (frekuensi>20 kHz) yang melebihi jangkauan pendengaran telinga manusia, dan jenis frekuensi yang lebih tinggi (frekuensi>100 kHz) disebut USG frekuensi tinggi. Frekuensi peralatan ultrasonik saat ini umumnya berkisar antara 20 kHz hingga 10 MHz. Sebagai teknologi pengolahan makanan yang canggih, USG memiliki karakteristik tindakan yang ringan dan relevansi yang kuat. Ini banyak digunakan dalam makanan dan bidang lainnya dan memiliki prospek pengembangan yang besar.

 

Menurut frekuensi dan kekuatan gelombang ultrasonik, gelombang ultrasonik dapat dibagi menjadi dua kategori: gelombang ultrasonik frekuensi rendah berdaya tinggi dan gelombang ultrasonik frekuensi tinggi berdaya rendah. Diantaranya, USG frekuensi rendah berdaya tinggi (frekuensi antara 20 dan 100 kHz) juga dikenal sebagai USG daya, yang memiliki berbagai aplikasi dalam pemrosesan makanan, seperti mendorong emulsifikasi, penghancuran sel, sterilisasi dan pembunuhan enzim, pelunakan daging dan modifikasi zat, dll. Ultrasonografi frekuensi tinggi berdaya rendah (frekuensinya terutama terkonsentrasi pada 100 kHz hingga 10 MHz) tidak hanya digunakan dalam diagnosis medis, tetapi juga banyak digunakan dalam analisis dan pemantauan sifat fisik dan kimia makanan, seperti kekerasan, kematangan, gula, keasaman, dll.

 

Gelombang ultrasonik frekuensi tinggi memiliki efek kimia dan fisik yang berbeda dengan gelombang ultrasonik frekuensi rendah, dan dapat menghasilkan radikal bebas aktif dalam jumlah besar, sehingga menyebabkan degradasi dan modifikasi polimer. Ketika gelombang ultrasonik diterapkan pada reaksi oksidasi dalam larutan air, gelombang ultrasonik frekuensi tinggi lebih hemat energi dibandingkan gelombang ultrasonik frekuensi rendah. Dalam kondisi tertentu, seiring dengan meningkatnya frekuensi, rasio daya ultrasonik aktual terhadap daya masukan meningkat, yaitu efisiensi konversi meningkat, dan USG frekuensi tinggi dapat mencapai efisiensi sonokimia yang lebih tinggi.

 

Menggunakan sifat USG frekuensi tinggi ini juga dapat menurunkan beberapa sisa zat berbahaya dalam air limbah atau kemasan industri makanan. Sejumlah besar radikal bebas aktif yang dihasilkan oleh USG frekuensi tinggi dapat bereaksi dengan bahan makanan yang mudah teroksidasi, dan sampai batas tertentu dapat meningkatkan sifat fungsional bahan makanan tertentu.