超音波とは、人間の耳の可聴範囲を超える機械波(周波数 > 20 kHz)を指し、より高い周波数のもの(周波数 > 100 kHz)を高周波超音波と呼びます。現在の超音波装置の周波数は一般に20kHz~10MHzの範囲にあります。高度な食品加工技術である超音波は、穏やかな作用と強い関連性という特徴を持っています。食品などの分野で幅広く使用されており、大きな発展が期待されています。
超音波の周波数と出力に応じて、超音波は高出力の低周波超音波と低出力の高周波超音波の 2 つのカテゴリに分類できます。中でも、高出力の低周波超音波(周波数20~100kHz)はパワー超音波とも呼ばれ、乳化の促進、細胞の破壊、殺菌や酵素の死滅、肉の軟化や物質の改質など、食品加工において幅広い用途があります。低出力の高周波超音波(その周波数は主に100 kHzから10 MHzに集中しています)は、医療診断に使用されるだけでなく、硬度、成熟度、糖度、酸度などの食品の物理的および化学的特性の分析および監視にも広く使用されています。
高周波超音波は、低周波超音波とは異なる化学的および物理的影響を及ぼし、大量の活性フリーラジカルを生成して、ポリマーの劣化や変性を引き起こす可能性があります。水溶液中での酸化反応に超音波を適用する場合、高周波超音波の方が低周波超音波よりもエネルギー効率が良い。特定の条件下では、周波数が上昇するにつれて、入力電力に対する実際の超音波電力の比率が増加します。つまり、変換効率が増加し、高周波超音波はより高い音響化学効率を達成できます。
高周波超音波のこの特性を利用すると、食品産業の廃水や包装に残留する有害物質の一部を分解することもできます。高周波超音波によって生成される多数の活性フリーラジカルは、酸化されやすい食品成分と反応することができ、特定の食品成分の機能的特性をある程度強化することができます。


