Przez ultradźwięki rozumie się falę mechaniczną (częstotliwość > 20 kHz), która przekracza zakres słyszalności ucha ludzkiego, a typ o wyższej częstotliwości (częstotliwość > 100 kHz) nazywany jest ultradźwiękami o wysokiej częstotliwości. Częstotliwość obecnego sprzętu ultradźwiękowego mieści się zazwyczaj w zakresie od 20 kHz do 10 MHz. Jako zaawansowana technologia przetwarzania żywności, ultradźwięki charakteryzują się łagodnym działaniem i dużą trafnością. Jest szeroko stosowany w żywności i innych dziedzinach i ma świetne perspektywy rozwoju.

 

W zależności od częstotliwości i mocy fal ultradźwiękowych, fale ultradźwiękowe można podzielić na dwie kategorie: fale ultradźwiękowe o dużej mocy i niskiej częstotliwości oraz fale ultradźwiękowe o małej mocy i wysokiej częstotliwości. Wśród nich ultradźwięki o dużej mocy i niskiej częstotliwości (częstotliwość od 20 do 100 kHz) są również znane jako ultradźwięki mocy, które mają szeroki zakres zastosowań w przetwórstwie żywności, takie jak wspomaganie emulgowania, niszczenie komórek, sterylizacja i zabijanie enzymów, zmiękczanie mięsa i modyfikacja substancji itp. Ultradźwięki o małej mocy i wysokiej częstotliwości (jego częstotliwość koncentruje się głównie w zakresie od 100 kHz do 10 MHz) są wykorzystywane nie tylko w diagnostyce medycznej, ale są również szeroko stosowane w analizie i monitorowaniu właściwości fizycznych i chemicznych żywności, takich jak twardość, dojrzałość, cukier, kwasowość itp.

 

Fale ultradźwiękowe o wysokiej częstotliwości mają inne skutki chemiczne i fizyczne niż fale ultradźwiękowe o niskiej częstotliwości i mogą generować dużą ilość aktywnych wolnych rodników, powodując w ten sposób degradację i modyfikację polimerów. Kiedy do reakcji utleniania w roztworze wodnym stosuje się fale ultradźwiękowe, fale ultradźwiękowe o wysokiej częstotliwości są bardziej energooszczędne niż fale ultradźwiękowe o niskiej częstotliwości. W pewnych warunkach wraz ze wzrostem częstotliwości wzrasta stosunek rzeczywistej mocy ultradźwiękowej do mocy wejściowej, to znaczy wzrasta wydajność konwersji, a ultradźwięki o wysokiej częstotliwości mogą osiągnąć wyższą skuteczność sonochemiczną.

 

Wykorzystanie tej właściwości ultradźwięków o wysokiej częstotliwości może również spowodować rozkład niektórych pozostałości szkodliwych substancji w ściekach lub opakowaniach przemysłu spożywczego. Duża liczba aktywnych wolnych rodników wytwarzanych przez ultradźwięki o wysokiej częstotliwości może reagować z łatwo utlenionymi składnikami żywności i w pewnym stopniu może poprawiać właściwości funkcjonalne niektórych składników żywności.