O ultrassom refere-se a uma onda mecânica (frequência> 20 kHz) que excede a faixa auditiva do ouvido humano, e o tipo de frequência mais alta (frequência> 100 kHz) é chamado de ultrassom de alta frequência. A frequência dos equipamentos ultrassônicos atuais está geralmente na faixa de 20 kHz a 10 MHz. Por ser uma tecnologia avançada de processamento de alimentos, o ultrassom possui características de ação suave e forte pertinência. É amplamente utilizado em alimentos e outras áreas e tem grandes perspectivas de desenvolvimento.
De acordo com a frequência e a potência das ondas ultrassônicas, as ondas ultrassônicas podem ser divididas em duas categorias: ondas ultrassônicas de alta potência e baixa frequência e ondas ultrassônicas de baixa potência e alta frequência. Entre eles, o ultrassom de alta potência e baixa frequência (frequência entre 20 e 100 kHz) também é conhecido como ultrassom de potência, que possui uma ampla gama de aplicações no processamento de alimentos, como promoção de emulsificação, destruição de células, esterilização e morte de enzimas, amaciamento de carne e modificação de substâncias, etc. O ultrassom de baixa potência e alta frequência (sua frequência está concentrada principalmente em 100 kHz a 10 MHz) não é apenas utilizado no diagnóstico médico, mas também amplamente utilizado na análise e monitoramento das propriedades físicas e químicas dos alimentos, como dureza, maturidade, açúcar, acidez, etc.
As ondas ultrassônicas de alta frequência têm efeitos químicos e físicos diferentes das ondas ultrassônicas de baixa frequência e podem gerar uma grande quantidade de radicais livres ativos, causando degradação e modificação de polímeros. Quando ondas ultrassônicas são aplicadas à reação de oxidação em uma solução aquosa, as ondas ultrassônicas de alta frequência são mais eficientes em termos energéticos do que as ondas ultrassônicas de baixa frequência. Sob certas condições, à medida que a frequência aumenta, a relação entre a potência ultrassônica real e a potência de entrada aumenta, ou seja, a eficiência de conversão aumenta e o ultrassom de alta frequência pode atingir uma maior eficiência sonoquímica.
O uso dessa propriedade do ultrassom de alta frequência também pode degradar algumas substâncias nocivas residuais em águas residuais ou embalagens da indústria alimentícia. Um grande número de radicais livres ativos gerados pelo ultrassom de alta frequência pode reagir com ingredientes alimentares facilmente oxidados e, até certo ponto, pode melhorar as propriedades funcionais de certos ingredientes alimentares.
