Под ультразвуком понимают механическую волну (частота> 20 кГц), которая превышает диапазон слышимости человеческого уха, а более высокочастотный тип (частота> 100 кГц) называется высокочастотным ультразвуком. Частота современного ультразвукового оборудования обычно находится в диапазоне от 20 кГц до 10 МГц. Будучи передовой технологией обработки пищевых продуктов, ультразвук обладает характеристиками мягкого действия и высокой эффективности. Он широко используется в пищевой и других областях и имеет большие перспективы развития.
По частоте и мощности ультразвуковых волн ультразвуковые волны можно разделить на две категории: мощные низкочастотные ультразвуковые волны и маломощные высокочастотные ультразвуковые волны. Среди них мощный низкочастотный ультразвук (частота от 20 до 100 кГц), также известный как мощный ультразвук, который имеет широкий спектр применений в пищевой промышленности, например, способствует эмульгированию, разрушению клеток, стерилизации и уничтожению ферментов, смягчению мяса и модификации веществ и т. д. Маломощный высокочастотный ультразвук (его частота в основном сосредоточена в пределах от 100 кГц до 10 МГц) используется не только в медицинской диагностике, но и широко применяется при анализе и контроле физических и химических свойств пищевых продуктов, таких как твердость, зрелость, сахар, кислотность и т. д.
Высокочастотные ультразвуковые волны оказывают химическое и физическое воздействие, отличное от низкочастотных ультразвуковых волн, и могут генерировать большое количество активных свободных радикалов, тем самым вызывая деградацию и модификацию полимеров. Когда ультразвуковые волны применяются к реакции окисления в водном растворе, высокочастотные ультразвуковые волны более энергоэффективны, чем низкочастотные ультразвуковые волны. При определенных условиях с повышением частоты отношение фактической мощности ультразвука к входной мощности увеличивается, то есть эффективность преобразования увеличивается, и высокочастотный ультразвук может достичь более высокой сонохимической эффективности.
Использование этого свойства высокочастотного ультразвука также может привести к разложению некоторых остаточных вредных веществ в сточных водах или упаковке пищевой промышленности. Большое количество активных свободных радикалов, генерируемых высокочастотным ультразвуком, могут вступать в реакцию с легко окисляемыми пищевыми ингредиентами и в определенной степени улучшать функциональные свойства некоторых пищевых ингредиентов.
