Ultrazvuk označuje mechanické vlnenie (frekvencia > 20 kHz), ktoré presahuje rozsah sluchu ľudského ucha, a typ s vyššou frekvenciou (frekvencia > 100 kHz) sa nazýva vysokofrekvenčný ultrazvuk. Frekvencia súčasných ultrazvukových zariadení je všeobecne v rozsahu 20 kHz až 10 MHz. Ako pokročilá technológia spracovania potravín má ultrazvuk vlastnosti mierneho účinku a silnej vhodnosti. Je široko používaný v potravinárstve a iných oblastiach a má veľké vyhliadky na rozvoj.

 

Podľa frekvencie a výkonu ultrazvukových vĺn možno ultrazvukové vlny rozdeliť do dvoch kategórií: vysokovýkonné nízkofrekvenčné ultrazvukové vlny a nízkovýkonné vysokofrekvenčné ultrazvukové vlny. Medzi nimi je vysokovýkonný nízkofrekvenčný ultrazvuk (frekvencia medzi 20 a 100 kHz) známy aj ako výkonný ultrazvuk, ktorý má široké uplatnenie pri spracovaní potravín, ako je podpora emulgácie, ničenie buniek, sterilizácia a ničenie enzýmov, zmäkčovanie mäsa a modifikácia látok atď. Nízkoenergetický vysokofrekvenčný ultrazvuk (jeho frekvencia sa sústreďuje hlavne na 100 kHz až 10 MHz) sa používa nielen v lekárskej diagnostike, ale široko sa používa aj pri analýze a monitorovaní fyzikálnych a chemických vlastností potravín, ako je tvrdosť, zrelosť, cukor, kyslosť atď.

 

Vysokofrekvenčné ultrazvukové vlny majú odlišné chemické a fyzikálne účinky ako nízkofrekvenčné ultrazvukové vlny a môžu generovať veľké množstvo aktívnych voľných radikálov, čím spôsobujú degradáciu a modifikáciu polymérov. Keď sú ultrazvukové vlny aplikované na oxidačnú reakciu vo vodnom roztoku, vysokofrekvenčné ultrazvukové vlny sú energeticky efektívnejšie ako nízkofrekvenčné ultrazvukové vlny. Za určitých podmienok, keď frekvencia stúpa, pomer skutočného výkonu ultrazvuku k príkonu sa zvyšuje, to znamená, že sa zvyšuje účinnosť konverzie a vysokofrekvenčný ultrazvuk môže dosiahnuť vyššiu sonochemickú účinnosť.

 

Využitím tejto vlastnosti vysokofrekvenčného ultrazvuku možno znehodnotiť aj niektoré zvyškové škodlivé látky v odpadových vodách alebo obaloch potravinárskeho priemyslu. Veľké množstvo aktívnych voľných radikálov generovaných vysokofrekvenčným ultrazvukom môže reagovať s ľahko oxidovanými zložkami potravín a do určitej miery môže zlepšiť funkčné vlastnosti niektorých zložiek potravín.