Siêu âm là sóng cơ học (tần số> 20 kHz) vượt quá phạm vi nghe của tai người và loại tần số cao hơn (tần số> 100 kHz) được gọi là siêu âm tần số cao. Tần số của thiết bị siêu âm hiện nay thường nằm trong khoảng từ 20 kHz đến 10 MHz. Là một công nghệ chế biến thực phẩm tiên tiến, sóng siêu âm có đặc điểm là tác động nhẹ và có tác dụng mạnh. Nó được sử dụng rộng rãi trong thực phẩm và các lĩnh vực khác và có triển vọng phát triển lớn.

 

Theo tần số và công suất của sóng siêu âm, sóng siêu âm có thể được chia thành hai loại: sóng siêu âm tần số thấp công suất cao và sóng siêu âm tần số cao công suất thấp. Trong số đó, siêu âm tần số thấp công suất cao (tần số từ 20 đến 100 kHz) còn được gọi là siêu âm công suất, có nhiều ứng dụng trong chế biến thực phẩm, như thúc đẩy quá trình nhũ hóa, phá hủy tế bào, khử trùng và tiêu diệt enzyme, làm mềm thịt và biến đổi chất, v.v. Siêu âm tần số cao công suất thấp (tần số chủ yếu tập trung ở tần số 100 kHz đến 10 MHz) không chỉ được sử dụng trong chẩn đoán y tế mà còn được sử dụng rộng rãi trong phân tích và giám sát các tính chất vật lý và hóa học của thực phẩm, như độ cứng, độ chín, đường, độ axit, v.v.

 

Sóng siêu âm tần số cao có tác dụng vật lý và hóa học khác với sóng siêu âm tần số thấp và có thể tạo ra một lượng lớn các gốc tự do hoạt động, do đó gây ra sự xuống cấp và biến đổi các polyme. Khi sóng siêu âm được áp dụng cho phản ứng oxy hóa trong dung dịch nước, sóng siêu âm tần số cao sẽ tiết kiệm năng lượng hơn sóng siêu âm tần số thấp. Trong một số điều kiện nhất định, khi tần số tăng lên, tỷ lệ giữa công suất siêu âm thực tế và công suất đầu vào sẽ tăng lên, nghĩa là hiệu suất chuyển đổi tăng lên và siêu âm tần số cao có thể đạt được hiệu suất hóa âm cao hơn.

 

Sử dụng đặc tính này của siêu âm tần số cao cũng có thể làm suy giảm một số chất có hại còn sót lại trong nước thải hoặc bao bì của ngành công nghiệp thực phẩm. Một số lượng lớn các gốc tự do hoạt động được tạo ra bởi siêu âm tần số cao có thể phản ứng với các thành phần thực phẩm dễ bị oxy hóa và ở một mức độ nhất định có thể tăng cường các đặc tính chức năng của một số thành phần thực phẩm.