1、超聲波無(wú)損檢測(cè)

　　傳統(tǒng)的食品檢測(cè)過(guò)程，樣品采集后需要采用各種化學(xué)或物理方法對(duì)其進(jìn)行破壞性處理，一般操作繁瑣，數(shù)據(jù)獲得周期長(zhǎng)，而且設(shè)備價(jià)格昂貴，無(wú)法很好地適應(yīng)現(xiàn)代食品生產(chǎn)所要求的全程實(shí)時(shí)監(jiān)控和無(wú)損檢

　　然而，超聲波檢測(cè)設(shè)備能夠在較短時(shí)間內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)高濃度食品和光不透明材料的檢測(cè)，具有非破壞性、非介入性、及時(shí)性和精確性的特點(diǎn)，在食品檢測(cè)領(lǐng)域應(yīng)用潛力巨大閉。這一技術(shù)的關(guān)鍵在于確定聲特性（聲速、衰減系數(shù)和聲阻抗）與產(chǎn)品特性（例如：成熟度、硬度等）間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)食品成分、結(jié)構(gòu)、相變和顆粒大小的測(cè)定。
 

　　2、超聲波提取

　　傳統(tǒng)的提取辦法是選取恰當(dāng)?shù)娜軇捎眉訜岵殡S攪動(dòng)的方法，使相關(guān)成分溶出。將超聲波應(yīng)用于提取，其產(chǎn)生的瞬態(tài)空化作用，可以改善傳質(zhì)過(guò)程，縮短提取時(shí)間；最重要的是實(shí)現(xiàn)了較低溫度的高效率提取，有效地防止了提取的活性物質(zhì)變性，保存了高溫下易揮發(fā)的芳香物質(zhì)，改善了產(chǎn)品品質(zhì)。目前該技術(shù)已經(jīng)被用于生物糖苷類、生物堿、黃酮、蒽醌類、有機(jī)酸及多糖成分的提取網(wǎng)。

　　需要特別指出的是，用超聲波進(jìn)行提取強(qiáng)化，不同的物料需要采用不同強(qiáng)度的超聲波，只有對(duì)非活性物質(zhì)的提取，才可適當(dāng)加大功率，通過(guò)超聲波產(chǎn)生的瞬態(tài)空化效應(yīng)提高提取效率。而對(duì)于酶等活性物質(zhì)，只能夠采用較溫和的條件，聲功率不可過(guò)高，通過(guò)在生物細(xì)胞內(nèi)形成胞內(nèi)環(huán)流后改善細(xì)胞通透性，實(shí)現(xiàn)提取強(qiáng)化；否則，較大功率超聲波所產(chǎn)生的瞬態(tài)空化及瞬時(shí)熱效應(yīng)能，將導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞及蛋白質(zhì)的變性。
 

　　3、超聲波控制結(jié)晶

　　高能超聲波能夠通過(guò)以下幾種途徑對(duì)結(jié)晶過(guò)程起到輔助作用：首先是影響晶核的形成，因?yàn)槌暡ň哂袕?qiáng)烈的定向效應(yīng)，所以能夠補(bǔ)充和加強(qiáng)形成臨界晶核的波動(dòng)能，從而加速起晶過(guò)程；其次通過(guò)控制結(jié)晶生長(zhǎng)的速度，不但可以確保晶體細(xì)小均勻，而且能夠防止已經(jīng)形成的結(jié)晶表面被新形成的結(jié)晶污染舊，這些作用對(duì)于大規(guī)模的商業(yè)化生產(chǎn)有重要價(jià)值。

　　目前強(qiáng)化結(jié)晶過(guò)程已被證明是改變?cè)S多食品特性的有效工具，如膳食脂肪、巧克力、冰淇淋的特性修飾。

　　超聲波結(jié)晶技術(shù)在食品領(lǐng)域另一極有價(jià)值的應(yīng)用，就是用于控制速凍食品冰晶的形成過(guò)程”。超聲波在凍結(jié)過(guò)程中對(duì)物料產(chǎn)生的作用，將確保晶核形成的快速一致，有效地防止由于冰晶生長(zhǎng)而造成的細(xì)胞組織破裂，避免了解凍后的組織結(jié)構(gòu)軟化和細(xì)胞液外流問(wèn)題。

　　另外，超聲波誘導(dǎo)結(jié)晶過(guò)程中的空化作用能夠持續(xù)清潔凍結(jié)過(guò)程中物料表面的覆蓋物，保證冷凍過(guò)程中的熱傳導(dǎo)效率。
 

　　4、超聲波滅菌

　　超聲波產(chǎn)生的空化作用能在細(xì)胞壁與細(xì)胞液等非均相間產(chǎn)生微射流和局部高熱、高壓，對(duì)細(xì)菌、病菌等微生物有強(qiáng)烈的殺滅作用。超聲波消毒的特點(diǎn)是速度快，無(wú)外來(lái)添加物，對(duì)人體無(wú)害，對(duì)物品無(wú)損傷，但也存在消毒不徹底的問(wèn)題。

　　超聲波的滅菌效果隨微生物種類的不同，也有較大差異。目前已有的研究主要集中于李斯特單胞菌、沙門氏菌、大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、釀酒酵母和其它一些微生物的殺滅。
 

　　5、超聲波干燥

　　傳統(tǒng)的對(duì)流熱干燥技術(shù)，干燥過(guò)程所采用的高溫容易使食品物料產(chǎn)生化學(xué)、物理及生物活性方面的變化，從而導(dǎo)致了成品的收縮、形變、老化，以及色澤風(fēng)味的改變，但如果降低溫度，干燥的速率就會(huì)大幅度下降，既增加了能耗，又影響了干燥效果。有研究表明，通過(guò)對(duì)熱干燥過(guò)程的能量強(qiáng)化，能夠較低溫度下，實(shí)現(xiàn)高效率的干燥。
 

　　6、超聲波催熟陳化酒

　　傳統(tǒng)的酒類熟化通常是通過(guò)恒溫條件下的長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存而實(shí)現(xiàn)的。有研究表明，超聲波可以增強(qiáng)各類物質(zhì)的分子活化能，提高分子間的有效碰撞，使酯化、縮和、氧化還原等反應(yīng)加速進(jìn)行，有利于形成酒的醇酯釀制香味；

　　此外，超聲波處理能夠加速造成新酒不良感覺(jué)的硫化氫、氨、硫醇、乙醛和丙烯醛等低沸點(diǎn)物質(zhì)的揮發(fā)，進(jìn)而使酒體口感獲得改善；超聲波輻照還可以促進(jìn)締合作用，增強(qiáng)水、醇、醛、酸、酯等極性分子間的親和力，促進(jìn)酯化反應(yīng)，改善酒體風(fēng)味。

　　因此，利用超聲波催熟陳化酒，能夠一定程度上縮短酒的陳化過(guò)程，提高酒的品質(zhì)。

　　需要指出的是超聲波催熟陳化酒，對(duì)處理中低檔酒時(shí)特別適用。但對(duì)高檔酒，采用超聲波處理后，會(huì)使酒中的香味，特別是果酒中的果子酸等發(fā)生分解，反而令酒品質(zhì)發(fā)生下降閻。
 

　　7、超聲波乳化

　　食品生產(chǎn)過(guò)程中常常需要對(duì)兩種不互溶的液態(tài)組分進(jìn)行乳化加工，傳統(tǒng)的方法有：機(jī)械乳化法和化學(xué)乳化法。采用超聲波進(jìn)行乳化時(shí)，其產(chǎn)生的空化氣泡在不互溶的兩相界面破裂，能夠形成沖擊波，使兩相混合，達(dá)到乳化效果口；

　　此外，超聲波的作用還能夠使一些不溶于水的物質(zhì)活性增加，從而在水中分散均勻或溶解，在幾乎不使用穩(wěn)定劑的情況下保持乳濁體系的穩(wěn)定。
 

　　8、超聲波破乳與分離
 

　　通過(guò)調(diào)整超聲波的頻率不但可以促進(jìn)乳化，而且能夠用于兩相的破乳與分離操作阿，由于超聲波的作用力將使物質(zhì)顆粒在節(jié)點(diǎn)與反節(jié)點(diǎn)處聚集，聲學(xué)輻射力將促使分散質(zhì)固定相在節(jié)點(diǎn)和反節(jié)點(diǎn)上運(yùn)動(dòng)，這就使液滴與相關(guān)總體流動(dòng)方向一致，實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)分離。

　　需要指出的是該項(xiàng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，必須具備前期實(shí)驗(yàn)論證基礎(chǔ)，在物料不同特性的基礎(chǔ)上對(duì)具體使用參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，這是因?yàn)椴煌穆晥?chǎng)參數(shù)，將獲得不同的結(jié)果，可能達(dá)到破壞體系實(shí)現(xiàn)分離的目的，也可能適得其反，反而加強(qiáng)了分散體系的穩(wěn)定性。
 

　　9、超聲波解凍

　　傳統(tǒng)食品加工采用熱傳導(dǎo)使冰凍物料實(shí)現(xiàn)解凍，這一過(guò)程費(fèi)時(shí)，費(fèi)錢，費(fèi)力而且容易導(dǎo)致物料品質(zhì)的變化。而如果采用超聲波對(duì)冰凍的物料進(jìn)行解凍時(shí)，由于超聲波能量在冰凍組織中的衰減大大高于已解凍組織，這就使物料對(duì)超聲波的能量吸收集中于冰凍與解凍層的分界界面，并且通過(guò)對(duì)輸入超聲波頻率與能量的調(diào)整，能夠?qū)⒂沙暡ㄋp而產(chǎn)生的熱效應(yīng)穩(wěn)定在冰點(diǎn)附近，這樣解凍過(guò)程就會(huì)隨著物料的冰凍與解凍界面的推進(jìn)而持續(xù)進(jìn)行，避免了局部高溫的產(chǎn)生，達(dá)到了實(shí)現(xiàn)物料快速穩(wěn)定解凍的目的。
 

　　10、超聲波除泡

　　液態(tài)食品生產(chǎn)過(guò)程中往往由于產(chǎn)泡而降低了產(chǎn)品的產(chǎn)率和產(chǎn)量，傳統(tǒng)的食品生產(chǎn)工藝往往是采用機(jī)械或化學(xué)方法實(shí)現(xiàn)除泡。超聲波能量在空氣的傳播過(guò)程中會(huì)迅速擴(kuò)散，并對(duì)泡沫的薄液壁產(chǎn)生破壞，達(dá)到除泡的效果。

　　根據(jù)這一原理研發(fā)的超聲波除泡技術(shù)目前已經(jīng)被應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)除泡，例如碳酸飲料，發(fā)酵體系以及其他一些食品的生產(chǎn)，實(shí)踐表明該技術(shù)顯著地改善了產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)量圈。
 

　　11、超聲波切割

　　超聲波切割設(shè)備在食品工業(yè)中主要是應(yīng)用于奶酪、糖果、烘焙制品和方便食品的分塊側(cè)，實(shí)際切割效果受到切割刃的幾何尺寸，振動(dòng)方向，振幅和振動(dòng)頻率的共同影響。但是，超聲波用于某些食品的切割時(shí)可能產(chǎn)生異味，因此，需要根據(jù)食品中組分來(lái)確定是否適用進(jìn)行超聲波切割。
 

　　12、超聲波霧化

　　傳統(tǒng)的離心噴霧方法是使液體高速通過(guò)小噴口實(shí)現(xiàn)霧化，因此只適用于低粘度液體的霧化，而且經(jīng)常會(huì)發(fā)生噴口阻塞等問(wèn)題。然而超聲噴霧設(shè)備，噴霧器本身就是一個(gè)超聲變幅桿，液體由中間的一個(gè)導(dǎo)管供給，并使其浸沒(méi)過(guò)變幅桿的振動(dòng)端面，由瞬間空化作用實(shí)現(xiàn)霧化；此外，強(qiáng)烈的超聲變幅端面振動(dòng)作用將使受處理的液體粘度降低，很適用于食品加工中粘稠物料的霧化干燥。
 

　　13、超聲波輔助過(guò)濾/篩分

　　傳統(tǒng)過(guò)濾過(guò)程容易發(fā)生濾網(wǎng)堵塞，從而使過(guò)濾/篩分速度下降，將超聲波技術(shù)引入食品的過(guò)濾與篩分有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

　　首先它所產(chǎn)生的震動(dòng)能量，保持了顆粒的懸浮與運(yùn)動(dòng)，使過(guò)濾通道保持暢通并令溶劑得以自由洗提；其次超聲波作用導(dǎo)致了濾餅或篩的震動(dòng)，形成了無(wú)摩擦表面，液體或小顆粒能夠更容易地通過(guò)；

　　再次，持續(xù)的空化作用阻止了濾網(wǎng)表面的堵塞和結(jié)團(tuán)；并且，超聲波對(duì)濾網(wǎng)和物料的持續(xù)振動(dòng)作用，能夠降低物料的粘稠度，提高過(guò)濾速度。

　　這些優(yōu)點(diǎn)使濾網(wǎng)的壽命大大延長(zhǎng)，提高了生產(chǎn)效率，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)具有重要意義。目前，已有部分公司在其現(xiàn)有的濾網(wǎng)上加裝超聲波過(guò)濾系統(tǒng)應(yīng)用于生產(chǎn)。

　　近年來(lái)，也有一些學(xué)者對(duì)超聲波與膜過(guò)濾的結(jié)合應(yīng)用進(jìn)行研究，并取得了部分成果，雖然目前該技術(shù)仍有待完善，但已經(jīng)可以預(yù)見(jiàn)其未來(lái)應(yīng)用的巨大潛力。
 

　　14、超聲波嫩化肉制品

　　傳統(tǒng)的嫩化加工通常采用機(jī)械方法將肉搗碎，以改善肉的口味，而超聲波可以通過(guò)破壞肉的肌原纖維，使經(jīng)處理的樣品有較好的粘度、含水率、顏色及產(chǎn)量，有助于肉食品的嫩化加工。
 

　　15、超聲波擠壓成型

　　超聲波目前還被應(yīng)用于食品擠壓成形生產(chǎn)過(guò)程。由金屬管或擠壓染色所產(chǎn)生的超聲波能量通過(guò)垂直結(jié)合被輸入到管子中，金屬的震動(dòng)降低了拉伸過(guò)程中的壓力，從而改變了物料流變學(xué)特性，生產(chǎn)出擠壓食品。