低頻，高功率超聲波會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的空化效應(yīng)，影響食物系統(tǒng)的物理，機(jī)械或化學(xué)/生物化學(xué)性質(zhì)。相比之下，高頻低功率超聲產(chǎn)生相對(duì)溫和的物理效應(yīng)，可用于分析、監(jiān)測(cè)食品材料和多組分混合物的無(wú)損分離。大功率超聲在乳品加工中的應(yīng)用可能導(dǎo)致產(chǎn)生物理力，包括空化、聲流、聲輻射、剪切、微噴射、沖擊波和化學(xué)反應(yīng)，包括產(chǎn)生非常少量的高活性自由基。 在一些應(yīng)用中使用物理力和化學(xué)效應(yīng)，而大多數(shù)乳制品應(yīng)用集中在單獨(dú)利用物理力。

  乳制品行業(yè)常使用熱處理來(lái)滅活微生物，作為一種保存和確保食品安全的手段。然而，熱處理會(huì)使現(xiàn)有膠體顆粒的組成和表面性質(zhì)發(fā)生顯著變化，并改變牛奶的物理性質(zhì)。一些改變?nèi)缬糜诟纳飘a(chǎn)品質(zhì)地的酸奶是可取的，而凝膠在制造超高溫牛奶是非常不可取的。因此，保持牛奶質(zhì)量的新型保鮮技術(shù)在乳品工業(yè)中引起了一定的關(guān)注。超聲作為一種替代非熱技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，進(jìn)一步受到其他優(yōu)勢(shì)的推動(dòng)，這些優(yōu)勢(shì)包括降低能源消耗、靶向特定生物的能力，以及不需要引入防腐劑。

  當(dāng)超聲單獨(dú)應(yīng)用時(shí)，在真實(shí)食品系統(tǒng)的環(huán)境條件下，需要強(qiáng)大的能量和較長(zhǎng)的接觸時(shí)間來(lái)滅活微生物。因此，近的改進(jìn)認(rèn)識(shí)到多種既定技術(shù)與超聲波結(jié)合的組合，如熱(熱超聲，TS)，壓力(馬諾超聲，MS)，熱和壓力。通過(guò)這些方法進(jìn)行微生物滅活的有效性取決于超聲波的振幅，暴露/接觸時(shí)間，正在處理的食物的體積，食物的組成，包括存在的微生物的類型和初始數(shù)量，以及它們的聚集狀態(tài)，介質(zhì)的粘度和處理?xiàng)l件。

  超聲波處理結(jié)合溫和加熱（57℃）18分鐘導(dǎo)致牛奶中單核細(xì)胞增生李斯特菌減少5log，原料乳中總需氧細(xì)菌減少5log。究了使用高強(qiáng)度超聲波對(duì)原料乳中腸桿菌科的滅活,在該研究中改變溫度（20℃，40℃和60℃），振幅（120,90和60μm）和時(shí)間（6,9和12分鐘）。結(jié)果表明，超聲探頭處理時(shí)間越長(zhǎng)，微生物的失活越明顯，特別是在較高的溫度和振幅下，微生物顯著失活。使用超過(guò)124μm振幅的超聲波，對(duì)于無(wú)熱處理微生物和潛在的病原體（包括大腸桿菌，熒光假單胞菌和單核細(xì)胞增生李斯特菌）是有效的。在該研究中，10分鐘內(nèi)100％大腸桿菌，6分鐘內(nèi)100％熒光假單胞菌和10分鐘內(nèi)99％單核細(xì)胞增生李斯特菌減少。單核細(xì)胞增生李斯特氏菌和大腸
桿菌在牛奶中也被熱處理。

UHT牛奶中不同起始濃度的20 kHz超聲波對(duì)（a）大腸桿菌，（b）單核細(xì)胞增生李斯特菌和熒光假單胞菌的影響。

  上對(duì)食品安全的需求預(yù)計(jì)每年都會(huì)上升。與消費(fèi)者相關(guān)的主要趨勢(shì)是保存方便，質(zhì)量較高、更方便、更“天然"、不含添加劑、營(yíng)養(yǎng)更健康、并且仍具有高度微生物安全性的乳制品。超聲是一種無(wú)損靶向技術(shù)，不引入防腐劑。然而，然而，目通過(guò)超聲波增強(qiáng)牛奶和乳制品超聲波處理系統(tǒng)中微生物滅活的研究主要集中與另一種技術(shù)的組合或?qū)⒊暡ㄅc其他保存因子相結(jié)合，而且還在小規(guī)模操作中進(jìn)行。