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超聲波清洗機已成為應用最廣泛的大功率超聲波技術。從最初在機械和電子領域的精密清洗應用緊逐漸擴展到醫(yī)藥、食品、化工、航空航天和核工業(yè)等新興領域。超聲波清洗機的原理在于超聲波在水中產(chǎn)生足夠的“空化氣泡”，并釋放能量完成清洗操作。超聲波清洗因其獨特的清洗方法而被稱為“無刷清洗”。
超聲波清洗最初應用于電子工業(yè)的表面清洗，現(xiàn)在已逐步應用于食品制造。該原理基于超聲波產(chǎn)生的“物理效應”來清潔表面污垢。同時，超聲波產(chǎn)生的過氧化氫活性化合物可使微生物滅活。近年來，超聲波清洗技術已廣泛用于食品加工和制造操作。超聲波通過促進液體介質中空化氣泡的生長并使其通過細胞結構傳播來滅活微生物。超聲波清洗機的原理是通過液體介質產(chǎn)生空化效應，去除污垢顆粒。當超聲波在液體介質中傳播時，它會產(chǎn)生機械振動和聲流，從而將聲能轉化為機械能。溶解在液體介質中的氣體在超聲波的作用下膨脹，完成一系列反應——如空化氣泡的形成和破裂。同時，溫度和壓力變化引起的氣蝕也會引起化學變化，從而加速清洗效率。當在固體表面附近產(chǎn)生湍流微循環(huán)時，會產(chǎn)生速度約為 110 m/s 和高沖擊力的微射流，導致碰撞密度高達 1.5 kg/cm2。

在水果和蔬菜的整個生產(chǎn)和銷售過程中都可能發(fā)生污染。微生物是主要污染物之一，對食品安全提出了更高的要求。超聲波清洗過的水果和蔬菜不僅可以減少表面微生物，還可以延長保質期。果蔬表面微生物的減少是兩個原因共同作用的結果：（1）微生物脫落，即超聲處理后通過聲場力將微生物團塊或污染物（如粘土）從果蔬表面去除;（2）微生物滅活，即通過超聲空化產(chǎn)生的一系列物理、機械和化學效應，滅活導致微生物種群減少。二氧化氯與超聲波清洗結合，可有效提高超聲波的清洗效果。當將二氧化氯和超聲波清洗機結合起來清洗蘋果時，可以有效地去除表面的細菌。對大腸桿菌和沙門氏菌有一定的抑制作用，同樣，超聲波清洗機清洗對李子果實處理10min，能有效延長了果實的貨架期，降低了維生素C和類黃酮的損失率。超聲清洗機配合合二氧化氯清洗技術有效地滅活了細菌和病毒。但二氧化氯也存在成本高、不穩(wěn)定、監(jiān)測方法復雜、pH敏感性、消毒副產(chǎn)物亞氯酸鹽毒性大等缺點。

清洗過的水果和蔬菜的質地、風味、顏色和其他特征是影響感官評價的主要方面。在質構方面，超聲波清洗可以通過改變果蔬的微觀結構來改變質構;在風味方面，超聲波空化產(chǎn)生的自由基有望減少食物的異味;在顏色方面，與消毒劑相比，超聲波沒有很強的氧化性，對水果和蔬菜的顏色也沒有影響。使用超聲波頻率為40KHz的超聲波清洗機處理的草莓比用水清洗的樣品保持的硬度高出16%之多，水果和蔬菜很難長期儲存，因為它們在遭受失水、微生物感染或機械損傷時變得非常易腐爛。超聲波清洗處理可以幫助延長所提供的水果和蔬菜的保質期，但不會對它們造成損害。果蔬貯藏的主要原理是超聲清洗處理后抑制多酚氧化酶和過氧化物酶的關鍵酶活性。超聲清洗處理有效地保持了細胞膜的完整性和通透性，同時提高了儲存過程中的抗氧化力。使用0.5%醋酸鋅結合超聲波清洗，在4°C下將保質期從2天延長至8天。 這種清洗技術不僅延緩了微生物的增殖，而且有利于保持鮮切花椰菜在貯藏過程中的品質。雖然研究表明，超聲波清洗處理后水果和蔬菜的保質期有望延長，但不同超聲波功率的保鮮效果各不相同。需要進一步研究優(yōu)化超聲波清洗技術在延長果蔬保質期方面的應用。