低頻，高功率超聲波會產生強烈的空化效應，影響食物系統的物理，機械或化學/生物化學性質。相比之下，高頻低功率超聲產生相對溫和的物理效應，可用于分析、監測食品材料和多組分混合物的無損分離。大功率超聲在乳品加工中的應用可能導致產生物理力，包括空化、聲流、聲輻射、剪切、微噴射、沖擊波和化學反應，包括產生非常少量的高活性自由基。 在一些應用中使用物理力和化學效應，而大多數乳制品應用集中在單獨利用物理力。

  乳制品行業常使用熱處理來滅活微生物，作為一種保存和確保食品安全的手段。然而，熱處理會使現有膠體顆粒的組成和表面性質發生顯著變化，并改變牛奶的物理性質。一些改變如用于改善產品質地的酸奶是可取的，而凝膠在制造超高溫牛奶是非常不可取的。因此，保持牛奶質量的新型保鮮技術在乳品工業中引起了一定的關注。超聲作為一種替代非熱技術的發展趨勢，進一步受到其他優勢的推動，這些優勢包括降低能源消耗、靶向特定生物的能力，以及不需要引入防腐劑。

  當超聲單獨應用時，在真實食品系統的環境條件下，需要強大的能量和較長的接觸時間來滅活微生物。因此，近的改進認識到多種既定技術與超聲波結合的組合，如熱(熱超聲，TS)，壓力(馬諾超聲，MS)，熱和壓力。通過這些方法進行微生物滅活的有效性取決于超聲波的振幅，暴露/接觸時間，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量，以及它們的聚集狀態，介質的粘度和處理條件。

  超聲波處理結合溫和加熱（57℃）18分鐘導致牛奶中單核細胞增生李斯特菌減少5log，原料乳中總需氧細菌減少5log。究了使用高強度超聲波對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）和時間（6,9和12分鐘）。結果表明，超聲探頭處理時間越長，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124μm振幅的超聲波，對于無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胞增生李斯特菌）是有效的。在該研究中，10分鐘內100％大腸桿菌，6分鐘內100％熒光假單胞菌和10分鐘內99％單核細胞增生李斯特菌減少。單核細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（a）大腸桿菌，（b）單核細胞增生李斯特菌和熒光假單胞菌的影響。

  上對食品安全的需求預計每年都會上升。與消費者相關的主要趨勢是保存方便，質量較高、更方便、更“天然"、不含添加劑、營養更健康、并且仍具有高度微生物安全性的乳制品。超聲是一種無損靶向技術，不引入防腐劑。然而，然而，目通過超聲波增強牛奶和乳制品超聲波處理系統中微生物滅活的研究主要集中與另一種技術的組合或將超聲波與其他保存因子相結合，而且還在小規模操作中進行。