Ultrasonication é um meio eficaz para quebrar estruturas celulares. Este efeito pode ser usado para a extração de materiais intracelulares, por exemplo, amido da matriz celular. A ultrassonicação gera ondas alternadas de alta e baixa pressão no líquido exposto. Durante o ciclo de baixa pressão, as ondas ultrassônicas criam pequenas bolhas de vácuo no líquido que colapsam violentamente durante um ciclo de alta pressão. Este fenômeno é denominado cavitação. A implosão da bolha de cavitação causa fortes forças de cisalhamento hidrodinâmicas.
As forças de cisalhamento podem desintegrar o material fibroso celulósico em partículas finas e quebrar as paredes da estrutura celular. Isso libera mais material intracelular, como amido ou açúcar no líquido. Além disso, o material da parede celular está sendo dividido em pequenos fragmentos.
Este efeito pode ser usado para fermentação, digestão e outros processos de conversão de matéria orgânica. Após a moagem e trituração, a ultra-sonicação torna mais do material intracelular, por exemplo, amido, bem como os restos da parede celular, disponíveis para as enzimas que convertem o amido em açúcares. Também aumenta a área de superfície exposta às enzimas durante a liquefação ou sacarificação. Isso normalmente aumenta a velocidade e o rendimento da fermentação do fermento e outros processos de conversão, por exemplo, para aumentar a produção de etanol a partir da biomassa.
