随着食品工业化的进展，近年来鸡肉需求不断增加，占全球肉类流通量的38%。腌制是肉类加工中的重要步骤，可以增强风味并改善肉制品的质量特性（Khomiakova, 2023, Latoch, 2020）。最常见的传统肉类腌制方法包括干盐腌制、盐水浸泡和注射腌制。干盐腌制依靠盐的高渗透压诱导组织脱水，使盐逐渐扩散到肉的基质中。这种方法的优势在于不依赖设备，且能保持肌肉纤维的完整性。然而，其局限性包括加工时间较长、盐分布不均匀以及肉表面过度脱水，因此更适合小规模或手工应用（Nie et al., 2025）。相比之下，注射腌制采用机械注射将腌制液直接输送到肉的内部，实现快速均匀的盐分散，同时显著缩短加工时间。然而，针穿刺可能会破坏肌原纤维结构，导致汁液流失和质地软化，因此更适合工业化生产需求。盐水浸泡则代表一种折中的方法，兼顾效率和结构保存。
超声处理作为新型腌制技术加工技术的可行性已被探索。超声处理可以增强不同NaCl浓度在中国大白菜中的运输效果（Zhao and Eun, 2018）。相比之下，超声辅助的金枪鱼NaCl盐水腌制显示出较高的初始质量传递动力学参数值，扩散系数从402.8%增加到653.21%（Yao et al., 2022）。超声增强盐扩散的效果随与探头水平距离的增加而降低（Inguglia et al., 2018）。此外，超声强度越强，NaCl扩散系数越高（Zhao et al., 2019）。一项研究调查了不同超声频率（25、45和130 kHz）对低钠鸡肉腌制效率的影响，结果显示超声处理样品的钠吸收率显著高于对照组（P < 0.05）（Inguglia et al., 2019）。尽管超声辅助腌制已被广泛研究，但大多数现有研究关注在整个腌制过程中连续使用超声（Inguglia et al., 2019, Kang et al., 2016, Yao et al., 2022）。虽然连续超声可以显著加速盐扩散，但它存在固有的工业局限性，包括高能耗（高达静态腌制的8-12倍）、长时间空化造成的过度肌原纤维损伤以及大规模生产的高设备投资（McDonnell et al., 2014, Xiong et al., 2020）。相比之下，在静态腌制前进行短期超声预处理已成为一种有前景的替代方案，它可以在肌肉组织中诱导不可逆的结构改变，同时最小化能耗和质量劣化。
对渗透加工过程中发生的质量传递现象的理解和表征对于预测加工所需时间至关重要，特别是对于氯化钠（NaCl）扩散（Schmidt et al., 2009）。数学模型的使用对于量化这些现象和评估这些过程的效率都至关重要，从而能够更深入地了解这些技术背后的机制（Ozuna et al., 2013）。Khomiakova（2023）在北大西洋鲱鱼（Clupea harengus）中构建了一侧NaCl传递模型，估算了盐到达样品中心的时间和平均浓度，并进一步证明了扩散系数的空间依赖性。研究发现，通过细分样品区域可以提高模型的模拟准确性。除了扩散模型外，各种经验或半经验数学模型已被用于表征肉制品渗透脱水过程中的质量传递现象。几项研究比较了机理和经验建模方法（Dimakopoulou-Papazoglou & Katsanidis, 2016）。总体而言，发现Zuggarramundi、Lupin和Peleg提出的模型能够令人满意地描述腌制过程中的水分损失和NaCl吸收（Dimakopoulou-Papazoglou & Katsanidis, 2019）。
腌制过程是动态的，大多数现有研究基于菲克第二定律求解扩散系数，反映腌制过程中盐浓度和时间的变化（Barat et al., 2006, Zhang et al., 2011）。虽然这种方法在一定程度上解释了腌制过程，但它不能充分解释NaCl在三维或二维空间中的运输行为。有限元分析（FEA）是一种基于微积分的微分方程数值解法，用自然物理系统的近似来代替传统的质量传递动力学研究（Goli et al., 2011）。最近的研究表明，使用COMSOL Multiphysics对牛肉组织结构进行几何建模，结合有限元分析（FEA），能够准确预测牛肉腌制过程中的质量传递行为（Shi et al., 2023）。
迄今为止，关于超声预处理静态腌制的质量传递动力学及相应多物理场模拟方法的系统研究尚少。因此，超声诱导的微观结构重组如何提高腌制效率的机制尚未建立。此外，当前的数值方法大多局限于简化的一维或二维几何形状，尚未将预处理引起的扩散率改变纳入三维框架。因此，本研究通过物理化学和微观结构分析确定最佳预处理参数，量化质量传递动力学，并开发三维COMSOL模型以可视化和预测实际鸡胸组织中的NaCl扩散。研究结果有望阐明超声诱导的结构变化如何提高盐渗透，并支持肉类行业中节能腌制工艺的设计。
