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磁场的杀菌作用
生物体的磁导率与真空条件下的磁导率μ0相近，所以对磁场是可透过性的。生物组织内的含水量高低会影响其介电常数和电导率，影响电磁波在生物组织内的传播。一般来讲，含水量较低的组织，其介电常数低于含水量高的组织。介电常数下降，电导率上升。脉冲磁场的杀菌效果取决于细胞的种类和大小，不同种类、大小的细胞的含水量和所含的金属离子不同，对脉冲场强的承受程度不同。脉冲磁场的杀菌效果取决于磁场强度、脉冲数、脉冲电流的频率等，还受微生物细胞所处介质的生物学因素的影响，例如pH、温度、主要化学成分等。很多研究指出，当物料温度在微生物致死温度以下时，杀菌效果随温度的升高而变好。这可能是因为随温度的升高，会影响微生物细胞膜的流动性，影响其电导率从而影响电磁波的传播，扩大了电磁波的作用。微生物不同的生长期对磁场的敏感程度不同，一般认为微生物在对数期对脉冲磁场更敏感，更容易被脉冲磁场破坏。马海乐等利用脉冲磁场对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌在不同生长阶段、不同介质温度及pH的情况下进行杀菌试验，发现这2种菌在对数生长期比稳定生长期和延迟生长期对磁场更敏感，即细菌在对数生长期时，杀菌效果最好。高梦祥等在磁场强度6～33 T，脉冲数15，温度50℃的条件下对新鲜牛奶进行杀菌，菌落总数和大肠菌群数已经达到商业无菌标准。雷鸣书等用12 T、6 kHz的磁场处理牛奶1次，菌落总数由2．5×104 cfu／mL降为970 cfu／mL，将奶酪接种酵母菌后，用40 T、416 kHz脉冲磁场作用进行10次，酵母菌浓度由3．5×103 cfu／mL降为25 cfu／mL。它使非加热处理替代常规的加热巴氏杀菌成为可能，处理是在常温下，能耗远远低于热处理，处理后的食品在物理、化学和营养特性方面远远优于热杀菌，且在常温下具有较长的货架期。高梦祥等研究发现，脉冲磁场杀菌对牛奶中蛋白质、乳糖和还原性维生素C均会造成一定的损失，但与热杀菌相比，有很大的改善，尤其是对还原性维生素C的保留率，并且脉冲磁场杀菌对牛奶的色泽和风味几乎没有影响。脉冲磁场杀菌的优势将逐渐得到人们的认可并得到广泛的应用，为人们的生活做出贡献。
脉冲磁场对微生物的杀灭作用是磁场对微生物各个组分多方面作用的综合结果，作用机理也存在几个或多个方面，现在还没有明确，需要不断地深人研究。专家认为脉冲磁场作用下细胞电穿孔和感应电流的产生对磁场的杀菌作用有很大的影响。
磁场对微生物的促进作用
磁场除了对微生物的杀灭作用外，也有研究证明磁场对微生物的生长具有促进作用，同样也具有明显的强度“窗”、频率“窗”和时间“窗”效应。Moore发现0．3 T匀强静磁场对大肠杆菌有刺激生长作用，而发现0．015、0．03 T和0．06 T匀强静磁场对盐生盐杆菌和枯草芽孢杆菌有抑制生长的作用。同时，他用磁场强度分别为0．015、0．03 T和0．06 T，脉冲频率0．1～0．3 Hz振荡磁场分别对绿铜假单胞菌和白假丝酵母处理，结果发现都有刺激生长作用，并随着频率的增加，刺激作用越强。Justo等在极低频磁场(0．010～0．10 T)处理大肠杆菌1～12 h，发现0．1 T处理6．5 h大肠杆菌的活力是不加磁场组的100倍，0．055 T处理12 h大肠杆菌的干重量出现最大值。高梦祥等研究发现磁场强度0．563 A／m和0．669A／m作用时间2 h时，磁场对啤酒酵母促进作用最强，其菌液浓度增长了34．01％。高梦祥等研究磁场对猴头菌的作用发现在1．06 A／m磁场强度下作用12 h时，磁场对猴头菌菌丝的生长促进作用最强，猴头菌的菌质干质量增长率达140．1％；作用24 h时，猴头菌胞外多糖质量浓度增长率达100．8 0A；作用48h时，磁场对猴头菌胞外多糖的生长促进作用最强，猴头菌胞外多糖质量浓度增长率达271．7％。在作用24 h时，磁场对猴头菌胞外多糖的生长促进作用最强的磁场强度为0．8 A／m，猴头菌胞外多糖质量浓度增长率达187．5％。代群威等证实静磁场对大肠杆菌的生长有一定的促进作用。它缩短了大肠杆菌生长周期的“迟缓期”，而使“对数期”提前。邵伟等通过100 mT和500 mT的磁场对大肠杆菌作用0～40h绘制生长曲线，发现磁场对大肠杆菌生长的影响，主要是延长了大肠杆菌的世代时间，减缓衰亡速率。
一般认为细菌菌体本身除了C、H、0、N、S等主要元素外，还有Fe、Mn、Cu等微量的过渡金属元素，它们的含量虽然很少，但对蛋白质和酶的功能来说起着关键性的作用。这些过渡金属元素具有未满的电子壳层，一般呈现顺磁性，在受到外加磁场的作用后，有可能改变其所在的蛋白质和酶的结构和活性，从而影响整个细菌的生理功能。外加电磁场对微生物外环境及菌体内部水的影响也可能是影响微生物生长的原因之一，外环境中所含有的微量金属离子同微生物体内的金属元素一样都容易受到电磁场的影响而改变排列方式，从而影响到微生物的生长。环境和菌体内含有的水在电磁场的作用下介电常数和电导率也会发生明显的变化，并且水的偶极性在电磁场的作用下也会受到影响，从而影响到其他离子和生物大分子的离子键结果。另外，专家认为细胞膜在电磁场的作用下发生流动性和选择透过性的变化也将影响到环境内营养物质和菌体的交换，导致微生物生长周期的变化。
