民以食为天,食以安为先。随着人们生活和消费水平的提高,越来越多的消费者在追求食品安全的同时,对食品质量也提出了更高的要求。长期以来,热力杀菌技术因经济有效的优点而广泛应用于食品加工。然而热力杀菌也会给食品的品质带来不利的影响,如变色、变味、营养损失等。随着科学技术的发展,一些非热力杀菌的高新技术应运而生,并逐渐在实践中得到推广应用。脉冲磁场作为一种新型的非热力杀菌技术,已受到人们广泛的关注。为了进一步证明脉冲磁场的杀菌效果,本文以金黄色葡萄球菌为研究对象,研究了脉冲磁场对金黄色葡萄球菌的杀菌规律,并从细胞[Ca2+]i角度分析了脉冲磁场的杀菌机理。生长期是影响脉冲磁场杀菌效果的重要因素,实验结果表明金黄色葡萄球菌在对数生长期比稳定生长期和延迟生长期对脉冲磁场更敏感,而对数生长期的细胞[Ca2+]i升幅要比延迟生长期和稳定生长期大,特别是处于对数生长期10h时的金黄色葡萄球菌,经磁场处理前后其[Ca2+]i相差105±16nmol/L,说明处于对数生长期的金黄色葡萄球菌其细胞膜通透性最强,细胞内Ca2+变化幅度大,合理的解释了在对数生长期时杀菌效果最好的原因。磁场强度和脉冲数是影响脉冲磁场杀菌效果的主要因素。随着磁场强度增大,在1T、2.5T和3.5T时,残留率出现谷值,其中在磁场强度3.5T,脉冲数20时残留率最低达到7.29%,杀菌效果最好；而在2.0和3.0T时残留率又上升至一峰值,杀菌效果变差。细胞[Ca2+]i的变化与残留率的变化相近,磁场强度为1T、2.5T、3.5T时细胞内Ca2+处于峰值,变化最大时,可由静息状态下胞内[Ca2+]i 134±10nmol/L增加到287±11nmol/L;而磁场强度为2T和3T时细胞内钙离子浓度处于谷值,上升较小。金黄色葡萄球菌细胞[Ca2+]i随脉冲数的变化规律与其残留率随脉冲数的变化规律相似,都是在施加20个脉冲时出现拐点,可见施加不同的脉冲数时,脉冲磁场对金黄色葡萄球菌致死程度不同的内因主要是细胞[Ca2+]i变化程度不同。处于最适生长温度范围内的金黄色葡萄球菌对脉冲磁场比较敏感,容易被杀死。温度的升高对脉冲磁场的杀菌有协同作用,但此温度远低于金黄色葡萄球菌的热致死温度。通过测定不同条件下金黄色葡萄球菌在脉冲磁场处理后的残留率,得到比较理想的杀菌条件为磁场强度3.5T,脉冲数20,环境温度30℃,菌液pH7.0,其中样品为培养10h的金黄色葡萄球菌菌液。金黄色葡萄球菌的脉冲磁场杀菌效果表现出生物学窗效应：当脉冲数为20时,磁场强度的窗值Iw符合如下递推关系：Iw(n)=n(9-n)/4-1(n为“强度窗”的出现序次,n=1、2和3)。通过分析Gelow模型、Weibull模型和Hulsheger模型决定系数(R2)表明,Gelow模型最好地拟合了脉冲磁场作用下金黄色葡萄球菌残留率动力学变化。