我们知道首先水分子本身就是一种极性分子。因此，含有水分的物料处于微波场中时，微波电磁场对物料的作用下有两方面的效果：一是微波能量转化为物料热能而对物料加热，另一种则是物料中的生物活性组成部分（如蛋白质或酶）或混合物（如细菌、霉菌等）相互作用，使它们的生理活性得到抑制或激励。前者称为对物料的加热效应，后者则称为非热或生物效应。
微波加热方式是瞬间穿透式加热，被加热的物料直接吸收微波能而即刻生热，因而速度快且内外受热均匀。同时，物料中的微生物也会吸收微波能而使温度升高，破坏菌体中的蛋白质成分，起到杀死微生物的作用。另一方面，细菌处在微波电场环境下，受到电磁场作用，细菌赖以生存的细胞膜与外界交换营养物质的“离子通道”关闭，正常的生理活动受到干扰停顿，造成细胞膜的瞬间破裂，成为细菌致死的重要原因。
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