В настоящее время существует много теорий о влиянии магнитных полей на биохимические процессы, протекающие в живом организме. Сущность и природа этого влияния до конца не изучена.
С. Е. Траубенберг, И. Ю Федоровой, Т. В. Каплиной и Т. В. Киреевой обосновывалась научная гипотеза об определяющей роли изменения характера движения ионов при наложении магнитного поля в наблюдаемых технологических эффектах омагничивания дрожжевой суспензии, которая легла в основу проводимых исследований.
Достаточно полный обзор работ о влиянии магнитного поля на реакции в жидкой и газовой средах, на полимеризацию и катализ представлен Дж. Мюлеем и Л. Мюлеем. Из обобщенных сведений об изменении равновесия и скорости большинства химических реакций в магнитном поле следует, что взаимодействие магнитного поля с пара- и диамагнитными молекулами, составляющими основную массу клетки, характеризуется энергией воздействия магнитного поля. Эта энергия на много порядков меньше энергии теплового движения. Таким образом, можно считать, что магнитное поле не изменяет, а значит, и не нарушает природу химических связей веществ вообще и в биологических системах в частности.
Известно, что жидкокристаллическую структуру имеют многие вещества биологического происхождения. Примером может служить белок миозин, входящий в состав многих мембран. Существуют предположения, что отдельные структурные элементы цитоплазмы, например митохондрии, имеют жидкокристаллическое строение, поэтому для них характерна анизотропия магнитных свойств.
М. А. Шишло, К. Яначек и др. не исключают возможности того, что жидкие кристаллы, являясь магнитно-анизотропными структурами клетки, ориентируются под влиянием магнитного поля. Локализуясь в мембранных структурах клетки, они ответственны за изменение проницаемости мембраны, которая в свою очередь регулирует биохимические процессы.
М. А. Шишло, Г. М. Мелькиной и С. М. Ростеб доказано, что магнитное поле оказывает влияние на некоторые физико-химические свойства воды: поверхностное натяжение, вязкость, электропроводность, диэлектрическую проницаемость, поглощение света. Изменение свойств воды в свою очередь ведет к изменению единой системы воды с молекулами белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов, липидов. Установлено, что магнитное поле, изменяя энергию слабых взаимодействий, оказывает влияние на надмолекулярную организацию живых структур. Это приводит к количественным изменениям в химически специфичных реакциях, отдельные из которых протекают с участием ферментов.
Магнитные поля имеют разновидности. Некоторые из них активизируют биологические объекты. Основой их является вращающееся электромагнитное поле.
Следует отметить, что электромагнитное поле и локальные электромагнитные поля, образующиеся вокруг ферромагнитных частиц, являются переменными и в отличие от постоянных их воздействие на объекты может отличаться. Это является предпосылкой для исследования влияния подобного вида обработки как на биологические системы в целом, так и на пищевые продукты, в частности дрожжи.
Характер движения ферромагнитных частиц, как утверждают Д. Д. Логвиненко и О. П. Шеляков, зависит от ряда факторов: скорости вращения и напряженности магнитного поля, создаваемого индуктором, массы, формы, размеров и магнитных свойств частиц, вязкости среды.
Исследования ученых показали, что, совершая механические, а также магнитострикционные колебания (из-за отставания в своем движении от движения магнитного поля и вследствие магнитоупругого эффекта при ударах), каждая ферромагнитная частица является источником акустических волн в среде, в которой образован вихревой слой. Установлено, что спектр частот звуковых волн в любой точке вихревого слоя непрерывный и находится в пределах от десятков периодов в секунду до нескольких мегагерц.
Даже на сравнительно большом расстоянии от вихревого слоя величина звукового давления в воде достаточно большая (до 98 кПа для частоты 12 кГц), и механическое воздействие на обрабатываемую среду в вихревом слое может оказывать существенное влияние на скорость различных физических и химических процессов.
В результате действия акустических волн на поверхности частиц твердой фазы, в том числе ферромагнитных частиц, имеет место кавитация. Образующиеся при кавитации газовые пузырьки под действием ультразвуковых волн подвергаются пульсации с определенной частотой. Колебательное, вращательное и поступательное движение ферромагнитных частиц, а также вращение всего вихревого слоя в целом обеспечивают интенсивное перемешивание обрабатываемого вещества как в микро-, так и в макрообъемах. В местах соударения ферромагнитных частиц может возникать давление до тысячи мегапаскаль. В зоне удара создаются условия для протекания таких физических и химических процессов, которые в обычных условиях затруднены или невозможны, деформируется кристаллическая решетка твердых тел, резко увеличивается химическая активность веществ, степень их диссоциации и др. Следовательно, действие вихревого слоя на различные системы может привести к существенному изменению состояния этих систем.
Таким образом, магнитная обработка дрожжей — один из эффективных способов, оказывающих влияние на их активацию. Этот физический метод позволяет в 1,5—2,0 раза ускорить брожение и созревание теста. Исследования, проводимые в данном направлении, считаются перспективными.