在PEF辅助场的作用下，可以快速浸提大豆油脂，快速溶出苹果果胶，本章将从理论上系统建模分析PEF作用机理，建立数学几何模型，并加以验证，为今后PEF的广泛应用奠下坚实的理论基础。

近几年，PEF被用来提取细胞内的一些物质，这主要是基于PEF可以实现细胞膜的穿孔，对提取细胞内的成分具有很好的作用效果。已有学者利用PEF对中国林蛙多糖进行提取，并将其与碱提取法、酶提取法以及复合酶提取法进行了比较，结果表明，PEF在增加细胞内物质溶出方面效果显著用高电压脉冲电场技术处理胡萝卜碎块，胡萝卜汁的提取率提高了50%， 第四章中通过电镜可以看到PEF改变了细胞形态和出现了细胞内结构的变化。以往人们都是借助于经验，很难找到反映其内在规律的数学模型。

自然界中，凡是有电荷存在的地方，周围就存在电场，电荷在其周围产生电场，而电场对电荷产生力的作用，引起电荷在电场中的排布和运动。凡是静止电荷产生的电场为静电场，当电量大小与电荷性质随时间变化的电场称为交变电场，本试验所采用的PEF为静电场。由于处理室的中间小孔与两端的尺寸比例较大，将两端看成是平板电极，处理室中充满同一介质时，电极之间的电场大小均匀，，E为电极之间的电场强度。E与两端的电压降和极板之间的距离有关。为交替脉冲三角波，脉冲方向和大小随时间交替变化。

电介质是在电场作用下具有极化能力并能在其中长期存在的电场的一种物质。电介质的种类繁多，本试验中所使用的物料可以看成是一种电介质，不同物质的介电常数不同，尤其气体和液体的介电常数相差很大，因此PEF处理室通过的物料中混有气泡，将对电场带来巨大的影响，导致气液两相界面处电场均匀度失衡，造成电场稳定状态的变化。

在外加电场作用下，电介质中的正、负电荷将沿着电场方向做有限的位移或转向，形成电矩，这种现象称为电介质的极化。电介质的极化主要有电子式极化、离子式极化、偶极子式极化和空间电荷极化几种基本形式。

1.电子式极化

电介质所带电量相等，并且作用中心重合，不显电性;外加电场后电荷由于外加电场的作用而发生相对的移动，正负电荷的作用中心不重合而形成电矩;外加电场撤销后，依靠正负电荷的相互吸引，而使得电介质正负电荷的作用中心重合，显示中性 。

2.离子式极化

物质有不同的原子或离子构成，正负电荷排列均匀规范，正负电荷相互抵消呈中性;外加静电场后正负电荷向两极相对移动，破坏了原来的中性分布，形成了离子式极化。

3.偶极子式极化

质点为具有偶极矩的极性分子，无外加电场时，极性分子分布杂乱，偶极矩的各个分量分布几率相等，在任意方向上，偶极矩的矢量和为零，电介质保持中性;外加电场后，每个分子受到电场的作用而产生旋转，并发生定向排布而形成偶极子极化。

4.空间电荷极化

由于电介质中多少存在一些可迁徙的电子或离子，因而在电场作用下将发生这些带电物质的移动，并聚积在电极附近的介质界面上，形成宏观的空间电荷，这种极化称为空间电荷极化 。