Мікрохвильовка: що в ній відбувається насправді

1. Що таке мікрохвилі?
2. Як мікрохвильовки виробляють тепло?
3. Чому їжа, нагріта в мікрохвильовці, повинна постояти деякий час після нагрівання?
4. Чому від мікрохвильовки виходить такий звук, ніби вона увесь час то включається, то вимикається?
5. Чому в процесі приготування контейнер з продуктом повинен обертатися?

зміст:

З приводу мікрохвильовок існує безліч міфів і забобонів, які підкріплюються часом навіть кулінарними книгами. Не намагаючись переконати тих, хто принципово не користується микроволновками, розберемося, що ж відбувається з їжею під дією мікрохвиль, і чому інструкції до мікрохвильових печей написані так, а не інакше.

До самого початку XX століття люди використовували відкритий вогонь щоразу, коли їм треба було приготувати їжу. Спершу вогонь розводили в кухонному вогнищі, а потім виявилося можливим помістити полум'я в закритий простір, зване кухонною плитою. І все ж будь-якого кухаря доводилося використовувати паливо, щоб засмажити умовну свиню чи навіть просто закип'ятити воду.

Всього лише сто років тому людство виявило, що можна спалювати велику кількість палива на централізованої станції, використовуючи вогонь як для підігріву води, так і для виробництва пари; потім за допомогою цього пара виробляється електрика, і нарешті, це електрику можна відправляти по мідних проводах за тисячі кілометрів на безліч кухонь, де кухарі зможуть використовувати його для готування.

Чи можна говорити, що пошук енергії для приготування їжі завершений? Так здавалося ще 50 років тому, поки людство не винайшло новий спосіб приготування їжі - мікрохвильову піч. Вона працювала з абсолютно новим принципом, який розуміли далеко не всі, а тому багато людей з побоюванням ставилися до цього приладу. Так, мікрохвильові печі працюють на електриці, але нагрівають їжу таким способом, який раніше навіть важко було собі уявити. Можна з упевненістю стверджувати, що це перший по-справжньому новий спосіб приготування їжі за останній мільйон років.

До змісту

Що таке мікрохвилі?

Мікрохвилі - це хвилі електромагнітного випромінювання (як і радіохвилі, до речі), але їх довжина хвилі коротше, а енергія - вище (довжина хвилі і її енергія взаємопов'язані: чим коротше хвиля, тим більше енергія, яку вона несе). Мікрохвилі генерує електронна лампа, яка називається магнетроном, яка «відправляє» їх в духовку - герметичну металеву коробку, в якій мікрохвилі постійно відбиваються від стінок все той час, поки працює магнетрон.

Магнетрони розподіляють за категоріями потужності, яка зазвичай становить від 600 до 900 ват (зверніть увагу, це потужність вироблюваних хвиль, а не потужність, споживана приладом, вона зазвичай вище).

Ефективність мікрохвильовій печі - тобто те, наскільки швидко вона справляється зі своїми обов'язками, - залежить від потужності мікрохвиль у ВАТ на кубічний метр простору в духовці. Для порівняння ефективності мікрохвильовок розділіть потужність мікрохвиль у ВАТ на об'єм в кубічних метрах. Через те, що у різних мікрохвильовок різна ефективність, в рецептах складно вказати точний час тієї чи іншої операції з використанням мікрохвиль.

До змісту

Як мікрохвильовки виробляють тепло?

Повсюдно поширена думка говорить: «Мікрохвилі змушують молекули води" тертися "один об одного, і виникає тертя викликає нагрівання». Насправді тертя тут ні при чому.

Деякі молекули в продуктах - особливо молекули води - поводяться як крихітні електромагніти (кажучи науковою мовою, молекули - це електричні диполі, або, іншими словами, вони мають полярність). Вони мають тенденцію вибудовуватися у напрямку електричного поля, точно так само як стрілка в компасі вирівнюється по напрямку магнітного поля Землі.

Електромагнітні хвилі в мікрохвильовці мають частоту 2,45 ГГц, або 2,45 мільйона циклів в секунду, тому електричне поле в них змінює свій напрямок 4,9 мільйона разів на секунду. Образно кажучи, бідні маленькі молекули води сходять з розуму, намагаючись устежити за цими змінами і змінюючи орієнтацію 4,9 мільйона разів на секунду.

Заряджені енергією мікрохвиль молекули вдаряються об сусідні молекули і розштовхують їх в сторони - приблизно так само, як вибухають зерно попкорну розкидає в сторони сусідні зерна. Після удару раніше нерухома молекула стає швидкого руху молекулою, а швидка молекула - це, за визначенням, гаряча молекула. Ось таким чином викликана микроволнами переорієнтація молекул трансформується в тепло.

Як не дивно, мікрохвильовки не дуже добре справляються з розтоплення льоду. Пояснюється це тим, що молекули води в льоду пов'язані один з одним дуже щільно в жорстку конструкцію (висловлюючись науковою мовою, в кристалічну решітку), так що вони не можуть переорієнтуватися туди і назад під впливом мікрохвильових коливань, навіть якщо раптом «захочуть» це зробити . Коли ви розморожуєте продукти в мікрохвильовці, то ви нагріваєте ту частину продукту, яка не є льодом; вийшло в результаті тепло переходить до кристалів льоду і розтоплює їх.

Британський есеїст і критик Чарльз Лем (1775-1834) в своєму есе «Слово про смаженому поросятка» з неабиякою часткою іронії повідав читачеві, як людство освоювало секрети приготування їжі, а точніше сказати, способи підсмажування. Ця історія, нібито виявлена ​​Лемом в древньому китайському манускрипті, оповідає про юного сина свинопаса, який випадково підпалив будинок. Будинок згорів дотла, а разом з ним загинуло дев'ять свиней, які перебували всередині. Доторкнувшись до однієї із загиблих свиней, син свинопаса обпік пальці і інстинктивно сховав їх у рот, щоб остудити; при цьому він і відчув смак, приємніше якого людство ще не знало.
Відразу зметикувавши, що до чого, свинопас і його син стали споруджувати легко займисті халупки, в яких вони зажарювали знаходяться там свиней, щоб отримати надзвичайно смачне м'ясо. Втім, цей метод скоро перестав бути секретом, і в їхньому селі всі жителі почали будувати кволі споруди, а потім спалювати їх разом зі свинями, яких заганяли всередину. Зрештою «в процесі будівництва і спалювання знайшовся мудрець, який зробив відкриття: м'ясо свині чи іншої тварини можна приготувати (підсмажити в вогні) без необхідності спалені весь будинок».

До змісту

Чому їжа, нагріта в мікрохвильовці, повинна постояти деякий час після нагрівання?

На відміну від своїх електромагнітних «родичів» - рентгенівських променів, які мають набагато більшу частоту і енергію, мікрохвилі не можуть проникати в їжу глибше ніж на 2,5-3 см; їх енергія повністю поглинається і перетворюється в тепло в поверхневих шарах. Це одна з причин, чому варто слідувати правилу «накрий і чекай», наведеному в рецептах і інструкціях; простіше кажучи, потрібен час для того, щоб тепло з зовнішнього шару дійшло до внутрішніх шарів продуктів. У деяких рецептах дається рада вимкнути мікрохвильовку і перемішати їжу, а потім продовжити нагрівання - все з тієї ж причини.

Тепло поширюється двома способами. По-перше, найгарячіші молекули вдаряються об сусідні, більш прохолодні молекули, передаючи якусь частину руху - а значить, і тепла - цим прохолодним молекулам; саме таким чином тепло поступово прокладає собі шлях в глибинні шари їжі.

По-друге, велика кількість води перетворюється в пар, який потім проникає в їжу, віддаючи своє тепло в процесі проходження через неї. Ось чому більшість продуктів, які розігрівають в мікрохвильовій печі, слід викладати в нещільно прикриті ємності (контейнери); це робиться для того, щоб утримати всередині контейнера гаряча пара, причому зробити це потрібно так, щоб він не створив для ємності підвищений тиск і не зірвав кришку.

Обидва ці процеси передачі тепла проходять досить повільно, так що якщо часу для рівномірного поширення тепла виявилося недостатньо, ви отримаєте продукт, в якому є як уже теплі, так і ще холодні ділянки.

Майже у всіх продуктах міститься вода, так що практично всі з них можна нагріти мікрохвилями (тому не намагайтеся готувати сушені гриби таким способом). Однак варто пам'ятати, що молекули, які стосуються певних видів продуктів, від-особистих від води (мова йде перш за все про жирах і цукрі), теж нагріваються мікрохвилями. Ось чому бекон так добре готується в мікрохвильовці, а родзинки всередині булочок може виявитися обжигающе гарячим, навіть якщо сама здоба ледь зігрілася.

Таким чином, обережність у випадку з жирними і містять цукор продуктами не завадить. Дуже гарячі молекули води можуть википіти - вийти у вигляді пари, але дуже гарячі молекули жиру і цукру залишаються всередині, і ось вони можуть виявитися небезпечними (простіше кажучи, можуть обпекти). Це ще одна причина, чому завжди краще трохи почекати з вийманням і вживанням їжі з мікрохвильовки.

До змісту

Чому від мікрохвильовки виходить такий звук, ніби вона увесь час то включається, то вимикається?

Тому що саме це і відбувається. Магнетрон працює циклічно, то включаючись, то вимикаючись, щоб у тепла був час розподілитися рівномірно у всіх продуктах, які ви поклали в мікрохвильову піч. Коли ви включаєте піч на повну потужність, то ви не регулюєте потужність магнетрона у ВАТ: він в будь-якому випадку може працювати тільки на повній потужності. Налаштування «п'ятдесят відсотків потужності» означає, що піч буде включена половину відведеного часу. Шум при включенні і виключенні, який ви чуєте, - це звук охолоджуючого вентилятора магнетрона.

Відносно нова розробка в області застосування мікрохвильових печей - це инверторная технологія. Замість циклічного включення і виключення піч дає постійний (і більш низький) рівень потужності для більш рівномірного нагрівання.

До змісту

Чому в процесі приготування контейнер з продуктом повинен обертатися?

Важко сконструювати мікрохвильовку, в якій інтенсивність мікрохвиль була б абсолютно однаковою в усьому внутрішньому просторі печі - в цьому випадку їжа з усіх боків змогла б нагріватися рівномірно. Більш того, будь-який продукт в печі поглинає мікрохвилі, що також не сприяє однакової потужності нагріву, яка (теоретично) могла б там виникнути.

Рішення проблеми полягає в тому, щоб контейнер з їжею постійно обертався, так як цим компенсується нерівномірність впливу мікрохвиль. Для цього в більшості сучасних мікрохвильових печей є автоматично обертається підставка. А інструкції з розморожування продуктів нагадують нам про необхідність повернути нагрівається продукт, коли пройде приблизно половина відведеного часу.

Коментувати можут "Мікрохвильовка: що в ній відбувається насправді"