Cuptor cu microunde

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Un cuptor tipic cu microunde de uz casnic

Cuptorul cu microunde este un aparat de bucătărie în care gătirea alimentelor se datorează în principal efectului de încălzire obținut din interacțiunea cu materia câmpurilor electromagnetice emise în spectrul de microunde .

În ciuda analogiei sugerate de nume, această metodă de încălzire și gătit a alimentelor este complet diferită de cea a unui cuptor convențional: într-un cuptor electric (sau cu gaz) normal, căldura este transmisă prin radiație și conducere , într-o direcție care merge de la straturile exterioare la cele mai interioare; cu radiația cu microunde, pe de altă parte, se poate întâmpla ca, în cazul alimentelor al căror interior este foarte bogat în apă ( moleculă polară ) sau ioni, interiorul în sine să se încălzească mai repede decât stratul exterior mai uscat și mai uscat, care, din acest motiv, absoarbe mai puțină radiație cu microunde.

Istorie

Cuptor cu microunde „Micro Cupol”, proiectat în 1969 de Carl-Arne Breger.

Posibilitatea de a găti mâncarea cu microunde a fost descoperită întâmplător în Statele Unite ale Americii în 1945 de Percy Spencer , angajat al Raytheon , în timp ce fabrica magnetron pentru echipamentele radar .

Deținător de 120 de brevete, Spencer a simțit imediat ce se întâmplase după ce o batonă de ciocolată s-a topit în buzunar. Prima mâncare pe care a încercat intenționat să o gătească a fost floricelele ; Ulterior a încercat un ou , dar acesta a explodat și a ajuns în fața unuia dintre experimentatori.

În 1946 Raytheon a brevetat procesul de gătit cu microunde și în 1947 a produs primul aparat pentru comercializare , numit Radarange . Era înalt 1,8 m , cântărit 340 kg , avea un sistem de răcire cu apă și producea o putere de undă radio de 3 kW , adică de 2 până la 4 ori puterea cuptoarelor domestice actuale. Succesul a fost remarcabil și pentru a extinde piața Raytheon a cumpărat Amana, un producător de aparate din Iowa .

În anii 1960, holdingul Litton Industries a cumpărat fabricile Franklin Manufacturing de la Studebaker pentru producția de cuptoare cu magnetron și cuptor cu microunde, similare cu Radarange.

Prin urmare, Litton a dezvoltat configurația încă obișnuită în cuptoarele domestice moderne, chiar dacă numele era cunoscut mai ales în sectorul alimentației profesionale. Sursa de alimentare a magnetronului a fost modificată astfel încât să poată rezista la nesfârșit la funcționarea fără sarcină. Noul produs a fost expus la o expoziție comercială din Chicago , eveniment care a deschis calea pentru utilizarea sa pe scară largă în toate bucătăriile interne (în special în Statele Unite ).

Ulterior, alte câteva companii au intrat pe piață: de ceva timp au fost contractori din cadrul Departamentului Apărării , care au dezvoltat experiență cu magnetronii.

Până în anii 1970 , tehnologia a evoluat suficient și prețurile au început să scadă rapid. Microundele, care anterior erau retrogradate în aplicații industriale, s-au răspândit în bucătării, favorizate și de prăbușirea prețurilor microprocesoarelor care, încorporate în toate cuptoarele cu microunde, le-au simplificat utilizarea.

Aproximativ 95% din gospodăriile din SUA s-au estimat că aveau un cuptor cu microunde.

În Italia cuptorul cu microunde a început să se răspândească destul de târziu, datorită și diferitelor prejudecăți împotriva acestei tehnologii. Cuptoarele cu microunde din Italia încep să fie promovate în anii 1980 . Cu toate acestea, la începutul anilor 2000, cuptorul cu microunde a cunoscut o difuzie de masă în Italia și a început să fie considerat un aparat care nu numai că servește la încălzirea sau dezghețarea alimentelor, ci poate fi folosit și pentru gătit.

Această difuzie pe scară largă a fost mult facilitată de reducerea costurilor pentru modelele mai simple, de diferitele îmbunătățiri și funcții adăugate de-a lungul timpului la cele mai avansate modele și de reducerea prejudecăților cu privire la această tehnologie (și datorită publicațiilor și emisiunilor de televiziune) .

Descriere și funcționare

Un magnetron

Un cuptor cu microunde comun constă din următoarele părți:

  • un magnetron ,
  • un circuit electronic pentru controlul și alimentarea magnetronului,
  • un ghid de valuri ,
  • o cameră de gătit (sau o cavitate tehnică).
  • o plasă de sârmă (pe ușă)

Magnetronul, alimentat de curent continuu de înaltă tensiune ( 2000 V ), generează o undă electromagnetică cu un spectru de emisie care este (con) centrat pe frecvența 2,45 GHz ( lungimea de undă de 12 cm ), în intervalul de microunde, și o putere de obicei între 100 W și 700 W, pe care ghidul de undă le trimite în camera de gătit.

Apa , grăsimile și carbohidrații care alcătuiesc alimentele absorb energia microundelor într-un proces numit încălzire dielectrică : moleculele sunt în general dipoli electrici , adică au un capăt cu sarcină electrică pozitivă și altul cu sarcină negativă; din acest motiv sunt sensibili la câmpul electric (alternativ), care, schimbându-și continuu direcția, induce moleculele să-și schimbe în mod repetat orientarea pe baza frecvenței câmpului. Transferul de energie este posibil atunci când radiația are o energie egală cu diferența dintre două niveluri de rotație ale moleculelor. Moleculele excitate transferă mișcarea către restul substanței prin coliziuni, obținând astfel încălzirea ei. [1] Microundele sunt absorbite mai eficient de moleculele de apă lichidă, dar într-o măsură mai mică și de grăsimi și zaharuri .

Camera de gătit este practic o cușcă Faraday care împiedică scăparea microundelor. Ușa cuptorului este din sticlă pentru a permite vizualizarea alimentelor din interior, dar este echipată cu un strat de plasă metalică fină ca ecran electromagnetic. Deoarece lățimea ochiurilor de plasă, în ordinea milimetrilor, este mult mai mică decât lungimea de undă a microundelor (aceasta din urmă este de aproximativ 12 cm pentru frecvențele utilizate de obicei), radiația nu poate traversa rețeaua spre deosebire de lumină. , A cărei lungime de undă este mult mai mică decât plasa. Mecanismul de închidere a ușii include întrerupătoare speciale care opresc instantaneu magnetronul în cazul deschiderii când cuptorul este pornit, evitând eliberarea microundelor.

Cuptor cu microunde deschis: puteți vedea transformatorul în partea de jos și magnetronul (acoperit de un capac metalic de scut) imediat deasupra

Magnetronul trebuie alimentat cu o tensiune de curent continuu de câteva mii de volți . Această tensiune este produsă de la tensiunea de rețea prin intermediul unui transformator urmat de un redresor și un condensator . Un releu sau un triac pornește și oprește sistemul la comanda microprocesorului care gestionează timpul de funcționare pe baza parametrilor setați cu comenzile de pe panoul frontal.

Deși cuptoarele asigură reglarea puterii de gătit, magnetronul funcționează întotdeauna la capacitate maximă pentru a menține eficiența maximă. Modulația de putere se realizează diferit, prin ajustarea raportului dintre perioada de pornire și perioada de oprire, în conformitate cu o tehnică numită modulare a lățimii impulsurilor . Pentru a obține, de exemplu, o putere egală cu jumătate din cea maximă, magnetronul este pornit câteva secunde, apoi oprit pentru un timp identic și așa mai departe până la sfârșitul timpului de gătire prestabilit.

Considerând constantă energia radiată de magnetron, există o relație directă de proporționalitate între masa de încălzit și timpul necesar; acest lucru înseamnă că, pentru aceeași energie utilizată, dacă cantitatea de alimente introduse în cuptor este dublată, va dura de două ori mai mult pentru a obține încălzirea dorită sau că, pentru aceeași energie și timp, se va dubla cantitatea de alimente încălzi.telul.

Avantaje și limitări în bucătărie

Principalul avantaj al cuptorului cu microunde în comparație cu sistemele tradiționale de gătit constă în viteza mare, datorită transferului eficient de energie. De fapt, energia este trimisă direct în interiorul alimentelor, transportată de microunde și nu este necesar să încălziți aerul care încălzește în mod normal și recipientul pentru alimente și pereții cuptorului, așa cum se întâmplă într-un simplu sistem electric. cuptor sau într-un singur gaz. Este posibil să dezghețați alimentele congelate într-un timp scurt și să le gătiți imediat, în timp ce vasul de servit nu se încălzește cel puțin până când alimentele fierbinți le încălzesc inevitabil prin contact.

Un alt avantaj este acela de a putea folosi recipiente de plastic de unică folosință, atâta timp cât acestea sunt realizate dintr-un material plastic adecvat, complet transparent pentru microunde (precum și, desigur, adecvat pentru utilizarea alimentelor).

Un dezavantaj, pe de altă parte, este acela al încălzirii neomogene, dar concentrat în anumite zone care absorb energia microundelor. Această problemă este rezolvată parțial prin rotirea plăcii pe care se află mâncarea în timpul gătitului prin intermediul unui ghidaj cu motor electric. Un truc bun este să plasați vasul nu în centrul platoului rotativ, ci pe o parte. Pentru a rezolva această problemă, unele companii au echipat unele modele cu un sistem cu mai multe deschideri pentru a lăsa microundele să iasă, garantând o distribuție omogenă în tot compartimentul de gătit.

O limitare pentru cuptoarele de primă generație, care i-a determinat pe mulți bucătari profesioniști să considere cuptorul cu microunde de mică folosință, a fost de a găti la o temperatură relativ scăzută, nepotrivită pentru produse de patiserie tipice precum prăjituri, fripturi bine rumenite și alte alimente. Reacția lui Maillard . Această limită a fost depășită prin combinarea microundelor cu un sistem cu raze infraroșii (grătar) capabil să rumenească suprafața alimentelor și să îi ofere o aromă mai mare. Cuptoarele de acest tip se numesc combinate . De la penultima generație încoace, multe cuptoare au o funcție suplimentară, cunoscută sub numele de clare (de la denumirea comercială atribuită funcției de un producător cunoscut, dar cu alte nume funcția este încă prezentă la toate mărcile), care, împreună cu la grătar și cu microunde, îmbunătățește în mod clar gătirea anumitor feluri de mâncare; o parte din energia emisă este de fapt absorbită de o tigaie specială din aluminiu antiaderentă detașabilă care conține vasul, distribuind astfel căldura uniform și, datorită acestui contact direct cu tigaia specială, vasul este de asemenea rumenit pe fund. Combinația acestor trei moduri de încălzire garantează gătirea comparabilă cu cea a unui cuptor tradițional.

Cea mai recentă generație de cuptoare combină, de asemenea, cuptorul cu microunde și grătarul cu gătitul tipic unui cuptor tradițional ventilat sau static, care poate fi combinat sau nu cu microunde. Aceste aparate de ultimă generație, deosebit de versatile, sunt, prin urmare, capabile să înlocuiască complet cuptorul tradițional atât în ​​ceea ce privește rezultatele gătirii, cât și în ceea ce privește tipurile de alimente care pot fi inserate, menținând (în toate cazurile în care este posibilă combinarea) și avantajele și timp redus tipic gătitului cu microunde.

Unele alimente nu pot fi gătite în mod normal la cuptorul cu microunde, cum ar fi ouăle , care inevitabil explodează atunci când sunt introduse întregi. Oul explodează deoarece cantitatea mică de apă pe care o conține se evaporă și vaporii, care ocupă mai mult spațiu decât lichidul, determină o creștere a presiunii interne și, prin urmare, determină ruperea bruscă a cojii; din acest motiv, vasele „sigilate ermetic”, cum ar fi cartofii și merele , ar trebui să fie intepate cu o scobitoare înainte de a fi gătite într-un cuptor cu microunde pentru a permite aburului să scape în timpul gătitului.

Cu toate acestea, tehnologia a remediat problema exploziei ouălor, proiectând recipiente speciale cu cameră dublă care, în practică, fac gătit cu abur: microundele încălzesc apa din camera inferioară care se ridică sub formă de abur în camera superioară care conține ouăle. . Valurile nu pot ajunge direct la ouă, deoarece camera superioară este realizată din metal și comunică cu cea inferioară doar prin găuri mici. Totuși, în ceea ce privește gătitul cu abur, unele cuptoare high-end au un abur care vă permite să gătiți alimente precum pește sau legume prin combinarea cuptorului cu microunde și abur; cuptorul în sine, pe baza unui senzor de umiditate, detectează când apa din abur (datorită microundelor) a ajuns la fierbere și din acel moment pornește cronometrul real de gătit cu abur al alimentelor. La fel ca în cazul gătitului normal la cuptor cu microunde, acest tip de gătit permite, în doar câteva minute, să gătească fără a folosi grăsimi sau condimente și păstrând o mare parte din aroma și proprietățile naturale ale alimentelor.

Cuptorul cu microunde este, de asemenea, ideal pentru încălzirea și gătitul lichidelor, pentru a fierbe apa și pentru a dezgheța alimentele. În cuptoarele de cea mai bună calitate, un microprocesor vă permite să setați greutatea alimentelor pentru a determina automat timpul de decongelare.

Randament

Într-un cuptor cu microunde, nu toată energia electrică absorbită este transformată în microunde. Un aparat de uz casnic tipic absoarbe 1 100 W producând 700 W de microunde. Restul de 400 W este disipat sub formă de căldură de către componentele cuptorului, în special de magnetron, care este răcit de un ventilator. Pierderile mai mici se datorează becului de iluminat al cuptorului, transformatorului de putere, ventilatorului de răcire, motorului rotativ al mesei și sursei de alimentare a diferitelor circuite de comandă. Cea mai mare parte a acestei călduri este expulzată afară ca aer cald și nu contribuie la gătit.

În mod normal, energia microundelor generată de magnetron este absorbită de mâncarea gătită. Dacă camera de gătit este goală sau conține prea puțină hrană, energia revine la magnetron, care se poate supraîncălzi sau se poate deteriora și constituie un posibil principiu de foc. Din acest motiv, trebuie să evitați pornirea cuptorului când este gol.

Siguranță

Gătit insuficient

În cuptorul cu microunde, mâncarea este încălzită pentru o perioadă scurtă de timp și mult mai scurtă decât cea necesară pentru încălzirea aceluiași aliment într-un cuptor tradițional și (în cuptoarele vechi) inegal. De multe ori nu este convenabil să reîncălziți alimentele gătite anterior dacă nu sunteți sigur de conservarea lor încă de la prima gătire, deoarece bacteriile nu pot fi complet eliminate și pot provoca infecții alimentare. [2]

Gătitul neuniform se datorează în principal distribuției eterogene a microundelor în interiorul camerei de gătit, dar și capacității diferite de absorbție a diferitelor părți ale alimentelor.

Așa cum am menționat deja, prima problemă este abordată prin utilizarea de rotative și reflectoare care distribuie energia mai uniform. De fapt, multe cuptoare de nouă generație au dispozitive care distribuie microundele mai uniform în interiorul camerei de gătit. A doua problemă trebuie gestionată de bucătar, care trebuie să aranjeze alimentele în mod corespunzător și să verifice periodic starea și uniformitatea gătitului.

Pericole imediate

DVD expus la cuptorul cu microunde

Lichidele încălzite în cuptorul cu microunde în recipiente cu pereți netezi pot ajunge la starea de fierbere excesivă, care este o condiție în care temperatura este peste punctul de fierbere, dar substanța rămâne lichidă și în repaus. Când lichidul este deranjat în vreun fel, de exemplu prin mișcare atunci când recipientul este luat pentru a-l scoate din cuptor, fierberea poate începe brusc și exploziv și poate provoca arsuri grave.

Recipientele închise, precum și ouăle, atunci când sunt încălzite în cuptorul cu microunde pot exploda din cauza presiunii vaporilor care se produc în interior.

Diferite materiale și alimente, dacă sunt încălzite prea mult timp, pot să ardă și să ia foc. Este recomandabil să monitorizați întotdeauna cuptorul sau să setați durate de gătit care nu dau naștere unor astfel de efecte.

Folia de aluminiu, vesela ceramică decorată cu metal și obiectele care conțin metal pot produce scântei atunci când sunt expuse la microunde, în special în prezența neregulilor de suprafață (de exemplu, folie de aluminiu care are cute și bucle). Metalul se poate topi și contamina alimentele, iar vapori toxici pot fi generați din materialele afectate de deversare. Alte ambalaje comerciale precum pungile de hârtie cuplate cu folie de aluminiu (utilizate în general pentru a păstra căldura alimentelor gătite în magazinele alimentare și supermarketuri) sunt extrem de periculoase din cauza inofensivității aparente a hârtiei care, dimpotrivă, ar putea lua foc ca o consecință a efectului microundelor asupra aluminiului care tinde să strălucească și astfel să aprindă exteriorul sacului în sine. Sub influența microundelor, discurile compacte sunt deteriorate, formând o serie de modele circulare la suprafață, emițând simultan vapori toxici.

Plasarea obiectelor metalice solide, cum ar fi o lingură, în cuptorul cu microunde este sigură atât timp cât există hrană sau apă pentru a absorbi microundele reflectate de obiect. Unele cuptoare includ chiar, printre accesorii, blaturi metalice. Cu toate acestea, utilizarea materialelor metalice solide nu este, în general, recomandată din cauza dificultății de discriminare între cazurile periculoase și cele sigure.

Pericolele DIY

Pericol de inalta tensiune
Pericol: microunde de mare putere

Mai mult decât orice alt aparat de uz casnic , cuptorul cu microunde are capcane periculoase în interior și este absolut necesar să evitați deschiderea acestuia și orice încercare de reparație pe cont propriu, lăsând totul unor tehnicieni special instruiți.

Există două surse principale de pericol:

  • Prezența unui condensator mare care ar putea menține o încărcare electrică de înaltă tensiune în cantități letale după zile de oprire a aparatului, dacă nu a fost prevăzut un rezistor de descărcare la capetele sale . În mod normal, atunci când este oprită această energie este descărcată pe magnetron într-o fracțiune de secundă, dar acest lucru nu este întotdeauna cert, mai ales în cazul aparatelor defecte.
  • Emisia de microunde în afara aparatului, care poate provoca arsuri și opacificare a cristalinului cu formarea consecventă de cataractă și orbire . În mod normal, ușa cuptorului încorporează întrerupătoare speciale care închid imediat cuptorul dacă acesta este deschis. Fără niciun motiv aceste comutatoare nu trebuie excluse sau manipulate, iar cuptorul nu trebuie să funcționeze fără panourile de închidere sau dacă ușa de închidere este ruptă.

Compatibilitate electromagnetica

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Compatibilitate electromagnetică .

Odată cu difuzarea crescândă a rețelelor fără fir , care funcționează în gama microundelor la frecvențe apropiate de cele utilizate în cuptoare, există o îngrijorare crescândă cu privire la interferențele care pot fi cauzate de aceste dispozitive.
Deși s-a demonstrat că această interferență are un efect redus asupra comunicațiilor Wi-Fi (cele utilizate de computere ), s-a demonstrat, de asemenea, că un cuptor cu microunde poate perturba transmisiile unor aparate.
Un exemplu imediat sunt repetatoarele de semnal de televiziune care sunt utilizate pentru a transmite un semnal de televiziune dintr-o cameră în alta.
Deoarece aceste aparate sunt de obicei plasate în bucătărie (de obicei pentru a putea primi semnalul decodorului chiar și în televizorul din bucătărie), se poate întâmpla să observați un zgomot puternic pe imagine dacă un cuptor cu microunde este pornit la câțiva metri de receptor.

Radioastronomii și-au exprimat, de asemenea, îngrijorări cu privire la perturbările pe care chiar și cele mai mici pierderi de la cuptoarele cu microunde le pot induce în antenele extrem de sensibile folosite pentru a primi semnale cu microunde din cosmos .

Dispute

Fiecare formă de gătit distruge unele substanțe nutritive, dar variabilele fundamentale sunt cantitatea de apă folosită în timpul gătitului, durata gătirii în sine și temperatura la care are loc. [3] Cuptoarele cu microunde transformă vitamina B 12 din forma activă în forma inactivă, reducând vitamina B 12 la mamifere la aproximativ 30-40%. [4]

Spanacul își păstrează aproape tot acidul folic chiar și atunci când este gătit la cuptorul cu microunde; [3] în comparație, pierd aproape 77% atunci când sunt gătite pe aragaz, deoarece alimentele de pe aragaz sunt de obicei fierte, ceea ce duce la dispersarea nutrienților. [3] Legumele aburite tind să rețină mai mulți nutrienți atunci când sunt gătite la cuptorul cu microunde decât atunci când sunt gătite pe aragaz. [5] [6] [7] Bacon gătit la cuptorul cu microunde are niveluri semnificativ mai mici de nitrozamine cancerigene decât bacon gătit în mod tradițional. [3] [8] [9] [10] [11] [12]

Emisia de radiații

Mai multe persoane sunt îngrijorate de expunerea la microunde în apropierea cuptoarelor cu microunde pornite.

De mulți ani, toate modelele de cuptoare cu microunde de pe piață au un scut metalic atât în ​​interiorul cuptorului, cât și pentru deschiderea frontală din sticlă .

În Statele Unite, limita de emisie de radiații este de 1 mW / cm 2 la o distanță de 5 cm de un cuptor nou (pentru un cuptor uzat, limita crește de cinci ori). Cu greu un cuptor depășește această limită. Ca o comparație, un telefon mobil GSM poate emite 1 W la 1800 MHz, ceea ce produce o intensitate a câmpului de 2 mW / cm 2 la 5 cm distanță.

Notă

  1. ^ (EN) Paul W. Zitzewitz, The Handy Physics Answer Book , Visible Ink Press, 1 februarie 2011, ISBN 978-1-57859-357-6 . Adus la 13 noiembrie 2017 .
  2. ^ Alimentele cu microunde cresc riscul de cancer?
  3. ^ a b c d Revendicarea: Cuptoarele cu microunde ucid nutrienții din alimente de ANAHAD O'CONNOR. 2006, Universitatea Cornell
  4. ^ Watanabe F, Abe K, Fujita T, Goto M, Hiemori M, Nakano Y, Efectele încălzirii cu microunde asupra pierderii de vitamina B (12) în alimente , în J. Agric. Food Chem. , vol. 46, nr. 1, ianuarie 1998, pp. 206-210, DOI : 10.1021 / jf970670x , PMID 10554220 .
  5. ^ (RO) Cum afectează gătitul valoarea nutritivă a legumelor dvs. , pe sparkpeople.com. Accesat la 4 februarie 2015 .
  6. ^ ( RO ) Gătirea sănătoasă a legumelor la microunde , pe bellaonline.com . Accesat la 4 februarie 2015 .
  7. ^ (RO) Anahad O'Connor, Revendicarea: cuptoarele cu microunde ucid nutrienții în alimente , în New York Times, 17 octombrie 2006.
  8. ^ (EN) Stephen Strauss, Microwaving distruge substanțele nutritive, descoperă studiul , în Globe and Mail, 17 octombrie 2003.
  9. ^ Vallejo F, Tomás-Barberán FA și García-Viguera C, Conținut de compus fenolic în părți comestibile ale inflorescențelor de broccoli după gătit în casă , în J Sci Food Agric , vol. 83, nr. 14, 2003, pp. 1511–1516, DOI : 10.1002 / jsfa.1585 .
  10. ^ Fumio Watanabe, Katsuo Abe, Tomoyuki Fujita, Mashahiro Goto, Miki Hiemori și Yoshihisa Nakano, Efectele încălzirii cu microunde asupra pierderii de vitamina B 12 din alimente , în J Sci Food Agric , vol. 46, nr. 1, 1998.
  11. ^ Lassen A, Ovesen L, Efectele nutriționale ale gătitului la microunde , în Nutrition & Food Science , vol. 95, nr. 4, 1994, pp. 8-10.
  12. ^ Quan R, Yang C, Rubinstein S și colab. , Efectele radiațiilor cu microunde asupra factorilor antiinfecțioși din laptele uman , în Pediatrie , vol. 89, 4 Pt 1, aprilie 1992, pp. 667-9, PMID 1557249 .

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității Tesauro BNCF 61019 · LCCN (EN) sh85084969 · BNF (FR) cb11969492v (data) · NDL (EN, JA) 01.181.197