Πώς Λειτουργεί Ο Φούρνος Μικροκυμάτων

Ο φούρνος μικροκυμάτων αναμφίβολα είναι μια από τις πιο χρήσιμες οικιακές συσκευές. Έχει κάνει τη ζωή μας πιο εύκολη, καθώς θερμαίνει τα τρόφιμα γρήγορα και αποδοτικά. Στο άρθρο θα δούμε τη λειτουργία αυτής της αμφιλεγόμενης εφεύρεσης, που ωστόσο, βρίσκεται σχεδόν σε όλα τα σπίτια, γιατί εκτός του ότι μας λύνει τα χέρια, ταυτόχρονα μας εξοικονομεί και ενέργεια θερμαίνοντας απευθείας τις τροφές μέσω τριβής.

Πότε ανακαλύφθηκε ο φούρνος μικροκυμάτων

Όπως πολλές μεγάλες εφευρέσεις, ο φούρνος μικροκυμάτων ήταν μια τυχαία ανακάλυψη. Έγινε την δεκαετία του 1940 από τον Πέρσι Σπένσερ, ένας αυτοδίδακτο μηχανικό που έφτιαχνε μάγνητρα για ραντάρ, ο οποίος παρατήρησε πως μία σοκολάτα που είχε στην τσέπη του άρχισε να λιώνει.

Ούτε λίγο, ούτε πολύ, το ραντάρ είχε λιώσει τη σοκολάτα μέσω της θερμότητας που παρήγαγε το ενεργό μάγνητρο, που θα δούμε στη συνέχεια.

Κατόπιν, το πρώτο τρόφιμο που ετοιμάστηκε εκούσια με μικροκύματα από τον Σπένσερ ήταν το γνωστό μας ποπ κορν, που και στις ημέρες μας καλά κρατεί στον φούρνο μικροκυμάτων.

Πως λειτουργούν τα μικροκύματα

Ως "μικροκύματα" κατατάσσεται η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που έχει μικρό μήκος κύματος, το οποίο κυμαίνεται από ένα μέτρο έως ένα χιλιοστό, και σε συχνότητα από 300MHz έως 300GHz.

Εκτός του μαγειρέματος, τα μικροκύματα έχουν πολλές άλλες χρήσεις, και είναι εξαίρετοι αγωγοί πληροφορίας γιατί λόγω του μικρού τους μήκους κύματος μπορούν να μεταφερθούν σε μεγάλες αποστάσεις.

Σε ότι αφορά το φούρνο μικροκυμάτων, έχουμε να κάνουμε με μια ισχυρή μορφή ενέργειας, και μη ιονίζουσας ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, σε συχνότητα που είναι συνήθως στα 2,45GHz και σε μήκος κύματος 12,24 εκατοστών.

Η ακτινοβολία μικροκυμάτων είναι αόρατη καθώς βρίσκεται ακριβώς πριν το υπέρυθρο φάσμα (μετά το υπέρυθρο ακολουθεί το ορατό φως). Το νερό, το λίπος και άλλες ουσίες απορροφούν ενέργεια από την ακτινοβολία μικροκυμάτων με μία διαδικασία που ονομάζεται διηλεκτρική θέρμανση.

Η άμεση έκθεση σε μικροκύματα

Παρά τις αβάσιμες αντιδράσεις περί κινδύνου της υγείας, από διάφορα μέσα, ωστόσο, τα σωματίδια των μικροκυμάτων (φωτόνια) δεν έχουν αρκετή ενέργεια για να προκαλέσουν ζημιά στα μόρια και να προκαλέσουν καρκινογενέσεις, όπως κάνουν οι ακτίνες Χ, ή η υπεριώδης ακτινοβολία.

Σε γενικές γραμμές η άμεση έκθεση στα μικροκύματα του φούρνου δεν είναι δυνατή, καθώς αυτά που εκπέμπονται περιορίζονται μέσα στο θάλαμο από το προστατευμένο υλικό με το οποίο κατασκευάζεται ο φούρνος.

Επιπλέον, οι φούρνοι μικροκυμάτων στην πλειονότητα τους, είναι εφοδιασμένοι με ασφάλειες, οι οποίες απομακρύνουν την τροφοδοσία από το μάγνητρο αν ανοίξει η πόρτα.

Τι είναι το Μάγνητρο

Ένα από τα βασικότερα εξαρτήματα μέσα στο φούρνο μικροκυμάτων είναι το magnetron (μάγνητρο), το οποίο αξιοποιεί τον ηλεκτρισμό έτσι ώστε να παράγει τα μικροκύματα.

Πρόκειται στην ουσία για μια γεννήτρια μικροκυμάτων που παίρνει ηλεκτρικό ρεύμα από την πρίζα και το μετατρέπει σε ραδιοκύματα υψηλής ισχύος.

Για την απρόσκοπτη λειτουργία του απαιτείται ένας μετασχηματιστής, που μετατρέπει το ρεύμα του σπιτιού (230V) σε ρεύμα περίπου 4.000 βολτ. Στο κέντρο του μάγνητρου βρίσκεται ένας λαμπτήρας πυράκτωσης, ο οποίος θερμαίνεται και εκπέμπει ηλεκτρόνια.

Πως μαγειρεύει ο φούρνος μικροκυμάτων

Ένας φούρνος μικροκυμάτων θερμαίνει τα τρόφιμα εκτοξεύοντας τα ραδιοκύματα στον καλά προστατευμένο θάλαμο που λειτουργεί ως κλωβός του Faraday, μέσω ενός καναλιού που ονομάζεται κυματοδηγός.

Αυτή η διέγερση που προκαλείται από την ακτινοβολία των μικροκυμάτων είναι αρκετά ομοιόμορφη ώστε να θερμαίνει όλο τον όγκο του τροφίμου, και είναι ένα χαρακτηριστικό που δεν υπάρχει σε καμία άλλη μέθοδο θέρμανσης τροφίμων.

Το τρόφιμο κάθεται σε ένα περιστρεφόμενο δίσκο και περιστρέφεται σιγά-σιγά έτσι ώστε τα μικροκύματα να μαγειρεύουν ομοιόμορφα. Αν δε γινόταν αυτή η περιστροφή, κάποια σημεία του φαγητού θα ήταν πιο ζεστά, και κάποια άλλα πιο κρύα.

Την ίδια στιγμή, τα μικροκύματα αντανακλώνται από τα μεταλλικά τοιχώματα του θαλάμου ακριβώς όπως το φως από έναν καθρέφτη, και με αυτό τον τρόπο αποτρέπεται η διαφυγή τους.

Έτσι λοιπόν, για να λειτουργήσει ένας φούρνος μικροκυμάτων πρέπει να πληροί τις ακόλουθες προδιαγραφές:

• Μετασχηματιστής υψηλής τάσης
• Μάγνητρο κενού, (παράγει τα μικροκύματα)
• Κύκλωμα ελέγχου του μάγνητρου
• Ένας κυματοδηγός (διάταξη εστίασης της ακτινοβολίας)
• Ανεμιστήρας ψύξης
• Μεταλλικός θάλαμος θέρμανσης τροφίμων.
• Περιστρεφόμενη γυάλινη βάση

Εν ώρα λειτουργίας

Όταν θέσουμε σε λειτουργία τον φούρνο μικροκυμάτων θα απαιτηθούν περίπου δυο δευτερόλεπτα για να θερμανθεί η λάμπα πυρακτώσεως στο μάγνητρο. Έπειτα τα μικροκύματα θα εκτοξευθούν μέσα στο θάλαμο.

Τα κύματα διεισδύουν βαθιά στο τρόφιμο, περιστρέφοντας και θερμαίνοντας κυρίως τα μόρια νερού της τροφής, που φορτίζονται θετικά στο ένα άκρο και αρνητικά στο άλλο. Καθώς τα μόρια περιστρέφονται με μεγάλη ταχύτητα δημιουργείται τριβή που παράγει τη θερμότητα.

Η συνήθης συχνότητα των 2,45GHz βοηθά να απορροφούνται εύκολα τα μικροκύματα από το νερό, το λίπος και τη ζάχαρη, έτσι ώστε το τρόφιμο να θερμαίνεται ακόμη πιο γρήγορα από τη δική του εσωτερική περιεκτικότητα σε νερό.

Σε αντίθεση με τους παραδοσιακούς φούρνους, τα μικροκύματα δεν θα απορροφηθούν από τα ίδια τα μαγειρικά σκεύη, καθώς είναι σχεδόν αδύνατη η απορρόφηση τους από στερεά που δεν περιέχουν νερό. Τα μαγειρικά σκεύη θερμαίνονται έμμεσα μόνο από το ίδιο το τρόφιμο.

Ωστόσο, η θέρμανση με μικροκύματα μπορεί να προκαλέσει εντοπισμένες θερμικές διαταραχές σε ορισμένα υλικά με χαμηλή θερμική αγωγιμότητα όπως το γυαλί, το οποίο μπορεί ακόμη και φθάσει σε σημείο τήξης εάν έχει προθερμανθεί πολύ.

Αντίστοιχα οποιοδήποτε αντικείμενο ή σκεύος περιέχει αιχμηρό μέταλλο μπορεί να δημιουργήσει ηλεκτρικό τόξο (σπινθήρες). Επιπλέον το αλουμινόχαρτο είναι γενικά επισφαλές στα μικροκύματα, καθώς δημιουργούνται κενά που προκαλούν σπινθήρα.

Επίσης πρέπει να γνωρίζουμε ότι αν ο φούρνος μικροκυμάτων λειτουργήσει χωρίς τρόφιμο που απορροφά την ακτινοβολία, αυτό μπορεί να προκαλέσει υπερφόρτωση και καύση του σωλήνα.

Η ταχύτητα

Ο φούρνος μικροκυμάτων ζεσταίνει τα τρόφιμα πολύ πιο γρήγορα από ένα συμβατικό φούρνο, γιατί θερμαίνει τόσο το εσωτερικό όσο και το εξωτερικό του τροφίμου την ίδια στιγμή.

Ένας συμβατικός φούρνος ή το τηγάνι, θερμαίνει πρώτα την επιφάνεια του τροφίμου και η θερμότητα κινείται βαθμιαία προς το κέντρο, με αποτέλεσμα την σχετικά αργή διαδικασία.

Η ταχύτητα του φούρνου μικροκυμάτων έχει επιπλέον ευεργετικό αποτέλεσμα στα θρεπτικά στοιχεία αρκετών τροφών, καθώς με αυτό τον τρόπο δεν αλλοιώνονται γιατί ο χρόνος του μαγειρέματος είναι πολύ πιο σύντομος.

Είναι απαραίτητος ο φούρνος μικροκυμάτων?

Ο βασικότερος λόγος που χρησιμοποιούμε τον φούρνο μικροκυμάτων είναι λόγω της  ταχύτητας και της ευκολίας γενικότερα, αφού μπορεί να ετοιμάσει ή να ζεστάνει το φαγητό πολύ πιο γρήγορα και οικονομικά από τις εστίες της κουζίνας ή το φούρνο.

Αν σας γεννήθηκαν απορίες ή θέλετε να μοιραστείτε την άποψη σας για το θέμα μπορείτε να μας γράψετε στα σχόλια.