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微波炉

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微波炉
微波炉

微波炉是指利用微波波段的电磁波加热食品的家用或工业用电器。食品中存在的电极性分子(例如水分子)会在微波的震荡下旋转,从而产生热量。多腔磁控管技术的进步使得这一原理的应用得以实现。

历史

使用微波来烹饪食物的方法是首先由任职雷神公司培西·史宾赛想到的,培西·史宾赛过去为公司建造雷达设备的磁电管。一天,他在一个启动的雷达设备上工作时,突然发觉自己放在口袋里的花生巧克力融化了。经培西·史宾赛的思索和研究,发现他的巧克力是被微波所融化,所以认为磁控管也能用来烹饪

1960年代,利顿电子公司设计了一种磁控管,将其应用于微波炉中,但利顿公司并未把微波炉的市场设想为家庭。而日本人佐佐木正治认为这项技术可以用于家用烹调,并说服日本早川公司(即夏普公司的前身)实践他的想法,当然虽然这是一项新科技,实际上以物理学的角度看,电磁波早就在烹饪当中使用了,就是点燃炉火的红外光热能来加热食物,不过微波的加热形式更方便,在1962年人类烹饪革命的微波炉开始大规模生产。[1]

工作原理

如果一些物体(比如液态)含有电极性分子并且这些分子可自由震荡,那么它们可被微波炉加热。当这些物体被置于微波传播空间中,在微波高频振荡(微波炉常采用2.45 GHz的微波[2])的电磁场作用下,物体中的电极性分子(尤其是水分子,可强烈地对微波作出响应)的方向会随振荡电场一起振动,一个分子的固有电磁场被改变并影响邻近分子,于是分子的振动便在分子之间传递开去,分子振动就是内能,增加内能就是加热,微波能令物质中的内能增加,也即是能令物质加热。虽然非电极性分子也会因电场产生一些位移极化,但这本身对内能几乎没有贡献。有的食物本身就有自由的电极性分子,因此可以被微波直接加热;其他食物只要与水均匀混合,也可以通过水间接地被微波加热。另外,有说微波加热是分子共振的结果,这是错误的,水分子的共振频率为1THz以上。[3]

有些情况下,微波加热可以做到由内而外,即内部温升比表面快。例如内部有较多水份而表面较干,这样内部加热就会比表面快;又例如内部的热容量比表面低,内部温升就比较快。但并不是所有食物被微波加热时都有此情况出现。

效率

此章节没有提供参考来源,内容可能无法查证。

微波炉只能将其耗用的部份电能转为热能,以一个1100W的微波炉为例,一般只有700W的微波产生,效率为64%。虽然产生微波的效率不高,但因为微波加热不会浪费热能于器皿上,也较小在空气中散失,所以仍有不差的效率。

使用须知

一些塑料容器底部带有微波安全标志,这些容器可以在微波炉内加热。
一些塑料容器底部带有微波安全标志,这些容器可以在微波炉内加热。

容器和包装

  • 折叠的金属在微波加热的情况下会产生电弧(蓝色火花)。当微波使金属累积电能,捏成一团的金属使电流跳过空隙,并产生电弧。如:用铝箔折成的小球放在微波炉加热时,表面出现火花。此爆闪的现象对现代微波炉而言不容易产生危害,但仍有风险且使用金属容器会影响加热效果。[4]
  • 平面的金属在微波炉中碰到炉壁时,电流会经炉壁传回磁控管,使磁控管熔化,引致短路[4]
  • 保鲜纸与食品一起加热时,保鲜纸中的PVC会释出氢氯酸塑化剂。若使用保鲜膜,应选择“不含有PVC”或“可用于微波炉加热”者,并避免直接碰触到食物[5]。注明"微波安全"符号的塑料容器,可以在微波炉加热[6]。但有人仍然对塑胶容器能否在微波炉使用存在质疑[7][8]
材质名称 常用于 耐热温度() 耐油
PETE 茶或碳酸饮料的宝特瓶 60~85
HDPE 塑胶袋、纸盒或纸碗或纸杯的内层、保鲜膜 90~110
PVC 保鲜膜 60~80
LDPE 塑胶袋、纸盒或纸碗或纸杯的内层 70~90
PP 塑胶袋、纸盒或纸碗或纸杯的内层、可微波的塑胶容器、吸管 100~140
PS 泡面的碗 70~90
其他 美耐皿运动水壶 120~130

食物

  • 微波烹饪对于高水分食品如粥、饭、面条、牛奶、蔬菜等是合适的。脂肪含量高水分含量低的食物,如坚果、奶酪、五花肉等,用微波炉加热时由于温度上升过快容易焦煳。
  • 使用微波炉加热脂肪含量高的食物,如:含有大量脂肪的肉类食品时,应在容器上方加上盖子,以免脂肪因过热喷离肉类至炉内部。
  • 带壳、带皮食物须戳破或去除外皮后再微波,否则会因内部水分蒸发导致内部压力增加而爆裂。
    • 带壳不论生熟都不应微波加热。去壳生蛋须刺破蛋黄,否则高温加热时也会爆裂喷溅;去壳熟蛋因蛋白紧密包覆,蛋黄依然有可能爆裂,需切开加热。[9][10][11]
  • 加热液体时应避免单独入微波炉加热,要放置搅拌棒等以助热能释放。没有杂质的蒸馏水加热后尤其不应立即取出,因温度可能已经超过沸点但仍然不沸腾汽化,一旦受到扰动则会暴沸灼伤。一般家用自来水因为其中含有少许杂质,单独加热也会沸腾。[4]
  • 婴儿食品谨慎使用微波炉加热,中国农业大学食品学院营养与食品安全系副教授范志红表示,这主要是为了避免加热不均匀带来的营养素损失,也避免过高的温度可能产生有害物质。因为婴儿对营养素的需求是非常严格的,身体的解毒能力也远未发育完全。[12]

其他

  • 研究显示,使用微波炉并不会增加致突变原或致癌原。[13]
  • 留意时间上限问题。
  • 医学界的确禁止使用普通微波炉融化冰冻的血浆,原因在于用普通微波炉加热时,血液制品因受热不均匀,容易出现局部过热。而血液一旦温度升高到40℃以上就会出现溶血,严重的溶血反应可以导致身体组织死亡,危及患者生命。这种医疗事故并非是微波加热本身会产生毒性。

参见

参考资料

  1. ^ )鲍勃·约翰斯通. 我们在燃烧. 华夏出版社. 2004年. ISBN 7-5080-3534-8. 
  2. ^ David M. Pozar. 微波工程. 由郭仁财翻译. 高立图书. 2016: 第672页. ISBN 9789863780809. 
  3. ^ Schmitt, Ron. Electromagnetics Explained: a handbook for wireless/RF, EMC, and high-speed electronics. Burlington, Mass., USA: Elsevier. 2002: 343 [3 December 2012]. ISBN 978-0-7506-7403-4. 
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 流言终结者:铜板砸死人(下). [2013-05-21]. [永久失效链接]
  5. ^ 我們的年夜飯安全嗎?. 看守台湾协会. 2008-01-30 [2012-04-28]. (原始内容存档于2011-07-31) (中文(台湾)). PVC保鲜膜添加有大量的塑化剂 
  6. ^ FAQs: Using Plastics in the Microwave. American Chemistry Council. [12 May 2010]. (原始内容存档于26 September 2010). 
  7. ^ 刘宜叡. 裝滷味的塑膠袋耐熱嗎?破解塑膠容器五大疑慮. The News Lens 关键评论. [2019-02-07]. 
  8. ^ 認識、挑選及使用食品容器具. 卫生福利部食品药物管理署. [2020-02-20]. 
  9. ^ ETtoday新闻云. ETtoday房產雲. house.ettoday.net. [2020-02-25] (中文(繁体)). 
  10. ^ foodNEXT, 食力. 想把茶葉蛋再加熱,拿去微波?千萬別這麼做!. 食力 foodNEXT. [2020-02-25] (中文(台湾)). 
  11. ^ 中关村在线. 微波炉7大冷门知识 使用过程中勿忘. tech.sina.com.cn. 2020-01-09 [2020-02-25]. 
  12. ^ 人民网[1]
  13. ^ https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/7959444/

外部链接


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