Mikrobølgeovn

Mikrobølgeovnen er et apparat som brukes på kjøkkenet til å lage mat eller varme opp mat som fungerer ved å generere elektromagnetiske bølger med en strålingsfrekvens på rundt 2450 MHz (2,45x10 9 Hz).

Historien om mikrobølgeovnen

I likhet med andre oppfinnelser er mikrobølgeovnen den sekundære anvendelsen av en teknologi beregnet på andre formål. I 1945 , under radarrelatert forskning , testet Dr. Percy Spencer , en ingeniør ved Raytheon Corporation, et vakuumrør kalt en magnetron da han oppdaget at en sjokoladeplate i lommen hans hadde smeltet. I mistanke om at dette var forårsaket av bølgene som sendes ut av magnetronen, plasserte Dr. Spencer noen popcornfrø nær røret som et eksperiment. Maisen ble kokt og oppblåst. Spencer gjentok eksperimentet med et kyllingegg. På grunn av den raske temperaturøkningen førte det indre trykket til at egget eksploderte. Dette oppmuntret ham til å fortsette å eksperimentere med andre matvarer. [ 1 ]

Dr. Spencer designet en metallboks med en åpning som magnetronstrålingen kunne komme inn gjennom. [ 2 ] Metallvegger begrenser mikrobølgestråling, så energien til det elektromagnetiske feltet ble ikke spredt, men konsentrert innenfor veggene. Da maten ble introdusert, økte temperaturen . Andre ingeniører jobbet for å forbedre Dr. Spencers prototype , og på slutten av 1946 søkte Raytheon Company om patent på å bruke mikrobølger i matlaging. Den første ovnen som ble testet, som varmet opp mat ved hjelp av mikrobølgeenergi, ble installert i en Boston-restaurant.

I 1947 kom den første kommersielle mikrobølgeovnen på markedet. Disse første enhetene var tungvinte, 1,60 m høye og 80 kg i vekt. Magnetronen var vannkjølt , så en spesiell krets måtte installeres . I tillegg var prisen deres høy: de kostet rundt 5000 dollar hver, så de ble ikke særlig godt mottatt. [ 3 ]

Med utviklingen av en ny luftkjølt magnetron ble behovet for kjølerør eliminert , noe som gjorde det mulig å lage billigere og mer håndterbare ovner. Hurtigmatbedrifter var de første som anerkjente nytten.

Da næringsmiddelindustrien oppdaget potensialet og allsidigheten til den nye oppfinnelsen, ble den brukt til ulike bruksområder, som å tørke grønnsaker, brenne kaffe eller nøtter, tine og koke kjøtt, åpne østers, pasteurisere melk, etc. Andre industrier brukte det til å tørke kork, keramikk, papir, lær, tobakk, tekstilfibre, blyanter, blomster, våte bøker og fyrstikker. Mikrobølger har også blitt brukt i herdeprosessen av syntetiske materialer som nylon, gummi og uretan. Men på grunn av mistillit til de nye «elektroniske radarovnene» var det først på 1970-tallet at de kom i bruk i husholdningskjøkken. Ingen døde av "strålingsforgiftning", blindet, steril eller impotent ved bruk av mikrobølgeovner. Etter hvert som frykten bleknet i Amerika , økte aksepten og mytene ble glemt.

I 1971 hadde mindre enn 1 % av amerikanske hjem mikrobølgeovner, i 1978 steg tallet til 13 %, og steg til 25 % i 1986. I 1975 overgikk salget av mikrobølgeovner antallet gasskomfyrer for første gang. Året etter ble det rapportert at 17 % av japanske husholdninger lagde mat med mikrobølgeovn, sammenlignet med 4 % av amerikanske husholdninger. I dag har mikrobølgeovner mange forbedringer: timere, bakesensorer og elektrisk motstand for å gratinere eller ferdigbrune oppvasken som trenger det, siden dette ikke er mulig med mikrobølger alene. [ 4 ]

Komponenter

En mikrobølgeovn består av:

• En høyspent strømforsyning , vanligvis en enkel transformator eller elektronisk strømomformer, som sender strøm til magnetronen.
• En elektrisk høyspentkondensator koblet til magnetronen , til transformatoren og via en diode til chassiset.
• En hulromsmagnetron, som konverterer høyspent elektrisk energi til mikrobølgestråling.
• En magnetronkontrollkrets (vanligvis med en mikrokontroller ).
• En kort bølgeleder (for å koble mikrobølgekraften fra magnetronen til kokekammeret).
• Et kokekammer av metall.
• en platespiller
• Et dashbord.

Interferenser

Mikrobølgeovner, selv om de er skjermet av sikkerhetsgrunner, avgir fortsatt lave nivåer av mikrobølgestråling . Dette er ikke skadelig for mennesker, men kan noen ganger forårsake forstyrrelser på Wi-Fi- eller Bluetooth-signalet og til enheter som kommuniserer på 2,45 GHz-bølgebåndene; spesielt på nært hold.

Husholdningsbruk av mikrobølgeovn

En mikrobølgeovn er et apparat designet for å lage mat eller varme opp mat som virker ved å varme opp vannet de inneholder eller væskene som tilsettes. Det fungerer ved å generere høyfrekvente radiobølger. Vann, fett og andre stoffer i mat absorberer energien som produseres av mikrobølger i en prosess som kalles dielektrisk oppvarming (også kjent som elektronisk oppvarming, RF-oppvarming, høyfrekvent oppvarming eller diatermi). Det er molekyler, som vann, hvis struktur danner elektriske dipoler , noe som betyr at de har en delvis positiv ladning i den ene enden og en delvis negativ ladning i den andre, og derfor oscillerer i forsøket på å innrette seg etter det vekslende elektromagnetiske feltet til mikrobølgene. Ved rotasjon oppstår det friksjon og støt, som er det som øker temperaturen. Mikrobølgeovner fungerer som følger: en enhet kalt en magnetron konverterer elektrisk energi til mikrobølgeenergi , som i denne formen når maten. Elektromagnetiske bølger agiterer de bipolare molekylene som finnes i mat, spesielt de i vann, og det er disse som øker temperaturen. Denne agitasjonen er en fysisk mekanisme, enkel bevegelse av molekylene i frekvensens rytme, og forårsaker ikke noen form for endring i den kjemiske sammensetningen (bortsett fra de som produseres av temperaturøkningen).

Mikrobølgeoppvarming er mer effektiv i flytende vann enn i frossen vann, siden i fast tilstand av vann er bevegelsen av molekyler mer begrenset. Det er også mindre effektivt på fett og sukker fordi de har et lavere molekylært dipolmoment enn flytende vann.

Mikrobølgeoppvarming blir noen ganger forklart som en resonans av vannmolekyler, men dette er feil, da en slik resonans kun forekommer i vanndamp og ved mye høyere frekvenser (rundt 20 GHz). På den annen side varmer store industrielle mikrobølgeovner som generelt opererer ved frekvensen 915 MHz (bølgelengde 32,8 centimeter) også opp vann og mat effektivt.

Sukker og triglyserider ( fett og oljer) absorberer mikrobølger på grunn av dipolmomentene til deres hydroksyl- eller estergrupper . Men på grunn av den lavere spesifikke varmekapasiteten til fett og oljer og deres høyere fordampningstemperatur, når de ofte mye høyere temperaturer inne i mikrobølgeovner. Dette kan føre til at olje eller veldig fet mat, som bacon, får temperaturer godt over kokepunktet for vann, og blir brune som ligner på steking på vanlig grill eller i frityrkokere. Mat med mye vann og lite olje overskrider sjelden kokepunktet til vann (100°C).

Mikrobølgeoppvarming kan forårsake overoppheting i enkelte materialer med lav varmeledningsevne , som også har dielektriske konstanter som øker med temperaturen. Et eksempel på dette er glass, som kan oppvise termisk løping i en mikrobølgeovn opp til smeltepunktet. I tillegg kan mikrobølger smelte noen typer stein, og produsere små mengder syntetisk lava. Noen keramikk kan også smeltes, og kan til og med bli lysere når de avkjøles. Termisk løping er mer typisk for elektrisk ledende væsker , for eksempel saltvann.

En vanlig misforståelse er at mikrobølgeovner lager mat fra innsiden og ut, det vil si fra midten til utsiden av maten. Denne ideen oppstår når man observerer tilberedning av matvarer med et tørrere ytre lag og et mer fuktig interiør; kulinarisk uttrykt som sprø på utsiden og myk på innsiden. I de fleste tilfeller, i matvarer som er jevnt strukturert eller rimelig homogen i sin fysiske sammensetning, absorberes mikrobølger fra utsiden og inn, på samme måte som andre metoder for tilberedning ved varme. Avhengig av vanninnholdet kan dybden på den første varmeavsetningen være flere centimeter eller mer med mikrobølgeovner, i motsetning til steking (infrarød) eller konvektiv oppvarming (metoder som legger varme i et tynt lag av overflaten av maten). Dybden av mikrobølgepenetrasjon avhenger av matens sammensetning og frekvens, med de laveste mikrobølgefrekvensene (lengste bølgelengder) som de mest penetrerende. Mikrobølger trenger bare 2 til 4 cm inn i matens indre, så midten av en stor del blir ikke tilberedt av energien til disse bølgene, men av varmen som produseres i ovnen og de overfører de overfladiske delene som nås. ved bølgene.

Forholdsregler

De fleste regjeringer, industrier og WHO selv [ 5 ]​ [ 6 ]​ forsvarer bruken som et trygt husholdningsapparat for helsen, og tar i betraktning at den elektromagnetiske strålingen som sendes ut av en mikrobølgeovn (med en typisk frekvens på 2450 MHz) og magnetiske felt assosiert med magnetronen er ikke ioniserende, det vil si at de ikke er i stand til å ionisere atomer ved å rive elektroner fra dem. [ 7 ] På grunn av virkningen av dette magnetfeltet beveger vannmolekylene seg og kolliderer inne i maten og varmer den opp, men denne handlingen er ufarlig. [ 8 ]

Mat i mikrobølgeovn anses som trygg og mister ikke næringsverdien under tilberedning. Mikrobølgeovnen reduserer bare koketiden, men endrer ikke næringsstoffene. [ 8 ]

Ifølge WHO, [ 6 ] hvis produsentens instruksjoner følges riktig, er mikrobølgeovnen trygg og egnet for tilberedning av et bredt utvalg av matvarer. Risikoen som følger av misbruk av mikrobølgeovnen kan unngås ved strengt å opprettholde følgende sikkerhetstiltak:

• Les produsentens instruksjoner nøye før du bruker mikrobølgeovnen og følg dem. [ 5 ]
• Kjenn og kontroller steketidene til ovnen for å unngå brannskader når du fjerner svært varme beholdere. [ 8 ]
• Kontroller at døren til mikrobølgeovnen lukkes ordentlig og at pakningene ikke er skadet. Mikrobølgene er inne i ovnen og aktiveres ikke med mindre døren er lukket og ovnen er på. I tillegg har veggene i mikrobølgeovnen sikkerhetsnett for å hindre at mikrobølger passerer gjennom dem. [ 8 ] Imidlertid kan en skadet ovn lekke, selv om strålingen måtte være langvarig og på et svært høyt nivå for å skade menneskekroppen. [ 6 ]​ For å unngå risiko, hold mikrobølgeovnen ren og i god stand og ikke bruk den hvis det er synlige skader.
• Når du forsøker å utføre en reparasjon, må sikkerhetstiltak respekteres, siden det er en alvorlig risiko for elektrisk støt , selv etter at apparatet er koblet fra det elektriske nettverket , på grunn av tilstedeværelsen av en kondensator med stor kapasitet .
• Bruk kun mikrobølgeovnspesifikke beholdere og servise. Produsenter anbefaler generelt ikke å introdusere uegnede plastbeholdere, som kan smelte, eller metallbeholdere, som kan skape gnister og elektrisk skade. [ 5 ] Det anbefales å bruke plastbeholdere som er produsert og godkjent for mikrobølgekoking, samt silikon- eller pyrexbeholdere , som er mer motstandsdyktige enn glass.
• Beholderne kan lukkes delvis for å konsentrere dampen og oppnå en jevnere tilberedning, men det er ikke tilrådelig å lukke dem hermetisk fordi de kan sprekke. [ 8 ]
• Det anbefales å hvile maten i flere minutter etter tilberedning slik at varmen fordeles jevnt. Noen tykke stykker kan ta lengre tid å tilberede eller få ujevn matlaging, så potensielt farlige mikroorganismer kan ikke bli fullstendig drept. [ 6 ]
• Forholdsregler må tas ved oppvarming av vann eller andre væsker i mikrobølgeovnen. Overopphetet vann koker kanskje ikke til tross for at det overskrider 100 °C [ 9 ] på grunn av fraværet av de små luftboblene som trengs for å starte prosessen, og gjør det uventet og eksplosivt ved å forstyrre væsken med en enkel risting for å frigjøre boblene som fester seg til beholderen , eller introdusere dem med en skje eller en sukkerbit, sprut væske og gass ved høy temperatur. [ 8 ]
• Forsiktighet må også utvises med visse matvarer som har en særegen oppførsel i mikrobølgeovn. Mat med ikke-porøse overflater, for eksempel pølser , eller som består av deler med forskjellige tilberedningstider, for eksempel egg med skall eller avskallede nøtter, kan sprekke av damptrykk.

Referanser

1. ↑ @auroraferrer, Aurora Ferrer //. "Hvem oppfant mikrobølgeovnen?" . hvem . Hentet 16. januar 2017 . 
2. ↑ "Visste du at mikrobølgeovnen ble oppfunnet for å undersøke radarer?" . Sinope kynikere . 27. august 2015 . Hentet 16. januar 2017 . 
3. ^ Rodriguez, Ana (26. august 2014). "Mikrobølgeovnen (ovnen) er kommet for å bli for 67 år siden" . elplural.com . Hentet 16. januar 2017 . 
4. ^ "Mikrobølgeovn og mikrobølgehistorie - Magsells, mikrobølgeovnsdeler" . Magsells, mikrobølgeovnsdeler (på britisk engelsk) . Hentet 16. januar 2017 . 
5. ^ a b c "Elektromagnetiske felt og folkehelse: Mikrobølgeovner" . 
6. ^ abcd " Stråling : Mikrobølgeovner " . www.who.int (på engelsk) . Hentet 27. juni 2021 . 
7. ↑ Verdens helseorganisasjon, red. (2005). Etablere en dialog om risikoen ved elektromagnetiske felt . s. 3. 
8. ↑ a b c d e f «De 12 løgnene og sannhetene om mikrobølgeovnen som du bør vite» . The Vanguard . 12. mars 2019 . Hentet 27. juni 2021 . 
9. ↑ http://cienciaes.com/ciencianuestra/2011/08/23/-es-peligroso-calentar-agua-en-el-horno-de-microondas/

Eksterne lenker

• Engelske Wikibooks er vert for en bok eller manual om mikrobølgeoppskrifter .