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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物体(主要是极性分子,例如水)的家用或工业用电器。

历史

使用微波来烹饪食物的方法是首先由任职雷神公司的培西·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年人类烹饪的微波炉开始大规模生产

工作原理

如果一些物体(比如液态水)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)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。

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。例如内部有较多水分而表面较干,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

微波炉只能将其耗用的部分电能转为热能,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
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。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。将保鲜膜与食品一起加热时,保鲜膜中的PVC会释出氢氯酸和塑化剂。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。[食物 使用微波炉加热脂肪含量高的食物,如:含有大量脂肪的猪肉时,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。 不可把带壳的全蛋直接入微波炉烹调,因为蛋壳不透气,加热会因内部气压增加造成爆裂。而加热去壳鸡蛋,应用针、筷子等刺破蛋黄,否则高温加热时也会爆裂喷溅。但对熟蛋来说,即便刺破蛋黄,因为蛋黄不流动,气化的水分子不一定可以由刺破的孔逃出,也有爆裂的可能;也有可能因为水的体积膨胀速度赶不上水逃出蛋的速度而爆裂。但有刺破的蛋爆裂威力通常不大,不会造成危险。 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,加热后不应立即取出,以免暴沸灼伤。一般放进家用自来水单独加热会沸腾,因为其中含有少许杂质,但蒸馏水在加热超过沸点后仍然不沸腾,一旦受到扰动则会暴沸。 婴儿食品禁止使用微波炉加热,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。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。而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快而容易焦煳。 其他 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。

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