Mikrodalga fırın - Microwave oven

Modern bir mikrodalga fırın (2016)
Kullanılmış bir mikrodalga fırının içinde – 360° fotoğraf
( 360° etkileşimli panorama olarak görüntüleyin )

Bir fırın, mikrodalga (yaygın bir şekilde ifade mikrodalga ), bir elektrik bir fırında bu ısınır ve maruz bırakarak aşçıların yemek elektromanyetik radyasyon olarak mikrodalga frekansı aralığında. Bu , dielektrik ısıtma olarak bilinen bir süreçte gıdadaki polar molekülleri döndürmeye ve termal enerji üretmeye neden olur . Eksitasyon dış oldukça homojen olduğu için mikrodalga fırınlar, hızlı ve etkili bir şekilde besinler ısı 25-38 mm (1-1.5 inç) a homojen , yüksek su içeriği, bir gıda maddesi.

Birleşik Krallık'ta kavite magnetronunun geliştirilmesi, yeterince küçük bir dalga boyunda ( mikrodalgalar ) elektromanyetik dalgaların üretilmesini mümkün kıldı . Amerikan mühendis Percy Spencer , genellikle sonra fırın Modern mikrodalga icat ile yatırılmaktadır Dünya Savaşı gelen radar savaş sırasında geliştirilen teknolojinin. Adı "Radarange", ilk kez 1946'da satıldı.

Raytheon daha sonra Tappan tarafından 1955'te tanıtılan evde kullanılan bir mikrodalga fırın için patentlerini lisansladı , ancak yine de genel ev kullanımı için çok büyük ve pahalıydı. Sharp Corporation , 1964 ve 1966 yılları arasında döner tablalı ilk mikrodalga fırını piyasaya sürdü. Tezgah üstü mikrodalga fırın, 1967'de Amana Corporation tarafından tanıtıldı . Mikrodalga fırınlar 1970'lerin sonlarında konut kullanımı için uygun fiyatlı hale geldikten sonra, kullanımları dünya çapında ticari ve konut mutfaklarına yayıldı . Mikrodalga fırınlar yemek pişirmenin yanı sıra birçok endüstriyel proseste ısıtmak için kullanılmaktadır.

Mikrodalga fırınlar yaygın bir mutfak aletidir ve önceden pişirilmiş yiyecekleri yeniden ısıtmak ve çeşitli yiyecekleri pişirmek için popülerdir. Sıcak tereyağı, katı yağlar, çikolata veya yulaf lapası gibi geleneksel tavalarda pişirilirse kolayca yanabilen veya topaklanabilen yiyecekleri hızla ısıtırlar . Mikrodalga fırınlar, Maillard reaksiyonları üretmek için gerekli sıcaklığa nadiren ulaştıklarından, genellikle yiyecekleri doğrudan kahverengileştirmez veya karamelize etmezler . Fırının, kaynar sudan çok daha yüksek sıcaklıklara ulaşan kızartma yağını ve diğer yağlı maddeleri (pastırma gibi) ısıtmak için kullanıldığı durumlarda istisnalar meydana gelir.

Mikrodalga fırınların profesyonel pişirmede sınırlı bir rolü vardır, çünkü mikrodalga fırının kaynama aralığı sıcaklıkları, kızartma, esmerleşme veya daha yüksek sıcaklıkta pişirme gibi lezzetli kimyasal reaksiyonları üretmeyecektir. Ancak bu tür yüksek ısı kaynakları mikrodalga fırınlara konveksiyonlu mikrodalga fırın şeklinde eklenebilir.

Tarih

Erken gelişmeler

Westinghouse tarafından 1933 Chicago Dünya Fuarı'nda 60 MHz kısa dalga radyo vericisi ile sandviç pişirme gösterisi

Maddeleri ısıtmak için yüksek frekanslı radyo dalgalarının kullanılması , 1920'lerde vakum tüplü radyo vericilerinin geliştirilmesiyle mümkün oldu . 1930'da, insan dokusunu ısıtmak için kısa dalgaların uygulanması, diaterminin tıbbi tedavisine dönüştü . En 1933 Chicago Dünya Fair , Westinghouse 10 kW, 60 MHz bağlanmış iki metal levha arasında besinlerin pişirme göstermiştir kısa dalga verici . IF Mouromtseff liderliğindeki Westinghouse ekibi, biftek ve patates gibi yiyeceklerin dakikalar içinde pişirilebileceğini buldu.

Bell Laboratories tarafından 1937 Amerika Birleşik Devletleri patent başvurusu şunları belirtir:

Bu buluş, dielektrik malzemeler için ısıtma sistemleri ile ilgilidir ve buluşun amacı, bu tür malzemeleri kütleleri boyunca eşit ve esas olarak aynı anda ısıtmaktır. ... Bu nedenle, bu tür malzemelerin, yüksek voltajlı, yüksek frekanslı bir alana maruz bırakıldıklarında içlerinde üretilen dielektrik kaybı aracılığıyla kütleleri boyunca aynı anda ısıtılması önerilmiştir.

Bununla birlikte, daha önce bahsedilen patentte açıklandığı gibi , düşük frekanslı dielektrik ısıtma ( endüksiyon ısıtma gibi ) bir elektromanyetik ısıtma etkisidir, dalga boyu ile karşılaştırıldığında küçük olan bir elektromanyetik boşlukta bulunan yakın alan etkilerinin sonucudur. elektromanyetik alanın. Bu patent, 10 ila 20 megahertz'de (sırasıyla dalga boyu 30 ila 15 metre) radyo frekansı ısıtması önerdi . Boşluğa göre küçük bir dalga boyuna sahip mikrodalgalardan ısıtma (modern bir mikrodalga fırında olduğu gibi), serbest yayılan ışığı ve kaynaklarından uygun bir şekilde uzaktaki mikrodalgaları tanımlayan klasik elektromanyetik radyasyondan kaynaklanan "uzak alan" etkilerinden kaynaklanır. . Bununla birlikte, hem radyo hem de mikrodalga frekanslarındaki her tür elektromanyetik alanın birincil ısıtma etkisi, polarize moleküller hızla değişen bir elektrik alanından etkilendiğinden, dielektrik ısıtma etkisi yoluyla meydana gelir.

boşluk magnetron

Kavite magnetron tarafından geliştirilen John Randall ve Harry Boot 1940 yılında Birmingham Üniversitesi , İngiltere

Kavite magnetronunun icadı, yeterince küçük bir dalga boyunda ( mikrodalgalar ) elektromanyetik dalgaların üretilmesini mümkün kıldı . Magnetron, II . Dünya Savaşı sırasında kısa dalga boylu radarların geliştirilmesinde çok önemli bir bileşendi . 1937–1940'ta, İngiliz fizikçi Sir John Turton Randall, FRSE ve iş arkadaşları tarafından II. Dünya Savaşı'ndaki İngiliz ve Amerikan askeri radar kurulumları için çok boşluklu bir magnetron inşa edildi . Daha kısa dalga boylarında çalışan daha yüksek güçlü bir mikrodalga jeneratörüne ihtiyaç vardı ve 1940'ta İngiltere'deki Birmingham Üniversitesi'nde Randall ve Harry Boot çalışan bir prototip üretti. Eşi görülmemiş bir keşif olan 10 cm dalga boyunda mikrodalga radyo enerjisi darbeleri üretebilen bir valf icat ettiler .

Sir Henry Tizard , 1940 Eylül'ünün sonlarında, mali ve endüstriyel yardımları karşılığında magnetronu teklif etmek için ABD'ye gitti (bkz. Tizard Misyonu ). İngiltere'de General Electric Company Research Laboratories, Wembley , Londra tarafından inşa edilen erken bir 6 kW versiyonu, Eylül 1940'ta ABD hükümetine verildi . Magnetron daha sonra Amerikalı tarihçi James Phinney Baxter III tarafından "en çok kıyılarımıza getirilen değerli kargo". Magnetronun seri üretimi için Raytheon ve diğer şirketlere sözleşmeler verildi .

keşif

1980'lerden birkaç mikrodalga fırın

1945'te, yüksek güçlü bir mikrodalga ışınının ısıtma etkisi, Howland, Maine'den kendi kendini yetiştirmiş bir Amerikalı mühendis olan Percy Spencer tarafından yanlışlıkla keşfedildi . Tarafından istihdam Raytheon anda, o bir erimeye başladı aktif bir radar kümesinden mikrodalgalar o çalıştığını fark çikolata cebinde vardı. Spencer'ın mikrodalga fırınıyla kasıtlı olarak pişirilen ilk yiyecek patlamış mısırdı ve ikincisi, deneycilerden birinin yüzünde patlayan bir yumurtaydı.

Spencer, bulgusunu doğrulamak için, bir magnetrondan mikrodalga gücünü, kaçış yolu olmayan metal bir kutuya besleyerek yüksek yoğunluklu bir elektromanyetik alan yarattı. Yiyecekler mikrodalga enerjisiyle kutuya yerleştirildiğinde, yiyeceklerin sıcaklığı hızla yükseldi. 8 Ekim 1945'te Raytheon, Spencer'ın mikrodalga pişirme işlemi için bir Birleşik Devletler patent başvurusunda bulundu ve yiyecekleri bir magnetrondan mikrodalga enerjisi kullanarak ısıtan bir fırın kısa süre sonra test için bir Boston restoranına yerleştirildi.

Mikrodalga fırın teknolojisinin bir başka erken keşfi, 1950'lerde kriyojenik olarak donmuş hamsterları yeniden canlandırmak için kullanan İngiliz bilim adamları tarafından yapıldı .

Ticari kullanılabilirlik

1961 dolaylarında kurulan NS Savannah nükleer enerjili kargo gemisinde Raytheon RadaRange

1947'de Raytheon, ticari olarak satılan ilk mikrodalga fırın olan "Radarange" ı yaptı. Neredeyse 1.8 metre (5 ft 11 inç) boyundaydı, 340 kilogram (750 lb) ağırlığındaydı ve her birinin maliyeti yaklaşık 5.000 ABD Doları (2020 dolarında 58.000 ABD Doları) idi. Günümüzün mikrodalga fırınlarının yaklaşık üç katı kadar 3 kilovat tüketiyordu ve su soğutmalıydı. İsim, bir çalışan yarışmasında kazanan girişti. Erken bir Radarange nükleer güçle çalışan yolcu/kargo gemisi NS Savannah'nın kadırgasına kuruldu (ve hala duruyor) . 1954'te tanıtılan erken bir ticari model 1,6 kilovat tüketti ve 2.000 ila 3.000 ABD Doları (19.000 ila 29.000 ABD Doları) arasında satıldı. Raytheon, teknolojisinin lisansını 1952'de Ohio , Mansfield'deki Tappan Stove şirketine verdi. Geleneksel fırın serilerine uyumlu mikrodalga fırınlar eklemek isteyen Whirlpool, Westinghouse ve diğer büyük cihaz üreticileriyle yapılan sözleşme kapsamında Tappan, ankastre modellerinin çeşitli varyasyonlarını üretti. kabaca 1955'ten 1960'a kadar. Bakım (bazı üniteler su soğutmalıydı), dahili gereksinim ve maliyet (1.295 ABD Doları (2020 Doları 13.000 ABD Doları)) nedeniyle satışlar sınırlıydı.

Japonya'daki Sharp Corporation , mikrodalga fırınları üretmeye 1961'de başladı. 1964 ve 1966 yılları arasında Sharp, döner tablalı ilk mikrodalga fırını piyasaya sürdü; bu, yiyeceklerin daha eşit şekilde ısıtılmasını sağlamak için alternatif bir yoldu. 1965 yılında Raytheon, ev pazarına girmeleri Radarange teknolojisini genişletmek isteyen, kazanılmış Amana daha imalat kapasitesini sağlamak. 1967'de ilk popüler ev modeli tezgah üstü Radarange'ı 495 ABD Doları (2020 doları ile 4.000 ABD Doları) fiyatla tanıttılar. Sharp modellerinden farklı olarak, fırın boşluğunun üst kısmındaki motor tahrikli mod karıştırıcı , yiyeceklerin sabit kalmasına izin verecek şekilde döndürülmüştür.

1960'larda Litton , Studebaker'ın magnetron üreten ve Radarange'a benzer mikrodalga fırınlar inşa edip satan Franklin Manufacturing varlıklarını satın aldı . Litton, mikrodalga fırının yeni bir konfigürasyonunu geliştirdi: şimdi yaygın olan kısa, geniş şekil. Magnetron beslemesi de benzersizdi. Bu, yüksüz bir durumda hayatta kalabilen bir fırınla ​​sonuçlandı: mikrodalgaları emecek hiçbir şeyin olmadığı boş bir mikrodalga fırın. Yeni fırın Chicago'daki bir ticaret fuarında gösterildi ve ev tipi mikrodalga fırın pazarının hızlı bir şekilde büyümesine yardımcı oldu. 1970 yılında ABD endüstrisi için 40.000 adetlik satış hacmi 1975'te bir milyona ulaştı. Japonya'da pazara giriş, daha ucuza yeniden tasarlanmış magnetron nedeniyle daha da hızlıydı. Piyasaya başka birkaç şirket katıldı ve bir süre için çoğu sistem, magnetron'a en aşina olan savunma müteahhitleri tarafından inşa edildi. Litton özellikle restoran işinde iyi biliniyordu.

konut kullanımı

Günümüzde yaygın olmasa da, 1970'lerin çoğu boyunca büyük cihaz üreticileri tarafından teknolojinin doğal bir ilerlemesi olarak kombinasyon mikrodalga aralıkları sunuldu. Hem Tappan hem de General Electric, geleneksel ocak/fırın serileri gibi görünen, ancak geleneksel fırın boşluğunda mikrodalga özelliği içeren üniteler sundu. Hem mikrodalga enerjisi hem de geleneksel ısıtma elemanları, pişirmeyi hızlandırmak için aynı anda kullanılabildiğinden ve tezgah alanı kaybı olmadığından, bu tür aralıklar tüketiciler için çekiciydi. Fiyatlandırmanın giderek pazara duyarlı hale geldiği tezgah üstü ünitelere kıyasla ek bileşen maliyeti daha iyi karşılanabileceğinden, teklif üreticiler için de cazipti.

1972'de Litton (Litton Atherton Division, Minneapolis), bölümün başkanı Robert I Bruder'e göre, 1976'da 750 milyon dolar olarak tahmin edilen piyasaya girmek için 349 ve 399 dolar fiyatlarında iki yeni mikrodalga fırın tanıttı. Fiyatlar yüksek kalırken ev modellerine yeni özellikler eklenmeye devam etti. Amana, 1974'te RR-4D modellerinde otomatik defrost'u tanıttı ve 1975'te RR-6 modeliyle mikroişlemci kontrollü dijital kontrol paneli sunan ilk kişi oldu.

1974 Radarange RR-4 . 1970'lerin sonunda, teknolojik gelişmeler hızla düşen fiyatlara yol açtı. 1960'larda genellikle "elektronik fırınlar" olarak adlandırılan "mikrodalga fırın" adı daha sonra geçerlilik kazandı ve şimdi gayri resmi olarak "mikrodalgalar" olarak adlandırılıyor.

1970'lerin sonlarında birçok büyük üreticinin düşük maliyetli tezgah üstü modellerinde bir patlama yaşandı.

Önceleri yalnızca büyük endüstriyel uygulamalarda bulunan mikrodalga fırınlar, gelişmiş ülkelerde giderek artan bir şekilde konut mutfaklarının standart bir armatürü haline geldi . 1986'ya gelindiğinde, ABD'deki hanelerin kabaca %25'i mikrodalga fırına sahipti; bu oran 1971'de yalnızca yaklaşık %1'di; ABD Çalışma İstatistikleri Bürosu, 1997'de Amerikan hanelerinin %90'ından fazlasının bir mikrodalga fırına sahip olduğunu bildirdi. Avustralya'da 2008 yılında yapılan bir pazar araştırması, mutfakların %95'inde mikrodalga fırın bulunduğunu ve bunların %83'ünün günlük olarak kullanıldığını buldu. Kanada'da 1979'da hanelerin %5'inden azında mikrodalga fırın vardı, ancak 1998'de hanelerin %88'inden fazlası mikrodalga fırına sahipti. Fransa'da 1994'te hanelerin %40'ında mikrodalga fırın vardı, ancak bu sayı %65'e yükseldi. 2004 yılına kadar.

Harcanabilir geliri olan haneler buzdolabı ve fırın gibi daha önemli ev aletlerine odaklandığından, daha az gelişmiş ülkelerde evlat edinme daha yavaş olmuştur . Örneğin Hindistan'da , 2013'te hanelerin yalnızca %5'i mikrodalga fırına sahipken, %31'lik sahiplik ile buzdolaplarının çok gerisindeydi. Ancak, mikrodalga fırınlar popülerlik kazanıyor. Örneğin Rusya'da mikrodalga fırına sahip hanelerin sayısı 2002'de neredeyse %24'ten 2008'de neredeyse %40'a yükseldi. 2008'de Güney Afrika'daki hanelerin neredeyse iki katı (%38.7) 2002'ye göre (19.8) mikrodalga fırına sahipti. %). Vietnam'da mikrodalga fırın sahipliği 2008'de hanelerin %16'sındaydı -buzdolaplarının %30'u; bu oran, 2002 yılındaki %6,7'lik mikrodalga fırın sahipliğinden önemli ölçüde yükseldi ve o yıl buzdolaplarında %14'lük sahiplik oldu.

Tüketici ev tipi mikrodalga fırınlar genellikle 600 watt ve üzeri pişirme gücüne sahiptir (bazı modellerde 1000 veya 1200 watt ile). Ev tipi mikrodalga fırınların boyutları değişebilir, ancak genellikle yaklaşık 20 litre (1.200 cu inç; 0.71 cu ft) iç hacme ve yaklaşık 45-60 cm (1 ft 6 inç – 2 ft 0 inç) dış boyutlara sahiptir. , 35-40 cm (1 ft 2 inç-1 ft 4 inç) derinliğinde ve 25-35 cm (9,8 inç-1 ft 1,8 inç) yüksekliğinde.

Mikrodalgalar döner tablalı veya düz yataklı olabilir. Döner tablalı fırınlar bir cam tabak veya tepsi içerir. Flatbed olanlar plaka içermez, bu nedenle düz ve daha geniş bir boşluğa sahiptirler.

Konum ve türe göre, US DOE bunları (1) tezgah üstü veya (2) aralık ve ankastre (bir dolap veya çekmece modeli için duvar fırını ) olarak sınıflandırır .

Geleneksel mikrodalgalar, bir hat/şebeke transformatöründen gelen dahili yüksek voltaj gücüne dayanır, ancak birçok yeni model bir invertör tarafından çalıştırılır. Inverter mikrodalgalar, kesintisiz bir pişirme gücü akışı sundukları için daha eşit pişirme sonuçları elde etmek için faydalı olabilir.

Geleneksel bir mikrodalga fırının yalnızca AÇIK ve KAPALI olmak üzere iki ısı ayarı vardır. Ara ısı ayarları, daha yüksek ayarlar için daha fazla AÇIK süre ile birkaç saniyede bir tam güç ve kapalı arasında geçiş yapar.

Bununla birlikte, bir invertör tipi, kendisini tekrar tekrar kapatıp açmak zorunda kalmadan uzun bir süre daha düşük sıcaklıkları koruyabilir. Üstün pişirme kabiliyeti sunmanın yanı sıra, bu mikrodalgalar genellikle daha fazla enerji tasarrufludur.

2020 itibariyle Amerika Birleşik Devletleri'nde satılan tezgah üstü mikrodalga fırınların (marka ne olursa olsun) çoğunluğu Midea Group tarafından üretildi .

Prensipler

Mikrodalga fırın, c. 2005
İlk 8 ns çalışma için bir mikrodalga fırının içindeki elektrik alanının simülasyonu

Mikrodalga fırın, içinden mikrodalga radyasyonu geçirerek yiyecekleri ısıtır . Mikrodalgalar bir formu vardır olmayan iyonlaştırıcı elektromanyetik radyasyon , bir ile frekans sözde mikrodalga bölgesi (300  MHz ila 300  GHz). Mikrodalga fırınlar, ISM (endüstriyel, bilimsel, tıbbi) bantlarından birindeki frekansları kullanır ; bu, aksi takdirde, çalışmak için bir lisansa ihtiyaç duymayan cihazlar arasında iletişim için kullanılır, bu nedenle diğer hayati radyo hizmetlerine müdahale etmezler.

Tüketici fırınları nominal 2,45 gigahertz (GHz) civarında çalışır— 2,4 GHz ila 2,5 GHz ISM bandında 12,2 santimetre (4,80 inç) dalga boyu —büyük endüstriyel/ticari fırınlar ise genellikle 915 megahertz (MHz)—32,8 santimetre (12,9 inç) kullanır. ). Yiyeceklerdeki su , yağ ve diğer maddeler, dielektrik ısıtma adı verilen bir süreçte mikrodalgalardan gelen enerjiyi emer . Birçok molekül (örneğin suyunkiler) elektrik dipolleridir, yani bir uçta kısmi pozitif yüke ve diğer uçta kısmi negatif yüke sahip oldukları ve bu nedenle kendilerini mikrodalgaların alternatif elektrik alanı ile hizalamaya çalıştıkça dönerler. . Dönen moleküller diğer moleküllere çarpar ve onları harekete geçirir, böylece enerjiyi dağıtır.

Katılarda ve sıvılarda moleküler dönüşler, titreşimler ve/veya ötelemeler olarak dağılan bu enerji, daha sıcak bir cisimle temas yoluyla ısı transferine benzer bir süreçte gıdanın sıcaklığını yükseltir. Mikrodalga fırınların, yiyeceklerdeki su moleküllerinin özel bir rezonansında çalışarak yiyecekleri ısıttığı yaygın bir yanılgıdır. Belirtildiği gibi mikrodalga fırınlar birçok frekansta çalışabilir.

buz çözme

Mikrodalga ısıtma, sıvı suda, moleküllerin hareketinin daha kısıtlı olduğu donmuş suya göre daha verimlidir. Buz çözme, düşük güç ayarında yapılır ve iletimin, gıdanın hala donmuş kısımlarına ısı taşımasına izin verir. Sıvı suyun dielektrik ısıtması da sıcaklığa bağlıdır: 0 °C'de, dielektrik kayıp yaklaşık 10 GHz alan frekansında ve daha yüksek alan frekanslarında daha yüksek su sıcaklıklarında en fazladır. Mikrodalga fırının daha yüksek watt gücü, daha hızlı pişirme sürelerine neden olur.

Yağlar ve şeker

Mikrodalga ısıtma, daha küçük bir moleküler dipol momente sahip olduklarından, yağlar ve şekerler üzerinde suya göre daha az etkilidir . Şekerler ve trigliseritler (yağlar ve sıvı yağlar), hidroksil gruplarının veya ester gruplarının dipol momentleri nedeniyle mikrodalgaları emer . Ancak katı ve sıvı yağların daha düşük özgül ısı kapasiteleri ve daha yüksek buharlaşma sıcaklıkları nedeniyle mikrodalga fırınlarda genellikle çok daha yüksek sıcaklıklara ulaşırlar. Bu, sıvı yağda veya domuz pastırması gibi yağlı gıdalarda suyun kaynama noktasının çok üzerinde sıcaklıklara neden olabilir ve bazı esmerleşme reaksiyonlarına neden olacak kadar yüksek sıcaklıklara neden olabilir; bu, çoğunlukla geleneksel ızgarada (İngiltere: ızgarada) , ağır ateşte veya derin yağda kızartma biçimindedir .

Şeker, nişasta, yağ içeriği yüksek yiyecekleri mikrodalgada pişirmek bazı plastik kaplara zarar verebilir. Domates gibi meyveler yüksek şeker içeriğine sahiptir. Su içeriği yüksek ve az yağlı yiyecekler nadiren suyun kaynama sıcaklığını aşar.

Termal kaçak

Mikrodalga ısıtma, sıcaklıkla artan dielektrik sabitleri de olan düşük termal iletkenliğe sahip bazı malzemelerde lokalize termal kaçaklara neden olabilir . Bir örnek, bir mikrodalga fırında, önceden ısıtıldığında erime noktasına kadar termal kaçak sergileyebilen camdır. Ek olarak, mikrodalgalar belirli türdeki kayaları eriterek az miktarda erimiş kaya üretebilir. Bazı seramikler de eritilebilir ve hatta soğutulduğunda şeffaf hale gelebilir. Termal kaçak, tuzlu su gibi elektriksel olarak iletken sıvılar için daha tipiktir.

nüfuz

Diğer bir yanlış anlama ise mikrodalga fırınların yiyecekleri "içten dışa" yani tüm yiyecek kütlesinin merkezinden dışarıya doğru pişirdiğidir. Bu fikir, bir gıdanın yüzeyinde daha az emici olan daha kuru bir tabakanın altında emici bir su tabakası yatıyorsa görülen ısınma davranışından kaynaklanmaktadır; bu durumda, bir gıdanın içindeki ısı enerjisi birikimi, yüzeyindeki miktarı aşabilir. Bu, aynı zamanda, iç katmanın dış katmandan daha düşük bir ısı kapasitesine sahip olması ve bunun daha yüksek bir sıcaklığa ulaşması durumunda veya iç katman, daha düşük bir sıcaklığa sahip olmasına rağmen daha sıcak hissettirecek şekilde dış katmandan daha termal olarak iletken olsa bile meydana gelebilir. Bununla birlikte, çoğu durumda, homojen olarak yapılandırılmış veya makul ölçüde homojen gıda maddesi ile mikrodalgalar, maddenin dış tabakalarında, iç tabakalarınkine benzer bir seviyede emilir.

Su içeriğine bağlı olarak, ilk ısı birikiminin derinliği, kızartma /ızgara (kızılötesi) veya konveksiyonla ısıtmanın aksine mikrodalga fırınlarda birkaç santimetre veya daha fazla olabilir - ısıyı gıda yüzeyinde ince bir şekilde biriktiren yöntemler. Mikrodalgaların nüfuz etme derinliği, daha fazla nüfuz eden daha düşük mikrodalga frekansları (daha uzun dalga boyları) ile gıda bileşimine ve frekansa bağlıdır .

Enerji tüketimi

Kullanımda, mikrodalga fırınlar elektriği mikrodalgalara dönüştürmekte yaklaşık %50 verimlidir, yani 900 watt'lık bir mikrodalga, yemek pişirirken yaklaşık 1800 watt elektrik kullanacaktır. Oldukça seyrek kullanıldıkları için, ortalama bir ev tipi mikrodalga fırın yılda yalnızca 72 kWh tüketir. Küresel olarak, mikrodalga fırınlar 2018'de yılda tahmini 77 TWh veya küresel elektrik üretiminin %0,3'ünü kullandı.

Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı tarafından 2000 yılında yapılan bir araştırma , ortalama mikrodalga fırının kullanılmadığında neredeyse 3 watt bekleme gücü çektiğini ve bunun yılda yaklaşık 26 kWh olacağını buldu. Amerika Birleşik Devletleri Enerji Bakanlığı tarafından 2016 yılında dayatılan yeni verimlilik standartları , çoğu mikrodalga fırın türü için 1 watt'tan daha az veya yılda yaklaşık 9 kWh bekleme gücü gerektirir.

Bileşenler

Kesiti çıkarılmış bir magnetron (mıknatıs gösterilmemiştir)
Mikrodalga fırının iç alanı ve kontrol panelleri.

Bir mikrodalga fırın şunlardan oluşur:

Çoğu fırında, magnetron, yalnızca tamamen açılıp kapatılabilen bir lineer transformatör tarafından çalıştırılır. (GE Spacemaker'ın bir çeşidinde, yüksek ve düşük güç modları için transformatör primerinde iki bağlantı bulunur.) Genellikle güç seviyesi seçimi mikrodalga radyasyonunun yoğunluğunu etkilemez; bunun yerine, magnetron birkaç saniyede bir açılıp kapanır, böylece büyük ölçekli görev döngüsünü değiştirir . Daha yeni modeller , azaltılmış güç ayarlarında etkin bir şekilde sürekli ısıtma sağlamak için darbe genişlik modülasyonu kullanan invertör güç kaynakları kullanır , böylece yiyecekler belirli bir güç seviyesinde daha eşit bir şekilde ısıtılır ve eşit olmayan ısıtmadan zarar görmeden daha hızlı ısıtılabilir.

Mikrodalga fırınlarda kullanılan mikrodalga frekansları, düzenleyici ve maliyet kısıtlamalarına göre seçilir. Birincisi, lisanssız amaçlar için ayrılmış endüstriyel, bilimsel ve tıbbi (ISM) frekans bantlarından birinde olmaları gerektiğidir . Evsel amaçlar için, 2,45 GHz, 915 MHz'e göre avantajlıdır, çünkü 915 MHz, bazı ülkelerde ( ITU Bölge 2) yalnızca bir ISM bandı iken, 2,45 GHz dünya çapında kullanılabilir. Mikrodalga frekanslarında üç ek ISM bandı bulunur, ancak mikrodalgada pişirme için kullanılmazlar. Bunlardan ikisi 5.8 GHz ve 24.125 GHz'de merkezlenmiştir, ancak bu frekanslarda çok yüksek güç üretim maliyeti nedeniyle mikrodalga pişirme için kullanılmamaktadır. 433.92 MHz merkezli üçüncü bant, bant dışında parazit oluşturmadan yeterli gücü üretmek için pahalı ekipman gerektiren dar bir banttır ve yalnızca bazı ülkelerde mevcuttur.

Pişirme odası, dalgaların fırından çıkmasını önlemek için bir Faraday kafesine benzer . Kapının kenarlarında sürekli metal-metal teması olmasa da , kapı kenarlarındaki jikle bağlantıları , mikrodalgaların frekansında, sızıntıyı önlemek için metal-metal teması gibi hareket eder. Fırın kapağında genellikle, korumayı korumak için dış panelden biraz uzakta bir iletken ağ tabakası ile kolay görüntüleme için bir pencere bulunur. Ağdaki deliklerin boyutu mikrodalgaların dalga boyundan (normal 2.45 GHz için 12,2 cm) çok daha az olduğundan, mikrodalga radyasyonu kapıdan geçemezken, görünür ışık (çok daha kısa dalga boyuna sahip) geçebilir.

Kontrol Paneli

Modern mikrodalga fırınlar, çalışma için analog kadran tipi bir zamanlayıcı veya dijital bir kontrol paneli kullanır. Kontrol panellerinde bir LED , sıvı kristal veya vakumlu floresan ekran, pişirme süresini girmek için sayısal düğmeler, güç seviyesi seçim özelliği ve buz çözme ayarı ve et, balık gibi farklı gıda türleri için önceden programlanmış ayarlar gibi diğer olası işlevler bulunur. , kümes hayvanları, sebzeler, dondurulmuş sebzeler , dondurulmuş akşam yemekleri ve patlamış mısır . 90'larda Panasonic ve GE gibi markalar, pişirme talimatlarını gösteren kayan metin ekranı olan modeller sunmaya başladı.

Güç ayarları, genellikle efekti değiştirerek değil, gücü tekrar tekrar kapatıp açarak uygulanır. Böylece en yüksek ayar sürekli gücü temsil eder. Defrost, iki saniye boyunca gücü ve ardından beş saniye boyunca güç olmamasını temsil edebilir. Pişirmenin tamamlandığını belirtmek için, genellikle bir zil veya bip sesi gibi sesli bir uyarı bulunur ve/veya dijital mikrodalganın ekranında genellikle "Bitti" görünür.

Mikrodalga kontrol panellerinin kullanımı genellikle uygunsuz kabul edilir ve sıklıkla kullanıcı arayüzü tasarımına örnek olarak kullanılır.

Varyantlar ve aksesuarlar

Geleneksel mikrodalga fırının bir çeşidi konveksiyonlu mikrodalga fırındır. Konveksiyonlu mikrodalga fırın, standart bir mikrodalga fırın ile konveksiyonlu fırının birleşimidir . Yiyeceklerin hızlı bir şekilde pişirilmesine rağmen konveksiyonlu fırında olduğu gibi esmer veya gevrek çıkmasını sağlar. Konveksiyonlu mikrodalga fırınlar, geleneksel mikrodalga fırınlardan daha pahalıdır. Bazı konveksiyonlu mikrodalga fırınlar (açıkta kalan ısıtma elemanlarına sahip olanlar), yalnızca mikrodalgada daha önceki kullanımlardan kaynaklanan gıda sıçraması ısıtma elemanlarından yandığı için duman ve yanık kokuları üretebilir. Bazı fırınlar yüksek hızlı hava kullanır; bunlar darbeli fırınlar olarak bilinir ve restoranlarda yiyecekleri hızlı bir şekilde pişirmek için tasarlanmıştır, ancak daha pahalıya mal olur ve daha fazla güç tüketir.

2000 yılında, bazı üreticiler konveksiyonlu mikrodalga fırın modellerine yüksek güçlü kuvars halojen ampuller sunmaya başladılar ve yiyecekleri hızlı ve kolay pişirme yeteneklerini vurgulamak için "Speedcook", " Adantium ", "Lightwave" ve "Optimawave" gibi isimler altında pazarladılar. iyi esmerleşme Ampuller, yiyeceklerin yüzeyini kızılötesi (IR) radyasyonla ısıtır, geleneksel bir fırında olduğu gibi yüzeyleri kızarır. Yiyecek, mikrodalga radyasyonu ile ısıtılırken ve ısıtılmış hava ile temas yoluyla iletim yoluyla ısıtılırken kızarır. Lambalar tarafından gıdanın dış yüzeyine iletilen IR enerjisi, esas olarak karbonhidratlardan oluşan gıdalarda esmerleşme karamelizasyonunu ve esas olarak proteinden oluşan gıdalarda Maillard reaksiyonlarını başlatmak için yeterlidir . Yiyeceklerdeki bu reaksiyonlar, yalnızca mikrodalgada pişirmenin yaratma eğiliminde olduğu yumuşak kaynatılmış ve buğulanmış tat yerine, geleneksel fırında pişirmeden beklenene benzer bir doku ve tat üretir.

Kızartmaya yardımcı olmak için bazen genellikle cam veya porselenden oluşan bir aksesuar kızartma tepsisi kullanılır . Yiyeceklerin üst tabakasını okside ederek kahverengileşinceye kadar gevrek yapar . Normal plastik pişirme kapları eriyebileceğinden bu amaç için uygun değildir.

Dondurulmuş akşam yemekleri , turtalar ve mikrodalga patlamış mısır poşetleri, genellikle ambalajında ​​veya küçük bir kağıt tepsisinde bulunan ince alüminyum filmden yapılmış bir yumuşatıcı içerir . Metal film, mikrodalga enerjisini verimli bir şekilde emer ve sonuç olarak aşırı derecede ısınır ve kızılötesinde yayar, patlamış mısır için yağın ısınmasını veya hatta donmuş gıdaların yüzeylerinin kızarmasını yoğunlaştırır. Susceptor içeren ısıtma paketleri veya tepsileri tek kullanımlık olarak tasarlanır ve daha sonra atık olarak atılır.

Isıtma özellikleri

Mikrodalga fırınlar gıdaların ısıtılmasında kullanılmasının yanı sıra endüstriyel proseslerde ısıtma amacıyla da yaygın olarak kullanılmaktadır. Ekstrüzyondan önce plastik çubukları yumuşatmak için bir mikrodalga tünel fırın.

Mikrodalga fırınlar doğrudan gıdanın içinde ısı üretir, ancak mikrodalgada pişirilen gıdaların içten dışa doğru piştiğine dair yaygın yanlış kanıya rağmen, 2,45 GHz mikrodalgalar çoğu gıdaya yalnızca yaklaşık 1 santimetre (0,39 inç) nüfuz edebilir. Daha kalın gıdaların iç kısımları esas olarak dış 1 santimetreden (0,39 inç) iletilen ısı ile ısıtılır.

Mikrodalgada pişirilmiş yiyeceklerde eşit olmayan ısıtma, kısmen mikrodalga enerjisinin fırın içindeki eşit olmayan dağılımından ve kısmen de gıdanın farklı kısımlarındaki farklı enerji emilim oranlarından kaynaklanabilir. İlk sorun, mikrodalga enerjisini dönerken fırının farklı bölümlerine yansıtan bir tür fan olan bir karıştırıcı veya yiyecekleri döndüren bir döner tabla veya döner tabla ile azaltılır ; Ancak döner tablalar, fırının merkezi gibi eşit olmayan enerji dağılımı alan noktalar bırakabilir. Bir mikrodalga fırında ölü noktaların ve sıcak noktaların konumu, fırına nemli bir termal kağıt parçası yerleştirerek haritalanabilir .

Suya doymuş kağıt mikrodalga radyasyonuna maruz kaldığında, mikrodalgaların görsel bir temsilini sağlayacak olan boyanın koyulaşmasına neden olacak kadar ısınır. Fırında aralarında yeterli mesafe olacak şekilde birden fazla kağıt katmanı oluşturulursa, üç boyutlu bir harita oluşturulabilir. Birçok mağaza fişi, termal kağıda yazdırılır ve bu, bunun evde kolayca yapılmasını sağlar.

İkinci sorun, gıda bileşimi ve geometrisinden kaynaklanmaktadır ve gıdayı enerjiyi eşit şekilde emecek şekilde düzenleyerek ve gıdanın aşırı ısınan kısımlarını periyodik olarak test ederek ve koruyarak aşçı tarafından ele alınmalıdır . Dielektrik sabitinin sıcaklıkla arttığı , düşük ısıl iletkenliğe sahip bazı malzemelerde , mikrodalga ısıtma bölgesel ısıl kaçaklara neden olabilir . Belirli koşullar altında, cam bir mikrodalga fırında erime noktasına kadar termal kaçak sergileyebilir.

Bu fenomen nedeniyle, çok yüksek güç seviyelerine ayarlanmış mikrodalga fırınlar, yiyeceklerin içi donmuş halde kalırken donmuş yiyeceklerin kenarlarını bile pişirmeye başlayabilir. Böğürtlen içeren unlu mamüllerde bir başka düzensiz ısıtma durumu gözlemlenebilir. Bu ürünlerde, böğürtlenler ekmeği çevreleyen daha kuru olandan daha fazla enerji emer ve ekmeğin düşük ısı iletkenliği nedeniyle ısıyı dağıtamaz. Çoğu zaman bu, meyvelerin yiyeceklerin geri kalanına göre aşırı ısınmasına neden olur. "Defrost" fırın ayarları ya düşük güç seviyeleri kullanır ya da gücü tekrar tekrar kapatıp açar - ısının donmuş gıdalar içinde ısıyı daha kolay emen alanlardan daha yavaş ısıtanlara iletilmesine zaman tanımak için tasarlanmıştır. Döner tablalı fırınlarda, yiyecekleri tam olarak merkeze değil döner tabla tepsisine merkezden uzağa yerleştirerek daha eşit bir ısıtma gerçekleşir, çünkü bu, yiyeceklerin baştan sona daha eşit ısınmasına neden olur.

Piyasada tam güçte buz çözmeye izin veren mikrodalga fırınlar var. Bunu elektromanyetik radyasyon LSM modlarının özelliklerinden yararlanarak yaparlar . LSM tam güçlü buz çözme, aslında yavaş buz çözmeden daha eşit sonuçlar elde edebilir.

Mikrodalga ısıtma, tasarım gereği kasıtlı olarak düzensiz olabilir. Bazı mikrodalgaya uygun paketler (özellikle turtalar), mikrodalgaları emmek ve ısıtmak için tasarlanmış, bu alanlarda yüzeysel olarak daha fazla enerji biriktirerek pişirme veya kabuk hazırlamaya yardımcı olan seramik veya alüminyum pullar içeren malzemeler içerebilir . Karton üzerine yapıştırılan bu tür seramik yamalar, yiyeceğin yanına yerleştirilir ve tipik olarak duman mavisi veya gri renktedir, bu da genellikle onları kolayca tanınabilir hale getirir; Hot Pockets ile birlikte gelen ve içi gümüş bir yüzeye sahip olan karton kılıflar bu tür ambalajlara güzel bir örnektir. Mikrodalgaya uygun karton ambalajlar, aynı şekilde işlev gören baş üstü seramik parçalar da içerebilir. Böyle bir mikrodalga emici yama için teknik terim, bir susceptor'dur .

Gıda ve besinler üzerindeki etkiler

Herhangi bir pişirme şekli, yiyeceklerdeki genel besin içeriğini, özellikle sebzelerde yaygın olarak bulunan suda çözünen vitaminleri azaltacaktır , ancak temel değişkenler, pişirmede ne kadar su kullanıldığı, yiyeceğin ne kadar süre pişirildiği ve hangi sıcaklıkta pişirildiğidir. Besinler öncelikle pişirme suyuna sızarak kaybolur, bu da gereken daha kısa pişirme süreleri ve ısıtılan suyun yiyeceğin içinde olması nedeniyle mikrodalgada pişirmeyi etkili hale getirme eğilimindedir. Diğer ısıtma yöntemleri gibi, mikrodalgada da B 12 vitamini aktif halden inaktif hale dönüşür ; dönüşüm miktarı, ulaşılan sıcaklığa ve pişirme süresine bağlıdır. Mikro dalgada gıda B vitamini hızlı bozulmasına yol açar, dahili sıcak bu daha elde oysa Haşlama gıda, 100 ° C (212 ° F) su (kaynama noktası) bir maksimum değere ulaşır 12 . Daha yüksek kayıp oranı, gereken daha kısa pişirme süreleri ile kısmen dengelenir.

Ispanak neredeyse tüm korur folat fırın bir mikrodalga fırında pişmiş zaman; kaynatıldığında, besinleri pişirme suyuna sızdırarak yaklaşık %77'sini kaybeder. Mikrodalga fırında pişirilen domuz pastırması, geleneksel olarak pişirilen domuz pastırmasına göre önemli ölçüde daha düşük nitrozamin seviyelerine sahiptir . Buharda pişirilmiş sebzeler, mikrodalgada pişirildiğinde, ocakta pişirildiğinden daha fazla besin maddesi tutma eğilimindedir. Mikrodalga haşlama , suda çözünen vitaminler, folat, tiamin ve riboflavin'in tutulması için kaynamış suda haşlamadan 3-4 kat daha etkilidir , C vitamini hariç, %29'u kaybolur (%16'lık kayıpla karşılaştırıldığında). kaynamış su haşlama).

Güvenlik avantajları ve özellikleri

Tüm mikrodalga fırınlar, pişirme süresinin sonunda fırını kapatmak için bir zamanlayıcı kullanır.

Mikrodalga fırınlar yiyecekleri kendileri ısınmadan ısıtır. Bir indüksiyonlu ocak olmadığı sürece bir tencereyi ocaktan almak, bir süre sıcak kalacak potansiyel olarak tehlikeli bir ısıtma elemanı veya sehpa bırakır . Aynı şekilde, geleneksel bir fırından bir güveç alırken , kişinin kolları fırının çok sıcak duvarlarına maruz kalır. Mikrodalga fırın bu sorunu oluşturmaz.

Mikrodalga fırından çıkarılan yemek ve pişirme kapları nadiren 100 °C'den (212 °F) daha sıcaktır. Mikrodalga fırında kullanılan pişirme kapları genellikle yiyeceklerden çok daha soğuktur çünkü pişirme kapları mikrodalgalara karşı şeffaftır; mikrodalgalar yiyecekleri doğrudan ısıtır ve pişirme kapları yiyecekler tarafından dolaylı olarak ısıtılır. Öte yandan, geleneksel bir fırından çıkan yiyecekler ve pişirme kapları, fırının geri kalanıyla aynı sıcaklıktadır; tipik bir pişirme sıcaklığı 180 °C'dir (356 °F). Bu, geleneksel soba ve fırınların daha ciddi yanıklara neden olabileceği anlamına gelir.

Düşük pişirme sıcaklığı (suyun kaynama noktası), fırında pişirmeye veya kızartmaya kıyasla önemli bir güvenlik avantajıdır, çünkü kanserojen olan katran ve kömür oluşumunu ortadan kaldırır . Mikrodalga radyasyonu ayrıca doğrudan ısıdan daha derine nüfuz eder, böylece gıda kendi iç su içeriği ile ısıtılır. Buna karşılık, iç kısım hala soğukken doğrudan ısı yüzeyi yakabilir. Yiyecekleri ızgaraya veya tavaya koymadan önce mikrodalga fırında önceden ısıtmak, yiyecekleri ısıtmak için gereken süreyi kısaltır ve kanserojen kömür oluşumunu azaltır. Kızartma ve fırınlamadan farklı olarak, mikrodalgada pişirme patateslerde akrilamid üretmez , ancak derin kızartmadan farklı olarak, glikoalkaloid (yani solanin ) seviyelerini düşürmede yalnızca sınırlı etkinliğe sahiptir. Akrilamid, patlamış mısır gibi diğer mikrodalgalı ürünlerde bulunmuştur.

Mutfak süngerlerinin temizliğinde kullanın

Çalışmalar, iyice ıslanmış metalik olmayan ev süngerlerini temizlemek için mikrodalga fırının kullanımını araştırmıştır . 2006'da yapılan bir araştırma, ıslak süngerlerin iki dakika (1000 watt gücünde) mikrodalgada tutulmasının koliform , E. coli ve MS2 fajlarının %99'unu ortadan kaldırdığını buldu . Bacillus cereus sporları mikrodalgada dört dakikada öldürüldü.

2017'de yapılan bir çalışma daha az olumluydu: mikropların yaklaşık %60'ı öldürüldü, ancak kalanlar süngeri hızla yeniden kolonize etti.

Tehlikeler

Yüksek sıcaklıklar

aşırı ısınma

Mikrodalga fırını çok uzun süre açık bırakarak yanmış kömürleşmiş patlamış mısır

Su ve diğer homojen sıvılar, mikrodalga fırında pürüzsüz yüzeyli bir kap içinde ısıtıldığında aşırı ısınabilir. Yani sıvı, sıvı içinde buhar kabarcıkları oluşmadan normal kaynama noktasının biraz üzerinde bir sıcaklığa ulaşır. Kaynama işlemi , örneğin kullanıcının kabı fırından çıkarmak için tutması veya toz krema veya şeker gibi katı maddeler eklerken olduğu gibi, sıvı bozulduğunda patlamaya başlayabilir . Bu , kaynayan sıvıyı kaptan dışarı atacak ve şiddetli haşlanmaya neden olacak kadar şiddetli olabilen kendiliğinden kaynama ( çekirdeklenme ) ile sonuçlanabilir .

Kapalı kaplar

Yumurta gibi kapalı kaplar, buharın artan basıncı nedeniyle mikrodalga fırında ısıtıldığında patlayabilir . Kabuğun dışındaki bozulmamış taze yumurta sarısı da aşırı ısınmanın bir sonucu olarak patlayacaktır. Her türden yalıtkan plastik köpükler genellikle kapalı hava cepleri içerir ve hava cepleri patladığından ve köpük (tüketildiğinde zehirli olabilen) eriyebileceğinden genellikle mikrodalga fırında kullanılması tavsiye edilmez. Tüm plastikler mikrodalgaya dayanıklı değildir ve bazı plastikler mikrodalgaları tehlikeli derecede ısınabilecekleri noktaya kadar emer.

yangınlar

Çok uzun süre ısıtılan ürünler alev alabilir. Bu, herhangi bir pişirme biçimine özgü olsa da, mikrodalga fırın kullanımının hızlı pişirme ve gözetimsiz doğası, ek tehlikelere neden olur.

Metal nesneler

Popüler varsayımların aksine, metal nesneler mikrodalga fırında güvenle kullanılabilir, ancak bazı kısıtlamalar vardır. Mikrodalga fırına yerleştirilen herhangi bir metal veya iletken nesne, bir dereceye kadar bir anten görevi görecek ve elektrik akımına neden olacaktır . Bu, nesnenin bir ısıtma elemanı olarak hareket etmesine neden olur . Bu etki, nesnenin şekline ve bileşimine göre değişir ve bazen yemek pişirmek için kullanılır.

Sivri metal içeren herhangi bir nesne , mikrodalgada bir elektrik arkı (kıvılcım) oluşturabilir . Buna çatal bıçak takımı , buruşuk alüminyum folyo (mikrodalga fırınlarda kullanılan bazı folyolar güvenli olsa da, aşağıya bakınız), metal tel içeren burgulu bağlar, istiridye kovalarındaki metal tel taşıma kolları veya zayıf iletken bir folyo veya ince tel veya sivri bir şekle sokun. Çatallar buna iyi bir örnektir: çatalın dişleri , uçlarda yüksek konsantrasyonlarda elektrik yükü üreterek elektrik alanına tepki verir. Bu aşan etkisine sahip dielektrik arıza 3 ila yaklaşık havanın, megavolt metre başına (3 x 10 6 V / m). Hava , bir kıvılcım olarak görülebilen iletken bir plazma oluşturur . Plazma ve çatallar daha sonra daha etkili bir anten olabilecek ve daha uzun ömürlü bir kıvılcım ile sonuçlanan iletken bir döngü oluşturabilir. Havada dielektrik bozulma meydana geldiğinde , her ikisi de büyük miktarlarda sağlıksız olan bazı ozon ve azot oksitler oluşur.

Metal raflı bir mikrodalga fırın

Bir kaşık veya sığ metal tava gibi sivri uçları olmayan tek bir düz metal nesneyi mikrodalgada pişirmek genellikle kıvılcım oluşturmaz. Kalın metal tel raflar, mikrodalga fırınların iç tasarımının bir parçası olabilir (resme bakın). Benzer şekilde, fırının içine ışık ve hava girmesini sağlayan ve fırın kapağından içerinin görülmesini sağlayan delikli iç duvar plakaları, güvenli bir şekilde şekillendirilmiş iletken metalden yapılmıştır.

Metal filmi boyunca elektriksel boşalmanın etkilerini gösteren mikrodalgada pişirilmiş DVD-R diski

Mikrodalga ince metal filmlerin etkisi, Kompakt Disk veya DVD'de (özellikle fabrikada preslenmiş tipte) açıkça görülebilir . Mikrodalgalar, metal filmde ısınan, diskteki plastiği eriten ve görünür bir eşmerkezli ve radyal yara izi bırakan elektrik akımlarını indükler. Benzer şekilde ince metal filmli porselenler de mikrodalgada bozulabilir veya zarar görebilir. Alüminyum folyo, folyo kötü bir şekilde bükülmemişse, gıda maddelerinin ısıtma parçalarına karşı bir kalkan olarak mikrodalga fırınlarda kullanılabilecek kadar kalındır. Alüminyum folyo buruştuğunda genellikle mikrodalgalarda güvenli değildir, çünkü folyonun manipülasyonu keskin kıvrımlara ve kıvılcım çıkarmaya neden olan boşluklara neden olur. USDA herhangi bir gıda nesnenin birden fazla dörtte biri kapak yemek fırını mikrodalga kısmi gıda kalkanı olarak kullanılan alüminyum folyo önerir ve dikkatli bir şekilde kıvılcım tehlikeleri ortadan kaldırmak için düzeltilmelidir.

Diğer bir tehlike, magnetron tüpünün kendisinin rezonansıdır. Mikrodalga fırın radyasyonu emecek bir nesne olmadan çalıştırılırsa, duran bir dalga oluşacaktır. Enerji, tüp ile pişirme odası arasında ileri geri yansıtılır. Bu, tüpün aşırı yüklenmesine ve yanmasına neden olabilir. Yüksek yansıyan güç ayrıca magnetron arkına neden olabilir, bu da muhtemelen birincil güç sigortası arızasına neden olabilir, ancak böyle bir nedensel ilişki kolayca kurulmayabilir. Bu nedenle, suyu alınmış yiyecekler veya ark oluşturmayan metale sarılmış yiyecekler , mutlaka bir yangın tehlikesi olmaksızın aşırı yük nedenlerinden dolayı sorunludur.

Üzüm gibi belirli yiyecekler, düzgün bir şekilde düzenlenirse elektrik arkı üretebilir . Yiyeceklerden uzun süreli ark oluşumu, yukarıda belirtildiği gibi diğer kaynaklardan kaynaklanan ark oluşumuna benzer riskler taşır.

Kıvılcımları iletebilecek diğer bazı nesneler, plastik/holografik baskılı termoslar (örneğin Starbucks yenilik kapları) veya metal astarlı kaplardır. Metalin herhangi bir kısmı açığa çıkarsa, tüm dış kabuk nesneden fırlayacak veya eriyecektir.

Mikrodalga fırın içinde üretilen yüksek elektrik alanları, genellikle pişirme odasının içine bir radyometre veya neon ışıklı ampul yerleştirilerek, cihazın düşük basınçlı ampulü içinde parlayan plazma oluşturarak gösterilebilir.

Doğrudan mikrodalgaya maruz kalma

Bir mikrodalga fırında kaynak tarafından yayılan mikrodalgalar, fırının içinde, fırının yapıldığı malzeme tarafından sınırlandırıldığından, doğrudan mikrodalgaya maruz kalma genellikle mümkün değildir. Ayrıca fırınlar, kapak açıldığında magnetrondan gücü kesen yedekli güvenlik kilitleriyle donatılmıştır. Bu güvenlik mekanizması, Amerika Birleşik Devletleri federal düzenlemeleri tarafından zorunludur. Testler, mikrodalgaların ticari olarak temin edilebilen fırınlarda sınırlandırılmasının, rutin testleri gereksiz kılacak kadar neredeyse evrensel olduğunu göstermiştir. Göre ABD Gıda ve İlaç İdaresi 'nin Cihazlar ve Radyolojik Sağlık Merkezi, bir ABD Federal Standardı yaklaşık santimetre kare başına mikrodalga radyasyonun 5 milliwatts ömrü boyunca fırında bir sızabilir mikrodalgalar miktarını sınırlar 5 cm ( 2 inç) fırının yüzeyinden. Bu, şu anda insan sağlığına zararlı olduğu düşünülen maruz kalma seviyesinin çok altındadır.

Mikrodalga fırın tarafından üretilen radyasyon iyonlaştırıcı değildir. Bu nedenle, X ışınları ve yüksek enerjili parçacıklar gibi iyonlaştırıcı radyasyonla ilişkili kanser risklerine sahip değildir . Kanser riskini değerlendirmek için yapılan uzun vadeli kemirgen çalışmaları , insanların herhangi bir sızdıran fırından karşılaşabileceğinden çok daha büyük kronik maruziyet seviyelerinde (yani yaşam süresinin büyük bir bölümünde) bile 2.45 GHz mikrodalga radyasyonundan herhangi bir kanserojenlik tespit edemedi . Ancak fırın kapağı açıkken, radyasyon ısıtarak hasara neden olabilir. Mikrodalga fırınlar , kapak açıkken veya yanlış kapatıldığında çalıştırılamaması için koruyucu bir kilit ile satılır .

Mikrodalga fırınlarda üretilen mikrodalgalar, elektrik kapatıldığında ortadan kalkar. Elektrik kapatıldığında yemeğin içinde kalmazlar, lamba kapatıldığında bir odanın duvarlarında ve mobilyalarında bir elektrik lambasının ışığının kalması gibi. Yiyecekleri veya fırını radyoaktif yapmazlar. Geleneksel pişirmenin aksine, bazı gıdaların besin içeriği farklı şekilde değiştirilebilir, ancak genellikle daha fazla mikro besin maddesi korunarak olumlu bir şekilde - yukarıya bakın . Mikrodalgada pişirilmiş yiyeceklerle ilişkili zararlı sağlık sorunlarına dair hiçbir belirti yoktur.

Bununla birlikte, insanların, cihazın arızalanması veya kasıtlı bir eylemden dolayı doğrudan mikrodalga radyasyonuna maruz kaldığı birkaç durum vardır. Bu maruziyetin genel etkisi, insan dokusu, özellikle dış yağ ve kas tabakaları, tipik olarak mikrodalga fırınlarda pişirilen bazı gıdalara benzer bir bileşime sahip olduğundan ve bu nedenle, maruz kaldığında benzer dielektrik ısıtma etkilerine maruz kaldığından, vücutta fiziksel yanıklar olacaktır. mikrodalga elektromanyetik radyasyon.

Kimyasal maruz kalma

Mikrodalgaya dayanıklı sembol

Mikrodalga pişirme için işaretlenmemiş plastiklerin kullanılması, plastikleştiricilerin yiyeceğe sızması veya yan ürünlerin yiyeceğe sızmasıyla mikrodalga enerjisine kimyasal olarak reaksiyona giren plastikler sorununu gündeme getirerek, "mikrodalgaya uygun" olarak işaretlenmiş plastik kapların bile plastiği hala sızdırabileceğini düşündürmektedir. -gıdaya giren ürünler.

En çok dikkat çeken plastikleştiriciler bisfenol A (BPA) ve ftalatlardır , ancak diğer plastik bileşenlerin toksisite riski oluşturup oluşturmadığı belirsizdir. Diğer sorunlar arasında erime ve yanıcılık sayılabilir. Dioksinlerin gıdaya salınması iddiası , gerçek güvenlik sorunlarından kasıtlı bir kırmızı ringa balığı oyalaması olarak reddedildi .

Bazı mevcut plastik kaplar ve gıda ambalajları , mikrodalgalardan gelen radyasyona direnmek için özel olarak tasarlanmıştır. Ürünler "mikrodalgaya uygun" terimini kullanabilir, bir mikrodalga sembolü (biri diğerinin üzerinde üç satır dalga) taşıyabilir veya sadece uygun mikrodalga fırın kullanımı için talimatlar sağlayabilir. Bunlardan herhangi biri, verilen talimatlara uygun olarak kullanıldığında bir ürünün mikrodalgaya uygun olduğunun bir göstergesidir.

düzensiz ısıtma

Mikrodalga fırınlar sıklıkla artık yiyecekleri yeniden ısıtmak için kullanılır ve mikrodalga fırın yanlış kullanılırsa bakteriyel kontaminasyon bastırılamayabilir. Eğer güvenli sıcaklık ulaşılamaması, bu neden olabilir gıda kaynaklı hastalık diğer yeniden ısıtma yöntemlerde olduğu gibi. Mikrodalga fırınlar, geleneksel fırınlar kadar bakterileri de yok edebilirken, hızlı bir şekilde pişirirler ve kızartma veya ızgaraya benzer şekilde eşit şekilde pişmeyebilirler, bu da gıda parçalarının önerilen sıcaklıklara ulaşmama riskine yol açar. Bu nedenle, iç sıcaklıkları doğrulamak için bir gıda termometresinin kullanılmasının yanı sıra, yiyeceklerdeki sıcaklıkların eşitlenmesine izin vermek için pişirmeden sonra bir bekleme süresi önerilir.

Girişim

Mikrodalga fırınlar, güvenlik amacıyla korunmalarına rağmen, yine de düşük seviyelerde mikrodalga radyasyonu yayarlar. Bu, insanlar için zararlı değildir, ancak bazen Wi-Fi , Bluetooth ve 2.45 GHz dalga bantlarında iletişim kuran diğer cihazlarda parazite neden olabilir ; özellikle yakın mesafede.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar