مایکروویو

مایکروویو

تابش مایکروویو چیست؟
مایکروویو نوعی تابش الکترومغناطیسی است. یعنی امواج الکتریکی و مغناطیسی که در فضا با هم حرکت می‌کنند. تابش الکترومغناطیسی طیف گسترده‌ای از امواج رادیویی بسیار طولانی تا پرتوهای گامای بسیار کوتاه را در بر می‌گیرد. چشم انسان فقط می‌تواند قسمت کوچکی از این طیف به نام نور مرئی را تشخیص دهد. رادیو قسمت متفاوتی از طیف را تشخیص می‌دهد و دستگاه اشعه ایکس از قسمت دیگری استفاده می‌کند.

امواج الکترومغناطیس

نور مرئی، ماکروویو و تابش فرکانس رادیویی (RF) اشکال تابش غیریونیزه هستند. تابش غیریونیزه انرژی کافی برای بیرون راندن الکترون‌ها از اتم‌ها را ندارد. اشعه ایکس نوعی تابش یونیزه یا یونیزان است، قرار گرفتن در معرض تشعشعات یونیزان می‌تواند اتم‌ها و مولکول‌ها را تغییر داده و به سلول‌های موجود در مواد آلی آسیب برساند.

از مایکروویو برای تشخیص سرعت اتومبیل‌ها در اتوبان‌ها و یا در فرآیند ارسال داده‌های تلفنی و تلویزیونی استفاده می‌شود. در صنعت از تابش مایکروویو برای خشک کردن و ترمیم تخته‌های سه‌لایه، بهبود کیفیت لاستیک و رزین، تولید نان و دونات و یا حتی برای طبخ چیپس‌های سیب‌زمینی استفاده می‌شود.

با این حال بیشترین مصرف کننده انرژی ماکروویو در مایکروفرها است. تابش مایکروویو دارای سه ویژگی است که اجازه می‌دهد تا از آن‌ها در پخت و پز استفاده شود. این سه ویژگی عبارتند از اینکه:

این تابش‌ها توسط فلز منعکس می‌شوند.
این تابش‌ها از شیشه، کاغذ، پلاستیک و مواد مشابه عبور می‌کنند.
جذب غذاها می‌شوند.

مایکروویو چیست؟
اجاق مایکروویو می‌تواند یکی از بزرگترین اختراعات قرن بیستم باشد. امروزه صدها میلیون خانه در سراسر جهان از یکی از این وسیله‌ها استفاده می‌کنند.

فرض کنید در صبح یک روز کاری خواب مانده‌اید باید قبل از ساعت ۸ در محل کار خود حاضر باشید. صبحانه نخورده‌اید و طبیعتاً گرسنه هستید همان طور که با سرعت از مترو به سمت محل کار در حرکت هستید یک کیک صبحانه می‌خرید و در ماکروفر دفتر خود گرم می‌کنید و به عنوان صبحانه استفاده می‌کنید. این اتفاق برای وعده‌های بعدی نیز رخ می‌دهد. ظرف غذایتان را بدون اینکه ظرفی دیگری برای گرم کردن غذا نیاز باشد در مایکروفر قرار می‌دهید و در کمترین زمان ممکن ناهار یا شام شما آماده استفاده است. در حقیقت برای دنیایی که همه چیز با بیشترین سرعت در حال جریان است ماکروفرها انتخاب مناسب و منطقی هستند.

طرز کار مایکروویو

اجاق‌های ماکروویو محبوب هستند زیرا در مدت زمان بسیار شگفت انگیزی غذا را می‌پزند. این وسایل در حال حاضر در همه جا در استفاده از برق بسیار کارآمد هستند زیرا فقط غذا را گرم می‌کنند و از نظر تئوری ظرفی که در مایکروویو قرار دارد گرم نمی‌شود. در این مقاله رمز و راز جادوی پخت وعده‌های غذایی در دقیقه با پخت در مایکروویو را بررسی می‌کنیم.

مایکروویو چگونه کار می‌کند؟
جای تعجب نیست که یک اجاق مایکروویو از تابش ماکروویو برای گرم کردن غذا استفاده می‌کند. همان طور که گفتیم مایکروویو نوعی موج است که بین امواج رادیویی و تابش مادون قرمز روی طیف الکترومغناطیسی قرار می‌گیرد. در مورد اجاق‌های ماکروویو، فرکانس موجی که معمولاً استفاده می‌شود تقریباً 2450 مگاهرتز (2٫45 گیگاهرتز) است.

امواج در این محدوده فرکانسی خاصیت جالبی دارند. آن‌ها جذب آب، چربی و قند می‌شوند و پس از جذب مستقیماً به حرکت اتمی-گرما تبدیل می‌شوند. این امواج دارای ویژگی جالب و مرتبط دیگری نیز هستند، آن‌ها جذب اکثر پلاستیک‌ها، شیشه‌ها و سرامیک‌ها نمی‌شوند.

فلزها تابش مایکروویو را منعکس می‌کنند و به همین دلیل قابلمه‌های فلزی در اجاق مایکروویو به خوبی کار نمی‌کنند. همچنین به همین دلیل این دستگاه‌ها دارای دیواره‌های فلزی هستند تا تابش را منعکس کنند.

شما اغلب می‌شنوید که اجاق‌های مایکروویو غذا را از داخل به بیرون می‌پزند. معنی آن چیست؟ در این بخش توضیح می‌دهیم که ماکروویو چگونه باعث طبخ غذای شما می‌شود.

فرض کنید که شما می‌خواهید یک کیک را در یک اجاق معمولی بپزید. به طور معمول شما یک کیک را در 177 درجه سانتیگراد (350 درجه فارنهایت) یا دمایی کمی بالاتر یا پایین‌تر می‌پزید اما این بار به طور اتفاقی فر را به جای ۱۷۷ در 316 درجه سانتیگراد (600 درجه فارنهایت) تنظیم می‌کنید. چه اتفاقی می‌افتد؟ قسمت بیرونی کیک قبل از گرم شدن داخل آن می‌سوزد.

در یک اجاق معمولی گرما باید (از طریق هدایت گرمایی) از خارج غذا به سمت وسط غذا حرکت کند، برای آشنایی بیشتر با روش‌های انتقال حرارت و گرما مطلب روش های انتقال گرما — به زبان ساده را مطالعه کنید. هوای گرم و خشک در خارج از غذا رطوبت را تبخیر می‌کند بنابراین سطح بیرونی غذا می‌تواند ترد و قهوه‌ای باشد. به عنوان مثال در یک اجاق گاز معمولی بر روی نان یک پوسته تشکیل می‌شود در حالی که داخل آن مرطوب است.

گرم کردن نان در مایکروویو

در پخت مایکروویو امواج رادیویی به داخل غذا نفوذ می‌کنند و مولکول‌های آب و چربی را تقریباً به طور یکنواخت در کل ماده غذایی تحریک می‌کنند. هیچ گرمایی توسط هدایت الکتریکی به سمت داخل غذا حرکت نمی‌کند. به یک باره در همه جای ماده غذایی گرما وجود دارد زیرا همه مولکول‌ها با هم برانگیخته می‌شوند. البته محدودیت‌هایی وجود دارد، به عنوان مثال تابش مایکروویو در تکه‌های ضخیم مواد غذایی به طور یکنواخت نفوذ نمی‌کنند و این تابش‌ها تا وسط ماده غذایی نمی‌رسند و همچنین نقاط خیلی داغی در مواد غذایی وجود دارد که به دلیل تداخل موج ایجاد می‌شوند.

به هر حال ایده اصلی کارکرد ماکروویو این است که کل فرآیند گرمایش متفاوت است و در حقیقت در کل فرآیند به جای انتقال گرما، اتم‌ها برانگیخته می‌شوند.

در اجاق‌های مایکروویو هوای اجاق در دمای اتاق است و بنابراین راهی برای تشکیل یک پوسته داغ که در نتیجه آن دما به ماده غذایی منتقل شود وجود ندارد. به همین دلیل است که شیرینی‌هایی که برای قرار دادن در داخل ماکروویو هستند گاهی اوقات با کمی پوشش ساخته شده از فویل یا مقوا تهیه می‌شوند. در حقیقت ماده غذایی را در این پوشش قرار داده و سپس آن را در مایکروویو قرار می‌دهید. این پوشش توسط تابش ماکروویو بسیار داغ می‌شود و این گرما را به ماده غذایی منتقل می‌کند و سبب ترد شدن مواد غذایی داخل آن همانند یک اجاق معمولی می‌شود.

برای آشنایی بیشتر با تابش الکترومغناطیس و برهم کنش آن‌ها با اتم ها و مولکول‌ها، می‌توانید فیلم آموزش طیف سنجی مولکولی را مشاهده کنید که توسط فرادرس ارائه شده، لینک این آموزش در ادامه آورده شده است.

برای دیدن فیلم آموزش طیف سنجی مولکولی + اینجا کلیک کنید.
یک مایکروویو از چه قسمت‌هایی تشکیل شده است؟
به صورت کلی و همان طور که در شکل زیر نیز نمایش داده شده است یک مایکروویو از هفت قسمت اصلی تشکیل شده است.

قسمت‌های اصلی مایکروویو

قسمت‌های اصلی یک مایکروویو عبارتند از: مگنترون، موجبر، فن، کاواک پخت، میز چرخان، درب و قفل‌ها و سیستم تامین برق. به صورت کلی باید گفت مگنترون یک لوله الکترونی برای تقویت یا تولید تابش مایکروویو با استفاده از جریان الکترون‌ها است که توسط یک میدان مغناطیسی خارجی کنترل می‌شود. همچنین موجبر نیز یک لوله فلزی است که امواج ماکروویو را محدود کرده و آن‌ها را از نقطه‌ای به نقطه‌ دیگر انتقال می‌دهد.