微波爐
微波爐是指利用微波波段的電磁波加熱食品的家用或工業用電器。食品中存在的電極性分子會在微波的震盪下旋轉，從而產生熱量。多腔磁控管技術的進步使得這一原理的應用得以實現。
歷史
[編輯]使用微波來烹飪食物的方法是首先由任職雷神公司的培西·史賓賽想到的，培西·史賓賽過去為公司建造雷達設備的磁電管。一天，他在一個啟動的雷達設備上工作時，突然發覺自己放在口袋裏的花生巧克力融化了。經培西·史賓賽的思索和研究，發現他的巧克力是被微波所融化，所以認為磁控管也能用來烹飪。
1960年代，利頓電子公司設計了一種磁控管，將其應用於微波爐中，但利頓公司並未把微波爐的市場設想為家庭。而日本人佐佐木正治認為這項技術可以用於家用烹調，並說服日本早川公司（即夏普公司的前身）實踐他的想法，雖然這是一項新科技，實際上以物理學的角度看，電磁波早就在烹飪當中使用了，就是點燃爐火的紅外光熱能來加熱食物，不過微波的加熱形式更方便，在1962年人類烹飪革命的微波爐開始大規模生產。[1]
工作原理
[編輯]如果一些物體（比如液態水）含有電極性分子並且這些分子可自由震盪，那麼它們可被微波爐加熱。當這些物體被置於微波傳播空間中，在微波高頻振盪（微波爐常採用2.45 GHz的微波[2]）的電磁場作用下，物體中的電極性分子（尤其是水分子，可強烈地對微波作出響應）的方向會隨振盪電場一起振動，一個分子的固有電磁場被改變並影響鄰近分子，於是分子的振動便在分子之間傳遞開去，分子振動就是內能，增加內能就是加熱，微波能令物質中的內能增加，也即是能令物質加熱。雖然非電極性分子也會因電場產生一些位移極化，但這本身對內能幾乎沒有貢獻。有的食物本身就有自由的電極性分子，因此可以被微波直接加熱；其他食物只要與水均勻混合，也可以通過水間接地被微波加熱。另外，有說微波加熱是分子共振的結果，這是錯誤的，水分子的共振頻率為1THz以上。[3]
有些情況下，微波加熱可以做到由內而外，即內部溫度上升比表面快。例如內部有較多水份而表面較乾，這樣內部加熱就會比表面快；又例如內部的熱容量比表面低，內部溫度上升就比較快。但並不是所有食物被微波加熱時都有此情況出現。
效率
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微波爐只能將其耗用的部份電能轉為熱能，以一個1100W的微波爐為例，一般只有700W的微波產生，效率為64%。雖然產生微波的效率不高，但因為微波加熱不會浪費熱能於器皿上，也較小在空氣中散失，所以仍有不差的效率。
使用須知
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容器和包裝
[編輯]- 所有金屬在微波中都會變成天線產生電流。摺疊的金屬在微波加熱的情況下會產生電弧（藍色火花）。當微波使金屬累積電能，捏成一團的金屬使電流跳過空隙，並產生電弧。如：用鋁箔摺成的小球放在微波爐加熱時，表面出現火花。此爆閃的現象對現代微波爐而言不容易產生危害，但仍有風險。[4]比較平整的金屬相比之下只會產生電流，起到加熱作用。有專門涉及利用這個原理輔助加熱的設備。[5][6]
- 平面的金屬在微波爐中碰到爐壁時，電流會經爐壁傳回磁控管，使磁控管熔化，引致短路。[4]
- 微波爐加熱糖類和脂肪會產生局部高溫，可能導致塑料熔化或着火，或者釋出其中的塑化劑。因此用微波爐必須選用註明「微波安全」符號的塑料容器和保鮮紙，以免食入塑料。[7][8]譬如PVC製品有很多可以用於低溫食品，但不能用於微波爐。[9]塑化劑中最受管制的是雙酚A和鄰苯二甲酸酯，都有類雌激素作用。[10][11]曾有人擔心塑料產生二惡英，但這其實是為了從實際存在的風險轉移焦點的紅鯡魚手法。[10]
| 材質名稱 | 常用於 | 耐熱溫度(℃) | 耐油 |
|---|---|---|---|
| PETE | 茶或碳酸飲料的寶特瓶 | 60~85 | 是 |
| HDPE | 塑膠袋、紙盒或紙碗或紙杯的內層、保鮮紙 | 90~110 | 是 |
| PVC | 保鮮紙 | 60~80 | 是 |
| LDPE | 塑膠袋、紙盒或紙碗或紙杯的內層 | 70~90 | 是 |
| PP | 塑膠袋、紙盒或紙碗或紙杯的內層、可微波的塑膠容器、吸管 | 100~140 | 是 |
| PS | 泡麵的碗 | 70~90 | 否 |
| 其他 | 美耐皿、運動水壺 | 120~130 | 是 |
食物
[編輯]- 脂肪和糖的比熱容比水低，所以在微波加熱時升溫更快；因為沸點更高，所以能達到的最高溫度也會高得多。因此加熱有油脂和糖霜的食物會發現這些部分更快加熱，引發焦糖化和美拉德反應把食物變成褐色或者乾脆燒焦。
- 微波烹飪對於高水分食品如粥、飯、麵條、牛奶、蔬菜等是合適的。脂肪含量高水分含量低的食物，如堅果、奶酪、五花肉等，用微波爐加熱時由於溫度上升過快容易焦煳。
- 使用微波爐加熱脂肪含量高的食物，如：含有大量脂肪的肉類食品時，應在容器上方加上蓋子，以免脂肪因過熱噴離肉類至爐內部。
- 帶殼、帶皮食物須戳破或去除外皮後再微波，否則會因內部水分蒸發導致內部壓力增加而爆裂。
- 加熱液體時應避免單獨入微波爐加熱，要放置攪拌棒等以助熱能釋放。沒有雜質的蒸餾水加熱後尤其不應立即取出，因溫度可能已經超過沸點但仍然不沸騰汽化，一旦受到擾動則會暴沸灼傷。一般家用自來水因為其中含有少許雜質，單獨加熱也會沸騰。[4]
- 嬰兒食品謹慎使用微波爐加熱，中國農業大學食品學院營養與食品安全系副教授范志紅表示，這主要是為了避免加熱不均勻帶來的營養素損失，也避免過高的溫度可能產生有害物質。因為嬰兒對營養素的需求是非常嚴格的，身體的解毒能力也遠未發育完全。[15]不過實際上研究說明微波爐加熱比用火更能保留微量營養素。[16]
- 微波爐的熱量和一般烹飪一樣可以殺死細菌、破壞一些毒素。但是微波爐加熱不甚均勻且時間較短，如果有沒有熱足的部分就有引發食物中毒的可能。[17]
其他
[編輯]- 研究顯示，使用微波爐並不會增加致突變原或致癌原。[18]
- 留意時間上限問題。
- 醫學界的確禁止使用普通微波爐融化冰凍的血漿，原因在於用普通微波爐加熱時，血液製品因受熱不均勻，容易出現局部過熱。而血液一旦溫度升高到40℃以上就會出現溶血，嚴重的溶血反應可以導致身體組織死亡，危及患者生命。這種醫療事故並非是微波加熱本身會產生毒性。
參見
[編輯]參考資料
[編輯]- ^ （美）鮑勃·約翰斯通. 我们在燃烧. 華夏出版社. 2004年. ISBN 7-5080-3534-8.
- ^ David M. Pozar. 微波工程. 由郭仁財翻譯. 高立圖書. 2016: 第672頁. ISBN 9789863780809.
- ^ 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. （原始內容存檔於2015-04-02）.
- ^ 4.0 4.1 4.2 流言终结者：铜板砸死人（下）. [2013-05-21].[永久失效連結]
- ^ Yes, You Can Microwave Metal. 31 January 2014.
- ^ Cooking with Microwave Ovens: What containers and wraps are safe to use in the microwave oven?. Food Safety and Inspection Service.
- ^ FAQs: Using Plastics in the Microwave. American Chemistry Council. [12 May 2010]. （原始內容存檔於26 September 2010）.
- ^ 認識、挑選及使用食品容器具. 衛生福利部食品藥物管理署. [2020-02-20]. （原始內容存檔於2020-05-18）.
- ^ 我們的年夜飯安全嗎？. 看守台灣協會. 2008-01-30 [2012-04-28]. （原始內容存檔於2011-07-31） （中文（臺灣））.
PVC保鮮紙添加有大量的塑化劑
- ^ 10.0 10.1 Microwaving food in plastic: Dangerous or not?. Harvard Health Publishing (Harvard U.). December 2019.
- ^ Trasande, Leonardo; Liu, Buyun; Bao, Wei. Phthalates and attributable mortality: A population-based longitudinal cohort study and cost analysis. Environmental Pollution. 1 January 2022, 292 (Pt A): 118021. PMC 8616787
. PMID 34654571. doi:10.1016/j.envpol.2021.118021.
- ^ ETtoday新聞雲. 爸爸加熱水煮蛋…下秒「原地自爆炸巨響」全家驚醒！ 網長知識：我也這樣過 | ETtoday房產雲. house.ettoday.net. [2020-02-25]. （原始內容存檔於2021-12-12） （中文（繁體））.
- ^ 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]. （原始內容存檔於2020-05-18） （中文（臺灣））.
- ^ 中關村在線. 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]. （原始內容存檔於2020-05-18）.
- ^ 人民網[1] （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
- ^ ARPANSA - Microwave Ovens and Health. [26 March 2015]. （原始內容存檔於6 March 2009）. 已忽略未知參數
|df=(幫助) - ^ Microwave Ovens and Food Safety. Food Safety and Inspection Service. United States Department of Agriculture. 8 August 2013 [1 June 2018].
- ^ 存档副本. [2021-04-16]. （原始內容存檔於2021-04-20）.
外部連結
[編輯]- 【圖輯】會致癌？有輻射？各種微波爐謠言一次破解 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
- 微波爐使用 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
- 突沸視頻 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
- 科普文：微波爐加熱食物會產生危害嗎？ （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）（簡體中文）
- 捕捉微波爐的三種「秋波」：選擇鍾情之「波」 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）（中文）
- 美食中國：微波爐菜譜（簡體中文）
- 美食傑：微波爐菜譜 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）（簡體中文）
