Mikrovlnná trouba

Mikrovlnná trouba

Mikrovlnná trouba (též mikrovlnka) je kuchyňský elektrický přístroj pro tepelnou úpravu pokrmů. Pro ohřev je využíváno elektromagnetické záření generované magnetronem o frekvenci kolem 2,45 GHz (viz bezlicenční pásmo Wi-Fi), které pohybuje molekulami vody nacházejícími se v ohřívaném pokrmu. Molekuly vody natáčející se v rytmu kmitů elektromagnetického pole poté naráží do sousedních molekul pokrmu a přenáší tak na ně svoji teplotu.

Protože působení mikrovln může způsobit popáleniny, je mikrovlnka kovová (kov elektromagnetické záření nepropouští) a vypne se automaticky po otevření dvířek.

Historie

Jako první popsal princip oscilace magnetronu již v roce 1924 profesor Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy v Praze August Žáček. Využití zahřívání potravin tímto principem objevil Percy Spencer v roce 1945. První mikrovlnná trouba byla vyvinuta ve Spojených státech amerických koncem 40. let 20. století. V roce 1947 uvedla firma Raytheon na trh první komerčně využitelnou mikrovlnnou troubu. Ta byla téměř dva metry vysoká, vážila kolem 400 kg a stála 3 000 amerických dolarů. Vysloužila si přezdívku Radar range. Tyto první výrobky se používaly výlučně v restauracích, jídelních vagonech a oceánských parnících, tedy všude tam, kde bylo třeba rychle ohřát velká množství jídel.

První trouby určené pro domácnosti se v prodeji objevily až v roce 1955. Stály kolem 1300 dolarů, ale stále byly pro průměrnou kuchyni velmi objemné. Díky japonskému vývoji menších magnetronů se první skutečně kompaktní mikrovlnky objevily až v roce 1967, tehdy stály těsně pod 500 dolarů. Od té doby se použití mikrovlnné trouby značně rozšířilo a doznala také několika technických vylepšení.

Československo

Roku 1962 byl v Československu ražen název magnetron gril, ujalo se však pojmenování mikrovlnná trouba (hovorově mikrovlnka).

Zahájení výroby tuzemské mikrovlnné trouby v podniku Elektro–Praga Hlinsko bylo v tisku avizováno na konec roku 1989.

Technologie

Působením mikrovln jsou v rytmu elektromagnetického vlnění pootáčeny molekuly vody na jednu stranu a zpět.

Tepelná úprava pokrmu využívá elektrické energie pro výrobu elektromagnetického záření, které se přenáší do pokrmu a tam se jeho energie mění na teplo, čímž dojde k ohřátí pokrmu (zvýšení teploty).

Mikrovlnná trouba využívá elektromagnetického záření o frekvenci 2,45 GHz tj. s vlnovou délkou 12,24 centimetrů. Toto mikrovlnné záření je v pokrmu schopno rozkmitat částice, zejména molekuly vody, stejně jako při „klasických“ způsobech šíření tepla. Ohřáté molekuly vody poté předávají svoji teplotu do okolního pokrmu, a tím dochází k relativně velmi rychlému zahřátí celku.

Mikrovlnné záření je generováno pomocí magnetronu a vyzařováno do ohřívacího prostoru. Ten má kovový povrch, kterým záření nemůže proniknout. Dvířka jsou pokryta kovovou mřížkou, jejíž otvory jsou mnohem menší než vlnová délka mikrovlnného záření, představuje proto skoro stejnou překážku pro vlny jako plný kov. Ohřívací prostor mívá rozměry odpovídající celým násobkům poloviny vlnové délky použitého záření, takže uvnitř tohoto prostoru dochází ke vzniku stojatého vlnění. K nejúčinnějšímu ohřevu proto dochází v kmitnách vlnění. Aby byl ohřev pokrmů rovnoměrnější, je zpravidla použit podnos jehož otáčení zajišťuje, že kmitny postupně procházejí různými místy pokrmu.

Podobnost s jiným ohřevem

Přestože je prvotní ohřev molekul vody v mikrovlnné troubě založen na jiném fyzikálním principu než při běžném vaření, následující přenos tepla do pokrmu je už stejný. I u vaření na otevřeném ohni je počáteční rozkmitání molekul pokrmu provedeno jinak, než při ohřevu pomocí elektřiny, jinak je proveden ohřev pomocí slunečního záření a jinak i při úderu kladiva (například údery do hřebíku vedou k jeho ohřevu). Zvýšení teploty je ve všech případech pouze vnějším projevem toho, že byly rozkmitány molekuly (či atomy) tvořící ohřívanou látku a zvýšení její teploty nezávisí na tom, jakým způsobem bylo tohoto rozkmitání dosaženo. Nelze tedy tvrdit, že by mikrovlnná trouba působila na pokrm jinak než při jiných způsobech vaření a způsobila v něm jinačí fyzikální nebo chemické změny.

Horké (tj. rychle kmitající) molekuly plynů v ohni narážejí do molekul ohřívaného kovu (například hrnce), tím je rozpohybují (hrnec se ohřeje) a kmitání molekul hrnce se pak stejným způsobem přenáší na molekuly ohřívaného pokrmu, který se ohřátého hrnce dotýká. V elektrickém vařiči narážejí elektrony (pohybující se ve vodiči topné spirály) do atomů tvořících vodič, tím jsou rozkmitány (topná spirála se ohřeje) a následně dochází k nárazů do okolní látky a tím k přenosu tepla a ohřátí pokrmu. Sluneční záření dopadající na ohřívanou látku způsobí, že fotony tvořící světlo jsou pohlceny molekulami cílového materiálu a tím začnou kmitat, což se projeví jako zvýšení teploty (větší vliv na zvýšení teploty než fotony má infračervené záření). Při úderu kladiva do hřebíku dojde k deformaci materiálu hřebíku, rozvibrování jeho krystalické mřížky a to se projeví jako zvýšení teploty (přeměna kinetické energie kladiva na vnitřní energii tělesa, tedy teplo).

Vliv mikrovlnného ohřevu na potraviny

O účincích netermálního vlivu na potraviny je vedena vědecká diskuze. Metastudie často ukazují na špatně nastavené podmínky experimentů, a tedy na nízkou důvěryhodnost jejich závěrů. K tomu, aby např. došlo k změně molekul „jídla“, je potřeba ionizace a ionizující záření (tj. vysokoenergetické záření). Mikrovlnné záření však není ionizující (předaná energie nestačí na fyzikální změnu molekuly). Při ohřívání jídla dochází vlivem tepla k degradaci vitamínů či aminokyselin stejně jako při jiném typu ohřevu konvenčními metodami (např. při vaření, smažení, pečení). Při konvenčních metodách úprav potravin jsou však používány vyšší teploty než v mikrovlnce a degradace složek potravin je tak vyšší (např. rozklad bílkovin).

Teorie vybuchujících vajec v mikrovlnce tvrdí, že jde o ukázku škodlivosti pro pokrm i pro člověka. Ve vejci však pouze dojde prudkým ohřevem mikrovlnami k přeměně určitého množství vody na mnohem větší objem vodní páry, a protože se pára do vejce nevejde, dojde k proražení skořápky. Proto ohříváme vejce v mikrovlnce pouze ve vodní lázni, která zabrání prudkému ohřevu, vzniku vodní páry uvnitř vejce a tím zabrání i výbuchu vejce.

Bílkoviny (proteiny) může netermálně ovlivnit ohřev v mikrovlnné troubě, ale ohřev klasickým způsobem způsobuje větší změny, protože používá vyšší teploty. Záření vysoké intenzity může měnit terciární strukturu bílkovin a tak i jejich funkčnost. Tato intenzita by ale musela být násobně vyšší, než jakou generují běžné domácí spotřebiče.

Působení mikrovln (vysokofrekvenčního pole) na člověka má také pouze tepelné účinky. Jediný prokázaný efekt je ohřátí tkáně. Přesto Mezinárodní agentura pro výzkum rakoviny od roku 2011 klasifikuje elektromagnetické záření jako podezřelý karcinogen (skupina 2B).

Potraviny jsou ohřívány v nádobí. Vlivem ohřevu v mikrovlnné troubě ale může docházet k většímu uvolňování chemických látek z těchto nádob. Týká se to například plastů, a to i těch určených pro použití v mikrovlnné troubě.

Odkazy

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu mikrovlnná trouba na Wikimedia Commons
• Slovníkové heslo mikrovlnná trouba ve Wikislovníku

• The Magnetron
• Magnetrony
• Elektromagnetické pole
• Jsou mikrovlnné trouby bezpečné?, Český rozhlas Plzeň, Zdraví "v cajku", 10. ledna 2017

Autoritní data	NKC: ph115315 BNF: cb11969492v (data) LCCN: sh85084969 LNB: 000081240 NDL: 01181197 NLI: 987007533697205171

Portály: Gastronomie