圖/yapei
文/簡麗賢
「簡老師,請問微波爐為什麼不能使用金屬製容器裝食品放進微波爐加熱?」在科普演講時,我常被詢問此問題。
微波爐,顧名思義,是利用微波加熱食物。微波是電磁波的一種波段,電磁波是電場與磁場交互振盪產生,微波波長較長且介於0.0001公尺到0.3公尺之間的電磁波,不需要依靠介質傳遞波動的能量。國際規定家用微波爐的微波波長約為12公分,也就是0.12公尺,頻率大約2500倍的百萬赫茲,理由是避免干擾通訊電波。
微波加熱 科學概念
為什麼微波爐產生的微波能快速加熱食物呢?升大學的學測曾出現有關使用微波爐加熱食物的題目:「何者最適合用微波爐加熱?」選項包含「鋁罐裝的運動飲料」、「紙盒內乾燥的香菇」、「不銹鋼內的茶水」、「紙杯內的咖啡飲料」、「塑膠盒內的乾燥麵粉」。
答案是:「紙杯內的咖啡飲料」。金屬鋁罐為何不行?
微波爐加熱原理是微波的振盪效應,使食品中的水分子不停地振動而產生熱。微波爐內部的磁控管將電能轉變為微波,頻率約為2.5GHz微波,透過金屬導波管傳至迴轉扇,迴轉扇可均勻地將微波分布在爐內金屬器壁,如此不停地來回反射,功率可從600瓦特到2000瓦特,水分子受到電磁場交互振盪作用,每秒可振盪大約25億次,這樣的週期振盪,在食物的內外部分同時發生,因此微波爐能夠在很短的時間內加熱食品。
微波是電磁波家族的一種波段,波的頻率愈高,波長就愈短,波的能量則愈高。微波的頻率雖然不算高,但很容易穿透絕緣的食物,若遇到含有水分的食物,則因為水分子具有極性分子的電偶極特性,一端帶正電荷,一端則為負電荷,微波會使水分子以某一頻率,週期性地振盪和轉動,形成分子共振現象,振盪和轉動中的分子與分子互相摩擦而產生熱量,透過熱傳導而加熱食物。這是微波食品必須含有水分,才能使微波爐發揮功效。
金屬容器 拒絕加熱
微波爐有個性,並不是任何材質的容器來者不拒。微波爐拒絕用金屬如鐵、鋁、不銹鋼等容器裝食物,放入微波爐加熱,因為輕微者會發出火花而嚇人,嚴重者易造成火災等傷害。
為什麼?微波遇到金屬,會被金屬阻絕與反射,使食物中的水分子無法吸收微波的能量,而且還發出吱吱的刺耳聲音。金屬邊緣也可能因蓄積過多電荷而產生電場,使周圍空氣游離而導電,或者當接觸其他金屬時,容易產生火花而傷害微波爐。另一種情況是微波會在金屬表面產生電流,若發生在薄層金屬時,可能因過熱而起火。
由於金屬會反射微波,如果以鋁箔包裝食物放進微波爐加熱時,鋁箔表面會出現火花,而且可能需要數倍的能量才能完成加熱,因此不建議使用鋁箔包裝食物放進微波爐內。再者,如果使用微波爐加熱脂肪含量高的食物時,最好在容器上加蓋子,避免脂肪因過熱而噴至微波爐內部;也別把完整帶殼的蛋直接放入微波爐加熱,因為蛋殼不透氣,加熱會急遽增加蛋內部的氣壓,可能使蛋爆裂,造成清理的困擾。
陶瓷玻璃 適合微波
微波爐內部包含結構,究竟適用哪些材質容器和食物?因為微波可穿透玻璃、陶瓷、塑膠而不被吸收,含水或脂肪的食物則會吸收微波能量並發熱,因此放進微波爐內的容器,必須能讓微波穿透而進入食物,且要耐高溫,還要注意不要在高溫時分泌毒素。陶、瓷器及耐熱玻璃的容器應是較適合的微波爐食物容器。
水能載舟,也能覆舟。在現代家庭或商店中,微波爐已經扮演不可或缺的角色,我們必須了解微波爐的設計原理,才能善用微波爐。
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