Thiết bị nhà bếp châu Âu cao cấp
Lò vi sóng hoạt động như thế nào?
Lò vi sóng không phải là một thiết bị nhà bếp xa lạ trong đời sống hiện đại. Ngày nay, lò vi sóngđược sử dụng phổ biến trong ngành công nghiệp chế biến thực phẩm dịch vụ đồ ăn nhanh và ngay cả sinh hoạt gia đình. Mặc dù tiếp cận nhiều nhưng ít người biết đến cơ chế hoạt động của lò vi sóng. Dưới đây chuyên viên kỹ thuật của Beptumunchen.net sẽ giới thiệu đôi điều về nguyên lý hoạt động của lò vi sóng.
Lò vi sóng làm nóng thực phẩm bằng cách bức xạ vi sóng ở bên trong. Lò vi sóng là một dạng không ion hóa bức xạ điện từ có tần số cao hơn so với bình thường sóng radio nhưng thấp hơn so với ánh sáng hồng ngoại . Lò vi sóng sử dụng tần số trong những thiết bị ISM (công nghiệp, khoa học, y tế), được dành cho việc sử dụng này.
Lò vi sóng thường sử dụng 2,45 gigahertz (GHz)-một bước sóng 12,2 cm (4,80 in) công nghiệp/thương mại – trong khi phần lớn thường sử dụng 915 megahertz (MHz) -32,8 cm (12,9 in). Nước, chất béo các chất trong thực phẩm hấp thụ năng lượng từ lò vi sóng trong một quá trình gọi là nhiệt điện môi. Nhiều phân tử (như nước) là lưỡng cực điện, có nghĩa là chúng có một phần điện tích dương ở một đầu và một phần điện tích âm ở đầu kia, và do đó xoay khi chúng cố gắng để gắn kết mình với điện trường xoay chiều của lò vi sóng. Các phân tử quay trúng các phân tử khác và đặt chúng vào chuyển động, do đó phân tán năng lượng. Năng lượng này, khi phân tán như rung động phân tử trong chất rắn và chất lỏng (ví dụ, khi cả hai năng lượng tiềm năng và động năng của các nguyên tử) sinh ra nhiệt. Đôi khi, cơ chế của lò vi sóng được giải thích như là một sự cộng hưởng của các phân tử nước, nhưng điều này là không chính xác.
Sự cộng hưởng như vậy xảy ra chỉ ở mức trên 1 terahertz (THz).
Lò vi sóng làm nóng hiệu quả hơn vào nước ở dạng lỏng hơn so với trên mặt nước đông lạnh, nơi mà sự chuyển động của các phân tử bị hạn chế hơn. Nhiệt điện môi của nước ở dạng lỏng cũng là phụ thuộc vào nhiệt độ: Ở 0 độ C, tổn hao điện môi là lớn nhất ở một tần số lĩnh vực khoảng 10 GHz, và nhiệt độ nước cao hơn ở tần số lĩnh vực cao hơn. So với các nước ở dạng lỏng, nhiệt lò vi sóng là kém hiệu quả hơn về chất béo và đường (trong đó có một phân tử nhỏ hơn moment lưỡng cực).
Đường và triglycerides (chất béo và các loại dầu) hấp thụ lò vi sóng do những giây phút lưỡng cực của của nhóm hydroxyl hoặc nhóm ester. Tuy nhiên, do giá thấp hơn nhiệt dung riêng của chất béo và các loại dầu và nhiệt độ bay hơi cao hơn của họ, họ thường đạt được nhiệt độ cao hơn rất nhiều bên trong lò vi sóng. Điều này có thể gây ra nhiệt độ trong dầu hoặc rất béo thực phẩm như thịt xông khói quá cao so với nhiệt độ sôi của nước, và đủ cao để gây ra một số phản ứng hóa nâu, nhiều trong cách thức thông thường nướng hoặc chiên ngập dầu mỡ. Thực phẩm giàu hàm lượng nước và với ít dầu hiếm khi vượt quá nhiệt độ sôi của nước. Lò vi sóng làm nóng có thể gây ra thoát nhiệt cục bộ trong một số vật liệu có tính dẫn nhiệt thấp mà cũng có hằng số điện môi làm tăng nhiệt độ. Một ví dụ là kính, có thể biểu hiện hạn chế nhiệt trong lò vi sóng đến độ tan chảy nếu làm nóng trước.
Ngoài ra, lò vi sóng có thể làm tan chảy một số loại đá, sản xuất với số lượng nhỏ của dung nham tổng hợp. Do đó, nhờ vào chức năng này có thể rã đông. Một số đồ gốm cũng có thể làm tan chảy, và thậm chí có thể trở nên rõ ràng khi làm mát. Triệt tiêu nhiệt là điển hình của chất lỏng dẫn điện như nước mặn. Một quan niệm sai lầm phổ biến là lò vi sóng nấu thức ăn "từ trong ra ngoài", có nghĩa là trung tâm của toàn bộ khối lượng của thức ăn ra ngoài. Ý tưởng này xuất phát từ hành vi làm chín nhìn thấy nếu một lớp thấm hút nước nằm bên dưới một lớp ít thấm khô trên bề mặt của một thực phẩm; trong trường hợp này, sự lắng đọng của năng lượng nhiệt bên trong một loại thực phẩm có thể vượt quá mà trên bề mặt của nó. Điều này cũng có thể xảy ra nếu các lớp bên trong có công suất nhiệt thấp hơn so với lớp bên ngoài làm cho nó đạt tới nhiệt độ cao hơn, hoặc thậm chí nếu các lớp bên trong là dẫn nhiệt tốt hơn so với lớp bên ngoài làm cho nó cảm thấy nóng hơn mặc dù có nhiệt độ thấp hơn. Trong hầu hết các trường hợp, tuy nhiên, với mặt hàng thực phẩm có cấu trúc thống nhất hoặc đồng nhất hợp lý, lò vi sóng được hấp thu ở các lớp ngoài của sản phẩm ở một mức độ tương tự như các lớp bên trong. Tùy thuộc vào hàm lượng nước, độ sâu của tụ nhiệt ban đầu có thể là vài cm hoặc hơn với lò vi sóng, trái ngược với nướng/nướng (hồng ngoại) hoặc đối lưu nhiệt, phương pháp mà nhiệt huy mỏng trên bề mặt thực phẩm. Thâm nhập sâu của lò vi sóng phụ thuộc vào thành phần thực phẩm và các tần số với tần số vi sóng thấp (bước sóng dài) thâm nhập hơn nữa.
