4.48. Почему в микроволновке можно разогреть обед?

Как микроволновое излучение нагревает пищу в микроволновке? Почему в большинстве микроволновых печей используется вращающаяся подставка? Действительно ли пища в микроволновке сначала готовится изнутри, а потом снаружи? Почему в микроволновой печке на продуктах не образуется корочки, как на газовой или электрической плите, и пища не обладает характерным вкусом жареного?

Почему в нагретую в микроволновке воду не следует сразу добавлять какой-нибудь порошок, например растворимый кофе или какао? Почему микроволновку не следует использовать для приготовления яиц в скорлупе или яиц без скорлупы, но с целым желтком? Почему опасно есть разогретую в микроволновке выпечку?

ОТВЕТ • Как и видимый свет, микроволны, или микроволновое, сверхвысокочастотное излучение, — это электромагнитное излучение, но длины микроволн гораздо больше, чем у видимого света. (Слово «излучение» вообще относится не только к радиоактивному излучению. Оно описывает тот факт, что нечто излучается или испускается.) Микроволны проникают в большинство продуктов и в основном поглощаются имеющейся внутри них водой. Молекулы воды представляют собой электрический диполь. Электрический диполь — это два заряда, расположенные на некотором расстоянии, то есть один конец диполя заряжен положительно, а другой отрицательно. Помещенный в электрическое поле, электрический диполь ориентируется в направлении поля. В микроволновке электромагнитное поле осциллирует как по направлению, так и по напряженности. Это значит, что молекулы воды все время меняют направление, пытаясь сохранить ориентацию вдоль поля.

Энергия передается от микроволн молекулам именно из-за этих колебаний. Переданная энергия переходит в тепло, в результате нагревается и вода, и продукты, содержащие воду. В микроволновке температура пищи никогда не превышает температуру кипения воды. Температура пищи, готовящейся на плите, гораздо выше. В этом случае при жарке мяса происходит денатурация оксимиоглобина, а это как раз и означает, что мясо зажаривается. Именно поэтому часто говорят, что у приготовленного в микроволновке мяса нет ни аромата, ни поджаристой корочки: оно мягкое и «бездушное».

Микроволны проникают внутрь готовящейся или разогреваемой пищи. Если ее объем не слишком велик, они одновременно нагревают всю порцию или прогревают ее верхний слой, если порция большая. В этом случае требуется время, чтобы прогрелся весь кусок.

Разогретый в микроволновке кусок пиццы или пирожок с кремом или вареньем могут представлять опасность, если их сразу начать есть. Соус или крем внутри этих продуктов содержат много воды, поэтому они разогреваются гораздо быстрее корочки из теста. Когда пиццу или пирожок вынимают из микроволновки, корочка кажется не слишком горячей, но сыр или крем внутри могут оказаться существенно горячее, и, откусив, вы сильно обожжетесь.

Микроволны генерирует электронно-вакуумный прибор, который называется магнетрон. Чтобы обеспечить однородное распределение микроволн относительно готовящейся пищи, ее обычно помещают на вращающуюся подставку. В микроволновках первых поколений использовали металлический вентилятор с наклонными лопастями, отражавшими микроволны. Проходя через поток микроволн, лопасти рассеивали их в широком интервале углов. Без «распыления» микроволн за счет отражения или вращения пищи на готовящемся блюде имелись бы активные места (те, где пища нагревается быстро) и пассивные места (где пища нагревается медленно). Определить, где активные места, а где пассивные, можно, поместив плоский ровный кусок сыра в микроволновку без вращающейся подставки. Активные места — там, где сыр прежде всего начнет плавиться и пузыриться.

Если воду греют на обычной плите в стоящей на огне кастрюле, переданная от огня энергия идет на испарение жидкости и образование пузырьков пара в трещинках на дне кастрюли. Эти трещинки играют важную роль. Чтобы пузырек образовался и рос, ему надо справиться с поверхностным натяжением, притяжением молекул. У маленького пузырька в объеме воды на это мало шансов: у таких пузырьков поверхность раздела между жидкостью и паром сильно искривлена. Большая кривизна означает, что сжимающая пузырек сила, действующая со стороны воды, просто схлопывает пузырек. Однако если маленький пузырек образуется в трещинке, поверхность раздела «пар — жидкость» искривлена не так сильно, сжимающая сила не столь велика и пузырек не только может «выжить», но и начинает расти по мере того, как в него испаряется все больше воды. Поэтому при нагревании воды на обычной плите процесс кипения начинается в трещинках на дне кастрюли.

Когда вода в кастрюле на огне нагревается до температуры кипения, тепло передается воде через ту поверхность, где могут образовываться пузырьки пара. Температура воды не может перейти через точку кипения, поскольку тепло тратится на образование пузырьков пара.

Процесс нагревания воды в микроволновке идет совсем по-другому. Здесь тепло поглощается не через поверхность, а в объеме воды, где поверхностное натяжение легко схлопывает образовавшиеся пузырьки пара. Это значит, что переход воды из жидкого состояния в пар затягивается. Вода продолжает поглощать тепло, и температура поднимается выше обычной точки кипения. В этом случае говорят, что вода перегрета. Со временем пузырьки пара начинают образовываться, несмотря на противодействие со стороны поверхностного натяжения.

Предположим, что из микроволновки вынули чашку с перегретой водой до того, как началось образование пузырьков. Но без пузырьков трудно определить, что вода горячая. Если в эту перегретую воду всыпать ложку порошка, крошеного льда или какие-то другие крупинки, пузырьки пара начнут образовываться внезапно на всех уголках и во всех трещинках всыпанных крупинок. Кипение может быть столь бурным, что очень горячая вода выплеснется из чашки. В этом случае легко получить тяжелые ожоги.

В микроволновке яйцо в скорлупе, неразбитый желток или любой закрытый сосуд с водой с большой вероятностью взорвутся. Вода в них будет нагреваться до тех пор, пока почти мгновенно не начнется бурное кипение, при котором образуется большое количество пара. Из-за резкого расширения воды сосуд развалится. Иногда яйцо не взрывается в микроволновке, но может взорваться после того, как его вынули, если его случайно толкнуть. Тогда не только вся кухня будет в яичных брызгах, но и вы можете получить ожог. Небольшие взрывы, их еще называют микроволновый всплеск, могут случаться, если в микроволновке готовить зеленую или лимскую фасоль, когда в закрытом объеме содержится небольшое количество воды.

При пользовании микроволновкой следует обратить внимание на вопросы безопасности. Чаще всего утечка энергии происходит вдоль дверцы микроволновки, перекосившейся от длительного употребления.