云無心
微波爐為什么能加熱食物?
讓我們從水說起。水分子是由一個氧原子兩個氫原子構成的,氧原子對電子的吸引力很強,所以水分子中的電子比較集中在氧原子那一頭,相應的氫原子那頭就少一些。整體來看,水分子就有一頭帶著正電,另一頭帶著負電。在化學上,這樣的分子就被叫做“極性分子”。
在通常的水里,水分子是雜亂無章地排列的,正電負電沖哪個方向的都有。當水處在電場中的時候,正電的那頭就會轉向電場的負極,而帶負電那頭會轉向電場的正極——所謂的“異性相吸,同性相斥”。
如果是一個靜止的電場,水分子們排好隊也就安靜下來了。如果電場在不停地轉,那么水分子就會跟著轉,試圖和電場保持一順兒的隊形。如果電場轉得很快,那么水分子們也就轉得很快——摩擦生熱,水的溫度就升高了。
電磁波就相當于這樣一種旋轉的電場。用在微波爐上的電磁波每秒鐘要轉二十幾億圈,水分子們以這樣的速度跟著轉,自然也就“渾身發熱”,溫度在短時間內就急劇升高了。在這個過程中,水分子本身并沒有被微波改變。
不僅是水,其他極性分子也都可以被微波加熱。通常的食物中都含有水和其他極性分子,所以在微波作用下可以被迅速加熱。而非極性的分子,比如空氣,以及某些容器,就不會被加熱。
因為微波是一種輻射,所以許多人自然而然地認為它會致癌。事實果真如此嗎?
微波是一種電磁波,跟收音機、電報所用的電波、紅外線以及可見光本質上是同樣的東西。它們的差別只在于頻率的不同。微波的頻率比電波高,比紅外線和可見光低。電波和可見光不會致癌,自然也就不難理解頻率介于它們之間的微波也不會致癌。其實,這里所說的“輻射”,只是指微波的能量可以發射出去,跟X光以及放射性同位素產生的輻射是不一樣的。X光雖然也是電磁波,但是其頻率比微波高得太多,因而能量也高,而放射性同位素在衰變過程中會放射出粒子,所以它們能讓生物體產生癌變。
還有人經常會問,使用微波爐,安全嗎?如果我們知道,太陽光是比微波更高能的電磁波。那么問題或許可以變為:太陽光,安全嗎?
微波的安全性跟太陽光一樣——是否傷害人體取決于能量的強弱。和煦的陽光讓人舒爽,烈日暴曬則可以造成嚴重的皮膚灼傷。微波也是如此——既然能夠加熱食物,自然也能加熱人體。問題的關鍵在于:到達人體的微波還有多少能量?
科學家們已經為我們作了大量的研究,找到了對人體產生傷害的最小微波功率。完好的微波爐,泄漏的微波功率距離傷害人體的強度還很遙遠。所以,對于微波爐來說,只要是合格產品,使用中沒有損壞,就不會泄漏出能夠傷害人體的微波來。
解除了對微波爐的諸多擔心,很多人或許還想知道一個問題。那就是微波爐能否替代傳統加熱。
微波爐很方便快捷,但是對于烹飪而言,它有著先天的不足。所以,盡管有許多所謂“微波爐食譜”的出現,但是微波爐只會成為廚房的一個好幫手,而難以占據烹飪的主導地位。
許多食物的風味是把食物加熱到相當高的溫度才產生的,比如爆炒、煎炸、烘烤等等。在高溫下,蛋白質與糖發生反應,碳水化合物“變黃”,一些香味物質分解出來……這些是“美味”來源,也是通常所說的“火候”關鍵。這在傳統的微波爐中是無法實現的。一些新開發的高檔微波爐,增加了熱量對流和紅外加熱的功能。也能夠實現一些傳統烹飪的需求。不過價格自然也就很貴了。
微波爐加熱的優勢在于很快地把食物加熱,所以擅長的是把已經做熟的食物很方便地再次變熱。這樣的加熱一般不足以殺死細菌,對于保存時間過長有可能變壞的食物來說,微波爐加熱就不能保障安全了。
微波爐加熱食物最大的問題在于受熱不均。微波爐不加熱空氣,直接加熱食物,這是它的能源效率高的原因。但是它并不是像許多人認為的那樣“從內向外”加熱——它也是從外向里加熱的。只不過跟傳統的加熱方式相比,微波的穿透力強一些,能夠直接加熱到幾厘米深的地方。而傳統的加熱是從表面逐漸向內,外層的溫度永遠比里面高。因為微波能達到的地方升溫很快,不能穿透到的地方升溫慢,所以內外的溫度差別可能會非常大。
編輯梁宇清