Forn de microones

Forn de microones

El forn de microones (o simplement "microones") és un electrodomèstic àmpliament usat per a cuinar o calfar aliments. Funciona generant ones electromagnètiques d'una freqüència entorn als 2450 MHz (2.45x10⁹ Hz).

Història

El forn de microones va nàixer com una aplicació secundària d'una tecnologia destinada a atres fins. En 1945, durant una investigació relacionada en el radar, el doctor Percy Spencer, ingenier de la Raytheon Corporation, estava provant un tipo de tubo al buit conegut en el nom de magnetrón quan va descobrir que una barra de chocolate que tenia en la seua bojaca s'hi havia derretido. Sospitant que allò havia segut causat per les ones emeses pel magnetrón, el doctor Spencer va colocar grans de dacsa prop del tubo a modo d'experiment. La dacsa es va còure en forma de cloches. Despuix repetiria l'experiment usant un ou. Pel ràpit increment de la temperatura, la pressió interna va fer que l'ou explotara. Açò li va animar a seguir experimentant en atres aliments.

El doctor Spencer va dissenyar una caixa metàlica en una obertura per la que podia entrar la radiació del magnetrón. Les parets metàliques confinen la radiació de microones, per lo que l'energia del camp electromagnètic no es difonia, sino que es concentrava dins de dites parets. Quan s'introduïa aliment el seu temperatura aumentava. Atres ingeniers es varen dedicar a millorar el prototip del doctor Spencer i, a finals de 1946, la Raytheon Company va solicitar una palesa per a amprar els microones en la preparació dels aliments. El primer forn en prova, que calfava els aliments per mig d'energia de microones, va ser instalat en un restaurant de Boston.

En 1947 va eixir al mercat el primer forn comercial de microones. Estes primeres unitats eren aparatosas, d'1.60 m d'altura i 80 kg de pes. El magnetrón es refrigerava en aigua, de modo que era necessari instalar un circuit especial. Ademés, el seu preu era elevat: costaven al voltant de 5000 dólars cada u, per lo que no varen tindre massa acolliment.

En desenrollar-se un nou magnetrón gelat per aire, es va eliminar la necessitat de colocar canonades de refrigeració, lo que va permetre fabricar forns més barats i manejables. Els negocis de menjar ràpit varen ser els primers en reconéixer la seua utilitat.

Quan l'indústria alimentària va descobrir el potencial i la versatilitat del nou invent, este es va aplicar a usos variats, com deshidratar verdures, torrar café o fruts secs, descongelar i cuinar les carns, obrir ostres, pasteurizar llet, etc. Atres indústries ho varen amprar per al secat de corcho, ceràmica, paper, cuiro, tabac, fibres textils, llàpissos, flors, llibres humits i cerillas. També es varen amprar les microones en el procés de curat de materials sintètics com nailon, hule i uretano. No obstant, a causa de la desconfiança cap als nous "forns electrònics de radar", no va ser fins als anys setanta quan es va escomençar a usar en les cuines domèstiques. Ningú moria de "enverinament" per les radiacions, ni quedava cego, estèril o impotent per l'us de forns de microones. Quan es varen desvanir els temors en Estats Units, va aumentar l'acceptació i es varen oblidar els mits.

En 1971 menys de l'1 % de les llars nortamericanes tenien microones, en 1978 la sifra va ascendir al 13 %, aplegant al 25 % en 1986. En 1975 les vendes de forns de microones varen reglotar el número de cuines de gas per primera volta. A l'any següent es va informar de que el 17 % de les llars japoneses cuinaven en microones, en comparació al 4 % de les llars nortamericanes. Hui els forns de microones conten en moltes millores: temporisadors, sensors de horneado i resistències elèctriques per a gratinar o acabar de dorar els plats que ho necessiten, puix açò no és possible conseguir-ho solament en les microones.

Components

Un forn de microones consistix en:

• Una font d'alimentació d'alt voltage, comunament un transformador simple o un convertidor de potència electrònic, que passa energia al magnetrón.
• Un condensador elèctric d'alt voltage conectat al magnetrón, al transformador i per mig d'un diodo al chassis.
• Un magnetrón de cavitat, que convertix l'energia elèctrica d'alt voltage en radiació de microones.
• Un circuit de control de magnetrón (generalment en un microcontrolador).
• Una guia d'ona curta (per a acoplar la potència de microones del magnetrón a la cambra de cocció).
• Una cambra de cocció de metal.
• Un plat giratori
• Un panel de control.

Interferències

Els forns de microones, encara que protegits per raons de seguritat, encara emeten baixos nivells de radiació de microones. Açò no és perjudicial per als sers humans, pero a voltes pot causar interferències en la senyal Wi-Fi o Bluetooth i en dispositius que es comuniquen en les bandes d'ona de 2.45 GHz; particularment a curta distància.

Funcionament del forn de microones domèstic

Un forn de microones és un electrodomèstic destinat a cuinar o calfar aliments que actua calfant l'aigua que contenen o els líquits que s'introduïxen en ell. Funciona per mig de la generació d'ones de radi d'alta freqüència. L'aigua, els greixos i atres substàncies presents en els aliments absorbixen l'energia produïda pels microones en un procés cridat calfament dielèctric (conegut també com a calfament electrònic, calfament per RF, calefacció d'alta freqüència o diatermia). Hi ha molècules, com les de l'aigua, que la seua estructura forma dipols elèctrics, lo que significa que tenen una càrrega positiva parcial en un extrem i una càrrega negativa parcial en l'atre, i per tant oscilen en el seu intent d'alinear-se en el camp electromagnètic altern dels microones. Al rotar, es produïxen rozamientos i chocs, que són els que eleven la temperatura. Els forns de microones funcionen de la següent manera: un aparat cridat magnetrón convertix l'energia elèctrica en energia de microones, que en esta forma alcança l'aliment. Les ones electromagnètiques agiten les molècules bipolars presents en els aliments, especialment les de l'aigua, i estes són les que eleven la temperatura. Esta agitació és un mecanisme físic, simple moviment de les molècules al ritme de la freqüència, i no provoca cap tipo d'alteració en la composició química (llevat els que són produïts per l'aument de la temperatura).

El calfament per microones és més eficient en l'aigua líquida que en l'aigua congelada, ya que en l'estat sòlit de l'aigua el moviment de les molècules està més llimitat. El calfament també és menys eficient en greixos i sucres perque tenen un moment dipolar molecular menor que l'aigua líquida.

A voltes s'explica el calfament per microones com una resonància de les molècules d'aigua, pero açò és incorrecte, ya que eixa resonància solament es produïx en el vapor d'aigua i a freqüències molt més altes (a uns 20 GHz). Per una atra part, els grans forns de microones industrials que operen generalment en la freqüència de 915 MHz (llongitut d'ona de 32,8 centímetros) també calfen l'aigua i els aliments de forma efectiva.

Els sucres i triglicèrits (grasses i olis) absorbixen les microones pels moments dipolares dels seus grups hidroxilo o éster. No obstant, per la capacitat calorífica específica més baixa dels greixos i olis i a la seua temperatura més alta de vaporisació, a sovint alcancen temperatures molt més altes dins de forns de microones. Açò pot causar en l'oli o aliments molt grassos, com el cansalada, temperatures molt per damunt del punt d'ebullició de l'aigua, aplegant a torrar de forma pareguda al torrat en la barbacoa convencional o en les freidoras. Els aliments en alt contingut en aigua i baix en lípits rara volta superen la temperatura d'ebullició de l'aigua (100 °C).

El calfament per microones pot provocar un excés de calfament en alguns materials en baixa conductivitat tèrmica, que també tenen constants dielèctriques que aumenten en la temperatura. Un eixemple d'això és el vidre, que pot mostrar embalamiento tèrmic en un forn de microones fins al punt de fusió. Ademés, les microones poden derretir alguns tipos de roques, produint chicotetes cantitats de lava sintètica. Algunes ceràmiques també es poden fondre, i inclús poden aplegar a aclarir el seu color en gelar-se. El embalamiento tèrmic és més típic de líquits eléctricamente conductors, tals com l'aigua salada.

Un error comú és creure que els forns microones cuinen els aliments de dins fòra, és dir, des del centre cap a l'exterior de l'aliment. Esta idea sorgix en observar la cocció d'aliments en una capa exterior més seca i un interior més humit; culinariamente expressat com crujiente per fòra i suau per dins. En la majoria dels casos, en aliments uniformemente estructurats o raonablement homogéneus en la seua composició física, les microones són absorbides de fòra adins de forma similar a atres métodos de cocció per calor. Depenent del contingut d'aigua, la profunditat de la deposición de calor inicial pot ser de varis centímetros o més en els forns de microones, en contrast en el torrat (infrarrojos) o el calfament convectivo (métodos que depositen la calor en una fina capa de la superfície dels aliments). La profunditat de penetració de les microones depén de la composició dels aliments i de la freqüència, sent les freqüències de microones més baixes (llongituts d'ona més llargues) les més penetrants. Les microones penetren únicament de 2 a 4 cm en l'interior dels aliments, per lo que el centre d'una porció gran no es cuinarà en l'energia d'estes ones, sino per la calor que es produïx en el forn i pel que es transferixen les parts superficials que sí són alcançades per les ones.

Precaucions

La majoria de governs, indústries i la pròpia OMS defenen el seu us com un electrodomèstic segur per a la salut tenint en conte que la radiació electromagnètica emesa per un forn microones (de freqüència típica de 2450 MHz) i el camp magnètic associat al seu magnetrón no són ionisants, és dir, no són capaços de ionizar àtoms arrancant electrons als mateixos. Per acció d'este camp magnètic les molècules d'aigua es mouen i choquen en l'interior dels aliments i els calfen, pero esta acció és inocuo.

Els aliments cuinats en microones es consideren segurs i no perden el seu valor nutricional en la cocció. El microones únicament reduïx el temps de cocció, pero no altera els nutrients.

Segons l'OMS, si se seguixen correctament les instruccions del fabricant, el forn de microones és segur i convenient per a cuinar una gran varietat d'aliments. Els riscs derivats de la mala utilisació del microones poden ser evitats per mig de l'estricte manteniment de les següents mides de seguritat: Llegir i seguir les instruccions del fabricant abans d'usar el forn. Controlar els temps de cocció per a evitar cremades en retirar recipients molt calents. Comprovar que la porta del microones tanca adequadament i que les juntes no estiguen danyades. Normalment, les microones estan contingudes dins del forn i no es generen sense que la porta estiga tancada i el forn encés. Les parets del microones tenen malles de seguritat per a evitar que les microones les travessen. No obstant, un forn danyat podria tindre fugues, encara que la radiació tindria que ser prolongada i a un nivell molt alt per a perjudicar al cos humà. Per a evitar riscs, cal mantindre el forn microones net i en bones condicions i no utilisar-ho si hi ha un dany visible. En intentar realisar una reparació deuen respectar-se les mides de seguritat, ya que existix risc greu d'electrocució, inclús havent desconectat l'aparat de la ret elèctrica, per la presència d'un condensador de gran capacitat. Utilisar solament contenidors i plats específics per a microones. Els fabricants generalment no recomanen introduir envasos plàstics no aptes, que podrien derretirse, ni envasos metàlics que podrien generar purnes i danys elèctrics. Es recomana utilisar recipients plàstics fabricats i homologats per a cocció en microones, aixina com envasos de silicona o pírex, més resistents que el vidre. Es pot tancar parcialment els recipients per a concentrar el vapor i obtindre una cocció més parella, pero no és aconsellable tancar-los herméticamente perque podrien esclatar. Es recomana reposar els aliments per varis minuts despuix de la cocció a fin de que la calor es distribuïxca de manera uniforme. Algunes peces grosses poden tardar més en cuinar-se o rebre una cocció desigual, per lo que microorganismes potencialment perillosos poden no ser eliminats completament. Cal prendre precaucions en calfar aigua o atres líquits en el microones. l'aigua sobrecalentada podria no entrar en ebullició a pesar de superar els 100 °C per l'absència de les chicotetes bombetes d'aire necessàries per a iniciar el procés, fent-ho inesperadament i de forma explosiva en pertorbar el líquit en una simple sacsada que desprenga les bombetes adherides al recipient, o introduint les mateixes en una cucharilla o una gleva de sucre, esguitant líquit i gas a alta temperatura. També cal tindre precaució en certs aliments que tenen un comportament peculiar en la cocció al microones. Aliments en superfícies no porosas, com els perritos calents, o composts per parts en diferents temps de cocció, com els ous en clafoll o els fruts secs en clafoll, podrien esclatar per la pressió del vapor.

Us en la neteja de bayetas de cuina

S'han realisat estudis per a investigar l'us del forn microones per a netejar bayetas domèstiques no metàliques que s'han humit completament. Un estudi de 2006 va descobrir que en calfar bayetas humides en el microones durant 2 minuts (a una potència de 1000 vats) s'eliminava el 99 % dels coliformes, I. coli i fagos MS2. Les espores de Bacillus cereus es varen eliminar als 4 minuts de cocció en el microones.

Un estudi de 2017 va ser menys afirmatiu: aproximadament el 60 % dels germens es varen eliminar, pero els restants recolonizaron ràpidament la bayeta.

Vore també

• Electrodomèstic
• Cuina d'inducció