CUPTORUL CU MICROUNDE

Cuptorul cu microunde este una din cele mai mari invenţii ale secolului 20. Cuptorul cu microunde este atât de popular deoarece mâncarea este gătită într-un timp foarte scurt. Este foarte eficient pentru că el încălzeşte foarte bine mâncarea şi nu vasul.

Microundele sunt unde radio. Frecvenţa de unde radio cea mai utilizată este 5,5 GHz. În această frecvenţă undele radio au o proprietate interesantă: sunt absorbite de apă, grăsimi şi zaharuri şi tot în această frecvenţă nu sunt absorbite de majoritatea plasticelor, sticlă sau ceramică/porţelan.

Scurt istoric

În timpul celui de-al doilea război mondial, doi britanici au inventat magnetronul, un tub capabil să producă microunde, care ulterior a fost utilizat la sistemul de detectare prin radar a avioanelor naziste.

Cuptor cu micorunde modern

Un alt britanic, Percy, a descoperit că undele generate de radar au topit o bucata de ciocolată pe care o avea în buzunar. Când a încercat apoi să vadă ce se întâmpla cu un ou, a descoperit că microundele generau o creştere extrem de rapidă a temperaturii în interiorul acestuia. Percy era angajatul companiei Raytheon, producător de aparatură militara, companie care a lansat în 1954 primul cuptor cu microunde comercial, denumit Radarange. Greutatea unui astfel de cuptor era de aproximativ 340 de kilograme şi avea un volum apropiat de cel al unui frigider. Preţul era şi el mare - intre două şi trei mii de dolari.

Cuptorul cu microunde a fost iniţial utilizat de restaurante şi de liniile aeriene. El a pătruns în bucătăriile oamenilor în 1967, când avea şi un preţ mult mai rezonabil de 500 de dolari. Foarte repede au apărut şi reclamaţiile: carnea nu se rumenea, cartofii prăjiţi erau moi şi albi ca laptele.

În anii `80 vânzările la cuptoarele cu microunde au explodat. Japonezii erau cu mult înaintea europenilor. Înainte de 1976, 17% din gospodăriile japoneze dispuneau deja de un cuptor cu microunde.

Treptat, cuptorul cu microunde a fost perfecţionat, astfel încât, în anul 1997, Whirlpool a fost prima companie care a introdus funcţia Crisp, de rumenire. Astăzi poţi găti la cuptorul cu microunde prajituri, produse de patiserie, spaghete, cozonac, şi asta în numai câteva minute.

Principii generale ale cuptorului cu microunde

Energia microundelor a fost folosită în procesele industriale de foarte mulţi ani. Folosirea acestora în locul surselor conveţionale de căldură s-a produs datorită mai multor avantaje cum ar fi:

- încălzirea rapidă în profunzime

- economisire de energie şi de timp şi îmbunătăţirea calitaţii

În primii ani de studii asupra încălzirii prin microunde, aceste avantaje au fost greu de justificat în raport cu preţul scăzut al încălzirii cu ajutorul derivaţilor petrolului. Toate acestea, împreună cu reticenţa multor industrii de a schimba sistemele convenţionale existente, deşi adesea ineficiente şi depăşite, cu sisteme bazate pe microunde, a dus la o creştere lentă dar foarte bine documentată a acestei tehnologii.

Cele mai mari avantaje ale energiei microundelor asupra tehnologiei convenţionale au fost bine precizate de către Parkin (1979):

- o mai eficientă uscare, vis-a-vis de perioada de uscare, reducând costurile de producţie

- sistemul este mult mai compact decât sistemul convenţional

- energia este transferată într-un mod mult mai curat (fără poluare)

- se realizează afânarea materialului

- absorbţia energiei în mod selectiv de către constituenţi

- energia se disipă repede în volumul materialului

- se evită uscarea excesiva

- un cost relativ scăzut al întreţinerii.

Generatoare de microunde

Magnetronul este un oscilator de putere în microunde. El lucrează în regim continuu sau în impulsuri. În radiaţie continuă poate debita puteri de microunde de ordinul 20KW cu randament de 80%, iar în regim de impuls, puteri de megawati, întrucât puterea de vârf şi puterea medie corespunde raportului între perioada de repetiţie şi durata impulsului. Banda de frecvenţe de lucru este îngustă deoarece magnetronul utilizează cavităţi rezonante încorporate într-un anod metalic masiv, de obicei din Cu. Între anod şi catod se aplică o tensiune continuă de ordinul miilor de volţi.

Datorită cavităţilor rezonante prevăzute în anod, câmpul electromagnetic de microunde are la rezonanţă intensitate mare, astfel încât la obţinerea puterii de microunde prin frânarea electronilor, contribuie atât interacţiunea îndelungată câmp electric-electron, cât şi intensitatea mare a câmpului electric. Interacţiunea are loc în timp ce electronii se deplasează în jurul catodului, în spaţiul anod-catod.

Magnetronul este un element esenţial în generarea energiei de microunde, el transformind frecvenţa retelei de 50 Hz în înaltă frecvenţă 2,451GHz. Este un tub vidat de geometrie cilindrică având 2 electrozi, anod şi catod. Anodul este realizat din cupru şi constă din mai multe cavităţi care formează circuite rezonante. Una din aceste cavităţi conţine o antenă care permite extragerea energiei şi transmiterea ei în exterior. Catodul are în general formă elicoidală, este realizat din wolfram, şi se incalzeste până la temperatura de 2000oK datorită aplicării unei tensiuni cuprinse între 5-10 V, şi în plus catodul este plasat la un potenţial negativ de tensiune, între 6-10kV. Aceste magnetroane pot funcţiona în regim continuu sau în impulsuri, dând puteri de ordinul zecilor de kw cu un randament de 70%.

Funcţionarea magnetronului se bazeaza pe transferul de energie pe care îl realizează electronii în spaţiul de interacţiune. Electronii absorb energie de la sursa de tensiune anodică şi o cedează prin intermediul câmpului electric de înaltă frecvenţă cavitaţilor rezonante. Sub acţiunea câmpului electric creat de tensiunea anodică şi a câmpului magnetic creat de magnet sau electromagnet, electronii se pun în mişcare descriind traiectoria sub forma unor bucle succesive denumite cicloide. Aceste ciclode sunt caracterizate printr-o viteza de translaţie şi o viteză de rotaţie.

Electronii care se deplasează în sensul liniilor de câmp sunt frânaţi şi cedează o parte din energia lor cinetică. Electronii care se mişcă în sens contrar liniilor de câmp sunt acceleraţi şi absorb energia de la câmpuri de înaltă frecvenţă. Pentru ca energia cedată de electroni să fie mai mare decât energia primită şi magnetronul să funcţioneze cu un randament bun, trebuie ca pe de o parte să se mărească numarul de electroni frânaţi iar pe de altă parte să se micşoreze numărul de electroni acceleraţi. În afară de aceasta, trebuie ca timpul necesar în care electronii utili, adică cei frânaţi, se deplasează de la o fantă la alta, să corespundă cu jumătate din perioada oscilaţiilor de înaltă frecvenţă, pentru ca astfel sî se găsească în dreptul fiecărei fante tot un câmp frânat. Elecronii frânaţi descriu bucle mai largi, rămânand mai mult timp în spaţiul de interacţiune şi, trecând prin faţa mai multor fante, ei cedează o cantitate de energie mai mare câmpului.

Influenţa hotărâtoare asupra performanţelor şi asupra fiabilităţii magnetronului o are catodul, datorită caracteristicii sale de emisie electronică, emisie care se măsoară în [A/cm2]. În cazul magnetronului, eliberarea din metal a electronilor se produce prin emisie termoelectronică pe seama energiei termice furnizată de catodul încălzit, fenomen puternic dependent de temperatura şi de materialul catodului.

În magnetron doar o parte a căldurii catodului se produce datorită curentului de încălzire, cealaltă parte, destul de însemată provine de la electronii de fază nefavorabilă a căror energie cinetică se transformă în caldură prin bombardarea regresivă, ciocnind neelastic catodul. La magnetroanele de tip radar, adică acele magnetroane care funcţionează în impulsuri, după o scurtă perioadă de încălzire, circuitul de filament este dereglat şi încălzirea este asigurată în continuare de bombardamentul electronilor de fază nefavorabilă.

Pentru realizarea catozilor se utilizează sârmă de wolfram toriat, temperatura de lucru pentru acesta fiind de 1900-1950oK. Pentru wolfram toriat la temperatura de 1900oK densitatea curentului de saturaţie este de js=10[A/cm2]. Temperatura de topire a wolframului este 33700C. Creşterea temperaturii de lucru asigură o creştere rapidă a emisiei, dar cauzează în mod nedorit reducerea accentuată a duratei de viaţă a catodului. Alegând temperaturi de lucru mai joase, scăderea emisiei poate fi compensată prin mărirea suprafeţei de emisie, deci prin mărirea dimensiunilor catodului. Catozii realizaţi din wolfram toriat au o emisivitate de aproximativ 1000 de ori mai mare decât cei realizati din wolfram pur, la aceeaşi temperatură de funcţionare. Activarea catozilor din wolfram toriat se face în timpul vidării magnetronului după care se ţin timp de câteva ore la o temperatură de 210oK, timp în care emisia electronică creşte la valoarea nominală.

La o creştere a temperaturi în intervalul 2400-2500oK corespunde o creştere de 2,6 ori a emisiei electronice în timp ce viteza de evaporare este de 5,8 ori mai mare. Pentru dimensionarea catozilor cu încălzire directă se recomandă pentru alegerea emisiei electronice 90% din valoarea curentului de saturaţie.

Pentru determinarea dimensiunilor radiale a lamelelor se pleacă de la considerentul că două lamele vecine trebuie să formeze o cavitate rezonantă asimilată din punct de vedere al repartiţiei câmpului electromagnetic cu o linie bifilară cu dielectric vid scurtcircuitată la un capăt şi având o lungime electrică λ0/4 numită linie rezonantă un sfert de undă. Lungimea reală a cavităţii corespunzătoare rezonanţei numită şi lungime geometrică, este mult mai mică decât sfertul de undă.

Gătitul la cuptorul cu microunde

Principiul de baza al tuturor cuptoarelor cu microunde este unul singur: raze de energie care penetrează mâncarea până la o adâncime de 3,5-4 cm, de la margine către centru. Mâncarea se găteşte rapid dar nu întotdeauna egal.

Descriere generală a cuptorului cu microunde

1. Sistem de închidere a uşii
2. Geam cuptor
3. Orificii de ventilare
4. Inel rotativ
5. Platou rotativ
6. Panou de control

Panoul de control

Vase potrivite pentru cuptorul cu microunde

Vasele cele mai potrivite pentru gătitul la microunde sunt vasele rotunde, care expoatează  caracteristica microundelor de a penetra mâncarea dinspre exterior spre interior. Dacă se folosesc vase pătrate sau dreptunghiulare, mâncarea din colţuri va fi gata mai repede decât cea din centru.

Pentru microunde, pot fi folosite vasele, castroanele din sticlă rezistentă la temperatură, de tip Jena. Se pot utiliza şi vasele din ceramică sau porţelan dar acestea fiind mai groase, mâncarea va avea nevoie de un timp mai îndelungat pentru a fi gata. Nu trebuie folosite în cuptorul cu microunde articolele din bambus, hârtie, lemn sau răchită deoarece acestea pot lua foc. Nu trebuie folosite în cuptorul cu microunde vase sau ustensile din metal sau vase cu torţi, margine sau capac din metal, deoarece acestea ar putea defecta cuptorul, producându-se descărcări electrice.

Tehnici de gătit la microunde

În cazul în care se doreşte decongelarea alimentelor, acestea se scot din ambalaj, înainte de a le introduce în cuptorul cu microunde. Ca să se folosească cuptorul cu microunde la întregul său potenţial trebuie folosit şi "timpul de aşteptare". Timpul de aşteptare apare atunci când  se opreşte cuptorul sau se scoate mâncarea din cuptor. Acest lucru permite pătrunderea egală a căldurii sau completarea timpului de gătire cu ajutorul căldurii interne. În momentul în care se doreşte ca mâncarea să fiarbă sau să fie gătită mai repede, se acoperă vasul cu un capac sau cu o folie de plastic specială pentru microunde, dar fără a atinge mâncarea. Se lasă un loc care să permită aburului format în vas să iasă.

Argumente pro şi contra cuptorului cu microunde

Cuptorul cu microunde este un bun câştigat al civilizaţiei, dar are câteva inconveniente. El funcţionează pe principiul generării unor unde de înaltă frecvenţă, cel mai adesea de 2450 MHz, adică cu lungimi de unda de 12,2 cm, apropiate de undele scurte radio. Radiaţiile electromagnetice ionizează particulele (provoacă o rotire extrem de rapida a dipolilor - moleculelor polarizate), generează căldură chiar în interiorul masei organice supusa microundelor. Ele au acţiune fizică, biochimică şi fiziologică deosebită, producând ioni şi diverşi radicali liberi, care distrug viruşi şi bacterii (de exemplu Pseudomonas şi chiar şi pe cele mai rezistente, Microbacterium), dar nu şi toxinele şi microtoxinele.

Dar microundele, deşi nu distrug total vitaminele, inactivează enzimele. Carnea animalelor recent sacrificate, mai ales de bovine este “cauciucată” şi cu gust fad. În decursul maturării (frăgezirii) cărnii, glicogelul se descompune treptat în acid lactic preluat de adenozin-tri-fosfat (ATP), care furnizează energia pentru contracţia musculară, apoi se transformă în actomiozină, apărând rigiditatea cadaverică specifică, în urma mai multor reacţii biochimice.

Prin iradierea sau supunerea la microunde a aminoacizilor, mai ales cei aromatici (cu nucleu benzenic) şi metionina în soluţie apoasă, se formează amoniac, hidrogen, dioxid de carbon, acizi organici şi ceta-oxizi. Foarte sensibilă este fenilalanina, care sub acţiunea microundelor îşi schimbă structura inelară. Carnea, care conţine multe proteine fosfolipide, încălzită în cuptorul cu microunde degajă un miros caracteristic de hidrogen sulfurat şi mercaptan datorită descompunerii aminoacizilor cu grupe -SH (de exemplu cisteina se oxidează la cistină), dar şi amoniac, amine, compuşi carboxilici, hidrogen şi dioxid de carbon, care deşi frăgezesc carnea dau un gust neplăcut de rânced. Dacă compuşii volatili reacţionează cu fracţiunile aminice şi sulfurice ale proteinelor se formează produşi stabili, fără mirosuri.

Produsele vegetale sunt mai puţin afectate structural în cuptorul cu microunde, datorită faptului că nu conţin glicogel, iar stabilitatea aminoacizilor lor este incomparabil mai mare ca la proteinele animale.

În 1989, biologul elvetian Dr. Hans Hertel a studiat efectele mâncării preparate la microunde. La acest studiu au participat 8 persoane. Pentru opt saptamani, ei au locuit într-un mediu controlat şi în anumite intervale de timp li s-au dat diverse mâncăruri: mâncare nepreparată, mâncare gătită convenţional, şi măncare gătită la microunde. După fiecare masa li s-au luat probe de sânge.

S-a constatat că atunci când se mănâncă mâncare gătită la microunde, în timp, apar următoarele schimbări semnificative în chimia sângelui: o scădere a valorilor hemoglobinei şi a colesterolului HDL "colesterolul bun", în comparaţie cu "colesterolul rău".

S-a mai constatat scăderea nivelului imunităţii, şi în acelaşi timp, creşterea nivelului leucocitelor, ceea ce în general indică o otrăvire şi o deteriorare a celulelor sângelui, condiţiile necesare apariţiei bolilor degenerative şi a cancerului.

Dr. Bernard Blanc, care a asistat la studiu, a declarat: "efectele măsurabile la om, relativ la ingestia mâncării preparate la microunde, spre deosebire de cea care a fost gătită prin mijloace obişnuite, sunt alterări ale săngelui care pot fi de asemenea recunoscute în etapele premergatoare apariţiei bolilor şi care indică începutul unui proces cancerigen".

Cuptoarele cu microunde "prăjesc" mâncarea prin supunerea moleculelor la o vibraţie foarte rapidă, de miliarde de ori pe secundă, ceea ce face ca acestea să se încălzească prin frecare. În procesul de vibrare, moleculele sunt alterate, deformate sau chiar rupte şi în acelaşi timp apar compuşi noi, numiţi "componente radiolitice", care nu se găsesc în natură.

În mod semnificativ, microundele sunt folosite în ingineria genetică pentru a neutraliza forţa vitală a unei celule, pentru ca aceasta să poată fi manipulată. Microundele distrug vitalitatea şi proprietăţile nutritive ale alimentelor. Când această vitalitate este distrusă, microorganismele penetrează mult mai uşor, şi mâncarea se alterează şi mucegăieşte mult mai repede.

La începutul anului 1991, a fost intentat un proces unui spital din Oklahoma, deoarece un pacient a murit după o transfuzie cu sânge tratat la microunde. În mod normal, spitalele încălzesc sângele folosit în transfuzii, dar nu la microunde.

Profesorul Dr. John Kerner şi Pr. Dr. Richard Quin de la Universitatea Stanford, au testat efectele microundelor asupra laptelui de mamă. Concluzia este că "tratarea cu microunde a laptelui, chiar la valori scăzute, poate distruge unele dintre componentele acestuia, folosite în lupta împotriva îmbolnăvirilor (componenta imunitară)". După mai multe cercetări, Kerner a publicat în aprilie 1992 concluziile conform cărora "tratarea cu microunde prin ea însăşi poate cauza laptelui anumite procese distructive dincolo de procesul obişnuit de încălzire".

Un alt studiu efectuat la Viena avertizează că încălzirea la microunde a laptelui poate duce la "modificări structurale, funcţionale şi imunologice", şi că microundele transformă aminoacidul L-prolina în D-prolina, o toxină recunoscută, care afectează sistemul nervos şi ficatul, mai ales la copii.

Un alt gen de relatări a venit din partea celor cu alergii. Un kinetoterapeut, David Bridgeman, a declarat: "Dintre toţi cei pe care i-am testat pentru alergii, 99.9% au avut o sensibilitate severă la mâncarea gătită la microunde".

După cei care contestă cuptorul cu microunde, consecinţele negative ale mâncării gătite la microunde asupra sănătăţii pot fi rezumate astfel:
 - Mâncarea preparată la microunde pierde între 60% şi 90% din energia ei vitală şi în acelaşi timp i se accelerează procesele de dezintegrare structurală;
 - Substanţele nutritive elementare sunt alterate, ceea ce duce la boli digestive;
 - Chimia mâncării este alterată, având ca efecte disfuncţionalităţi ale sistemului limfatic şi scăderea capacităţii organismului de a lupta împotriva proceselor canceroase;
 - Creşte numărul de celule canceroase din sânge;
 - Când vegetalele crude, gătite sau îngheţate, au fost supuse la microunde, chiar pentru un timp scurt, compoziţia lor nutritivă a fost alterată şi în acelaşi timp au apărut radicali liberi (compuşi toxici, răspunzători de procesele de degenerare şi îmbătrânire);
 - Mâncarea gătită la microunde cauzează creşterea numărului de cancere stomacale şi intestinale, o degradare generală a ţesuturilor celulare periferice şi o scădere graduală a funcţionalităţii sistemelor digestive şi excretorii, la un procent ridicat din cei testaţi;
 - Scade capacitatea organismului de a metaboliza şi folosi vitaminele din complexul B, C, E precum şi anumite microelemente şi hormoni;
 - De asemenea, chiar simpla apropiere a corpului de un cuptor cu microunde, a generat o serie de probleme de sănătate.

(CM)

reclame
 
reclame 
Copyright 2007-2012. Toate drepturile rezervate
Orice fel de reproducere fără acordul nostru scris este interzisă.
Răspunderea pentru conţinutul articolelor le revine autorilor acestora.