傳統(tǒng)印象中,微波爐是與“旋轉(zhuǎn)”緊密聯(lián)系的電器。擰下旋鈕,玻璃轉(zhuǎn)盤帶動食物在溫暖的黃光中旋轉(zhuǎn)——然后,伴隨著“?!钡囊宦暎瑹釟怛v騰的飯菜就可以上桌了。 甚至連微波加熱都叫“轉(zhuǎn)一下”,旋轉(zhuǎn)可以說是微波爐的靈魂。 然而,現(xiàn)在的微波爐很多都已經(jīng)改變了模樣。它們不僅加入了各種復(fù)雜的新功能,而且有些連轉(zhuǎn)盤都沒了,只剩下平坦的底部。 轉(zhuǎn)盤怎么沒了?| 作者拍攝 沒有轉(zhuǎn)盤的微波爐對加熱容器的尺寸限制小,清潔起來也方便,使用感受確實(shí)不錯。但微波爐沒了轉(zhuǎn)盤,真的還能好好加熱食物嗎?有轉(zhuǎn)盤和沒有轉(zhuǎn)盤,究竟哪一種更好? 首先,為什么要有轉(zhuǎn)盤? 微波爐通過微波頻段的電磁波來加熱食物。這些電磁波從磁控管產(chǎn)生,它們在微波爐內(nèi)形成變化的電磁場。食物中的極性分子(例如水分子)會對電磁場產(chǎn)生反應(yīng),它們旋轉(zhuǎn)、振動、彼此碰撞,并在這個過程中產(chǎn)熱。 微波爐可以讓極性分子(例如水)彼此碰撞產(chǎn)熱。 和傳統(tǒng)爐灶相比,微波爐讓能量更直接地到達(dá)食材,因此它加熱速度快,兩三分鐘就能把剩飯熱好。然而,獨(dú)特的加熱原理也使微波爐注定要面對加熱不均勻的問題。 在微波爐內(nèi),電磁波從固定位置、以固定形式發(fā)射出來,這些電磁波在微波爐內(nèi)壁之間反射,并產(chǎn)生相互作用——其結(jié)果是,微波爐內(nèi)總是會出現(xiàn)固定模式的駐波。 簡化的駐波示意圖。藍(lán)色與綠色波疊加,形成紅色的駐波。駐波上有一些點(diǎn)振幅始終為 0,這里就是波節(jié);而另一些點(diǎn)始終保持最大振幅,這些位置就是波腹。 駐波讓微波爐內(nèi)不同位置的加熱效果變得截然不同:在波腹的位置上,電磁場大幅振蕩,食物中的分子也跟著大量產(chǎn)熱;但在波節(jié)處,電磁場卻波瀾不驚,食物自然也熱不了一點(diǎn)。 駐波讓微波爐內(nèi)的加熱效果變得不均勻。實(shí)驗(yàn)者在不使用轉(zhuǎn)盤的情況下對裝在玻璃淺盤中的水進(jìn)行加熱,并用熱成像拍下了溫度的不均勻分布。 轉(zhuǎn)盤就是為解決這個問題而設(shè)計(jì)的。它能讓食材在加熱中不斷更換位置,讓它們接觸到的電磁波環(huán)境變得平均。 不用轉(zhuǎn)盤,還有別的辦法 一些微波爐沒有轉(zhuǎn)盤,這是因?yàn)檗D(zhuǎn)盤不是改善加熱不均勻的唯一手段。 另一種常用方法是在微波爐內(nèi)加裝特殊形狀的金屬“扇葉”。雖然沒有改變食材位置,但旋轉(zhuǎn)的扇葉可以持續(xù)改變電磁波在微波爐內(nèi)的反射方式。這樣一來,原本固定的駐波就會被攪亂,不同位置的加熱強(qiáng)度就會變得更均勻。 拆下的金屬扇葉,它在微波爐內(nèi)負(fù)責(zé)攪動電磁波。 這些金屬扇葉被稱為“模式攪拌器”(mode stirrer),它們通常位于玻璃或陶瓷材質(zhì)的底板下方,或者藏在塑料罩后面,平時不會被人注意到。這些罩子雖然看起來不透明,但能透過微波,不會影響攪拌器發(fā)揮作用。也有些微波爐同時具有攪拌器和轉(zhuǎn)盤。 藏在塑料罩里的微波攪拌器。 效果怎么樣? 從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來看,攪拌器和轉(zhuǎn)盤都能顯著改善加熱均勻度,它們并沒有明顯的優(yōu)劣之分。不過,它們也各有不同的局限性。 未使用攪拌器(左)與使用模式攪拌器(右)的加熱均勻度對比。實(shí)驗(yàn)者在微波爐內(nèi)加熱了一層潮濕的變色硅膠,未充分加熱的硅膠保持淺色,充分加熱變干的硅膠顏色變深。 攪拌器的局限在于,即使不斷打亂微波,爐內(nèi)的微波強(qiáng)度也做不到完全均勻。即使扇葉設(shè)計(jì)合理,它“取平均”的效果可能依然比直接變換食物位置稍差。 而轉(zhuǎn)盤的局限是,轉(zhuǎn)軸中心和外周總是難免會有溫度差異。這是因?yàn)?,轉(zhuǎn)軸中心處的食物在加熱時無法有效改變位置。 研究者用劃分格子的塑料盤加熱水,并用熱成像顯示了微波爐轉(zhuǎn)盤不同位置的溫度。轉(zhuǎn)盤周圍一圈溫度均勻,但中心處溫度卻有顯著差異。 除去這些因素,微波加熱不均勻還與食物的成分和幾何形狀有關(guān),這一點(diǎn)就算改進(jìn)微波爐設(shè)計(jì)也無法避免。 比如說,在相同的微波強(qiáng)度下,食物中水和脂肪的加熱效果就很不一樣。在微波加熱肉類時,我們常會發(fā)現(xiàn)肥肉部分率先變得很燙——這是因?yàn)橛椭谋葻崛荼人〉枚?。油脂吸收微波產(chǎn)熱的效率不像水那么高,但它只需要較少能量就能提升更多溫度。 因此,要想讓飯菜真正熱得均勻,最好還是中途暫停一下,把食物拿出來翻一翻吧。 參考文獻(xiàn) [1]https://iopscience./article/10.1088/0031-9120/39/1/006 [2]https://www./science/article/abs/pii/S0260877407001434 [3]https://ieeexplore./document/4181134 [4]https://pubs./aapt/pte/article-abstract/28/7/474/270637/Standing-waves-in-a-microwave-oven [5]https://www./publication/282231090_Heating_Performance_Assessment_of_Domestic_Microwave_Ovens 策劃制作 來源丨果殼(ID:Guokr42) 作者丨窗敲雨 責(zé)編丨一諾 審校丨徐來、林林 |
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