Микроволновая печь: есть ли польза в СВЧ?

СВЧ-печи — одна из самых обсуждаемых групп товаров среди многообразия бытовой техники. С одной стороны, их и приготовленные в них продукты подозревают в негативном влиянии на человеческий организм, с другой, напротив, считают гарантами полезности еды. Так что же, полезны СВЧ или нет, нужны они в хозяйстве или лучше избегать применения этой техники?

Почему СВЧ подозревают во всех «смертных» грехах, становится понятно после небольшого экскурса в физику. Нагрев в печах производится не тепловой энергией, как на плите или костре, а при помощи электромагнитного излучения. Кроме микроволновок, его «щедро» источают и мобильные телефоны, и телевизоры, и даже теплые полы, а самым гигантским его источником является Солнце. В печах применяют сверхвысокочастотные (то есть самые высокие в своем диапазоне) радиоволны. Частота, применяемая в СВЧ-печах, одинакова во всех странах и составляет 2450 МГц.

Текст: Ольга КУЗЬМИНА

КАКОЙ ЭЛЕКТРОГИМНАСТИКОЙ ЗАНИМАЮТСЯ МОЛЕКУЛЫ ВОДЫ?

Освежим школьные знания по физике. Электромагнитное излучение (электромагнитные волны) — распространяющееся в пространстве возмущение «магнитных полей». Электрическое поле воздействует только на дипольные молекулы — с «плюсом» на одном конце и «минусом» на другом.

Поле задает молекулам строгую ориентацию вдоль собственных силовых линий, при смене направления на противоположное молекулы послушно разворачиваются за ним. Сосчитаем интенсивность данных «физических нагрузок».

При частоте 2450 МГц происходит 2450 миллионов (!) колебаний за одну секунду. За один период волны дважды меняют свое направление с плюса на минус и обратно.

Получается, что каждая дипольная молекула за ничтожно короткий промежуток времени разворачивается 4900 миллионов раз! Эта «гимнастика» и становится причиной возникновения внутреннего трения в тканях, итогом которого является нагрев. В роли «гимнастов» выступают молекулы воды (прежде всего), жиров и углеводов.

ВРЕД ИЛИ БРЕД?

Именно излучение стало «камнем преткновения», из-за которого многие верят в то, что микроволновые печи несут не пользу, а вред. Давайте разберем обычные упреки в адрес этих приборов:

«ИЗЛУЧЕНИЕ РАБОТАЮЩЕЙ ПЕЧИ ВРЕДНО ДЛЯ ЧЕЛОВЕКА?»

Из нашего рассказа уже ясно, как СВЧ-волны делают из крупы кашу и из овощей рагу. Человеческое тело, как известно состоящее на 90% из воды, помещенное в СВЧ-печь, под воздействием излучения тоже может «приготовиться», то есть произойдет термическое поражение тканей организма. Однако, производители позаботились о том, чтобы предотвратить утечку волн при работе приборов. Корпус печей выполняется из стали, которая экранирует излучение. Стеклянное окошко дверцы всегда закрыто сеткой, она тоже задерживает волны.

Безопасность работы СВЧ печей регламентируется ГОСТ Р 52161.2.25-2007. В нем указано, что «утечка микроволнового излучения не должна превышать 50 Вт/м² в любой точке на расстоянии 50 мм или более от внешней поверхности прибора». Заметим, что наши стандарты строже зарубежных. Любая печь, что попадает на полки отечественных магазинов, обязательно проходит сертификацию как у себя на родине, так и в наших российских лабораториях.

Как именно это делается, можно составить представление по нашему тесту (№29, осень 2006 г), который показал, что «величина утечки для всех тестируемых моделей (а их было шесть) была в пределах от 0,209 до 0,527 Вт/м²».

Еще один важный фактор — СВЧ в атмосфере очень быстро затухают. Если замерить излучение на расстоянии нескольких сантиметров от печи и сравнить со значением полученным на полметра дальше, то разница составит 100 раз. Отсюда простой вывод, даже те небольшие величины микроволнового излучения, что проникают наружу, не опасны при соблюдении совсем небольшой дистанции.

Кроме того, чтобы исключить риск облучения, печи имеют двойную блокировку, которая не допускает работы магнетрона или инвертора (излучателей) при открытой дверце. Единственно возможный способ «нахвататься» волн — это довести печку до того, что ее дверца будет не в состоянии герметично закрываться, поэтому совет — держите прибор в чистоте, которая, как известно, — залог здоровья!

«ВОЛНЫ ЗАРАЖАЮТ ПРОДУКТЫ РАДИАЦИЕЙ?»

СВЧ излучение, в отличие, например, от рентгеновского и гамма-излучения не относят к ионизирующим, они не имеют радиоактивного действия. Поэтому «страшилки», которые так широко представлены в Интернете, не имеют под собой никакой почвы. Вывод: СВЧ не приводят к образованию свободных радикалов, не имеют канцерогенного эффекта, так как не влияют на молекулярную структуру, не приводят к появлению радиолитических соединений (цитирую из одной из статей: «молекулярная гниль — следствие радиации»).

«ВОЛНЫ НАКАПЛИВАЮТСЯ В ПРОДУКТАХ И ПОТОМ ПОПАДАЮТ В ОРГАНИЗМ?»

Это утверждение тоже не имеет под собой основания, как только магнетрон перестает работать, прекращается генерация излучения, поток волн прекращается. А накапливаться в тканях волны просто не способны.

ВИТАМИН С В ПЕЧКЕ НЕ ИСЧЕЗАЕТ

Главным действующим «агентом» нагрева в микроволновой печи являются молекулы воды. Волны проникают вглубь продуктов всего на пару сантиметров, но кинетическая энергия, возникающая при трении этих молекул, превращается в тепловую и передается в более глубокие слои. Причем происходит все это просто стремительно!

Как известно, максимальная температура нагрева воды 100 °С, а это значит, что готовка всегда идет в довольно щадящем режиме. Напомним, что процесс приготовления состоит в превращениях веществ (белков, витаминов, углеводов, минеральных соединений, ароматических веществ и др.) в продуктах под воздействием высокой температуры. Чем выше нагрев, тем больше веществ разрушается. Давайте сравним. Жарение на сковороде в масле протекает при температуре от 140 до 200 °С, запекание в духовке — при 160-280 °С.

Как вы видите, разница очень существенная. Именно поэтому микроволновое воздействие является более бережным по отношению к естественному набору веществ в продуктах. Например, несколько лет назад в институте питания РАМН проводились исследования сохранности витамина С в результате тепловой обработки продуктов в микроволновых печах Samsung (с биокерамикой). В итоге ученые выяснили, что 75-98% этого вещества попадают в тарелку в неизменном виде, если аналогичные блюда готовить на плите цифры получаются иные — 38-60%.

НЕ ПОДМАСЛИШЬ, НО ПОЕДЕШЬ

Микроволновая кулинария предполагает два важных отличия. Первое — можно использовать гораздо меньше воды при варке или не добавлять ее вообще. Минимум воды не только ускоряет сам процесс готовки, но и существенно влияет на питательные свойства блюд. Ведь известно, что в отвар переходят белки (до 4%), углеводы (до 13%), минеральные вещества (до 30%), витамины, например, из группы В — порядка 40%.

Второе отличие — нет необходимости применять масла или жиры, что делает блюда легче. Но если хочется положить ложку сливочного маслица или сбрызнуть блюдо подсолнечным, вреда не будет. Хотя именно масла при жарке образуют ряд вредных соединений (формальдегид, акролеин, амины, аммиак, полициклические ароматические вещества и др.), в данном случае это не так актуально, просто потому, что необходимая для подобных реакций температура в СВЧ не достигается.

КОГДА ХОЧЕТСЯ РУМЯНЕНЬКОГО

Как вы уже поняли из нашего повествования, микроволновая еда по вкусу напоминает вареную, кому-то это нравится, кому-то не очень. Так вот, чтобы сделать блюда более аппетитными, производители активно оснащают свои печи грилем.

Гриль — элемент с особым инфракрасным излучением, которое нагревает не воздух, а непосредственно продукты. Грили бывают ТЭНовыми, кварцевыми и галогенными. Элементы разогреваются до очень высокой температуры — 600-800 градусов, но их тепло не способно быстро проникать вглубь. Оно работает прежде всего на поверхности.

Интенсивный высокотемпературный нагрев приводит к стремительному образованию хрустящей корочки. Уложенные на решетку продукты получают мощный тепловой заряд, от которого поры на поверхности закрываются. Благодаря этому эффекту сок мяса, рыбы, овощей остается внутри, при этом снаружи образуется румяная корочка.

Грилирование считается щадящим способом жарки, так как здесь масла и жиры не используются. Зажаренная корочка предохраняет все компоненты продуктов, определяющие его естественную питательность, вкус и аромат от разрушения. Да и сама она остается нежной. Пища получается вполне диетическая, легкоусвояемая, и вопреки стереотипу о полезной еде, с чудесным вкусом и пьянящим ароматом.

МИКРО-ПАРНАЯ

Повысить качество и вкус готовых блюд можно и иначе — при помощи пара. Сочетание работы СВЧ-излучения и действия раскаленной влаги творят чудеса — приготовление становится более равномерным, продукты сохраняют свою сочность, объем, цвет, вкус. Пар помогает лучше и быстрее размораживать, более качественно разогревать.

Принципы парообразования у печей разных компаний отличаются. Вода может превращаться в пар при помощи микроволн или специальных нагревателей, как в обычных пароварках.

Пропаривание в СВЧ — специфический процесс. Замкнутое пространство прибора или формы наполняется горячим паром, который окружает продукты со всех сторон. Поэтому рыба или мясо быстрее и равномернее нагреваются, а значит, и доходят до готовности. Но витамины и минеральные вещества остаются нетронутыми.

Пар создает интересный эффект на поверхности продуктов: он словно запечатывает поры, эти пробки и противостоят потерям веществ, они же позволяют сохранить форму. Продукты не теряют своего вкуса и аромата. При готовке на пару можно использовать меньше соли и специй.

ПОЛЕЗНО — ЭТО КОГДА УДОБНО

Микроволновки — не только гаранты диетической еды, они еще очень существенно упрощают жизнь своих владельцев!

В ЧЕМ ПРАКТИЧЕСКАЯ ПОЛЬЗА СВЧ?

1. Прибор способен упростить многие хлопотливые процессы. Один из них — размораживание. Кусочек теста или тушка рыбы приобретут комнатную температуру всего за несколько минут. С печью проще планировать свое меню, т.к. можно активнее применять продукты из морозилки, даже если загодя вы забыли вынуть их оттуда.

Особенно легким становится разогрев даже сложных в этом отношении блюд — картофельного пюре или каши. Раньше приходилось изобретать различные хитроумные способы, но теперь нужно только выложить порцию на тарелку и отправить в печку на две минуты!

2. Прибор позволяет тратить меньше времени на приготовление, размораживание и разогрев. А это делает человека более свободным, дает возможность потратить время на отдых или иные интересные занятия.

3. Современные печи стремятся быть все более функциональными. Они уже конкурируют с духовками, ростерами и пароварками, так как дают возможность выпекать при нужной температуре (режим конвекции), жарить на двух грилях (сверху и снизу), пропаривать. Все чаще можно встретить СВЧ с функцией хлебопечки для домашнего приготовления ароматного белого или бородинского. Комбинации обладают особым преимуществом, так как совместное действие разных способов обработки ускоряет процесс, повышает его качество.

4. Микроволновые печи, даже с большим набором функций, имеют элементарное управление, освоить которое может кто угодно. Но и его можно упростить, для чего создаются автоматические программы, в них уже учтены все необходимые настройки, пользователю нужно задать один или два параметра, например, вес порции и тип продукта. Нужный режим работы и продолжительность цикла расчитываются прибором автоматически.

Для более точного определения степени разогрева, разморозки или готовки применяют сенсоры — датчики, которые оценивают реальное состояние продукта и через электронную систему управляют продолжительностью цикла.

Споры о пользе и вреде могут вестись бесконечно, но те, кто уже обзавелся микроволновкой, несомненно, оценили преимущества этого достижения технической мысли и научились с толком применять его в своей жизни.

БУРЯ В СТАКАНЕ

Многие новые для человечества товары начинались с красивой или забавной легенды. Так случилось и с микроволновками. Уже тогда, в середине прошлого века, управленцы компаний понимали — ловко придуманная история привлекает внимание людей. Итак, что же они сочинили?

Дело было вечером, в лаборатории засиделся один человек, это был инженер Перси Спенсер. В то время он изучал поведение нового созданного им устройства для использования в радаре ПВО. Это был излучатель волн сверхвысокой частоты.

В промежутке между экспериментами Спенсер вспомнил о небольшой съестной заначке — батончике, лежавшем в его кармане, и стал нащупывать его рукой. Каково же было изумление нашего героя, когда вместо положенного брусочка, состоящего из орехов и шоколада, он обнаружил бесформенную массу, больше напоминавшую ореховую пасту для бутербродов. Что же случилось?

Нашего гения осенило — волны разогрели батончик, тем самым выведя его «из строя». Мощность СВЧ волн при этом составляла 10 кВт, это как минимум в 10 раз больше, чем в любой современной микроволновке! За кадром осталось только одно — отчего же не разогрелся и сам Спенсер?

Однако ему как раз было не до этого, инженеру стало интересно, а нельзя ли еще что-нибудь «раскочегарить» подобным образом? В дело пошли зерна кукурузы, их просто насыпали перед устройством, и, о чудо, они сами собой превратились в поп-корн — воздушную кукурузу. Говорят, что в тот день был проведен еще один опыт — с яйцом. Его можно назвать одновременно и удачным и неудачным, так как содержимое этого природного контейнера действительно нагрелось, но при этом раздался взрыв и горячие белок и желток разлетелись во все стороны!

Итак, всего через месяц после окончания Второй мировой войны в США был зарегистрирован патент на устройство для приготовления еды с помощью электромагнитного излучения. А спустя всего пару лет в продаже появились первые микроволновые печи.

МИРНЫЙ МАГНЕТРОН

У этого живописного рассказа есть один недостаток — это неправда. Инженер Перси Спенсер — действительно существовал, он работал в компании Raytheon, которая, как тогда, так и теперь, выполняет военные заказы правительства США. Спенсер был самородком, не имевшим высшего образования, но добившимся успеха исключительно благодаря природной одаренности, особому техническому таланту. На его счету числится более ста патентов на изобретения.

Спенсер занимался изучением волн высокой частоты и, безусловно, по публикациям и на собственном опыте узнал об их способности разогревать предметы, способные проводить электричество. Но практического применения эта информация не имела.

Эра микроволновок началась на одном из заседаний руководства компании. Обсуждался всего один вопрос — война заканчивалась и в обозримом будущем продавать военную технику будет просто некому (тогда о холодной войне еще никто не думал). Чтобы остаться на плаву, фирме требовалось перейти «на мирные рельсы», то есть освоить выпуск продукции, востребованной обычными покупателями. Вот тогда-то Спенсер и додумался, что энергия СВЧ может разогревать бутерброды, а не «засекать» немецкие и японские самолеты.

ЕСТЬ ИДЕЯ!

В чем состояла идея? Каждая печь будет оборудована магнетроном — приспособлением, генерирующим волны. Эти волны оказывают влияние только на молекулы воды (которые имеются во всех продуктах). Волны придают этим молекулам колебательные движения. А вибрация вызывает внутреннее трение, которое приводит к повышению температуры.

Еще один эффект — нагрев из-за внутреннего электрического сопротивления. Причиной этому — вихревые токи — токи Фуко, которые возникают из-за меняющегося воздействия электромагнитного поля.

ПРОБЛЕМЫ СВЧ-ВЕДЕНИЯ

Когда вопрос о создании микроволновки «перекочевал» в практическую плоскость, компания обратилась в Федеральную комиссию по связи США для выделения особой, специальной частоты. Связисты решили, что 2450 МГц — будет оптимально. Они не исходили из требований нового прибора, просто это была свободная частота, которая не использовалась ни радио- и телестанциями, ни в радиолокации. «Обретение» собственной частоты не упростило разработку печей, а только усложнило, так как длина волны составляла 12 см, то есть была в одних габаритах с внутренними размерами прибора. Проблема состояла в том, что частота не могла равномерно прогревать продукты из-за образования «стоячих» волн.

Надо сказать, что Перси Спенсер теперь работал не один, ему помогал инженер Марвин Бок. Именно он нашел решение. Марвин предложил подвесить к потолку камеры вращающийся пучок из металлических стержней. Он, словно венчик миксера, «размешивал» поле, делая его равномерным. Затем догадались устроить вращающийся поддон для продуктов, который и теперь имеется в большинстве микроволновок мира.

Еще одно решение до сих пор используется почти повсеместно (исключая несколько компаний) — это периодическое включение и отключение магнетрона. Зачем — спросите вы. Очень просто. Мощность СВЧ нельзя регулировать, но использовать ее по максимуму постоянно тоже не имеет смысла, ведь порции могут существенно отличаться, например, горсть кукурузы и цельная курица.

Если просто снизить напряжение, подаваемое на магнетрон, то волны не образуются. Спенсер додумался делать паузы в работе излучателя. Чем больше они, тем бережнее воздействие. Уровни мощности, те самые, что стоят в тех. характеристиках, просто указывают, сколько времени магнетрон работает, а сколько бездельничает. Например, при мощности 25% 75% времени уходит на «перекур». Микроволновки, вооруженные новой технологией, теперь могли размораживать, подогревать и готовить крошечные и огромные порции.

ГУЛЛИВЕР В СТРАНЕ ЛЮДЕЙ

Вернемся к пиару. Презентация первой в мире СВЧ-печи состоялась в 1947 году. Прямо скажу, в представленном агрегате мы с вами вряд ли бы признали привычную микроволновку. Детище Raytheon по габаритам смахивало скорее на холодильник — его высота была 1,7 м! А вес 340 кг! Именно поэтому демонстрировать первенца пригласили ослепительную блондинку гигантского роста, чтобы печка не казалась слишком уж громоздкой.

Обыватели новинку не оценили, эта штука с трубой для водяного охлаждения и непривычным напряжением 220 еще и стоила целых 3 тыс. долларов! А вот рестораторы, напротив, сразу поняли — прибор что надо. На разогрев каких-нибудь булок, сэндвичей и хот-догов уходили считанные минуты, обслуживание посетителей стало много оперативнее и проще.

ДА БУДЕТ БУМ

Теперь любой из нас знает как «должна» выглядеть настоящая микроволновка. Ее размеры и цена постепенно снижались до современных, но на это ушло почти 30 лет! Люди свыкались с мыслью, что греть их продукты будут волны, а не тепло. Но только в восьмидесятых доверие к уже не очень новому прибору сумело превратиться в реальный рост продаж, и микроволновка дома стала нормой.