Το 1945, ένας Αμερικανός μηχανικός, ο Percy Le Spencer, εργάζονταν με εξαρτήματα ραντάρ στην εταιρία Raytheon και παρατήρησε ότι κάποιες καραμέλες που είχε στην τσέπη του έλιωσαν. Τα ραντάρ διακρίνουν τα αντικείμενα από την αναπήδηση των μικροκυμάτων από αυτά και ο Spencer κατάλαβε ότι ήταν αυτά τα μικροκύματα τα oποία θέρμαναν τις καραμέλες, καθώς και το σώμα του. Η Raytheon σύντομα συνειδητοποίησε την δυναμική της ανακάλυψης του Spencer και άρχισε να παράγει τους πρώτους φούρνους μικροκυμάτων. Τα Radaranges.
Αυτά τα πρώτα μηχανήματα ήταν αρκετά μεγάλα και ακριβά και δεν ήταν παρά το 1967, όταν η Amana, θυγατρική της Raytheon, έβγαλε στην παραγωγή τον πρώτο φούρνο μικροκυμάτων για οικιακή χρήση. Από τότε οι φούρνοι μικροκυμάτων έγιναν ευρέως διαθέσιμοι.
Ο φούρνος μικροκυμάτων χρησιμοποιεί ένα σωλήνα κενού αέρος, το ονομαζόμενο Magnetron, για να δημιουργήσει έντονα μικροκύματα στον θάλαμο μαγειρέματος. Αυτά τα μικροκύματα είναι ηλεκτρομαγνητικά κύματα με συχνότητα 2.45GHz, ή 2,450,000,000 κύκλους ανά δευτερόλεπτο.
Είναι όμοια με τα ραδιοφωνικά κύματα, εκτός του ότι έχουν μεγαλύτερη συχνότητα. Εξαιτίας αυτών των μικροκυμάτων, το ηλεκτρικό πεδίο σε οποιοδήποτε σημείο μέσα στον θάλαμο μαγειρέματος, δονείται μπρος και πίσω 2.45 δισεκατομμύρια φορές το δευτερόλεπτο. Αυτό σημαίνει ότι τα ηλεκτρικά φορτισμένα σωματίδια σε οποιοδήποτε σημείο στον θάλαμο μαγειρικής θα δονούνται και αυτά με την σειρά τους μπρος και πίσω 2.45 δισεκατομμύρια φορές το δευτερόλεπτο. Με την παρουσία της ακτινοβολίας των μικροκυμάτων, τα μόρια νερού (πολικά μόρια) βρίσκουν τους εαυτούς τους να στριφογυρίζουν μπροστά και πίσω αστραπιαία. Καθώς στριφογυρίζουν, τρίβονται μεταξύ τους και η τριβή αυτή τα θερμαίνει. Το νερό γίνεται θερμό και το θερμό νερό με την σειρά του μαγειρεύει τις τροφές.
Τροφές οι οποίες δεν περιέχουν νερό δεν ζεσταίνονται. Επίσης δεν ζεσταίνονται και τροφές στις οποίες τα μόρια νερού δεν δονούνται, όπως ο πάγος ή οι κατεψυγμένες τροφές.
Γι' αυτόν τον λόγο είναι δύσκολο να ξεπαγώσουμε κατεψυγμένες τροφές στον φούρνο μικροκυμάτων.
Δύσκολο αλλά όχι ακατόρθωτο, γιατί τα μόρια του νερού στις κατεψυγμένες τροφές, δεν περιβάλλονται όλα τέλεια μέσα σε κρυστάλλους πάγου. Όσο υπάρχουν λίγα σχετικά ευκίνητα μόρια νερού, ακόμα και οι κατεψυγμένες τροφές τελικά θα απορροφήσουν αρκετή ενέργεια μέχρι να λιώσουν.
Όταν αυτό συμβεί, οι τροφές μπορούν να μαγειρευτούν εύκολα. Φυσικά, η διαδικασία τήξης είναι συχνά πολύ ανομοιόμορφη, έτσι ώστε όταν βγάλουμε αυτές τις τροφές από τον φούρνο, είναι πολύ πιθανό να έχουν θερμές και ψυχρές περιοχές. Σε γενικές γραμμές, το να μαγειρεύουμε κατεψυγμένες τροφές στον φούρνο μικροκυμάτων, δεν είναι αρκετά καλή ιδέα, γιατί τα αποτελέσματα δεν θα είναι τόσο ικανοποιητικά.
Αυτά τα πρώτα μηχανήματα ήταν αρκετά μεγάλα και ακριβά και δεν ήταν παρά το 1967, όταν η Amana, θυγατρική της Raytheon, έβγαλε στην παραγωγή τον πρώτο φούρνο μικροκυμάτων για οικιακή χρήση. Από τότε οι φούρνοι μικροκυμάτων έγιναν ευρέως διαθέσιμοι.
Ο φούρνος μικροκυμάτων χρησιμοποιεί ένα σωλήνα κενού αέρος, το ονομαζόμενο Magnetron, για να δημιουργήσει έντονα μικροκύματα στον θάλαμο μαγειρέματος. Αυτά τα μικροκύματα είναι ηλεκτρομαγνητικά κύματα με συχνότητα 2.45GHz, ή 2,450,000,000 κύκλους ανά δευτερόλεπτο.
Είναι όμοια με τα ραδιοφωνικά κύματα, εκτός του ότι έχουν μεγαλύτερη συχνότητα. Εξαιτίας αυτών των μικροκυμάτων, το ηλεκτρικό πεδίο σε οποιοδήποτε σημείο μέσα στον θάλαμο μαγειρέματος, δονείται μπρος και πίσω 2.45 δισεκατομμύρια φορές το δευτερόλεπτο. Αυτό σημαίνει ότι τα ηλεκτρικά φορτισμένα σωματίδια σε οποιοδήποτε σημείο στον θάλαμο μαγειρικής θα δονούνται και αυτά με την σειρά τους μπρος και πίσω 2.45 δισεκατομμύρια φορές το δευτερόλεπτο. Με την παρουσία της ακτινοβολίας των μικροκυμάτων, τα μόρια νερού (πολικά μόρια) βρίσκουν τους εαυτούς τους να στριφογυρίζουν μπροστά και πίσω αστραπιαία. Καθώς στριφογυρίζουν, τρίβονται μεταξύ τους και η τριβή αυτή τα θερμαίνει. Το νερό γίνεται θερμό και το θερμό νερό με την σειρά του μαγειρεύει τις τροφές.
Τροφές οι οποίες δεν περιέχουν νερό δεν ζεσταίνονται. Επίσης δεν ζεσταίνονται και τροφές στις οποίες τα μόρια νερού δεν δονούνται, όπως ο πάγος ή οι κατεψυγμένες τροφές.
Γι' αυτόν τον λόγο είναι δύσκολο να ξεπαγώσουμε κατεψυγμένες τροφές στον φούρνο μικροκυμάτων.
Δύσκολο αλλά όχι ακατόρθωτο, γιατί τα μόρια του νερού στις κατεψυγμένες τροφές, δεν περιβάλλονται όλα τέλεια μέσα σε κρυστάλλους πάγου. Όσο υπάρχουν λίγα σχετικά ευκίνητα μόρια νερού, ακόμα και οι κατεψυγμένες τροφές τελικά θα απορροφήσουν αρκετή ενέργεια μέχρι να λιώσουν.
Όταν αυτό συμβεί, οι τροφές μπορούν να μαγειρευτούν εύκολα. Φυσικά, η διαδικασία τήξης είναι συχνά πολύ ανομοιόμορφη, έτσι ώστε όταν βγάλουμε αυτές τις τροφές από τον φούρνο, είναι πολύ πιθανό να έχουν θερμές και ψυχρές περιοχές. Σε γενικές γραμμές, το να μαγειρεύουμε κατεψυγμένες τροφές στον φούρνο μικροκυμάτων, δεν είναι αρκετά καλή ιδέα, γιατί τα αποτελέσματα δεν θα είναι τόσο ικανοποιητικά.
XΡΗΣΗ ΤΩΝ ΜΙΚΡΟΚΥΜΑΤΩΝ ΣΤΗΝ ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΑ
Τα καρυκεύματα (τμήματα αρωματικών φυτών, όπως μπουμπούκια, άνθη, καρποί, ρίζες, σπόροι ή εκκρίματα) εκτίθενται σε μικροβιολογικούς πληθυσμούς, με αποτέλεσμα την μεταφορά των μικροβίων στα φαγητά. Όταν τέτοιου είδους τρόφιμα, φυλάσσονται σε περιβάλλον με υψηλή υγρασία και σε όχι καλά αεριζόμενους χώρους, διατρέχουν τον κίνδυνο επιμόλυνσής τους από βακτήρια, λόγω της παρουσίας εντόμων και μικρών ζωυφίων. Η σαλμονέλα είναι ένα τέτοιο παθογόνο βακτήριο (Eman 1995). Ο Farag, το 1995 βρήκε ότι το μικροβιακό φορτίο, κάποιον καρυκευμάτων, είναι ιδιαίτερα υψηλό της τάξης του 105 έως 108 μικροοργανισμούς/ gr.
Για την καταστροφή των βακτηρίων, χρησιμοποιείται η ακτινοβόληση των καρυκευμάτων με ακτίνες γ. Οι ακτίνες γ επιδρούν στο DNA των βακτηρίων, με αποτέλεσμα να προκαλούν την μείωσή τους έως και 90%. Το αρνητικό, με την μέθοδο αυτή, είναι η υποβάθμιση του προϊόντος λόγω αλλαγής στο άρωμα και στην γεύση. Έρευνα, που έγινε στο μαύρο πιπέρι, έδειξε ότι η ακτινοβόληση με ακτίνες γ, έχει σαν αποτέλεσμα την αλλαγή στη θέση του διπλού δεσμού στα τερπενικά συστατικά των αιθερίων ελαίων. Αυτό βέβαια έχει σαν αποτέλεσμα αλλαγές στη γεύση και στο άρωμα των καρυκευμάτων (Decareau 1985, Piggot και Othman 1993, Erman 1995, Antonelli 1998).
Mια άλλη μέθοδος είναι η χρήση του οξειδίου του αιθυλενίου, το οποίο όμως έχει απαγορευτεί από την Ε.Ο.Κ το 1999, επειδή είναι καρκινογεννές. Για αυτούς τους λόγους άρχισε η χρήση των μικροκυμάτων στην αποστείρωση των καρυκευμάτων. Οι μικροβιακοί πληθυσμοί περιέχουν υψηλό ποσοστό νερού, με αποτέλεσμα την θέρμανσή τους, κατά τη διάρκεια της ακτινοβόλησης με μικροκύματα, και τελικά το θάνατό τους. Η εταιρία Cannamela SpA αποστειρώνει με μικροκύματα πιπέρι, ρίγανη, βασιλικό και τσίλι. Οι συνθήκες είναι από 30 έως 80W/kg καρυκεύματος από 15 έως 20 min.
Για την καταστροφή των βακτηρίων, χρησιμοποιείται η ακτινοβόληση των καρυκευμάτων με ακτίνες γ. Οι ακτίνες γ επιδρούν στο DNA των βακτηρίων, με αποτέλεσμα να προκαλούν την μείωσή τους έως και 90%. Το αρνητικό, με την μέθοδο αυτή, είναι η υποβάθμιση του προϊόντος λόγω αλλαγής στο άρωμα και στην γεύση. Έρευνα, που έγινε στο μαύρο πιπέρι, έδειξε ότι η ακτινοβόληση με ακτίνες γ, έχει σαν αποτέλεσμα την αλλαγή στη θέση του διπλού δεσμού στα τερπενικά συστατικά των αιθερίων ελαίων. Αυτό βέβαια έχει σαν αποτέλεσμα αλλαγές στη γεύση και στο άρωμα των καρυκευμάτων (Decareau 1985, Piggot και Othman 1993, Erman 1995, Antonelli 1998).
Mια άλλη μέθοδος είναι η χρήση του οξειδίου του αιθυλενίου, το οποίο όμως έχει απαγορευτεί από την Ε.Ο.Κ το 1999, επειδή είναι καρκινογεννές. Για αυτούς τους λόγους άρχισε η χρήση των μικροκυμάτων στην αποστείρωση των καρυκευμάτων. Οι μικροβιακοί πληθυσμοί περιέχουν υψηλό ποσοστό νερού, με αποτέλεσμα την θέρμανσή τους, κατά τη διάρκεια της ακτινοβόλησης με μικροκύματα, και τελικά το θάνατό τους. Η εταιρία Cannamela SpA αποστειρώνει με μικροκύματα πιπέρι, ρίγανη, βασιλικό και τσίλι. Οι συνθήκες είναι από 30 έως 80W/kg καρυκεύματος από 15 έως 20 min.
Η Ασφάλεια των Μικροκυμάτων για τα Τρόφιμα
Αν και είναι λίγοι εκείνοι που αμφισβητούν την πρακτική τους αξία, οι καταναλωτές μερικές φορές ανησυχούν για την ασφάλεια των μικροκυμάτων και για τις επιπτώσεις τους στην διατροφική αξία των τροφίμων.
Οι περισσότερες εργασίες που δημοσιεύθηκαν αναφορικά με την διατροφική αξία των τροφίμων, που έτυχαν επεξεργασίας με συσκευές μικροκυμάτων, αναφέρουν ότι τα τρόφιμα που ετοιμάστηκαν με αυτόν τον τρόπο είναι τουλάχιστον το ίδιο θρεπτικά όσο και τα τρόφιμα που ετοιμάζονται με τον συμβατικούς τρόπους.
Οι περισσότερες από αυτές τις εργασίες επικεντρώνουν το ενδιαφέρον τους αναφορικά με την καταστροφή των βιταμινών και δείχνουν ότι το μαγείρεμα, όπως αυτό γίνεται στα μικροκύματα με περιορισμένη ποσότητα νερού και για μικρό χρονικό διάστημα, συντελεί στην μείωση των υδατοδιαλυτών βιταμινών και ιδιαίτερα της βιταμίνης C και της Θειαμίνης.
Το μαγείρεμα με μικροκύματα είναι προτιμότερο από το βράσιμο με νερό προκειμένου να ελαχιστοποιηθεί η εκχύλιση των υδατοδιαλυτών βιταμινών στο νερό της θέρμανσης. Οι πρωτεΐνες διατηρούνται γενικά καλύτερα στην επεξεργασία με μικροκύματα.
Επίσης, η έλλειψη του μαυρίσματος είναι μία οπτική απόδειξη ότι η θέρμανση, με μικροκύματα, είναι πιο ευγενής για το τρόφιμο. Αυτό σημαίνει επίσης ότι και οι βιταμίνες Α και Ε διατηρούνται καλύτερα από ότι στους κλασσικούς τρόπους μαγειρέματος.
Τα συμπεράσματα δικά σας!
Βιβλιογραφία
-Ι.Ν. Παπαδογιάννης, Β.Φ. Σαμανίδου ‘ Ενόργανη Χημική Ανάλυση’ Θεσσαλονίκη 2001
-Π.ΑΠ. Σίσκος, Δ.Π. Νικολέλη ‘ Αναλυτικές Μέθοδοι Διαχωρισμού’
-‘ Σημειώσεις Πειραματικής Οργανικής Χημείας – Α΄’ Α.Π.Θ. 1997
-Π.ΑΠ. Σίσκος, Δ.Π. Νικολέλη ‘ Αναλυτικές Μέθοδοι Διαχωρισμού’
-‘ Σημειώσεις Πειραματικής Οργανικής Χημείας – Α΄’ Α.Π.Θ. 1997
-John Mc Murry ‘ Οργανική Χημεία, τόμος ΙΙ’ Ηράκλειο 1999
-Ozer E.O., Can. J., J. Chem. Eng., 1996,74, 920-928.
-Eskilsson, G.S., Bjorklund, E., (Review), Analytical –Scale Microwave – Assisted Extraction, J. Chrom. A., 2000, 902, 227-250.
-Ozer E.O., Can. J., J. Chem. Eng., 1996,74, 920-928.
-Eskilsson, G.S., Bjorklund, E., (Review), Analytical –Scale Microwave – Assisted Extraction, J. Chrom. A., 2000, 902, 227-250.
-Eλληνική Δημοκρατία, Ανώτατο Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ιδρυμα Θεσσαλονίκης Διατμηματικό Πρόγραμμα Σπουδών Καινοτομικές Τεχνολογικές Εφαρμογές: Project ‘Το ζέσταμα φυτικών προϊόντων με μικροκύματα & οι επιπτώσεις στο χρωματισμός τους’.
