كيف تقوم الموجات الدقيقة لفرن الميكروويف بتسخين الطعام؟ لماذا يُستخدم قرص دوار في معظم أفران الميكروويف؟ هل تطبخ موجات الميكروويف الطعام من الداخل؟ لماذا لا يُحمر فرن الميكروويف الطعام ( ويُكسِبُهُ النكهات المميزة للأطعمة المحمرة) كما تفعل أفران الغاز أو الكهرباء؟ لماذا يجب ألا تُسخّن كوبا من الماء في الميكروويف أبدًا ثم تضيف إليه ملعقة من مسحوق القهوة الفورية أو الكاكاو؟ لماذا يجب ألا تستخدم فرن ميكروويف أبدًا في إنضاج بيضة في قشرتها أو في إنضاج بيضة منزوعة القشر، ولكن لا يزال صفارها في مكانه على الرغم من ذلك؟ لماذا قد يكون تناول المعجنات التي تم تسخينها في الميكروويف خطيرًا؟

الجواب: موجات الميكروويف هي أحد أشكال الإشعاع الكهرومغناطيسي، مثلها في ذلك مثل الضوء المرئي، باستثناء أن موجات الميكروويف يكون طولها الموجي أطول بكثير من الضوء المرئي لا يعني «الإشعاع» في هذا السياق الإشعاع النووي؛ إذ تشير الكلمة إلى أن شيئًا ما يُشَع أو ينبعث). يمكن أن تخترق موجات الميكروويف معظم الأطعمة وتمتصها المياه الموجودة داخل الطعام. يُشكل جزيء الماء ثنائي قطب كهربائي»، وهو النظير الكهربائي للمغناطيس الذي يكون أحد طرفيه ذا شحنة موجبة والآخر ذا شحنة سالبة له «قطبان» ومِن ثَمَّ يكون «ثنائي القطب». يميل ثنائي القطب الكهربائي الموجود في أحد المجالات الكهربية إلى أن يصطف مع هذا المجال. يتذبذب المجال الكهربائي الموجود في شعاع موجات الميكروويف في الاتجاه والقوة وبذلك تكون جزيئات الماء في حالة تقلُّب مستمر في محاولة للحفاظ على هذا الاصطفاف.

تنتقل الطاقة من موجات الميكروويف إلى الجزيئات الموجودة في الأماكن المتقلبة حيث يكسر هذا التقلب الروابط بين الجزيئات. تصبح تلك الطاقة المنقولة طاقة حرارية في الماء، ومِن ثَمَّ تُسَخّنُه وتُسَخّنُ الطعام الذي يحتوي على الماء. لا يصبح الطعام أسخن من نقطة غليان الماء أبدا، على العكس من الطعام الذي يُطبخ في المواقد الغازية أو الكهربائية، وهو ما يمكن أن يُحيل لون سطح الطعام إلى اللون البني في ظل درجات حرارة أعلى بكثير، وذلك عن طريق تغيير طبيعة مادة أوكسي ميوجلوبين الموجودة في اللحوم؛ ولذلك، عادةً ما يُوصف اللحم الذي وضع في المايكروويف في كثير من الأحيان بأنه «طري ودون طعم»؛ لأنه يفتقر إلى النكهات والملمس السطحي المميز الذي يمكن أن توفّره أفران الغاز أو الأفران الكهربائية.

 ولأن موجات الميكروويف تخترق عينة الطعام بالكامل، يمكنها تسخين العينة بأكملها في وقت واحدٍ إذا كانت العينة صغيرة إلى حد ما، أو تسخين طبقتها الخارجية السميكة إذا كانت العينة كبيرة في الحالة الأخيرة، سيكون الوقت مطلوبًا لتوصيل الطاقة الحرارية إلى مركز العينة.

قد تكون الأجزاء الداخلية لشرائح البيتزا والمعجنات المحشوة بحلوى الجيلي (أو المربى) خطرة إذا سُخَّنَت في فرن الميكروويف وأُكِلَت على الفور؛ إذ إن الصلصة والجيلي يسخنان بسرعة أكبر بكثير من القشرة الخارجية؛ لأنهما يحتويان على الكثير من الماء. لذلك، عند إخراج الطعام من الميكروويف، قد لا تشعر بسخونة القشرة، بينما قد تكون الصلصة أو الجيلي ساخنة لدرجة أن بإمكانها حرق الفم من الداخل بسرعة.

يرسل جهاز دقيق يُسمَّى الماجنترون صمام مغناطيسي إليكتروني) موجات الميكروويف. عادةً ما تدور عينة الطعام الموضوعة على قرص دوار في حركة دائرية حتى تخترق أشعة الميكروويف كل جوانبها. استخدمت مروحة معدنية ذات شفرات مائلة في نماذج الأفران القديمة لتعكس الشعاع في نطاق واسع من الزوايا بحيث يمطر» الشعاع عينة الطعام دون هذا السيل من انعكاسات الأشعة أو دوران الطعام، توجد «بقع نشطة» (يسخن فيها الطعام بسرعة)، و«بقع خاملة» يسخن فيها الطعام ببطء فحسب( يمكن تسجيل نمط البقع النشطة والخاملة عن طريق وضع طبقات متماثلة من الجبن فوق أرضية الفرن مع إزالة القرص الدوار). تقع البقع النشطة في الأماكن التي يذوب فيها الجبن أولا ويُكوِّن فقاعات.

عندما يُسَخَّن الماء على موقد تقليدي بواسطة اللهب الذي يمتد بطول السطح السفلي للوعاء، تُبَشِّرُ الطاقة المنقولة من اللهب الماء ليُشكل فقاعات من بخار الماء في الشقوق الموجودة بطول السطح الداخلي السفلي للوعاء. هذه الشقوق ضرورية. ولكي تتشكل الفقاعة وينمو حجمها، لا بد أن تقاوم التوتر السطحي لجزيئات الماء (تميل الفقاعات إلى الاتحاد بعضها ببعض بسبب القوى الجاذبة التي فيما بينها. يكون لأي فقاعة صغيرة في المياه السائبة فرصة ضئيلة لمقاومة التوتر السطحي؛ وذلك لأن سطح الفقاعة الذي يلامس الماء يكون مقوّسًا بشدة. يعني هذا التقوس أن القوى الداخلية الناتجة من الماء كبيرة للغاية؛ ومِن ثَمَّ ستنهار الفقاعة على نفسها على الأرجح. ومع ذلك، إذا تكونت فقاعة صغيرة داخل أحد الشقوق، لا يكون سطحها الملامس للماء مقوسا بشدة؛ ومِن ثُمَّ لا تكون القوى الداخلية بهذه الحدة، فلا يصبح بإمكان الفُقَّاعة أن تظل موجودة فحسب، بل أن تنمو أيضًا مع تبخر المزيد من الماء للانضمام إليها. ومن ثُمَّ، فإن الشقوق الموجودة في السطح الداخلي السفلي للوعاء تُحَفِّز الغليان في عملية التسخين التقليدية. عندما يُسَخَّن الماء إلى درجة الغليان فوق شعلة من اللهب، يتم تغذية الماء بالطاقة الحرارية على سطحٍ يمكن أن تتشكل فيه فقاعات البخار لا يمكن أن يتجاوز الماء نقطة الغليان لأنه بمجرد وصوله إلى هذه النقطة، تبدأ الطاقة الحرارية بتحويل السائل إلى بخار لتشكيل الفقاعات.

 أما عندما يُسَخَّن الماء في فرن الميكروويف، فالعملية تكون مختلفة للغاية؛ لأن الطاقة الحرارية تُمتص في الماء السائب وليس على السطح. في الماء السائب، سيُسبب التوتر السطحي للماء انهيار أي فقاعة بخار في طريقها للتشكل؛ لذلك، لا يتغير الماء من الحالة السائلة إلى الحالة البخارية، ومع زيادة امتصاص الماء للطاقة الحرارية ترتفع درجة الحرارة فوق نقطة الغليان العادية، ويُقال حينئذٍ بأن الماء «فائق الحرارة». أخيرا، تبدأ فقاعات ا البخار في التشكُل على الرغم من التوتر السطحي الواقع على سطحها.

ومع ذلك، لنفترض أنك قمت بإخراج كوب من الماء الفائق الحرارة من فرن المايكروويف قبل أن تبدأ عملية إنتاج الفقاعات. بدون وجود الفقاعات، لن يكون هناك أي دليل على أن الماء ساخن إذا أفرغت ملعقة من المسحوق أو رقائق الثلج أو أي مادة أخرى ناعمة في هذه المياه الفائقة السخونة، فإن فُقاعات بخار الماء تتشكل فجأةً جميع الزوايا والشقوق الموجودة على سطح تلك المواد. يمكن حينها أن يتحول الماء إلى حالة الغليان بقوة شديدة، بحيث يُقذف الماء الشديد السخونة من الكوب من حين لآخر يُصاب أحد الأشخاص بحرق بسبب هذه العملية.

 على الأرجح ستنفجر البيضة أو صفار البيضة السليم أو أي إناء مغلق يحتوي على الماء في فرن الميكروويف. يُسَخَّنُ الماء حتى يصبح بخارًا ويندفع إلى الخارج فينفجر الإناء وينفتح. في بعض الأحيان لا تنفجر البيضة إلا حينما تهتز أثناء إخراجها من فرن الميكروويف، وعندئذ، لا تُحدِثُ فوضى كبيرة فحسب، بل إنها قد تصيب أحد الأشخاص بحروق، ربما على مستوى سطح العين. يمكن أن تحدث انفجارات أصغر تُسمى «ضربات الميكروويف» مع أطعمة مثل الفاصوليا الخضراء والفاصوليا البيضاء التي تحتوي على كميات صغيرة من الماء تحميها قشرة محكمة.

ولا شك أن عملية إنضاج حبوب الفشار حتى تنتفخ في الميكروويف يُعتبر ضمن الانفجارات؛ إذ إن الماء الموجود داخل كل حبة يتبخر فجأةً ويفجر الحبة دافعا بها إلى الخارج لتكون شكلا رقيقًا هشًا يليق بوجبة ليلية خفيفة. ومع ذلك، فمجرد إمطار حبوب الفشار بموجات الميكروويف لن يُنتج لنا حفنة كاملة من الفشار الناضج المنتفخ وذلك لأن كل حبة تحتوي على القليل من الماء. لإنضاج الفشار بسرعة أكبر، يحتوي الجزء السفلي من كيس الفشار على بطاقة تحتوي على مواد تمتص موجات الميكروويف بسهولة. تنقل البطاقة التي تسخن بسرعة كبيرة جدًّا الطاقة إلى الحبات التي تُلامسها حتى تنفجر؛ مما يؤدي إلى سقوط حبات أخرى على البطاقة تستمر هذه العملية حتى تنضج وتنتفخ معظم الحبات

يمثل فرن الميكروويف المُسَرَّب خطرًا واضحًا. (عادةً ما يحدث التسريب الأكثر شيوعا حول باب الفرن الذي ينخفض من كثرة الاستخدام) فلا يمكن لموجات الميكروويف أن تُسَخَّنَ أجزاءً من الجسم يجب ألا تتعرّض لذلك (كالعينين على سبيل المثال) فحسب، بل يمكن أن تتسبب في ضرر طويل المدى أيضًا.

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

شعبة الخطابة النسوية تطلق العام الدراسي الجديد في معهد الخطابة

صُنع في العراق.. تجربة العتبة العباسية المقدسة في إعادة الهوية المفقودة

قسم الشؤون الفكرية يعلن عن بدء التسجيل للدورة التمهيدية الحوزوية الإلكترونية

أثناء استقباله فريق مجلة (أثر).. سماحة السيد الصافي يؤكد دعم أي إبداع يسهم في تنويع طرائق إيصال المعلومة إلى المتلقي

المزيد

الآخبار الصحية

تحذير من "عدوى بكتيرية" تسبب نوبات قلبية

ماذا يحصل لجسمك عند التوقف عن استخدام الزيت في الطهي؟

الأمل في كبسولة.. "فيتامين شهير" يبطئ التقدم في العمر

اشتهاء أطعمة بشكل مفاجئ.. ناقوس خطر للسرطان ؟!

المزيد

الآخبار التكنلوجية

زلزال أفغانستان يحصد أكثر من ألف قتيل.. ويدمر آلاف المنازل !

ناجٍٍ وحيد من انزلاق أرضي.. دمّر قرية سودانية بأكملها !

نهر الفرات.. مورد مائي بين الندرة والتقاسم

ما السر وراء مشية إيلون ماسك الغريبة والسريعة ؟

المزيد

مواضيع ذات صلة

فراء الدب القطبي

طهي البيض المخفوق

سلق البيض

طهي الطعام على موقد أو فوق شعلة نار

طهي البيتزا

الماء المغلي

احتساء القهوة الساخنة، وتناول البيتزا الساخنة

المثلجات المصنوعة بالمنزل

إذابة الجليد المتراكم على الأرصفة باستخدام الملح

الأنماط التي يُشكلها الثلج الذائب

انفجار الأنابيب

تجمد بِرَك الماء والبحيرات