ไมโครเวฟ ทํามาจากวัสดุอะไร

การพัฒนาในช่วงต้น

การใช้ประโยชน์จากความถี่สูงคลื่นวิทยุเพื่อให้ความร้อนสารที่ได้ทำไปโดยการพัฒนาของหลอดสูญญากาศ เครื่องส่งสัญญาณวิทยุทั่ว 1920. 1930 โดยการประยุกต์ใช้คลื่นระยะสั้นเพื่อให้ความร้อนเนื้อเยื่อของมนุษย์มีการพัฒนาเข้าสู่การบำบัดทางการแพทย์ของdiathermy ที่1933 ชิคาโกของงานเวิลด์แฟร์ , Westinghouseแสดงให้เห็นถึงการปรุงอาหารของอาหารระหว่างสองแผ่นโลหะที่แนบมากับ 10 กิโลวัตต์ 60 MHz เอฟเอ็ม ส่งสัญญาณ [4]ทีมงาน Westinghouse ซึ่งนำโดย IF Mouromtseff พบว่าอาหารเช่นสเต็กและมันฝรั่งสามารถปรุงได้ในไม่กี่นาที

คำขอสิทธิบัตรของสหรัฐอเมริกาในปีพ. ศ. 2480 โดย Bell Laboratories ระบุว่า: [5]

สิ่งประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับระบบทำความร้อนสำหรับวัสดุอิเล็กทริกและวัตถุประสงค์ของการประดิษฐ์คือการให้ความร้อนแก่วัสดุดังกล่าวอย่างสม่ำเสมอและพร้อมกันอย่างมากตลอดทั้งมวล ... ดังนั้นจึงมีการเสนอให้ให้ความร้อนแก่วัสดุดังกล่าวพร้อมกันตลอดมวลโดยการสูญเสียอิเล็กทริกที่เกิดขึ้นในพวกมันเมื่อพวกมันอยู่ภายใต้สนามไฟฟ้าแรงสูงความถี่สูง

แต่ต่ำกว่าความถี่ร้อนอิเล็กทริกที่อธิบายไว้ในสิทธิบัตรดังกล่าวคือ (เหมือนเหนี่ยวนำความร้อน ) ความแม่เหล็กไฟฟ้าผลความร้อนผลมาจากสิ่งที่เรียกว่าอยู่ใกล้กับสนามผลกระทบที่มีอยู่ในโพรงแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับความยาวคลื่นของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า สิทธิบัตรนี้เสนอให้ความร้อนด้วยคลื่นความถี่วิทยุที่ 10 ถึง 20 เมกะเฮิรตซ์ (ความยาวคลื่น 30 ถึง 15 เมตรตามลำดับ) [6] การให้ความร้อนจากไมโครเวฟที่มีความยาวคลื่นเล็กเมื่อเทียบกับช่อง (เช่นเดียวกับเตาไมโครเวฟสมัยใหม่) เกิดจากผลกระทบ "สนามไกล" อันเนื่องมาจากการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าแบบคลาสสิกที่อธิบายการแพร่กระจายแสงอย่างอิสระและไมโครเวฟได้ไกลอย่างเหมาะสม จากแหล่งที่มา อย่างไรก็ตามเอฟเฟกต์ความร้อนหลักของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าทุกประเภทที่ความถี่วิทยุและไมโครเวฟเกิดขึ้นจากเอฟเฟกต์ความร้อนอิเล็กทริกเนื่องจากโมเลกุลโพลาไรซ์ได้รับผลกระทบจากสนามไฟฟ้าสลับอย่างรวดเร็ว

ช่องแมกนีตรอน

แมกโพรงพัฒนาโดย จอห์นแรนดัลและ แฮร์รี่ Bootในปี 1940 ที่ มหาวิทยาลัยเบอร์มิงแฮมประเทศอังกฤษ

การประดิษฐ์โพรงแมกนีตรอนทำให้สามารถผลิตคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นเล็กพอ( ไมโครเวฟ ) ได้ แมกเป็นส่วนประกอบที่สำคัญในการพัฒนาของความยาวคลื่นสั้นเรดาร์ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง [7]ในปี พ.ศ. 2480-2483 แมกนีตรอนแบบหลายช่องถูกสร้างขึ้นโดยเซอร์จอห์นเทอร์ตันแรนดอลนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษและเพื่อนร่วมงานสำหรับการติดตั้งเรดาร์ทางทหารของอังกฤษและอเมริกาในสงครามโลกครั้งที่สอง [8]จำเป็นต้องมีเครื่องกำเนิดไมโครเวฟที่ใช้พลังงานสูงกว่าซึ่งทำงานในช่วงความยาวคลื่นที่สั้นกว่าและในปีพ. ศ. 2483 ที่มหาวิทยาลัยเบอร์มิงแฮมในอังกฤษ Randall และHarry Boot ได้ผลิตเครื่องต้นแบบที่ใช้งานได้ [9]พวกเขาคิดค้นวาล์วที่สามารถผลิตพลังงานคลื่นไมโครเวฟแบบพัลส์ที่ความยาวคลื่น 10 ซม. ซึ่งเป็นการค้นพบที่ไม่เคยมีมาก่อน [8]

เซอร์เฮนรีทิซาร์ดเดินทางไปสหรัฐอเมริกาในปลายเดือนกันยายน พ.ศ. 2483 เพื่อเสนอแมกนีตรอนเพื่อแลกกับความช่วยเหลือทางการเงินและอุตสาหกรรม (ดูภารกิจของทิซาร์ด ) [8]รุ่นต้นขนาด 6 กิโลวัตต์สร้างขึ้นในอังกฤษโดยห้องปฏิบัติการวิจัยของบริษัท เจเนอรัลอิเล็กทริกส์เวมบลีย์ลอนดอนมอบให้กับรัฐบาลสหรัฐในเดือนกันยายน พ.ศ. 2483 แมกนีตรอนได้รับการอธิบายโดยเจมส์ฟินนีย์แบ็กซ์เตอร์นักประวัติศาสตร์ชาวอเมริกันในภายหลังว่า "[t ] เขาบรรทุกสินค้าที่มีค่าที่สุดเท่าที่เคยมีมาถึงชายฝั่งของเรา ". [10]สัญญาเป็นรางวัลแก่Raytheonและ บริษัท อื่น ๆ สำหรับการผลิตแมกนีตรอนจำนวนมาก

การค้นพบ

เตาอบไมโครเวฟหลายแห่งในช่วงทศวรรษที่ 1980

ในปี 1945 ผลกระทบที่เกิดความร้อนของเตาไมโครเวฟลำแสงพลังงานสูงที่ถูกค้นพบโดยบังเอิญเพอร์ซี่สเปนเซอร์ , วิศวกรเรียนด้วยตัวเองอเมริกันจากฮาวเมน เขาทำงานโดยRaytheonในเวลานั้นเขาสังเกตเห็นว่าไมโครเวฟจากชุดเรดาร์ที่ใช้งานอยู่ที่เขาทำงานอยู่เริ่มละลายแท่งช็อกโกแลตที่เขามีอยู่ในกระเป๋าของเขา อาหารจานแรกที่ปรุงด้วยเตาไมโครเวฟของ Spencer โดยเจตนาคือข้าวโพดคั่วและอย่างที่สองคือไข่ซึ่งระเบิดต่อหน้าผู้ทดลองคนหนึ่ง [11] [12]

เพื่อตรวจสอบการค้นพบของเขา Spencer ได้สร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความหนาแน่นสูงโดยป้อนพลังงานไมโครเวฟจากแมกนีตรอนลงในกล่องโลหะที่มันไม่มีทางหลบหนีได้ เมื่อใส่อาหารในกล่องด้วยพลังงานไมโครเวฟอุณหภูมิของอาหารจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว เมื่อวันที่ 8 ตุลาคม พ.ศ. 2488 Raytheon ได้ยื่นคำขอสิทธิบัตรของสหรัฐอเมริกาสำหรับกระบวนการปรุงอาหารด้วยไมโครเวฟของ Spencer และในไม่ช้าเตาอบที่อุ่นอาหารโดยใช้พลังงานไมโครเวฟจากแมกนีตรอนก็ถูกวางไว้ในร้านอาหารในบอสตันเพื่อทำการทดสอบ [13]

อีกประการหนึ่งการค้นพบในช่วงต้นของเทคโนโลยีเตาอบไมโครเวฟโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษในปี 1950 ที่ใช้มันเพื่อฟื้นฟูcryogenicallyแช่แข็งแฮมสเตอร์ [14] [15] [16]

ความพร้อมในเชิงพาณิชย์

Raytheon RadaRange บนเรือ บรรทุกสินค้าพลังงานนิวเคลียร์NS Savannahซึ่งติดตั้งเมื่อประมาณปีพ. ศ. 2504

ในปีพ. ศ. 2490 Raytheon ได้สร้าง "Radarange" ซึ่งเป็นเตาอบไมโครเวฟเครื่องแรกที่วางจำหน่ายทั่วไป [17]มันสูงเกือบ 1.8 เมตร (5 ฟุต 11 นิ้ว) หนัก 340 กิโลกรัม (750 ปอนด์) และราคาประมาณ 5,000 ดอลลาร์สหรัฐ (58,000 ดอลลาร์ในปี 2020 ดอลลาร์) ต่อชิ้น มันใช้พลังงาน 3 กิโลวัตต์ซึ่งมากกว่าเตาอบไมโครเวฟในปัจจุบันประมาณสามเท่าและระบายความร้อนด้วยน้ำ ชื่อนี้เป็นผลงานที่ชนะในการประกวดของพนักงาน [18]ต้น Radarange ถูกติดตั้ง (และยังคงอยู่) ในครัวของพลังงานนิวเคลียร์ผู้โดยสาร / ขนส่งสินค้าเรือNSสะวันนา โมเดลเชิงพาณิชย์รุ่นแรกที่เปิดตัวในปี 2497 ใช้พลังงาน 1.6 กิโลวัตต์และขายในราคา 2,000 ดอลลาร์สหรัฐถึง 3,000 ดอลลาร์สหรัฐ (19,000 ดอลลาร์ถึง 29,000 ดอลลาร์ในปี 2563 ดอลลาร์) Raytheon อนุญาตให้ใช้เทคโนโลยีของบริษัทTappan Stove แห่งMansfield รัฐโอไฮโอในปี 2495 [19]ภายใต้สัญญากับ Whirlpool, Westinghouse และผู้ผลิตเครื่องใช้ไฟฟ้ารายใหญ่อื่น ๆ ที่ต้องการเพิ่มเตาไมโครเวฟที่เข้ากันกับสายการผลิตของเตาอบแบบเดิม Tappan ได้ผลิตรูปแบบต่างๆ - ในรุ่นประมาณปี 1955 ถึง 1960 เนื่องจากการบำรุงรักษา (บางยูนิตระบายความร้อนด้วยน้ำ) ข้อกำหนดในตัวและค่าใช้จ่าย (1,295 ดอลลาร์สหรัฐ (13,000 ดอลลาร์ในปี 2020 ดอลลาร์)) ยอดขายจึงมี จำกัด

Sharp Corporationของญี่ปุ่นเริ่มผลิตเตาอบไมโครเวฟในปี 2504 ระหว่างปีพ. ศ. 2507 ถึงปีพ. ศ. 2509 Sharp ได้เปิดตัวเตาอบไมโครเวฟเครื่องแรกที่มีจานหมุนซึ่งเป็นอีกทางเลือกหนึ่งในการส่งเสริมการอุ่นอาหารให้มากยิ่งขึ้น [20]ในปีพ. ศ. 2508 Raytheon ต้องการขยายเทคโนโลยี Radarange สู่ตลาดภายในบ้านได้เข้าซื้อกิจการAmanaเพื่อเพิ่มขีดความสามารถในการผลิต ในปีพ. ศ. 2510 พวกเขาได้เปิดตัวแบบบ้านยอดนิยมรุ่นแรกคือ Radarange ในราคา 495 ดอลลาร์สหรัฐ (4,000 ดอลลาร์ในปี 2563 ดอลลาร์) ซึ่งแตกต่างจากรุ่น Sharp เครื่องกวนโหมดขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ที่ด้านบนของช่องเตาอบจะหมุนเพื่อให้อาหารอยู่นิ่ง

ในช่วงทศวรรษที่ 1960 [ ระบุ ] Littonซื้อทรัพย์สิน Franklin Manufacturing ของStudebakerซึ่งผลิตแมกนีตรอนและสร้างและขายเตาอบไมโครเวฟที่คล้ายกับ Radarange Litton พัฒนารูปแบบใหม่ของเตาอบไมโครเวฟ: รูปทรงสั้นและกว้างซึ่งเป็นเรื่องธรรมดาในปัจจุบัน ฟีดแมกนีตรอนก็มีเอกลักษณ์เช่นกัน สิ่งนี้ส่งผลให้เตาอบสามารถอยู่รอดในสภาพที่ไม่มีโหลดนั่นคือเตาอบไมโครเวฟที่ว่างเปล่าซึ่งไม่มีอะไรมาดูดซับไมโครเวฟ เตาอบแบบใหม่ถูกนำไปแสดงที่งานแสดงสินค้าในชิคาโก[ ต้องการอ้างอิง ]และช่วยเริ่มการเติบโตอย่างรวดเร็วของตลาดเตาอบไมโครเวฟในบ้าน ปริมาณการขาย 40,000 หน่วยสำหรับอุตสาหกรรมในสหรัฐอเมริกาในปี 1970 เพิ่มขึ้นเป็นหนึ่งล้านเครื่องในปี 2518 การเจาะตลาดในญี่ปุ่นเร็วขึ้นเนื่องจากแมกนีตรอนที่ได้รับการออกแบบใหม่ที่มีราคาไม่แพง บริษัท อื่น ๆ อีกหลายแห่งเข้าร่วมในตลาดและในช่วงเวลาหนึ่งระบบส่วนใหญ่ถูกสร้างขึ้นโดยผู้รับเหมาด้านการป้องกันซึ่งคุ้นเคยกับแมกนีตรอนมากที่สุด Litton เป็นที่รู้จักกันดีในธุรกิจร้านอาหาร

ใช้ในที่อยู่อาศัย

ในขณะที่เป็นเรื่องแปลกในปัจจุบันผู้ผลิตเครื่องใช้ไฟฟ้ารายใหญ่นำเสนอช่วงไมโครเวฟแบบผสมผสานตลอดช่วงทศวรรษ 1970 ซึ่งเป็นความก้าวหน้าตามธรรมชาติของเทคโนโลยี ทั้ง Tappan และ General Electric เสนอหน่วยที่ดูเหมือนจะเป็นช่วงเตาด้านบน / เตาอบทั่วไป แต่รวมความสามารถของไมโครเวฟไว้ในช่องเตาอบแบบเดิม ช่วงดังกล่าวเป็นที่น่าสนใจสำหรับผู้บริโภคเนื่องจากทั้งพลังงานไมโครเวฟและองค์ประกอบความร้อนทั่วไปสามารถใช้พร้อมกันเพื่อเร่งความเร็วในการปรุงอาหารและไม่มีการสูญเสียพื้นที่บนเคาน์เตอร์ ข้อเสนอนี้เป็นที่น่าสนใจสำหรับผู้ผลิตเนื่องจากต้นทุนส่วนประกอบเพิ่มเติมสามารถดูดซับได้ดีกว่าเมื่อเทียบกับหน่วยเคาน์เตอร์ที่การกำหนดราคามีความอ่อนไหวต่อตลาดมากขึ้น

ภายในปีพ. ศ. 2515 Litton (Litton Atherton Division, Minneapolis) ได้เปิดตัวเตาอบไมโครเวฟใหม่สองตัวราคา 349 เหรียญและ 399 เหรียญเพื่อเข้าสู่ตลาดประมาณ 750 ล้านเหรียญภายในปี 2519 ตามที่ Robert I Bruder ประธานแผนก [21]ในขณะที่ราคายังคงสูง แต่ยังคงมีการเพิ่มคุณสมบัติใหม่ ๆ ในแบบบ้าน Amana เปิดตัวระบบละลายน้ำแข็งอัตโนมัติในปีพ. ศ. 2517 ในรุ่น RR-4D และเป็นรายแรกที่นำเสนอแผงควบคุมดิจิทัลที่ควบคุมด้วยไมโครโปรเซสเซอร์ในปีพ. ศ. 2518 โดยใช้รุ่น RR-6

2517 Radarange RR-4 . ในช่วงปลายทศวรรษ 1970 ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีทำให้ราคาลดลงอย่างรวดเร็ว มักเรียกกันว่า "เตาอบอิเล็กทรอนิกส์" ในปี 1960 ชื่อ "เตาไมโครเวฟ" ได้รับสกุลเงินในเวลาต่อมาและปัจจุบันเรียกกันอย่างไม่เป็นทางการว่า "ไมโครเวฟ"

ช่วงปลายทศวรรษ 1970 มีการระเบิดของรุ่นเคาน์เตอร์ราคาประหยัดจากผู้ผลิตรายใหญ่หลายราย

เดิมพบได้เฉพาะในงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่เตาไมโครเวฟกลายเป็นอุปกรณ์มาตรฐานของครัวที่อยู่อาศัยในประเทศที่พัฒนาแล้ว 2529 โดยประมาณ 25% ของครัวเรือนในสหรัฐอเมริกาเป็นเจ้าของเตาอบไมโครเวฟเพิ่มขึ้นจากประมาณ 1% ในปี 2514 [22]สำนักงานสถิติแรงงานสหรัฐรายงานว่ากว่า 90% ของครัวเรือนชาวอเมริกันเป็นเจ้าของเตาอบไมโครเวฟในปี 1997 [22] [23]ในออสเตรเลียการศึกษาวิจัยตลาดในปี 2008 พบว่า 95% ของห้องครัวมีเตาอบไมโครเวฟและ 83% ของพวกเขาถูกใช้ทุกวัน [24]ในแคนาดาครัวเรือนน้อยกว่า 5% มีเตาอบไมโครเวฟในปี 2522 แต่มากกว่า 88% ของครัวเรือนที่เป็นเจ้าของเตาอบไมโครเวฟในปี 2541 [25]ในฝรั่งเศส 40% ของครัวเรือนเป็นเจ้าของเตาอบไมโครเวฟในปี 2537 แต่นั้น จำนวนเพิ่มขึ้นเป็น 65% ภายในปี 2547 [26]

การรับเลี้ยงบุตรบุญธรรมช้าลงในประเทศที่พัฒนาน้อยกว่าเนื่องจากครัวเรือนที่มีรายได้แบบใช้แล้วทิ้งให้ความสนใจกับเครื่องใช้ในครัวเรือนที่สำคัญกว่าเช่นตู้เย็นและเตาอบ ตัวอย่างเช่นในอินเดียมีเพียงประมาณ 5% ของครัวเรือนที่เป็นเจ้าของเตาอบไมโครเวฟในปี 2013 ซึ่งเป็นเจ้าของตู้เย็น 31% [27]อย่างไรก็ตามเตาอบไมโครเวฟกำลังได้รับความนิยม ตัวอย่างเช่นในรัสเซียจำนวนครัวเรือนที่มีเตาอบไมโครเวฟเพิ่มขึ้นจากเกือบ 24% ในปี 2545 เป็นเกือบ 40% ในปี 2551 [28]เกือบสองเท่าของครัวเรือนในแอฟริกาใต้ที่เป็นเจ้าของเตาอบไมโครเวฟในปี 2551 (38.7%) เช่นเดียวกับใน พ.ศ. 2545 (19.8%) [28] การเป็นเจ้าของเตาอบไมโครเวฟในเวียดนามอยู่ที่ 16% ของครัวเรือนในปี 2551 เทียบกับการเป็นเจ้าของตู้เย็น 30% อัตรานี้เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญจากการเป็นเจ้าของเตาอบไมโครเวฟ 6.7% ในปี 2545 โดยมีเจ้าของตู้เย็น 14% ในปีนั้น [28]

เตาอบไมโครเวฟในครัวเรือนของผู้บริโภคมักมีกำลังไฟ 600 วัตต์ขึ้นไป (มี 1,000 หรือ 1200 วัตต์ในบางรุ่น) ขนาดของเตาไมโครเวฟที่ใช้ในครัวเรือนอาจแตกต่างกันไป แต่โดยปกติจะมีปริมาตรภายในประมาณ 20 ลิตร (1,200 ลูกบาศก์ฟุต 0.71 ลูกบาศก์ฟุต) และขนาดภายนอกประมาณ 45–60 ซม. (1 ฟุต 6 นิ้ว -2 ฟุต 0 นิ้ว) กว้าง , ลึก 35–40 ซม. (1 ฟุต 2 นิ้ว - 1 ฟุต 4 นิ้ว) และสูง 25–35 ซม. (9.8 นิ้ว - 1 ฟุต 1.8 นิ้ว)

ไมโครเวฟสามารถเป็นจานหมุนหรือพื้นเรียบได้ เตาจานหมุนประกอบด้วยจานแก้วหรือถาด แผ่นพื้นเรียบไม่รวมแผ่นดังนั้นจึงมีช่องแบนและกว้างกว่า [29] [30] [31]

ตามตำแหน่งและประเภทUS DOEจัดประเภทไว้ใน (1) เคาน์เตอร์หรือ (2) ตามช่วงและในตัว (เตาอบติดผนังสำหรับตู้หรือลิ้นชัก ) [29]

ไมโครเวฟแบบดั้งเดิมอาศัยพลังงานจากขดลวดแม่เหล็ก แต่รุ่นใหม่ ๆ จำนวนมากใช้พลังงานจากอินเวอร์เตอร์ ไมโครเวฟอินเวอร์เตอร์มีประโยชน์เพื่อให้ได้ผลลัพธ์การทำอาหารที่ดียิ่งขึ้นเนื่องจากให้พลังการปรุงอาหารที่ราบรื่น ไมโครเวฟแบบดั้งเดิมมีการตั้งค่าความร้อนเพียงสองแบบคือเปิดและปิด - แต่รุ่นอินเวอร์เตอร์สามารถรักษาอุณหภูมิที่ต่ำลงได้เป็นระยะเวลานานโดยไม่ต้องปิดและเปิดใหม่อีกครั้ง นอกเหนือจากความสามารถในการปรุงอาหารที่เหนือกว่าแล้วไมโครเวฟเหล่านี้มักจะประหยัดพลังงานมากกว่า [32] [31] [33]

ณ ปี 2020ส่วนใหญ่ของไมโครเวฟเคาน์เตอร์ ovens (ไม่คำนึงถึงแบรนด์) ที่ขายในสหรัฐอเมริกาได้รับการผลิตโดยกลุ่ม Midea [34]

การใช้พลังงาน

ในปี 2549 เตาอบไมโครเวฟทั่วไปใช้พลังงานมากกว่าในการใช้พลังงานสแตนด์บายตลอดเวลามากกว่าการอุ่นอาหาร [35]

การจำลองสนามไฟฟ้าภายในเตาอบไมโครเวฟสำหรับ 8 ns แรกของการทำงาน

แมกนีตรอนที่ถอดส่วนออก (ไม่แสดงแม่เหล็ก)

พื้นที่ด้านในของเตาอบไมโครเวฟและแผงควบคุม

เตาไมโครเวฟประกอบด้วย:

• แหล่งจ่ายไฟแรงดันสูงโดยทั่วไปคือหม้อแปลงธรรมดาหรือตัวแปลงพลังงานอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งส่งผ่านพลังงานไปยังแมกนีตรอน
• ตัวเก็บประจุแรงดันสูงที่เชื่อมต่อกับแมกนีตรอนหม้อแปลงและผ่านไดโอดไปยังแชสซี
• แมกโพรงซึ่งจะแปลงแรงดันสูงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานรังสีไมโครเวฟ
• วงจรควบคุมแมกนีตรอน (โดยปกติจะมีไมโครคอนโทรลเลอร์ )
• สั้นท่อนำคลื่น (เพื่อพลังงานไมโครเวฟคู่จากแมกนีตรอนเข้าไปในห้องปรุงอาหาร)
• แผ่นเสียงและ / หรือโลหะคลื่นแฟนคู่มือกวน
• แผงควบคุม

ในเตาอบส่วนใหญ่แมกนีตรอนจะขับเคลื่อนด้วยหม้อแปลงเชิงเส้นซึ่งสามารถเปิดหรือปิดได้อย่างสมบูรณ์เท่านั้น (GE Spacemaker รุ่นหนึ่งมีก๊อกสองตัวบนหม้อแปลงหลักสำหรับโหมดพลังงานสูงและต่ำ) โดยปกติแล้วการเลือกระดับพลังงานจะไม่ส่งผลต่อความเข้มของรังสีไมโครเวฟ แทนแมกนีตรอนกรณืและปิดทุกไม่กี่วินาทีดังนั้นการเปลี่ยนแปลงขนาดใหญ่รอบหน้าที่ รุ่นใหม่กว่าใช้แหล่งจ่ายไฟอินเวอร์เตอร์ที่ใช้การมอดูเลตความกว้างพัลส์เพื่อให้ความร้อนอย่างต่อเนื่องอย่างมีประสิทธิภาพที่การตั้งค่าพลังงานที่ลดลงเพื่อให้อาหารได้รับความร้อนอย่างสม่ำเสมอมากขึ้นในระดับพลังงานที่กำหนดและสามารถอุ่นได้เร็วขึ้นโดยไม่เสียหายจากความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอ [43] [32] [31] [33]

ความถี่ไมโครเวฟที่ใช้ในเตาไมโครเวฟจะถูกเลือกตามข้อ จำกัด ด้านกฎระเบียบและต้นทุน ประการแรกคือควรอยู่ในย่านความถี่อุตสาหกรรมวิทยาศาสตร์และการแพทย์ (ISM) ที่ตั้งไว้เพื่อวัตถุประสงค์ที่ไม่ได้รับอนุญาต สำหรับวัตถุประสงค์ในครัวเรือน 2.45 GHz มีข้อได้เปรียบมากกว่า 915 MHz ใน 915 MHz นั้นเป็นเพียงแถบความถี่ ISM ในบางประเทศ ( ITU ภูมิภาค 2) ในขณะที่ 2.45 GHz มีให้บริการทั่วโลก [ ต้องการข้อมูลอ้างอิง ]มีแถบ ISM เพิ่มเติมอีกสามแถบในความถี่ไมโครเวฟ แต่ไม่ได้ใช้สำหรับการปรุงอาหารด้วยไมโครเวฟ สองในนั้นมีศูนย์กลางอยู่ที่ 5.8 GHz และ 24.125 GHz แต่ไม่ได้ใช้สำหรับการปรุงอาหารด้วยไมโครเวฟเนื่องจากมีต้นทุนการผลิตไฟฟ้าที่สูงมากที่ความถี่เหล่านี้ [ ต้องการอ้างอิง ]แถบที่สามซึ่งมีศูนย์กลางอยู่ที่ 433.92 MHz เป็นย่านความถี่แคบที่ต้องใช้อุปกรณ์ราคาแพงเพื่อสร้างพลังงานที่เพียงพอโดยไม่สร้างสัญญาณรบกวนภายนอกวงและมีให้บริการในบางประเทศเท่านั้น [ ต้องการอ้างอิง ]

ห้องทำอาหารคล้ายกับกรงฟาราเดย์เพื่อป้องกันคลื่นไม่ให้ออกมาจากเตาอบ แม้ว่าจะไม่มีหน้าสัมผัสโลหะกับโลหะอย่างต่อเนื่องรอบ ๆ ขอบประตู แต่การเชื่อมต่อสำลักที่ขอบประตูจะทำหน้าที่เหมือนการสัมผัสระหว่างโลหะกับโลหะที่ความถี่ของไมโครเวฟเพื่อป้องกันการรั่วไหล ประตูเตาอบมักจะมีหน้าต่างเพื่อให้มองเห็นได้ง่ายโดยมีชั้นของตาข่ายนำไฟฟ้าอยู่ห่างจากแผงด้านนอกเพื่อรักษาการป้องกัน เนื่องจากขนาดของรูพรุนในตาข่ายน้อยกว่าความยาวคลื่นของไมโครเวฟมาก (12.2 ซม. สำหรับ 2.45 GHz ปกติ) รังสีไมโครเวฟจึงไม่สามารถผ่านประตูได้ในขณะที่แสงที่มองเห็นได้ (ที่มีความยาวคลื่นสั้นกว่ามาก) สามารถทำได้ [44]

แผงควบคุม

เตาอบไมโครเวฟสมัยใหม่ใช้ตัวจับเวลาแบบหน้าปัดแบบอนาล็อกหรือแผงควบคุมแบบดิจิตอลในการทำงาน แผงควบคุมมีจอแสดงผลLEDคริสตัลเหลวหรือเรืองแสงสูญญากาศปุ่มตัวเลขสำหรับเข้าสู่เวลาปรุงอาหารคุณสมบัติการเลือกระดับพลังงานและฟังก์ชันอื่น ๆ ที่เป็นไปได้เช่นการตั้งค่าการละลายน้ำแข็งและการตั้งค่าที่ตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้าสำหรับอาหารประเภทต่างๆเช่นเนื้อสัตว์ปลาไก่, ผัก, ผักแช่แข็ง , อาหารเย็นแช่แข็งและข้าวโพดคั่ว ในยุค 90 แบรนด์ต่างๆเช่น Panasonic และ GE เริ่มนำเสนอโมเดลที่มีหน้าจอข้อความแบบเลื่อนซึ่งแสดงคำแนะนำในการทำอาหาร

โดยทั่วไปการตั้งค่าพลังงานจะถูกนำไปใช้ไม่ใช่โดยการเปลี่ยนแปลงเอฟเฟกต์ แต่โดยการปิดและเปิดเครื่องซ้ำ ๆ การตั้งค่าสูงสุดจึงแสดงถึงพลังงานที่ต่อเนื่อง การละลายน้ำแข็งอาจแสดงถึงพลังงานเป็นเวลาสองวินาทีและไม่มีพลังงานเป็นเวลาห้าวินาที เพื่อแสดงว่าการปรุงอาหารเสร็จสมบูรณ์แล้วมักจะมีเสียงเตือนเช่นกระดิ่งหรือเสียงบี๊บและ / หรือ "สิ้นสุด" มักจะปรากฏบนจอแสดงผลของไมโครเวฟดิจิตอล

แผงควบคุมไมโครเวฟมักถูกมองว่าใช้งานไม่สะดวกและมักใช้เป็นตัวอย่างสำหรับการออกแบบส่วนต่อประสานกับผู้ใช้ [45]

รูปแบบและอุปกรณ์เสริม

เตาอบไมโครเวฟทั่วไปที่แตกต่างกันคือเตาไมโครเวฟแบบพาความร้อน มีไมโครเวฟเตาอบพาคือการรวมกันของไมโครเวฟเตาอบมาตรฐานและการพาความร้อนเตาอบ ช่วยให้อาหารสุกได้อย่างรวดเร็ว แต่ออกมาเป็นสีน้ำตาลหรือกรอบเช่นเดียวกับจากเตาอบแบบพาความร้อน เตาไมโครเวฟแบบพาความร้อนมีราคาแพงกว่าเตาไมโครเวฟทั่วไป เตาไมโครเวฟแบบพาความร้อนบางชนิดซึ่งมีองค์ประกอบความร้อนแบบสัมผัสสามารถก่อให้เกิดควันและกลิ่นไหม้ได้เนื่องจากอาหารที่กระเด็นออกมาจากการใช้ไมโครเวฟก่อนหน้านี้จะถูกเผาออกจากองค์ประกอบความร้อน เตาอบบางแห่งใช้ลมความเร็วสูง สิ่งเหล่านี้เรียกว่าเตาหลอมและได้รับการออกแบบมาเพื่อปรุงอาหารได้อย่างรวดเร็วในร้านอาหาร แต่มีราคาแพงและใช้พลังงานมากขึ้น

ในปี 2000 ผู้ผลิตบางรายเริ่มนำเสนอหลอดไฟฮาโลเจนแบบควอตซ์ กำลังสูงให้กับเตาอบไมโครเวฟแบบพาความร้อน[46]ทำการตลาดภายใต้ชื่อต่างๆเช่น "Speedcook", " Advantium ", "Lightwave" และ "Optimawave" เพื่อเน้นย้ำความสามารถในการปรุงอาหาร อย่างรวดเร็วและมีสีน้ำตาลที่ดี หลอดไฟให้ความร้อนแก่พื้นผิวอาหารด้วยรังสีอินฟราเรด (IR) พื้นผิวสีน้ำตาลเหมือนในเตาอบทั่วไป อาหารจะเป็นสีน้ำตาลในขณะที่ได้รับความร้อนจากรังสีไมโครเวฟและให้ความร้อนโดยการนำผ่านการสัมผัสกับอากาศร้อน พลังงาน IR ซึ่งส่งไปยังพื้นผิวด้านนอกของอาหารโดยหลอดไฟนั้นเพียงพอที่จะทำให้เกิดการคาราเมลเป็นสีน้ำตาลในอาหารซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยคาร์โบไฮเดรตและปฏิกิริยา Maillardในอาหารที่ประกอบด้วยโปรตีนเป็นหลัก ปฏิกิริยาเหล่านี้ในอาหารทำให้เกิดเนื้อสัมผัสและรสชาติใกล้เคียงกับที่คาดว่าจะได้รับจากการปรุงอาหารด้วยเตาอบทั่วไปแทนที่จะเป็นรสชาติที่ต้มและนึ่งที่ปรุงด้วยไมโครเวฟเท่านั้น

เพื่อที่จะช่วยเหลือการเกิดสีน้ำตาลบางครั้งถาดสีน้ำตาลอุปกรณ์เสริมที่ใช้มักจะประกอบด้วยแก้วหรือพอร์ซเลน มันทำให้กรอบอาหารโดยการออกซิไดซ์ชั้นบนจนมันกลายเป็นสีน้ำตาล [ ต้องการอ้างอิง ] เครื่องครัวพลาสติกธรรมดาไม่เหมาะสำหรับวัตถุประสงค์นี้เนื่องจากอาจละลายได้

อาหารเย็นแช่แข็งพายและถุงข้าวโพดคั่วไมโครเวฟมักมีตัวยึดที่ทำจากฟิล์มอลูมิเนียมบาง ๆในบรรจุภัณฑ์หรือรวมอยู่ในถาดกระดาษขนาดเล็ก ฟิล์มโลหะดูดซับพลังงานไมโครเวฟได้อย่างมีประสิทธิภาพและส่งผลให้เกิดความร้อนสูงและแผ่รังสีในอินฟราเรดโดยมุ่งเน้นการให้ความร้อนของน้ำมันสำหรับข้าวโพดคั่วหรือแม้แต่พื้นผิวที่เป็นสีน้ำตาลของอาหารแช่แข็ง หีบห่อหรือถาดทำความร้อนที่มีสารดูดซับได้รับการออกแบบมาสำหรับการใช้งานเพียงครั้งเดียวจากนั้นจะถูกทิ้งเป็นขยะ

นอกเหนือจากการใช้ในการอุ่นอาหารแล้วเตาไมโครเวฟยังใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อให้ความร้อนในกระบวนการทางอุตสาหกรรม เตาอบไมโครเวฟสำหรับแท่งพลาสติกอ่อนตัวก่อนการอัดขึ้นรูป

เตาไมโครเวฟผลิตความร้อนโดยตรงภายในอาหาร แต่แม้จะมีความเข้าใจผิดกันทั่วไปว่าอาหารที่ใช้ไมโครเวฟปรุงอาหารจากภายในสู่ภายนอกไมโครเวฟ 2.45 GHz สามารถแทรกซึมเข้าไปในอาหารส่วนใหญ่ได้ประมาณ 1 เซนติเมตร (0.39 นิ้ว) เท่านั้น ส่วนภายในของอาหารที่มีความหนาส่วนใหญ่จะถูกทำให้ร้อนโดยใช้ความร้อนจากด้านนอก 1 เซนติเมตร (0.39 นิ้ว) [47] [48]

ความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอในอาหารที่ใช้ไมโครเวฟอาจเป็นผลมาจากการกระจายพลังงานไมโครเวฟภายในเตาอบที่ไม่สม่ำเสมอและส่วนหนึ่งเป็นผลมาจากอัตราการดูดซึมพลังงานที่แตกต่างกันในส่วนต่างๆของอาหาร ปัญหาแรกจะลดลงด้วยเครื่องกวนซึ่งเป็นพัดลมชนิดหนึ่งที่สะท้อนพลังงานไมโครเวฟไปยังส่วนต่างๆของเตาอบขณะที่มันหมุนหรือโดยจานหมุนหรือม้าหมุนที่เปลี่ยนอาหาร อย่างไรก็ตามสแครชอาจยังคงทิ้งจุดไว้เช่นตรงกลางเตาอบซึ่งได้รับการกระจายพลังงานที่ไม่สม่ำเสมอ ตำแหน่งของจุดตายและจุดร้อนในเตาอบไมโครเวฟสามารถทำแผนที่ได้โดยวางกระดาษความร้อนชื้นลงในเตาอบ

เมื่อกระดาษที่อิ่มตัวน้ำถูกรังสีไมโครเวฟจะร้อนพอที่จะทำให้สีย้อมเข้มขึ้นซึ่งจะทำให้เห็นภาพของไมโครเวฟได้ หากสร้างกระดาษหลายชั้นในเตาอบโดยมีระยะห่างระหว่างกันเพียงพอก็สามารถสร้างแผนที่สามมิติได้ ใบเสร็จรับเงินของร้านค้าจำนวนมากจะพิมพ์ลงบนกระดาษความร้อนซึ่งช่วยให้สามารถทำที่บ้านได้อย่างง่ายดาย [49]

ปัญหาที่สองเกิดจากองค์ประกอบของอาหารและรูปทรงเรขาคณิตและต้องได้รับการแก้ไขโดยผู้ปรุงอาหารโดยการจัดเรียงอาหารเพื่อให้อาหารดูดซับพลังงานอย่างเท่าเทียมกันและทดสอบและป้องกันส่วนใดส่วนหนึ่งของอาหารที่ร้อนเกินไปเป็นระยะ ในวัสดุบางชนิดที่มีการนำความร้อนต่ำซึ่งค่าคงที่ของไดอิเล็กตริกจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิการให้ความร้อนด้วยไมโครเวฟอาจทำให้เกิดการระบายความร้อนในพื้นที่ได้ ภายใต้เงื่อนไขบางประการแก้วสามารถแสดงการระบายความร้อนในเตาอบไมโครเวฟจนถึงจุดหลอมละลาย [50]

เนื่องจากปรากฏการณ์นี้เตาไมโครเวฟที่ตั้งระดับพลังงานสูงเกินไปอาจทำให้ขอบของอาหารแช่แข็งสุกได้ในขณะที่ด้านในของอาหารยังคงแข็งตัว อีกกรณีหนึ่งของความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอสามารถสังเกตได้ในขนมอบที่มีผลเบอร์รี่ ในรายการเหล่านี้ผลเบอร์รี่จะดูดซับพลังงานได้มากกว่าขนมปังที่อบแห้งโดยรอบและไม่สามารถกระจายความร้อนได้เนื่องจากขนมปังมีการนำความร้อนต่ำ บ่อยครั้งสิ่งนี้ส่งผลให้ผลเบอร์รี่ร้อนเกินไปเมื่อเทียบกับอาหารที่เหลือ การตั้งค่าเตาอบแบบ "ละลายน้ำแข็ง" จะใช้ระดับพลังงานต่ำหรือปิดและเปิดซ้ำ ๆ - ออกแบบมาเพื่อให้มีเวลาในการระบายความร้อนภายในอาหารแช่แข็งจากบริเวณที่ดูดซับความร้อนได้ง่ายกว่าไปยังบริเวณที่ร้อนช้ากว่า ในเตาอบที่ติดตั้งจานหมุนความร้อนจะเกิดขึ้นได้มากขึ้นโดยการวางอาหารไว้ตรงกลางบนถาดจานหมุนแทนที่จะอยู่ตรงกลางเพราะจะส่งผลให้อาหารร้อนมากขึ้นตลอดเวลา [51]

มีเตาอบไมโครเวฟในท้องตลาดที่สามารถละลายน้ำแข็งได้เต็มกำลัง พวกเขาทำเช่นนี้โดยการใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าโหมด LSM การละลายน้ำแข็งแบบเต็มกำลัง LSM อาจให้ผลลัพธ์ที่เท่าเทียมกันมากกว่าการละลายน้ำแข็งอย่างช้าๆ [52]

ความร้อนของไมโครเวฟอาจทำให้เกิดความไม่สม่ำเสมอได้โดยเจตนาโดยการออกแบบ หีบห่อที่เข้าไมโครเวฟได้ (โดยเฉพาะพาย) อาจรวมถึงวัสดุที่มีเกล็ดเซรามิกหรืออลูมิเนียมซึ่งออกแบบมาเพื่อดูดซับไมโครเวฟและทำให้ร้อนขึ้นซึ่งจะช่วยในการอบหรือการเตรียมเปลือกโดยการฝากพลังงานไว้ที่ตื้นกว่าในบริเวณเหล่านี้ แผ่นเซรามิกที่ติดอยู่บนกระดาษแข็งจะอยู่ในตำแหน่งถัดจากอาหารและโดยทั่วไปจะมีสีสโมคกี้สีน้ำเงินหรือสีเทาซึ่งมักจะทำให้สามารถระบุตัวตนได้ง่าย ปลอกกระดาษแข็งที่มาพร้อมกับHot Pocketsซึ่งมีพื้นผิวสีเงินอยู่ด้านในเป็นตัวอย่างที่ดีของบรรจุภัณฑ์ดังกล่าว บรรจุภัณฑ์กระดาษแข็งแบบไมโครเวฟอาจมีแผ่นเซรามิกเหนือศีรษะซึ่งทำหน้าที่ในลักษณะเดียวกัน ระยะทางเทคนิคสำหรับแพทช์ไมโครเวฟดูดซับดังกล่าวเป็นsusceptor [53]

ผลกระทบต่ออาหารและสารอาหาร

การปรุงอาหารทุกรูปแบบจะลดปริมาณสารอาหารโดยรวมในอาหารโดยเฉพาะวิตามินที่ละลายในน้ำที่ พบได้ทั่วไปในผัก แต่ตัวแปรสำคัญคือปริมาณน้ำที่ใช้ในการปรุงอาหารปรุงนานแค่ไหนและอุณหภูมิเท่าใด [54] สารอาหารส่วนใหญ่สูญเสียไปจากการชะล้างลงในน้ำปรุงอาหารซึ่งมีแนวโน้มที่จะทำให้การปรุงอาหารด้วยไมโครเวฟมีประสิทธิภาพเนื่องจากต้องใช้เวลาในการปรุงอาหารที่สั้นลงและน้ำที่อุ่นอยู่ในอาหาร [54]เช่นเดียวกับวิธีการให้ความร้อนอื่น ๆ ไมโครเวฟจะแปลงวิตามินบี12จากรูปแบบที่ใช้งานไปเป็นแบบไม่ใช้งาน จำนวนการแปลงขึ้นอยู่กับอุณหภูมิที่ถึงและเวลาในการปรุงอาหาร อาหารต้มสูงสุดถึง 100 ° C (212 ° F) (จุดเดือดของน้ำ) ในขณะที่อาหาร microwaved จะได้รับภายในร้อนกว่านี้นำไปสู่การสลายเร็วขึ้นวิตามินบี12 [ ต้องการอ้างอิง ]อัตราการสูญเสียที่สูงขึ้นจะถูกชดเชยบางส่วนด้วยระยะเวลาในการปรุงอาหารที่สั้นลง [56]

ผักโขมยังคงมีโฟเลตเกือบทั้งหมดเมื่อปรุงในเตาอบไมโครเวฟ เมื่อต้มจะสูญเสียประมาณ 77% ซึ่งจะชะสารอาหารลงในน้ำปรุงอาหาร [54]เบคอนที่ปรุงด้วยเตาไมโครเวฟมีระดับของไนโตรซามีนต่ำกว่าเบคอนที่ปรุงตามอัตภาพอย่างมีนัยสำคัญ ผักนึ่งมักจะคงคุณค่าทางอาหารไว้เมื่อนำเข้าไมโครเวฟมากกว่าการปรุงบนเตา ลวกด้วยไมโครเวฟมีประสิทธิภาพมากกว่าการลวกด้วยน้ำต้ม 3-4 เท่าเพื่อรักษาวิตามินที่ละลายในน้ำโฟเลตไทอามินและไรโบฟลาวินยกเว้นวิตามินซีซึ่งจะหายไป 29% (เทียบกับ 16 % การสูญเสียด้วยการลวกน้ำเดือด) [57]

ประโยชน์และคุณสมบัติด้านความปลอดภัย

เตาอบไมโครเวฟทั้งหมดใช้ตัวตั้งเวลาปิดเตาอบเมื่อหมดเวลาปรุงอาหาร

เตาไมโครเวฟทำให้อาหารร้อนได้โดยไม่ต้องร้อน การถอดหม้อออกจากเตาเว้นเสียแต่ว่าจะเป็นเตาแม่เหล็กไฟฟ้าทิ้งไว้ซึ่งองค์ประกอบความร้อนหรือขาตั้งที่อาจเป็นอันตรายซึ่งจะยังคงร้อนอยู่ในบางครั้ง ในทำนองเดียวกันเมื่อนำหม้อตุ๋นออกจากเตาอบทั่วไปแขนของคน ๆ หนึ่งสัมผัสกับผนังที่ร้อนมากของเตาอบ เตาอบไมโครเวฟไม่ก่อให้เกิดปัญหานี้

อาหารและเครื่องครัวที่นำออกจากเตาไมโครเวฟแทบจะไม่ร้อนเกิน 100 ° C (212 ° F) เครื่องครัวที่ใช้ในเตาอบไมโครเวฟมักจะเย็นกว่าอาหารมากเนื่องจากเครื่องครัวนั้นโปร่งใสกับไมโครเวฟ ไมโครเวฟให้ความร้อนกับอาหารโดยตรงและเครื่องครัวจะร้อนโดยทางอ้อมจากอาหาร ในทางกลับกันอาหารและเครื่องครัวจากเตาอบธรรมดาจะมีอุณหภูมิเดียวกับส่วนที่เหลือของเตาอบ อุณหภูมิในการปรุงอาหารโดยทั่วไปคือ 180 ° C (356 ° F) นั่นหมายความว่าเตาธรรมดาและเตาอบอาจทำให้เกิดการไหม้ที่รุนแรงขึ้นได้

อุณหภูมิต่ำของการปรุงอาหาร (จุดเดือดของน้ำ) เป็นประโยชน์ด้านความปลอดภัยอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับการอบในเตาอบหรือทอดเพราะจะช่วยขจัดก่อตัวของ Tars และถ่านซึ่งเป็นสารก่อมะเร็ง [58]รังสีไมโครเวฟยังแทรกซึมได้ลึกกว่าความร้อนโดยตรงดังนั้นอาหารจึงได้รับความร้อนจากปริมาณน้ำภายในของมันเอง ในทางตรงกันข้ามความร้อนโดยตรงสามารถเผาพื้นผิวได้ในขณะที่ภายในยังเย็นอยู่ การอุ่นอาหารล่วงหน้าในเตาอบไมโครเวฟก่อนใส่ลงในตะแกรงหรือกระทะช่วยลดเวลาที่ต้องใช้ในการอุ่นอาหารและลดการก่อตัวของถ่านก่อมะเร็ง ซึ่งแตกต่างจากการทอดและการอบการใช้ไมโครเวฟไม่ก่อให้เกิดสารอะคริลาไมด์ในมันฝรั่ง[59]แต่แตกต่างจากการทอดแบบลึกคือประสิทธิภาพที่ จำกัด เพียงอย่างเดียวในการลดระดับไกลโคอัลคาลอยด์ (เช่นโซลานีน ) [60]พบอะคริลาไมด์ในผลิตภัณฑ์ไมโครเวฟอื่น ๆ เช่นข้าวโพดคั่ว

ใช้ทำความสะอาดฟองน้ำในครัว

การศึกษาได้ตรวจสอบการใช้เตาไมโครเวฟเพื่อทำความสะอาดฟองน้ำในประเทศที่ไม่ใช่โลหะซึ่งเปียกจนทั่ว การศึกษา 2006 พบว่า microwaving ฟองน้ำเปียกสองนาที (ที่ 1000 พลังงานวัตต์) เอาออก 99% ของโคลิฟอร์ม , E. coliและphages MS2 สปอร์ของบาซิลลัสซีรีอุสถูกฆ่าโดยการเผาด้วยไมโครเวฟ 4 นาที [61]

การศึกษาในปี 2017 ไม่ได้รับการยืนยันว่าเชื้อโรคประมาณ 60% ถูกฆ่า แต่ส่วนที่เหลือทำให้ฟองน้ำกลับมาเป็นอาณานิคมได้อย่างรวดเร็ว [62]

อุณหภูมิสูง

ความร้อนสูง

ข้าวโพดคั่วไหม้เกรียมโดยเปิดเตาไมโครเวฟทิ้งไว้นานเกินไป

น้ำและของเหลวที่เป็นเนื้อเดียวกันอื่น ๆสามารถทำให้ร้อนจัดได้[63] [64]เมื่ออุ่นในเตาไมโครเวฟในภาชนะที่มีพื้นผิวเรียบ นั่นคือของเหลวจะมีอุณหภูมิสูงกว่าจุดเดือดปกติเล็กน้อยโดยไม่มีฟองไอก่อตัวขึ้นภายในของเหลว กระบวนการต้มอาจเริ่มระเบิดได้เมื่อของเหลวถูกรบกวนเช่นเมื่อผู้ใช้ถือภาชนะเพื่อนำออกจากเตาอบหรือในขณะที่เติมส่วนผสมที่เป็นของแข็งเช่นครีมเทียมผงหรือน้ำตาล ซึ่งจะส่งผลในการต้มที่เกิดขึ้นเอง ( นิวเคลียส ) ซึ่งอาจจะมีความรุนแรงพอที่จะนําของเหลวเดือดจากภาชนะและก่อให้เกิดความรุนแรงลวก [65]

ภาชนะปิด

ภาชนะที่ปิดสนิทเช่นไข่สามารถระเบิดได้เมื่อถูกความร้อนในไมโครเวฟเตาอบเนื่องจากแรงกดดันที่เพิ่มขึ้นจากการอบไอน้ำ ไข่แดงสดที่ยังสมบูรณ์อยู่นอกเปลือกจะระเบิดเนื่องจากความร้อนสูงเกินไป โฟมพลาสติกฉนวนทุกประเภทโดยทั่วไปจะมีช่องอากาศปิดและโดยทั่วไปไม่แนะนำให้ใช้ในเตาอบไมโครเวฟเนื่องจากช่องอากาศจะระเบิดและโฟม (ซึ่งอาจเป็นพิษหากบริโภค) อาจละลายได้ พลาสติกบางชนิดไม่ปลอดภัยกับไมโครเวฟและพลาสติกบางชนิดจะดูดซับไมโครเวฟจนถึงจุดที่อาจร้อนจนเป็นอันตรายได้

ไฟไหม้

ผลิตภัณฑ์ที่ได้รับความร้อนเป็นเวลานานเกินไปสามารถลุกไหม้ได้ แม้ว่าสิ่งนี้จะมีอยู่ในการปรุงอาหารทุกรูปแบบ แต่การปรุงอาหารอย่างรวดเร็วและการใช้เตาไมโครเวฟโดยไม่ต้องดูแลก็ส่งผลให้เกิดอันตรายเพิ่มเติม

โลหะหรือวัตถุใดเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าอยู่ในไมโครเวฟเตาอบจะทำหน้าที่เป็นเสาอากาศในระดับหนึ่งส่งผลให้ไฟฟ้าในปัจจุบัน สิ่งนี้ทำให้วัตถุทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบความร้อน เอฟเฟกต์นี้จะแตกต่างกันไปตามรูปร่างและองค์ประกอบของวัตถุและบางครั้งก็ใช้ในการปรุงอาหาร

วัตถุใด ๆ ที่มีโลหะปลายแหลมสามารถสร้างส่วนโค้งไฟฟ้า (ประกายไฟ) ได้เมื่อเข้าไมโครเวฟ ซึ่งรวมถึงช้อนส้อมอลูมิเนียมฟอยล์ที่ยับยู่ยี่(แม้ว่าฟอยล์บางชนิดที่ใช้ในเตาไมโครเวฟจะปลอดภัยดูด้านล่าง) สายสัมพันธ์แบบบิดที่มีลวดโลหะที่จับลวดโลหะในถังหอยนางรมหรือโลหะเกือบทุกชนิดที่ประกอบขึ้นเป็นฟอยล์ที่นำไฟฟ้าได้ไม่ดีหรือ ลวดเส้นเล็กหรือเป็นรูปทรงแหลม [66]ส้อมเป็นตัวอย่างที่ดี: ซี่ของส้อมตอบสนองต่อสนามไฟฟ้าโดยการผลิตประจุไฟฟ้าที่มีความเข้มข้นสูงที่ปลาย สิ่งนี้มีผลเกินการสลายตัวของอิเล็กทริกของอากาศประมาณ 3 เมกะโวลต์ต่อเมตร (3 × 10 6 V / m) อากาศก่อตัวเป็นพลาสมาที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าซึ่งมองเห็นได้เป็นประกายไฟ จากนั้นพลาสม่าและซี่อาจก่อตัวเป็นวงนำไฟฟ้าซึ่งอาจเป็นเสาอากาศที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นส่งผลให้ประกายไฟมีชีวิตอยู่ได้นานขึ้น เมื่อเกิดการแตกตัวของอิเล็กทริกในอากาศโอโซนและไนโตรเจนออกไซด์บางส่วนจะเกิดขึ้นซึ่งทั้งสองอย่างนี้ไม่ดีต่อสุขภาพในปริมาณมาก

เตาอบไมโครเวฟพร้อมชั้นโลหะ

การไมโครเวฟวัตถุโลหะเรียบแต่ละชิ้นที่ไม่มีปลายแหลมเช่นช้อนหรือกระทะโลหะตื้นมักไม่ก่อให้เกิดประกายไฟ ตะแกรงโลหะหนาสามารถเป็นส่วนหนึ่งของการออกแบบตกแต่งภายในในเตาไมโครเวฟได้ (ดูภาพประกอบ) ในทำนองเดียวกันแผ่นผนังด้านในที่มีรูเจาะซึ่งช่วยให้แสงและอากาศเข้าไปในเตาอบและอนุญาตให้มองเห็นภายในผ่านประตูเตาอบทั้งหมดทำจากโลหะที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าที่ขึ้นรูปในรูปทรงที่ปลอดภัย

แผ่น DVD-R ที่ใช้ไมโครเวฟ แสดงผลของการปล่อยกระแสไฟฟ้าผ่านฟิล์มโลหะ

ผลของการกรองฟิล์มโลหะบางด้วยไมโครเวฟสามารถเห็นได้ชัดเจนบนCompact DiscหรือDVD (โดยเฉพาะอย่างยิ่งชนิดที่กดจากโรงงาน) ไมโครเวฟจะกระตุ้นให้เกิดกระแสไฟฟ้าในฟิล์มโลหะซึ่งร้อนขึ้นละลายพลาสติกในแผ่นดิสก์และทิ้งรอยแผลเป็นศูนย์กลางและแนวรัศมีที่มองเห็นได้ ในทำนองเดียวกันพอร์ซเลนที่มีฟิล์มโลหะบางสามารถถูกทำลายหรือเสียหายได้จากการเผาด้วยไมโครเวฟ อลูมิเนียมฟอยล์มีความหนาเพียงพอที่จะใช้ในเตาไมโครเวฟเพื่อเป็นเกราะป้องกันความร้อนของชิ้นส่วนอาหารหากฟอยล์ไม่บิดงอไม่ดี เมื่อมีรอยยับอลูมิเนียมฟอยล์มักไม่ปลอดภัยในไมโครเวฟเนื่องจากการใช้ฟอยล์ทำให้เกิดการโค้งงอและช่องว่างที่ทำให้เกิดประกายไฟ USDAแนะนำอลูมิเนียมฟอยล์ที่ใช้เป็นโล่อาหารบางส่วนในเตาอบไมโครเวฟปรุงอาหารปกไม่เกินหนึ่งในสี่ของวัตถุอาหารและถูกปรับให้เรียบอย่างระมัดระวังเพื่อขจัดอันตรายเกิดประกายไฟ [67]

อันตรายอีกประการหนึ่งคือการสั่นพ้องของท่อแมกนีตรอนเอง ถ้าเตาไมโครเวฟทำงานโดยไม่มีวัตถุที่จะดูดซับรังสีคลื่นนิ่งจะก่อตัวขึ้น พลังงานจะสะท้อนกลับไปกลับมาระหว่างท่อและห้องปรุงอาหาร เพราะอาจทำให้หลอดทำงานหนักเกินไปและไหม้ได้ พลังสะท้อนสูงอาจทำให้เกิดการเกิดแมกนีตรอนซึ่งอาจส่งผลให้ฟิวส์ไฟหลักล้มเหลวแม้ว่าความสัมพันธ์เชิงสาเหตุดังกล่าวจะไม่สามารถสร้างได้โดยง่าย ดังนั้นอาหารที่ขาดน้ำหรืออาหารที่ห่อด้วยโลหะซึ่งไม่โค้งงอจึงเป็นปัญหาสำหรับสาเหตุที่มีน้ำหนักเกินโดยไม่จำเป็นต้องเป็นอันตรายจากไฟไหม้

อาหารบางชนิดเช่นองุ่นหากจัดอย่างเหมาะสมอาจทำให้เกิดอาร์กไฟฟ้าได้ [68]การรับประทานอาหารเป็นเวลานานมีความเสี่ยงคล้ายกับการเกิดจากแหล่งอื่นตามที่ระบุไว้ข้างต้น

วัตถุอื่น ๆ บางอย่างที่อาจทำให้เกิดประกายไฟ ได้แก่ เทอร์โมสพิมพ์พลาสติก / โฮโลแกรม (เช่นถ้วยแปลกใหม่ของStarbucks ) หรือถ้วยที่บุโลหะ หากสัมผัสโลหะเล็กน้อยเปลือกนอกทั้งหมดจะแตกออกจากวัตถุหรือหลอมละลาย [ ต้องการอ้างอิง ]

สนามไฟฟ้าสูงที่เกิดขึ้นภายในเตาอบไมโครเวฟมักจะแสดงได้โดยการวางเรดิโอมิเตอร์หรือหลอดนีออนเรืองแสงไว้ในห้องทำอาหารสร้างพลาสมาเรืองแสงภายในหลอดไฟแรงดันต่ำของอุปกรณ์

การสัมผัสไมโครเวฟโดยตรง

โดยทั่วไปไม่สามารถเปิดรับไมโครเวฟโดยตรงได้เนื่องจากไมโครเวฟที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดในเตาอบไมโครเวฟจะถูกกักไว้ในเตาอบโดยวัสดุที่ใช้สร้างเตาอบ นอกจากนี้เตาอบยังติดตั้งลูกโซ่นิรภัยซ้ำซ้อนซึ่งจะขจัดพลังงานออกจากแมกนีตรอนหากประตูเปิดอยู่ กลไกด้านความปลอดภัยนี้กำหนดโดยกฎข้อบังคับของรัฐบาลกลางของสหรัฐอเมริกา [69]การทดสอบแสดงให้เห็นว่าการ จำกัด ไมโครเวฟในเตาอบที่มีขายตามท้องตลาดมีความเป็นสากลมากจนทำให้ไม่จำเป็นต้องทำการทดสอบตามปกติ [70]ตามที่ศูนย์อุปกรณ์และสุขภาพทางรังสีวิทยาขององค์การอาหารและยาของสหรัฐอเมริการะบุว่ามาตรฐานของรัฐบาลกลางของสหรัฐอเมริกา จำกัด ปริมาณไมโครเวฟที่สามารถรั่วไหลออกจากเตาอบตลอดอายุการใช้งานได้ถึง 5 มิลลิวัตต์ของการแผ่รังสีไมโครเวฟต่อตารางเซนติเมตรโดยประมาณ5 ซม. (2 นิ้ว) จากพื้นผิวของเตาอบ [71]ซึ่งต่ำกว่าระดับการสัมผัสในปัจจุบันซึ่งถือว่าเป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์ [72]

รังสีที่เกิดจากเตาไมโครเวฟไม่ทำให้เกิดไอออน ดังนั้นจึงไม่มีความเสี่ยงมะเร็งที่เกี่ยวข้องกับรังสีไอออไนซ์เช่นรังสีเอกซ์และอนุภาคพลังงานสูง การศึกษาสัตว์ฟันแทะในระยะยาวเพื่อประเมินความเสี่ยงมะเร็งยังไม่สามารถระบุความเป็นสารก่อมะเร็งใด ๆ จากรังสีไมโครเวฟ2.45 GHzแม้ว่าจะมีระดับการสัมผัสเรื้อรัง (เช่นช่วงชีวิตที่มาก) ซึ่งมีขนาดใหญ่กว่าที่มนุษย์มักจะพบได้จากเตาอบที่มีการรั่วไหล [73] [74]อย่างไรก็ตามเมื่อเปิดประตูเตาอบรังสีอาจทำให้เกิดความเสียหายจากการให้ความร้อน เตาอบไมโครเวฟขายพร้อมลูกโซ่ป้องกันดังนั้นจึงไม่สามารถทำงานได้เมื่อประตูเปิดอยู่หรือล็อคไม่ถูกต้อง

ไมโครเวฟที่สร้างขึ้นในเตาไมโครเวฟจะไม่มีอยู่เมื่อปิดไฟฟ้า พวกเขาจะไม่หลงเหลืออยู่ในอาหารเมื่อปิดเครื่องมีมากกว่าแสงจากหลอดไฟฟ้าที่ยังคงอยู่ในผนังและการตกแต่งของห้องเมื่อปิดหลอดไฟ พวกเขาไม่ทำให้อาหารหรือเตาอบมีกัมมันตภาพรังสี ในทางตรงกันข้ามกับการทำอาหารแบบเดิมเนื้อหาทางโภชนาการของอาหารบางอย่างอาจมีการเปลี่ยนแปลงที่แตกต่างกัน แต่โดยทั่วไปในทางบวกโดยการรักษาแร่ธาตุอาหารมากขึ้น - ดูด้านบน ไม่มีข้อบ่งชี้ถึงปัญหาสุขภาพที่เป็นอันตรายที่เกี่ยวข้องกับอาหารที่เข้าไมโครเวฟ [75]

อย่างไรก็ตามมีบางกรณีที่ผู้คนได้รับรังสีไมโครเวฟโดยตรงทั้งจากความผิดปกติของเครื่องใช้ไฟฟ้าหรือการกระทำโดยเจตนา [76] [77]ผลกระทบโดยทั่วไปของการสัมผัสนี้จะเป็นการเผาผลาญทางกายภาพต่อร่างกายเนื่องจากเนื้อเยื่อของมนุษย์โดยเฉพาะชั้นไขมันและชั้นกล้ามเนื้อชั้นนอกมีองค์ประกอบคล้ายกับอาหารบางชนิดที่มักปรุงในเตาไมโครเวฟและประสบการณ์ที่คล้ายคลึงกัน ผลกระทบความร้อนอิเล็กทริกเมื่อสัมผัสกับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าไมโครเวฟ

การสัมผัสสารเคมี

การใช้พลาสติกที่ไม่มีเครื่องหมายสำหรับการปรุงอาหารด้วยไมโครเวฟทำให้เกิดปัญหาพลาสติไซเซอร์รั่วไหลลงในอาหาร[78]หรือพลาสติกที่ทำปฏิกิริยาทางเคมีกับพลังงานไมโครเวฟโดยผลพลอยได้ที่ชะลงไปในอาหาร[79]แนะนำว่าแม้แต่ภาชนะพลาสติกที่มีเครื่องหมาย "ไมโครเวฟ" "อาจยังคงชะเอาผลพลอยได้จากพลาสติกลงในอาหาร

พลาสติกที่ได้รับความสนใจมากที่สุดคือบิสฟีนอล (BPA) และphthalates , [78]แม้ว่ามันจะยังไม่ชัดเจนว่าชิ้นส่วนพลาสติกอื่น ๆ นำเสนอความเสี่ยงที่เป็นพิษ ปัญหาอื่น ๆ ได้แก่ การละลายและการติดไฟ ประเด็นที่ถูกกล่าวหาว่าปล่อยไดออกซินลงในอาหารถูกยกเลิก[78]เนื่องจากเจตนาทำให้ปลาเฮอริ่งแดงเบี่ยงเบนความสนใจจากปัญหาด้านความปลอดภัยที่แท้จริง

ภาชนะพลาสติกและห่ออาหารในปัจจุบันบางชนิดได้รับการออกแบบมาเพื่อต้านทานรังสีจากไมโครเวฟโดยเฉพาะ ผลิตภัณฑ์อาจใช้คำว่า "ไมโครเวฟปลอดภัย" อาจมีสัญลักษณ์ไมโครเวฟ (คลื่นสามเส้นด้านบนอีกเส้นหนึ่ง) หรือเพียงแค่ให้คำแนะนำในการใช้เตาไมโครเวฟที่เหมาะสม สิ่งเหล่านี้เป็นข้อบ่งชี้ว่าผลิตภัณฑ์เหมาะสำหรับการไมโครเวฟเมื่อใช้ตามคำแนะนำที่ให้ไว้ [80]

ความร้อนไม่สม่ำเสมอ

เตาไมโครเวฟมักใช้ในการอุ่นอาหารที่เหลือและการปนเปื้อนของแบคทีเรียอาจไม่ถูกบีบอัดหากใช้เตาไมโครเวฟอย่างไม่เหมาะสม หากอุณหภูมิไม่ถึงที่ปลอดภัยอาจส่งผลให้เกิดการเจ็บป่วยจากอาหารได้เช่นเดียวกับวิธีการให้ความร้อนอื่น ๆ ในขณะที่เตาไมโครเวฟสามารถทำลายแบคทีเรียได้เช่นเดียวกับเตาอบทั่วไป แต่ก็สามารถปรุงอาหารได้อย่างรวดเร็วและอาจปรุงอาหารได้ไม่เท่ากันคล้ายกับการทอดหรือย่างซึ่งนำไปสู่ความเสี่ยงที่บางส่วนของอาหารจะไม่ถึงอุณหภูมิที่แนะนำ ดังนั้นจึงแนะนำให้ใช้ระยะเวลายืนหลังการปรุงอาหารเพื่อให้อุณหภูมิในอาหารเท่ากันรวมทั้งการใช้เครื่องวัดอุณหภูมิอาหารเพื่อตรวจสอบอุณหภูมิภายใน [81]

การรบกวน

เตาอบไมโครเวฟแม้ว่าจะได้รับการป้องกันเพื่อความปลอดภัย แต่ก็ยังปล่อยรังสีไมโครเวฟออกมาในระดับต่ำ สิ่งนี้ไม่เป็นอันตรายต่อมนุษย์ แต่บางครั้งอาจทำให้เกิดสัญญาณรบกวนWi-Fiและบลูทู ธและอุปกรณ์อื่น ๆ ที่สื่อสารบนคลื่นความถี่ 2.45 GHz โดยเฉพาะในระยะใกล้ [82]

ไมโครเวฟ สร้างมาเพื่ออะไร

คลื่นไมโครเวฟเกิดจากอะไร

ไมโครเวฟมีอะไรบ้าง

ไมโครเวฟเป็นพลังงานอะไร