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為什麼微波爐加熱食物,常常一邊很燙、一邊還是冷的?

文/Tr.Vivi 親子科學 | Vivi 老師

Tr.Vivi 親子科學・科學解答

因為微波在爐內不是平均分布的。 微波碰到金屬內壁後會反射,彼此重疊時會產生「干涉」,形成能量較強和較弱的位置。食物如果剛好待在不同區域,就可能一邊很熱、一邊還是冷的。

微波便當時,常常會遇到一個很奇怪的情況。

邊邊已經燙到不能碰,中間卻還是冷的;湯甚至開始冒煙,裡面的肉卻沒有完全熱透。

這和微波在爐子裡傳遞的方式有關。

微波到底是怎麼把食物加熱的?

微波是一種電磁波。

當微波進入含有水分的食物後,變化中的電場會讓水分子等帶有極性的分子不斷重新轉動方向,這種過程叫做「介電加熱」。

分子的運動增加後,能量逐漸轉成熱,所以食物的溫度會升高。

可以把它想成有人一直左右快速搖動一群原本排列好的小磁鐵,裡面的分子不停跟著轉動,最後能量就變成了熱。

為什麼同一盤食物會有熱點和冷點?

微波爐的內壁是金屬,微波打到內壁後會被反射回來。

這些來來回回的波彼此重疊時,會產生「干涉」。

有些位置的波會互相加強,能量比較強;有些位置則會互相抵消,能量比較弱。

當這種分布穩定下來時,可以形成類似「駐波」的現象。

所以微波爐裡其實不是每個位置都收到一樣多的微波能量。

如果食物一直固定在某個位置,能量較強的地方就會變成熱點,能量較弱的地方則可能形成冷點。

食物本身也會讓情況更複雜。

厚度、形狀、水分、鹽分,甚至冷凍和解凍的程度,都會影響微波被吸收的方式,所以同一份食物裡的升溫速度也可能不同。

那轉盤、攪拌和靜置有什麼用?

微波爐裡的轉盤,就是用來減少這種不均勻。

食物一直旋轉,就不會長時間停在同一個熱點或冷點,而是依序經過不同強度的微波區域,平均吸收能量。

攪拌也有類似效果,可以把已經很熱的部分和較冷的部分重新混合。

另外,微波停止之後讓食物靜置一小段時間,也有作用。

這時已經比較熱的地方會透過熱傳導,把熱慢慢傳到附近較冷的位置,讓整體溫度再均勻一些。

這也是為什麼有些微波食品會要求「加熱後靜置 1~2 分鐘」。

所以微波爐加熱不均勻,可以記住一個很有意思的波動概念:

微波在爐內反射、互相干涉,形成能量強弱不同的位置;轉盤讓食物不要一直待在同一個位置,攪拌和靜置則繼續把熱重新分配。

參考資料

  1. 衛生福利部食品藥物管理署|聽說食物微波後會產生毒素,而且還會殘留放射性物質,這是真的嗎?
  2. U.S. Food and Drug Administration|Microwave Ovens
  3. USDA Food Safety and Inspection Service|Cooking with Microwave Ovens
  4. University Physics Volume 2|The Electromagnetic Spectrum

本文由 Tr.Vivi 親子科學原創整理,引用請註明出處:Tr.Vivi 親子科學(trvivi.com)。

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