CUPTORUL CU MICROUNDE

5/12/2018 CUPTORUL CU MICROUNDE - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/cuptorul-cu-microunde-55a35a46df216 1/9

CUPTORUL CU MICROUNDE

Cuptorul cu microunde este una din cele mai mari invenţii ale secolului 20. Cuptorul cumicrounde este atât de popular deoarece mâncarea este gătită într -un timp foarte scurt. Estefoarte eficient pentru că el încălzeşte foarte bine mâncarea şi nu vasul.

Microundele sunt unde radio. Frecvenţa de unde radio cea mai utilizată este 5,5 GHz. Înaceastă frecvenţă undele radio au o proprietate interesantă: sunt absorbite de apă, grăsimi şizaharuri şi tot în această frecvenţă nu sunt absorbite de majoritatea plasticelor, sticlă sauceramică/porţelan.

Scurt istoric

În timpul celui de-al doilea război mondial, doi britanici au inventat magnetronul, un tubcapabil să producă microunde, care ulterior a fost utilizat la sistemul de detectare prin radar aavioanelor naziste.

Cuptor cu micorunde modern

Un alt britanic, Percy, a descoperit că undele generate de radar au topit o bucata deciocolată pe care o avea în buzunar. Când a încercat apoi să vadă ce se întâmpla cu un ou, adescoperit că microundele generau o creştere extrem de rapidă a temperaturii în interiorulacestuia. Percy era angajatul companiei Raytheon, producător de aparatură militara, companiecare a lansat în 1954 primul cuptor cu microunde comercial, denumit Radarange. Greutatea unuiastfel de cuptor era de aproximativ 340 de kilograme şi avea un volum apropiat de cel al unuifrigider. Preţul era şi el mare - intre două şi trei mii de dolari.

Cuptorul cu microunde a fost iniţial utilizat de restaurante şi de liniile aeriene. El a pătrunsîn bucătăriile oamenilor în 1967, când avea şi un preţ mult mai rezonabil de 500 de dolari. Foarterepede au apărut şi reclamaţiile: carnea nu se rumenea, cartofii prăjiţi erau moi şi albi ca laptele.

În anii `80 vânzările la cuptoarele cu microunde au explodat. Japonezii erau cu multînaintea europenilor. Înainte de 1976, 17% din gospodăriile japoneze dispuneau deja de uncuptor cu microunde.



Treptat, cuptorul cu microunde a f ost perfecţionat, astfel încât, în anul 1997, Whirlpool afost prima companie care a introdus funcţia Crisp, de rumenire. Astăzi poţi găti la cuptorul cumicrounde prajituri, produse de patiserie, spaghete, cozonac, şi asta în numai câteva minute.

Principii generale ale cuptorului cu microunde

Energia microundelor a fost folosită în procesele industriale de foarte mulţi ani. Folosireaacestora în locul surselor conveţionale de căldură s-a produs datorită mai multor avantaje cum ar fi:

- încălzirea rapidă în profunzime

- economisire de energie şi de timp şi îmbunătăţirea calitaţii

În primii ani de studii asupra încălzirii prin microunde, aceste avantaje au fost greu de justificat în raport cu preţul scăzut al încălzirii cu ajutorul derivaţilor petrolului. Toate acestea,

împreună cu reticenţa multor industrii de a schimba sistemele convenţionale existente, deşiadesea ineficiente şi depăşite, cu sisteme bazate pe microunde, a dus la o creştere lentă dar foarte bine documentată a acestei tehnologii.

Cele mai mari avantaje ale energiei microundelor asupra tehnologiei convenţionale au fost bine precizate de către Parkin (1979):

- o mai eficientă uscare, vis-a-vis de perioada de uscare, reducând costurile de producţie

- sistemul este mult mai compact decât sistemul convenţional

- energia este transferată într -un mod mult mai curat (fără poluare)

- se realizează afânarea materialului

- absorbţia energiei în mod selectiv de către constituenţi

- energia se disipă repede în volumul materialului

- se evită uscarea excesiva

- un cost relativ scăzut al întreţinerii.

Generatoare de microunde

Magnetronul este un oscilator de putere în microunde. El lucrează în regim continuu sau înimpulsuri. În radiaţie continuă poate debita puteri de microunde de ordinul 20KW cu randamentde 80%, iar în regim de impuls, puteri de megawati, întrucât puterea de vârf şi puterea mediecorespunde raportului între perioada de repetiţie şi durata impulsului. Banda de frecvenţe delucru este îngustă deoarece magnetronul utilizează cavităţi rezonante încorporate într-un anod



metalic masiv, de obicei din Cu. Între anod şi catod se aplică o tensiune continuă de ordinulmiilor de volţi.

Datorită cavităţilor rezonante prevăzute în anod, câmpul electromagnetic de microunde arela rezonanţă intensitate mare, astfel încât la obţinerea puterii de microunde prin frânarea

electronilor, contribuie atât interacţiunea îndelungată câmp electric-electron, cât şi intensitateamare a câmpului electric. Interacţiunea are loc în timp ce electronii se deplasează în jurulcatodului, în spaţiul anod-catod.

Magnetronul este un element esenţial în generarea energiei de microunde, el transformindfrecvenţa retelei de 50 Hz în înaltă frecvenţă 2,451GHz. Este un tub vidat de geometrie cilindricăavând 2 electrozi, anod şi catod. Anodul este realizat din cupru şi constă din mai multe cavităţicare formează circuite rezonante. Una din aceste cavităţi conţine o antenă care permiteextragerea energiei şi transmiterea ei în exterior. Catodul are în general formă elicoidală, esterealizat din wolfram, şi se incalzeste până la temperatura de 2000oK datorită aplicării uneitensiuni cuprinse între 5-10 V, şi în plus catodul este plasat la un potenţial negativ de tensiune,

între 6-10kV. Aceste magnetroane pot funcţiona în regim continuu sau în impulsuri, dând puteride ordinul zecilor de kw cu un randament de 70%.

Funcţionarea magnetronului se bazeaza pe transferul de energie pe care îl realizeazăelectronii în spaţiul de interacţiune. Electronii absorb energie de la sursa de tensiune anodică şi ocedează prin intermediul câmpului electric de înaltă frecvenţă cavitaţilor rezonante. Sub acţiuneacâmpului electric creat de tensiunea anodică şi a câmpului magnetic creat de magnet sauelectromagnet, electronii se pun în mişcare descriind traiectoria sub forma unor bucle succesivedenumite cicloide. Aceste ciclode sunt caracterizate printr-o viteza de translaţie şi o viteză derotaţie.

Electronii care se deplasează în sensul liniilor de câmp sunt frânaţi şi cedează o parte dinenergia lor cinetică. Electronii care se mişcă în sens contrar liniilor de câmp sunt acceleraţi şiabsorb energia de la câmpuri de înaltă frecvenţă. Pentru ca energia cedată de electroni să fie maimare decât energia primită şi magnetronul să funcţioneze cu un randament bun, trebuie ca pe deo parte să se mărească numarul de electroni frânaţi iar pe de altă parte să se micşoreze numărulde electroni acceleraţi. În afară de aceasta, trebuie ca timpul necesar în care electronii utili, adicăcei frânaţi, se deplasează de la o fantă la alta, să corespundă cu jumătate din perioada oscilaţiilor de înaltă frecvenţă, pentru ca astfel sî se găsească în dreptul fiecărei fante tot un câmp frânat.Elecronii frânaţi descriu bucle mai largi, rămânand mai mult timp în spaţiul de interacţiune şi,trecând prin faţa mai multor fante, ei cedează o cantitate de energie mai mare câmpului.

Influenţa hotărâtoare asupra performanţelor şi asupra fiabilităţii magnetronului o arecatodul, datorită caracteristicii sale de emisie electronică, emisie care se măsoară în [A/cm2]. Încazul magnetronului, eliberarea din metal a electronilor se produce prin emisie termoelectronică pe seama energiei termice furnizată de catodul încălzit, fenomen puternic dependent detemperatura şi de materialul catodului.

În magnetron doar o parte a căldurii catodului se produce datorită curentului de încălzire,cealaltă parte, destul de însemată provine de la electronii de fază nefavorabilă a căror energie



cinetică se transformă în caldură prin bombardarea regresivă, ciocnind neelastic catodul. Lamagnetroanele de tip radar, adică acele magnetroane care funcţionează în impulsuri, după oscurtă perioadă de încălzire, circuitul de filament este dereglat şi încălzirea este asigurată încontinuare de bombardamentul electronilor de fază nefavorabilă.

Pentru realizarea catozilor se utilizează sârmă de wolfram toriat, temperatura de lucrupentru acesta fiind de 1900-1950oK. Pentru wolfram toriat la temperatura de 1900oK densitateacurentului de saturaţie este de js=10[A/cm2]. Temperatura de topire a wolframului este 33700C.Creşterea temperaturii de lucru asigură o creştere rapidă a emisiei, dar cauzează în mod nedoritreducerea accentuată a duratei de viaţă a catodului. Alegând temperaturi de lucru mai joase,scăderea emisiei poate fi compensată prin mărirea suprafeţei de emisie, deci prin mărireadimensiunilor catodului. Catozii realizaţi din wolfram toriat au o emisivitate de aproximativ1000 de ori mai mare decât cei realizati din wolfram pur, la aceeaşi temperatură de funcţionare.Activarea catozilor din wolfram toriat se face în timpul vidării magnetronului după care se ţintimp de câteva ore la o temperatură de 210oK, timp în care emisia electronică creşte la valoareanominală.

La o creştere a temperaturi în intervalul 2400-2500oK corespunde o creştere de 2,6 ori aemisiei electronice în timp ce viteza de evaporare este de 5,8 ori mai mare. Pentru dimensionareacatozilor cu încălzire directă se recomandă pentru alegerea emisiei electronice 90% din valoareacurentului de saturaţie.

Pentru determinarea dimensiunilor radiale a lamelelor se pleacă de la considerentul că douălamele vecine trebuie să formeze o cavitate rezonantă asimilată din punct de vedere al repartiţieicâmpului electromagnetic cu o linie bifilară cu dielectric vid scurtcircuitată la un capăt şi având olungime electrică λ0/4 numită linie rezonantă un sfert de undă. Lungimea reală a cavităţiicorespunzătoare rezonanţei numită şi lungime geometrică, este mult mai mică decât sfertul de

undă. Gătitul la cuptorul cu microunde

Principiul de baza al tuturor cuptoarelor cu microunde este unul singur: raze de energiecare penetrează mâncarea până la o adâncime de 3,5-4 cm, de la margine către centru. Mâncarease găteşte rapid dar nu întotdeauna egal.

Descriere generală a cuptorului cu microunde



1. Sistem de închidere a uşii 2. Geam cuptor3. Orificii de ventilare4. Inel rotativ5. Platou rotativ6. Panou de control

Panoul de control



Vase potrivite pentru cuptorul cu microunde

Vasele cele mai potrivite pentru gătitul la microunde sunt vasele rotunde, care expoatează caracteristica microundelor de a penetra mâncarea dinspre exterior spre interior. Dacă se folosescvase pătrate sau dreptunghiulare, mâncarea din colţuri va fi gata mai repede decât cea din centru.

Pentru microunde, pot fi folosite vasele, castroanele din sticlă rezistentă la temperatură, detip Jena. Se pot utiliza şi vasele din ceramică sau porţelan dar acestea fiind mai groase, mâncareava avea nevoie de un timp mai îndelungat pentru a fi gata. Nu trebuie folosite în cuptorul cumicrounde articolele din bambus, hârtie, lemn sau răchită deoarece acestea pot lua foc. Nutrebuie folosite în cuptorul cu microunde vase sau ustensile din metal sau vase cu torţi, marginesau capac din metal, deoarece acestea ar putea defecta cuptorul, producându-se descărcărielectrice.



Tehnici de gătit la microunde

În cazul în care se doreşte decongelarea alimentelor, acestea se scot din ambalaj, înainte dea le introduce în cuptorul cu microunde. Ca să se folosească cuptorul cu microunde la întregulsău potenţial trebuie folosit şi "timpul de aşteptare". Timpul de aşteptare apare atunci când se

opreşte cuptorul sau se scoate mâncarea din cuptor. Acest lucru permite pătrunderea egală acăldurii sau completarea timpului de gătire cu ajutorul căldurii interne. În momentul în care sedoreşte ca mâncarea să fiarbă sau să fie gătită mai repede, se acoperă vasul cu un capac sau cu ofolie de plastic specială pentru microunde, dar fără a atinge mâncarea. Se lasă un loc care să permită aburului format în vas să iasă.

Argumente pro şi contra cuptorului cu microunde

Cuptorul cu microunde este un bun câştigat al civilizaţiei, dar are câteva inconveniente. Elfuncţionează pe principiul generării unor unde de înaltă frecvenţă, cel mai adesea de 2450 MHz,adică cu lungimi de unda de 12,2 cm, apropiate de undele scurte radio. Radiaţiile

electromagnetice ionizează particulele (provoacă o rotire extrem de rapida a dipolilor -moleculelor polarizate), generează căldură chiar în interiorul masei organice supusamicroundelor. Ele au acţiune fizică, biochimică şi fiziologică deosebită, producând ioni şi diverşiradicali liberi, care distrug viruşi şi bacterii (de exemplu Pseudomonas şi chiar şi pe cele mairezistente, Microbacterium), dar nu şi toxinele şi microtoxinele.

Dar microundele, deşi nu distrug total vitaminele, inactivează enzimele. Carnea animalelor recent sacrificate, mai ales de bovine este “cauciucată” şi cu gust fad. În decursul maturării(frăgezirii) cărnii, glicogelul se descompune treptat în acid lactic preluat de adenozin-tri-fosfat(ATP), care furnizează energia pentru contracţia musculară, apoi se transformă în actomiozină,apărând rigiditatea cadaverică specifică, în urma mai multor reacţii biochimice.

Prin iradierea sau supunerea la microunde a aminoacizilor, mai ales cei aromatici (cunucleu benzenic) şi metionina în soluţie apoasă, se formează amoniac, hidrogen, dioxid decarbon, acizi organici şi ceta-oxizi. Foarte sensibilă este fenilalanina, care sub acţiuneamicroundelor îşi schimbă structura inelară. Carnea, care conţine multe proteine fosfolipide,încălzită în cuptorul cu microunde degajă un miros caracteristic de hidrogen sulfurat şimercaptan datorită descompunerii aminoacizilor cu grupe -SH (de exemplu cisteina se oxideazăla cistină), dar şi amoniac, amine, compuşi carboxilici, hidrogen şi dioxid de carbon, care deşifrăgezesc carnea dau un gust neplăcut de rânced. Dacă compuşii volatili reacţionează cufracţiunile aminice şi sulfurice ale proteinelor se formează produşi stabili, fără mirosuri.

Produsele vegetale sunt mai puţin afectate structural în cuptorul cu microunde, datorităfaptului că nu conţin glicogel, iar stabilitatea aminoacizilor lor este incomparabil mai mare ca laproteinele animale.

În 1989, biologul elvetian Dr. Hans Hertel a studiat efectele mâncării preparate lamicrounde. La acest studiu au participat 8 persoane. Pentru opt saptamani, ei au locuit într-unmediu controlat şi în anumite intervale de timp li s-au dat diverse mâncăruri: mâncare



nepreparată, mâncare gătită convenţional, şi măncare gătită la microunde. După fiecare masa li s-au luat probe de sânge.

S-a constatat că atunci când se mănâncă mâncare gătită la microunde, în timp, apar următoarele schimbări semnificative în chimia sângelui: o scădere a valorilor hemoglobinei şi a

colesterolului HDL "colesterolul bun", în comparaţie cu "colesterolul rău".

S-a mai constatat scăderea nivelului imunităţii, şi în acelaşi timp, creşterea niveluluileucocitelor, ceea ce în general indică o otrăvire şi o deteriorare a celulelor sângelui, condiţiilenecesare apariţiei bolilor degenerative şi a cancerului.

Dr. Bernard Blanc, care a asistat la studiu, a declarat: "efectele măsurabile la om, relativ laingestia mâncării preparate la microunde, spre deosebire de cea care a fost gătită prin mijloaceobişnuite, sunt alterări ale săngelui care pot fi de asemenea recunoscute în etapele premergatoareapariţiei bolilor şi care indică începutul unui proces cancerigen".

Cuptoarele cu microunde "prăjesc" mâncarea prin supunerea moleculelor la o vibraţiefoarte rapidă, de miliarde de ori pe secundă, ceea ce face ca acestea să se încălzească prinfrecare. În procesul de vibrare, moleculele sunt alterate, deformate sau chiar rupte şi în acelaşitimp apar compuşi noi, numiţi "componente radiolitice", care nu se găsesc în natură.

În mod semnificativ, microundele sunt folosite în ingineria genetică pentru a neutralizaforţa vitală a unei celule, pentru ca aceasta să poată fi manipulată. Microundele distrug vitalitateaşi proprietăţile nutritive ale alimentelor. Când această vitalitate este distrusă, microorganismele penetrează mult mai uşor, şi mâncarea se alterează şi mucegăieşte mult mai repede.

La începutul anului 1991, a fost intentat un proces unui spital din Oklahoma, deoarece un

pacient a murit după o transfuzie cu sânge tratat la microunde. În mod normal, spitalele încălzescsângele folosit în transfuzii, dar nu la microunde.

Profesorul Dr. John Kerner şi Pr. Dr. Richard Quin de la Universitatea Stanford, au testatefectele microundelor asupra laptelui de mamă. Concluzia este că "tratarea cu microunde alaptelui, chiar la valori scăzute, poate distruge unele dintre componentele acestuia, folosite înlupta împotriva îmbolnăvirilor (componenta imunitară)". După mai multe cercetări, Kerner a publicat în aprilie 1992 concluziile conform cărora "tratarea cu microunde prin ea însăşi poatecauza laptelui anumite procese distructive dincolo de procesul obişnuit de încălzire".

Un alt studiu efectuat la Viena avertizează că încălzir ea la microunde a laptelui poate duce

la "modificări structurale, funcţionale şi imunologice", şi că microundele transformă aminoacidulL-prolina în D- prolina, o toxină recunoscută, care afectează sistemul nervos şi ficatul, mai ales lacopii.

Un alt gen de relatări a venit din partea celor cu alergii. Un kinetoterapeut, DavidBridgeman, a declarat: "Dintre toţi cei pe care i-am testat pentru alergii, 99.9% au avut osensibilitate severă la mâncarea gătită la microunde".



După cei care contestă cuptorul cu microunde, consecinţele negative ale mâncării gătite lamicrounde asupra sănătăţii pot fi rezumate astfel: - Mâncarea preparată la microunde pierde între 60% şi 90% din energia ei vitală şi în acelaşitimp i se accelerează procesele de dezintegrare structurală; - Substanţele nutritive elementare sunt alterate, ceea ce duce la boli digestive;

- Chimia mâncării este alterată, având ca efecte disfuncţionalităţi ale sistemului limfatic şiscăderea capacităţii organismului de a lupta împotriva proceselor canceroase;- Creşte numărul de celule canceroase din sânge; - Când vegetalele crude, gătite sau îngheţate, au fost supuse la microunde, chiar pentru un timpscurt, compoziţia lor nutritivă a fost alterată şi în acelaşi timp au apărut radicali liberi (compuşitoxici, răspunzători de procesele de degenerare şi îmbătrânire); - Mâncarea gătită la microunde cauzează creşterea numărului de cancere stomacale şiintestinale, o degradare generală a ţesuturilor celulare periferice şi o scădere graduală afuncţionalităţii sistemelor digestive şi excretorii, la un procent ridicat din cei testaţi; - Scade capacitatea organismului de a metaboliza şi folosi vitaminele din complexul B, C, E

precum şi anumite microelemente şi hormoni;

- De asemenea, chiar simpla apropiere a corpului de un cuptor cu microunde, a generat o seriede probleme de sănătate.

(CM)

Documents

CUPTORUL CU MICROUNDE