Mikrodalga Fırın
(Keşifler ve Buluşlar)

Diyelim ki, normal bir fırında bir keki pişiriyorsunuz. Kekler normal olarak 170-180 derecede pişirilirler. Ama siz fırını yanlışlıkla 250 dereceye ayarlarsanız, olacak olan, kekin daha içi ısınmamışken, dışının yanmasıdır. Normal bir fırında, ısı önce yemeğin piştiği kap sonra da yemeğin dışı ile temas eder ve oradan içine doğru yayılır. Fırının içinde ısınan kuru hava da, kekin içi hala nemli iken dışını kurutur ve kahverengi bir kabuğun oluşmasına yol açar.

Bir mikrodalga fırında kullanılan, yani yiyeceğin üzerine gönderilen mikrodalgalar 2.500 megahertz frekansındaki radyo dalgaları boyutunda olup, frekansları FM radyo bandı frekansının yaklaşık 20 mislidir.

Bu frekanstaki radyo dalgalarının ilginç bir özelliği vardır. Su, yağ ve şeker tarafından çok rahat emilmelerine rağmen plastik, cam, seramik gibi malzemeler, nitrojen ve oksijen gibi gazlarca emilmezler ve tekrar gerisin geriye yansıtılırlar.

Sık sık mikrodalga fırınların, yiyeceği içinden dışına doğru ısıttığını duyarsınız. Bu doğru değildir. Dalgalar doğrudan yiyeceğin yağ ve su moleküllerini etkilerler. Yani yiyeceğin dışından başlayıp içine doğru ilerleyen veya tam tersi yönde bir ısınma söz konusu değildin Su ve yağ molekülleri yiyeceğin her tarafına dağılmış olmaları sebebi ile, ısınma da aynı zamanda her yerde olur.

Tabii ki bazı sınırlamalar da vardır. Radyo dalgaları yiyeceğin daha kalın ve yoğun kısımlarından farklı şekilde direnç görerek geçtiklerinden, yiyecekte farklı sıcaklıkta noktalar oluşabilir.

Radyo frekansındaki bu mikrodalgalar, oksijen ve nitrojen tarafından emilmedikleri için, mikrodalga fırında bulunan ve çoğunlukla bu gazları içeren hava da, diğer fırınlardaki gibi sıcak olmayıp, oda sıcaklığındadır. Bu da ısınan hava tesiri ile yiyecekte, kızarmış bir kabuk oluşmasına mani olur.

Bir mikrodalga fırınına, giysilerinizden birini koyarsanız, kumaş aniden ısınır ve içerdeki havayı da ısıtır. Kumaş yanmasa da normal bir fırında olacağı gibi kumaşın yüzeyinde kırışık bir kabuk oluşur.

Daha ilginci, bir mikrodalga fırının içine bir kahve fincanı içinde su koyarsanız, fincanın içindeki suyun ısısı, suyun kaynama noktasını geçtiği halde, suyun kaynamadığını, hava kabarcıklarının çıkmadığını görürsünüz. Bu suyu fırından alır, içine bir kahve kaşığı sokar veya onu içinde kahve bulunan bir kaba dökerseniz, aniden kabarcıklarla kaynayacak ve hatta taşacaktır.

Wikipedia Bilgisi: Mikrodalga fırın (MD), yiyeceği ısıtmak için mikrodalgaları, yani radyo dalgalarını kullanan bir fırın çeşididir. Mikrodalga fırınlar, icat edildikleri 1970′li yıllardan beri yaygın olarak kullanılmaktadır.

Mikrodalgalarla pişirme fikri ilk kez Percy Spencer tarafından, radar olarak kullanılması planlanan “magnetron”un keşfedilmesiyle 1945′li yıllarda başlamıştır. 1947′de bu buluşunun patentini almış ve ilk mikrodalga fırını 1,8 metre boyunda ve 340 kg. ağırlığında olarak tasarlamıştır.

İlk mikrodalga fırınlar 1950′li yıllarda kulanılmaya başlamış olup günümüzde Amerika’da yaklaşık olarak 80 milyon mikrodalga fırının olduğu tahmin edilmektedir. Bu sayının yarısı son yıllardaki satışlara aittir.

Çalışma prensibi

Mikrodalgalar, elektromanyetik spektrumun radyo dalgaları ile kızıl ötesi ışınlar arasındaki bölümde kalırlar. Frekansları 1 GHz ila 1000 GHz arasında, dalga boyları 0.1–100 cm. olan elektromanyetik dalgalardır.

Dalgaların frekansları ile dalga boyu arasında; yüksek frekanslı dalgaların kısa dalga boyu, alçak frekanslı dalgaların ise uzun dalga boyu yayması ilişkisi ya da tam tersi durum vardır. Normal fırınların kapağında bulunan küçük delikler, ışık dalgalarının geçmesine izin verirler ve bu nedenle fırının içi görülürdür. Çünkü ışığın dalga frekansı oldukça yüksek, dalga boyu da çok küçüktür, mikrodalga fırınların ise frekansı düşük ve dalga boyları daha uzundur. Bu yüksek dalga boyundaki dalgalar kapaktaki deliklerden geçemez ve ve tekrar içeri yansırlar.

Mikrodalga fırınlarda genellikle 2,5-3 GHz’lık frekanslar kullanılır. Bu frekansta çalışan bir fırının içerisine konan maddenin molekülleri saniyede 2,5-3 milyar kez titreşir. Bu titreşim sayesinde de maddenin molekülleri ısınır dolayısıyla maddenin kendisi ısınır ve pişer. [1]

Mikrodalga, bu özel fırınların içindeki “magnetron” adı verilen vakum tüpünden üretilir. Magnetron, 60 Hz’lik elekrik enerjisini “mikrodalgalar”a dönüştürür, mikrodalga fırın bu şekilde çalışmaya başlar.

Özellikleri

Bu frekanstaki dalgalar, başlıca su olmak üzere bazı maddeler tarafından emilirler, dalgalar, bu maddelerin moleküllerini atomik devinime uğratarak mikrodalga enerjiyi ısıya dönüştürürler. Bu nedenle içinde daha çok su molekülü taşıyan besinler daha hızlı pişer.

Bu mikrodalgaların özellikleri şöyle sıralanabilir;

* Su, şeker ve yağlar tarafından emilir,
* Emildiği ilk anda atomik ısıya dönüşür,
* Çoğu plastik, cam ve porselen tarafından emilmez,
* Metaller tarafından yansıtılırlar. Mikrodalga fırınlarına metal malzemeler koyulmamasının nedeni de bundan kaynaklanmaktadır.

Mikrodalga ile pişirme, geleneksel pişirme yöntemlerinden hem daha hızlıdır hem de pişirme sürecinde yalnızca besin pişer, fırın ve ortam ısınmaz.[2]

Mikrodalgaların enerjileri, besin içinde ısıya dönüştüğü için, besin içinde bir radyasyon oluşması vb. bir durum genellikle söz konusu değildir.

İçten Dışa Pişirme Hakkında

Mikrodalga fırının çalışmasındaki en önemli özelliklerinden birinin, yemeği normal fırınlar gibi “dıştan içe” değil, “içten dışa” doğru pişirmesi olduğu söylense de bu bir mantık hatasıdır. Diğer pişirme yöntemlerinde ısı dıştan içe doğru yayıldığı için, mikrodalgaların etkisi “içten dışa” olarak algılanmakadır; aslında mikrodalga fırınlarda pişirme, “heryere aynı anda etki etme şeklinde” dir.

Diğer fırınların “dıştan içe” pişirme yönteminin avantajlı olmadığı ve bazen kötü sonuçlara sebebiyet vereceği açıktır. Örneğin fırında pişen keke normal olarak 350°C ısı vereceğimize 600°C verirsek, kekin dış kısmı kısa bir sürede yanacaktır, ayrıca kekin iç kısmı da pişmeyecektir. Bunu etkileyen bir diğer faktör de fırının verdiği kuru sıcaktır, kuruluktan ötürü yemeğin suyu kolayca buharlaşır ve verimsiz bir şekilde pişmiş olur.

Mikrodalgalarda kullanılan radyo dalgaları ise yemeğin içine nüfuz eder, hatta bunu yaparken yemek dışında kalan hava moleküllerini de ısıtmaz, böylece enerjisini verimli kullanmış olur. Ayrıca mikrodalga fırın içerisindeki yemeğin katmanları arasında sıcaklık farkı yoktur. Çünkü ısı yemeğin tüm moleküllerini aynı anda ısıtır ve enerjilerini artırır. Isının iletim yoluyla dıştan içe doğru gitme zorunluluğu yoktur. Ayrıca mikrodalga fırınların iç sıcaklığı oda sıcaklığına eşittir. Yani yemeğin kabuk tutmasına imkan yoktur.

Tabii ki radyo dalgalarıyla ısıtmanın da bir sınırı vardır, örneğin kalın yiyeceklerde ısının içe ulaşması daha zor olmakta, bazı yiyeceklerde ısının toplandığı noktalar olmaktadır. Ancak bu dezavantajlar, fırının sağladığı faydaların yanında küçük ölçekli olarak kalır.

Sonuç olarak mikrodalganın pişirme yöntemi her bölgeye eşit şekilde ve tüm atomları hareketlendirerek olmaktadır, mikrodalga iletim yoluyla ısıtma yapmamaktadır, büyük bir buluş olmasını da bunlara borçludur.

Dikkat edilmesi gerekenler

* Mikrodalga fırında herhangi bir mikrodalga kaçağı olmadığından emin olunmalıdır, böyle bir durum söz konusuysa yetkili servis çağırılmalı, sorun düzeltilinceye kadar fırına yakın bulunulmamalıdır.
* Mikrodalga fırında metal eşyaların kullanılmadığından emin olunmalıdır.
* Et ve sebzeler eşit parçalar halinde koyulmamalıdır, böylece hepsi aynı derecede ısınır.
* Kağıt tabaklar, porselen kupalar, peçeteler koyulabilir. Ancak folyo içeren kağıt (süt kutusu), naylon ve sentetik içeren ürün, gazete kağıdı koyulmamalıdır.
* Yemeklerin tamamen ve eşit olarak ısıtılmasını sağlamak için sürekli ters çevrilmeli veya tabağın konumu değiştirilmelidir.
* Etler büyük kemiklerinden temizlenip öyle koyulmalıdır, çünkü kemikler etin ısınmasını engeller.
* Eğer turunçgillerden daha fazla su elde etmek isteniyorsa, meyve yarım dakika (30 saniye) boyu yüksek derecede mikrodalgada bekletilebilir.
* Sandviç, dürüm, kek gibi yemeklerin etrafına kağıt havlular sarılmalıdır, aksi halde içteki yemek nemlenir ve ıslak olur.
* Patates ve domates gibi kalın kabuklu yiyecekleri pişirirken içte oluşan buharın çıkması için kabuğa ufak çizikler çekilmelidir, böylece buhardan dolayı patlamaları engellenir.

Zararları

1971 yılında Amerika’daki “Food and Drug Administration (FDA)” mikrodalga fırınların sızıntı radyasyonları için bir sınır değer açıklamıştır. FDA’ya göre bu sınır, mikrodalga fırının yüzeyinden 2,54 cm’lik mesafede 5 miliwatt/cm2′dir. Bu FDA limiti, mikrodalgaların insan için zararlı olan limitinin altında olarak yorumlamıştır. Dernek ayrıca, mikrodalga fırının kapağı açıldığında mikrodalga üretimini otomatik olarak kesen, birinden bağımsız iki kilit sisteminin bulunmasını da şart koşmuştur.

Mikrodalga kazaları genellikle aşırı sıcak besinleri fırından alırken yanmalar ve fırın içinden çıkan sıcak buharlara temas sonucu meydana gelmektedir.

Yapılan araştırmalar, mikrodalgalara aşırı maruz kalınmasının yanıklara ve sperm hücreleri üzerine kalıcı olarak kısırlık etkisi yaptığını göstermektedir. Dalgalar, gözlerde ise katarakta neden olmaktadır. Ancak mikrodalga fırın kullanımına bağlı kazalar veya olumsuz sağlık sonuçları kayıtlara geçmediği bildirilmektedir.

Kalp pili kullanan hastalar mikrodalga veya diğer radyo dalgaları üreten elektronik cihazlarla çalışmadan önce doktorlarına danışmaları taviseye olunmaktadır.

Mikrodalga ışınların iyonlaşma özelliği olmayan ışınlar olması nedeniyle insan sağlığına zararı yoktur. Ancak, bol miktarda su molekülünden oluşan insan vücudunun herhangi bölgesi mikrodalgayla yakından temasta bulunursa, o bölgenin molekülleri atomik devinime uğrar ve bunun sonuçları (pişmek gibi) çok zararlı olabilir. Mikrodalga fırınlar çalışırken yüzün fırına doğru yaklaştırılmasının ya da yakınında durulmasının da zararlı olabileceği söylenmektedir.

Enerji

Mikrodalga fırınlar normal fırınlara oranla 4′te 3 daha az güç harcamaktadırlar. Örneğin elektrikli bir fırın 1000-1500 Watt’lık elektrik enerjisi harcarken, mikrodalga fırınlar yalnızca 300-500 Watt’lık bir enerjiyle çalışırlar. Yani çok daha verimlidir. Ancak fiyatları biraz pahalıdır.