По поводу микроволновок существует множество мифов и предрассудков, которые подкрепляются порой даже кулинарными книгами. Не пытаясь переубедить тех, кто принципиально не пользуется микроволновками, разберемся, что же происходит с пищей под действием микроволн, и почему инструкции к микроволновым печам написаны так, а не иначе.
До самого начала XX века люди использовали открытый огонь всякий раз, когда им надо было приготовить пищу. Сперва огонь разводили в кухонном очаге, а затем оказалось возможным поместить пламя в закрытое пространство, называемое кухонной плитой. И все же любому повару приходилось использовать топливо, чтобы зажарить условную свинью или даже просто вскипятить воду.
Всего лишь сто лет назад человечество обнаружило, что можно сжигать большое количество топлива на централизованной станции, используя огонь как для подогрева воды, так и для производства пара; затем с помощью этого пара вырабатывается электричество, и наконец, это электричество можно отправлять по медным проводам за тысячи километров на множество кухонь, где повара смогут использовать его для готовки.
Можно ли говорить, что поиск энергии для приготовления пищи завершен? Так казалось еще 50 лет назад, пока человечество не изобрело новый способ приготовления пищи — микроволновую печь. Она работала по абсолютно новому принципу, который понимали далеко не все, а потому многие люди с опаской относились к этому прибору. Да, микроволновые печи работают на электричестве, но нагревают пищу таким способом, который раньше даже трудно было себе представить. Можно с уверенностью утверждать, что это первый по-настоящему новый способ приготовления пищи за последний миллион лет.
Что такое микроволны?
Микроволны — это волны электромагнитного излучения (как и радиоволны, кстати), но их длина волны короче, а энергия — выше (длина волны и ее энергия взаимосвязаны: чем короче волна, тем больше энергия, которую она несет). Микроволны генерирует электронная лампа, называемая магнетроном, которая «отправляет» их в духовку — герметичную металлическую коробку, в которой микроволны постоянно отражаются от стенок все то время, пока работает магнетрон.
Магнетроны распределяют по категориям мощности, которая обычно составляет от 600 до 900 ватт (обратите внимание, это мощность вырабатываемых волн, а не мощность, потребляемая прибором; она обычно выше).
Эффективность микроволновой печи — то есть то, насколько быстро она справляется со своими обязанностями, — зависит от мощности микроволн в ваттах на кубический метр пространства в духовке. Для сравнения эффективности микроволновок разделите мощность микроволн в ваттах на объем в кубических метрах. Из-за того, что у разных микроволновок разная эффективность, в рецептах сложно указать точное время той или иной операции с использованием микроволн.
Как микроволновки вырабатывают тепло?
Повсеместно распространенное мнение гласит: «Микроволны заставляют молекулы воды „тереться“ друг об друга, и возникающее трение вызывает нагревание». На самом деле трение тут ни при чем.
Некоторые молекулы в продуктах — в особенности молекулы воды — ведут себя как крошечные электромагниты (говоря научным языком, молекулы — это электрические диполи, или, другими словами, они имеют полярность). Они имеют тенденцию выстраиваться по направлению электрического поля, точно так же как стрелка в компасе выравнивается по направлению магнитного поля Земли.
Электромагнитные волны в микроволновке имеют частоту 2,45 ГГц, или 2,45 миллиона циклов в секунду, поэтому электрическое поле в них меняет свое направление 4,9 миллиона раз в секунду. Образно говоря, бедные маленькие молекулы воды сходят с ума, пытаясь уследить за этими изменениями и меняя ориентацию 4,9 миллиона раз в секунду.
Заряженные энергией микроволн молекулы ударяются о соседние молекулы и расталкивают их в стороны — примерно так же, как взрывающееся зерно попкорна разбрасывает в стороны соседние зерна. После удара ранее неподвижная молекула становится быстродвижущейся молекулой, а быстрая молекула — это, по определению, горячая молекула. Вот таким образом вызванная микроволнами переориентация молекул трансформируется в тепло.
Как ни странно, микроволновки не очень хорошо справляются с растапливанием льда. Объясняется это тем, что молекулы воды во льду связаны друг с другом очень плотно в жесткую конструкцию (выражаясь научным языком, в кристаллическую решетку), так что они не могут переориентироваться туда и обратно под влиянием микроволновых колебаний, даже если вдруг «захотят» это сделать. Когда вы размораживаете продукты в микроволновке, то вы нагреваете ту часть продукта, которая не является льдом; получившееся в результате тепло переходит к кристаллам льда и растапливает их.
Сразу смекнув, что к чему, свинопас и его сын стали сооружать легко воспламеняемые хибарки, в которых они зажаривали находящихся там свиней, чтобы получить необыкновенно вкусное мясо. Впрочем, этот метод скоро перестал быть секретом, и в их деревне все жители начали строить хлипкие сооружения, а затем сжигать их вместе со свиньями, которых загоняли внутрь. В конце концов «в процессе стройки и сжигания нашелся мудрец, который сделал открытие: мясо свиньи или другого животного можно приготовить (поджарить в огне) без необходимости предавать огню весь дом».
Почему пища, нагретая в микроволновке, должна постоять некоторое время после нагревания?
В отличие от своих электромагнитных «родственников» — рентгеновских лучей, которые имеют намного большую частоту и энергию, микроволны не могут проникать в пищу глубже чем на 2,5–3 см; их энергия полностью поглощается и превращается в тепло в поверхностных слоях. Это одна из причин, почему стоит следовать правилу «накрой и жди», приведенному в рецептах и инструкциях; проще говоря, нужно время для того, чтобы тепло из внешнего слоя дошло до внутренних слоев продуктов. В некоторых рецептах дается совет выключить микроволновку и перемешать пищу, а затем продолжить нагревание — все по той же причине.
Тепло распространяется двумя способами. Во-первых, самые горячие молекулы ударяются о соседние, более прохладные молекулы, передавая какую-то часть движения — а значит, и тепла — этим прохладным молекулам; именно таким образом тепло постепенно прокладывает себе путь в глубинные слои пищи.
Во-вторых, большое количество воды превращается в пар, который затем проникает в пищу, отдавая свое тепло в процессе прохождения через нее. Вот почему большинство продуктов, которые разогревают в микроволновке, следует выкладывать в неплотно прикрытые емкости (контейнеры); это делается для того, чтобы удержать внутри контейнера горячий пар, причем сделать это нужно так, чтобы он не создал внутри емкости повышенное давление и не сорвал крышку.
Оба этих процесса передачи тепла проходят довольно медленно, так что если времени для равномерного распространения тепла оказалось недостаточно, вы получите продукт, в котором есть как уже теплые, так и еще холодные участки.
Почти во всех продуктах содержится вода, так что практически все из них можно нагреть микроволнами (поэтому не пытайтесь готовить сушеные грибы таким способом). Однако стоит помнить, что молекулы, относящиеся к определенным видам продуктов, от-личных от воды (речь идет прежде всего о жирах и сахарах), тоже нагреваются микроволнами. Вот почему бекон так хорошо готовится в микроволновке, а изюм внутри булочек может оказаться обжигающе горячим, даже если сама сдоба едва согрелась.
Таким образом, осторожность в случае с жирными и содержащими сахар продуктами не помешает. Очень горячие молекулы воды могут выкипеть — выйти в виде пара, но очень горячие молекулы жира и сахара остаются внутри, и вот они могут оказаться опасными (проще говоря, могут обжечь). Это еще одна причина, почему всегда лучше немного подождать с выниманием и употреблением пищи из микроволновки.
Почему от микроволновки исходит такой звук, словно она постоянно то включается, то выключается?
Потому что именно это и происходит. Магнетрон работает циклично, то включаясь, то выключаясь, чтобы у тепла было время распределиться равномерно во всех продуктах, которые вы положили в микроволновую печь. Когда вы включаете печь на полную мощность, то вы не регулируете мощность магнетрона в ваттах: он в любом случае может работать только на полной мощности. Настройка «пятьдесят процентов мощности» означает, что печь будет включена половину положенного времени. Шум при включении и выключении, который вы слышите, — это звук охлаждающего вентилятора магнетрона.
Относительно новая разработка в области применения микроволновых печей — это инверторная технология. Вместо циклического включения и выключения печь дает постоянный (и более низкий) уровень мощности для более равномерного нагревания.
Почему в процессе приготовления контейнер с продуктом должен вращаться?
Трудно сконструировать микроволновку, в которой интенсивность микроволн была бы абсолютно одинаковой во всем внутреннем пространстве печи — в этом случае пища со всех сторон смогла бы нагреваться равномерно. Более того, любой продукт в печи поглощает микроволны, что также не способствует одинаковой мощности нагрева, которая (теоретически) могла бы там возникнуть.
Решение проблемы состоит в том, чтобы контейнер с пищей постоянно вращался, так как этим компенсируется неравномерность воздействия микроволн. Для этого в большинстве современных микроволновок есть автоматически вращающаяся подставка. А инструкции по размораживанию продуктов напоминают нам о необходимости повернуть нагреваемый продукт, когда пройдет примерно половина положенного времени.
