О чем Эйнштейн рассказал своему повару
Шрифт:
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). Электромагнитное излучение состоит из волн чистой энергии, которые проходят сквозь пространство со скоростью света. Сам по себе свет состоит из электромагнитных волн, еще более коротких и с еще большей энергией, чем микроволны. Конкретная длина волны и энергия излучения придают тому или иному виду излучения определенные свойства. Таким образом, с помощью света вы не приготовите пищу (но все же загляните в главу 9 ), и читать с помощью микроволн тоже не получится.
Микроволны генерирует электронная лампа, называемая магнетроном,
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).
Но это еще не все. 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.
О тепле
«Как микроволновки вырабатывают тепло?»
Едва ли вы найдете ответ на этот вопрос в книгах о питании. За одним-единственным исключением, все книги этой тематики, имеющиеся в моей библиотеке, — в том числе и те из них, которые посвящены исключительно приготовлению пищи в микроволновке, — или уклоняются от прямого ответа на данный вопрос, или же отвечают неверно. Конечно, отсутствие четкого ответа только усиливает недоверие к микроволновой печи, но неправильный ответ — еще хуже.
Повсеместно распространенное мнение гласит: «Микроволны заставляют молекулы воды „тереться“ друг об друга, и возникающее трение вызывает нагревание». Но трение тут ни при чем. Представление о том, что молекулы воды «трутся одна о другую и создают тепло», совершенная глупость. Попробуйте разжечь огонь трением воды о воду. Тем не менее слова о трении можно обнаружить даже в некоторых руководствах для пользователя микроволновок.
Но что же на самом деле?
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.
Пожалуйста, заметьте, что я нигде и словом не упомянул о трении между молекулами. Трение — это сопротивление, которое не дает двум твердым телам скользить относительно друг друга. Это сопротивление забирает некоторую часть энергии движения, и эта отобранная энергия должна проявиться где-то, ведь энергия не может просто так исчезнуть. Так вот, она проявляется в виде тепла. Это происходит в случае с автомобильными шинами, испытывающими сильное трение, и с хоккейными шайбами, испытывающими более слабое трение, но молекулу воды не надо «тереть» каким-то молекулярным «массажером» для того, чтобы она нагрелась в микроволновке. Все, что ей нужно, — чтобы ее толкала туда-сюда быстро переориентирующаяся молекула, попавшая под действие микроволн.
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.
Если вы используете на кухне синтетическую губку для различных бытовых нужд и захотите простерилизовать ее (в особенности после того, как разделывали на столе мясо или птицу — кстати, на столе этого делать не стоит ни в коем случае; куда лучше взять одноразовую вощеную бумагу), то можно применить один из нижеприведенных способов. Например, губку можно прокипятить в воде, но куда быстрее и эффективнее взять еще мокрую губку, с которой капает вода, положить ее на тарелку, которую затем поставить на одну минуту в микроволновку, включив печь на большую мощность. Будьте осторожны, когда будете вынимать губку, — она может оказаться слишком горячей. Кроме того, вы можете положить губку в посудомоечную машину; но тут следует учесть, что температура воды, при которой работают многие посудомоечные машины, бывает заметно ниже той, что нужна для стерилизации.
Оставить остывать?
«Почему пища, нагретая в микроволновке, должна постоять некоторое время после нагревания?»
В отличие от их 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 к «умным» микроволновкам; 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 их движения — а значит, и их 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, отличных 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; пусть сперва пар выйдет и горячие слои продукта окажутся той же температуры, что и другие, не столь прогретые слои.