Mikrovlnka potraviny ohřeje, na zapečení pečiva do křupava je potřeba vestavěný infragril
Zdroj: sergemi / Shutterstock.com

Je ohřívání pokrmů v mikrovlnné troubě bezpečné?

Pro ohřátí potravin stačí rozpohybovat molekuly vody. Celá tisíciletí to lidé dělali zvnějšku, teprve v minulém století se o totéž pokusili zevnitř, a ono to zafungovalo. Vznikla mikrovlnka.

Začněme opakováním školního učiva. Za prvé, molekula vody se skládá ze dvou atomů vodíku a jednoho atomu kyslíku a její podobu si můžeme znázornit jako čertovu hlavu: kyslík je obličej a vodíky z něj trčí jako rohy. Jak vidíme, tvar není symetrický a v molekule nejsou vyvážené elektrické náboje. To je velmi důležité. Za druhé, každá potravina obsahuje molekuly vody. Pravda, některá více, jiná jen nepatrně, ale přítomny jsou vždy. I sušené švestky je mají. Není divu, vždyť třeba v kapce vody se takových atomů nachází až třicet trilionů. Za třetí, teplo je pohyb molekul. Čím rychleji mění místa (a třou se o sebe), tím je látka teplejší. Je samozřejmě potřeba energie, která je rozpohybuje. A za čtvrté, pohybující se elektrický náboj vyzařuje elektromagnetické vlnění. Můžeme si je představit tak, že když do vodiče pustíme střídavé proudy, začne tvořit elektromagnetické vlny. Ty se šíří rychlostí světla (ostatně samo světlo je elektromagnetické vlnění) a pro to, jak účinkují a jak je my lidé můžeme využívat, jsou důležité jejich vlnová délka (vzdálenost dvou nejbližších bodů na ose) a frekvence (počet opakování za časovou jednotku). Vlnám o vlnové délce 1000-1 mm, potažmo frekvenci 0,3-300 GHz se říká mikrovlny.

Detailní pohled na molekulární strukturu vody

Voda v hlavní roli

Tyto čtyři skutečnosti mikrovlnná trouba potřebuje k tomu, aby fungovala. Elektromagnetické vlny vyrábí magnetron a směruje je do vnitřního prostoru trouby, kde pronikají do potraviny, pokud tam je. Využívá se frekvence 2,45 GHz, čili vlnová délka 122,4 mm, protože to je optimální hodnota pro to, aby se molekuly vody s elektricky nevyváženými náboji daly do pohybu. Začnou střídavě měnit polaritu. Je k tomu potřeba i dostatečný výkon, běžné bytové mikrovlnky jej mívají v rozmezí 240-1200 W. Co se pak děje? Zjednodušeně řečeno, frekvence mikrovln odpovídá rezonanční frekvenci vody, tím pádem vzniká velké množství tepelné energie. Molekuly veškeré vody v potravině zkrátka kmitají jako divé (milionkrát za sekundu a více), voda stoupá k varu a cestou ohřívá všechno, co s ní přijde do styku. A teplo se pak šíří pro něj obvyklým způsobem i ve hmotě, jejíž molekuly mikrovlnné záření neovlivňuje. Tedy alespoň ne ve smyslu rozkmitávání; prázdný talíř v mikrovlnce prostě nenahřejeme, horký může být jen od potraviny. Jenže to má háček. Vnitřní stěny trouby jsou plechové, mikrovlny se od nich odrážejí a na stále stejných místech vytvářejí takzvaná maxima a minima: někde se molekuly rozkmitají rychle, jinde téměř vůbec. Aby se potravina ohřála stejnoměrně, používá se otočný talíř. V mikrovlnkách, které toto zařízení nemají, vlnami „míchají“ otáčející se kovové lopatky nebo jiná pomůcka, která mění místa maxim a minim. Jistě, vlny se uvnitř chovají poněkud složitěji (a jinak při prázdné a jinak při plné troubě), ale nám tento obraznější výklad pro pochopení stačí.

     

Kovové předměty do mikrovlnky nepatří

Řekli jsme si, že plech uvnitř mikrovlnky vlny odráží. I to je zjednodušení, neboť nepatrná část do kovů přece jen proniká a ovlivňuje jeho chování. Vyrábí v něm elektrický proud. Plech je však natolik silný, rozměrný a dobře vodivý, že vznikající teplo rozvede, takže zahřátí pouhým dotykem ani nezjistíme. Podobně teplo na celý objem rozloží třeba kovová lžička ponořená ve skleničce s vodou, dáme-li je do trouby a zapneme ji. Jiné to však bude s velmi malými kovovými předměty, v nichž nemá teplo kam unikat, tudíž je rozžhaví až spálí (zkusme školní pokus s drátkem: začne blýskat, rozpálí se a rozpadne). Odtud je známé jiskření postříbřených okrajů talířů nebo oblíbená rada, že nic kovového do mikrovlnky nepatří. Ano, jiskří i kovové hroty, třeba ty na vidličce, a voda v plecháčku se ohřeje pomaleji, protože se k ní vlny dostanou jen shora, nikoliv skrz něj. Nehledě na to, že se tím nejspíš změní i parametry vlnění.

Srdce mikrovlnky tvoří magnetron

Bezpečnost magnetronu

Sklem mikrovlny projdou, proto mají průhledná dvířka trouby kovovou mřížku s oky takových rozměrů, aby odrážely vlnění a naše pozorování ohřívané potraviny zůstalo bezpečné. Stejně bezpečno je ze všech ostatních stran, plech je dostatečnou ochranou. Ale i kdyby ne, užívaná frekvence vlnění lidskou kůži nanejvýš ohřeje (asi o setinu °C), a to ještě jen při dostatečném výkonu. Nezapomeňme, že stejné mikrovlny se užívají třeba v mobilní síti, byť tam s vyzařovacím výkonem do 3 W.

Když se mikrovlnka vypne a my okamžitě otevřeme dvířka, žádné elektromagnetické vlny nás nezasáhnou, protože všechny „zmizí“ za asi desetinu sekundy, kdy je magnetron přestane vyrábět.

Na rozmrazování potřebujeme speciální funkci

V mikrovlnce, která pro to nemá speciální funkci, může být problematické. A opět to souvisí s fyzikou. Molekuly vody v ledu jsou totiž ve svých pozicích pevné, nemohou tak snadno rotovat. Proto se využívá opakované vypínání, aby vždy při ochlazování mohla tekutina předat teplo dál. A my to obvykle zaznamenáme jen jako jiný zvuk, který trouba vydává.

Ohřívání probíhá jinak než na sporáku

Když nyní alespoň rámcově víme, jak mikrovlnka funguje, nepřekvapí nás, že se některé jevy odehrávají jinak, než jsme zvyklí ze sporáku. Za prvé, nejrychleji se ohřejí ty části potraviny, které jsou nejvlhčí. Vezměme jako příklad silnější plátek masa, na pánvi budou po svislém rozříznutí okraje horké, kdežto střed se sotva zahřeje, přičemž v mikrovlnce tomu bude přesně naopak. Logicky, nejvíce vody vždy zůstává v samotném středu, protože z okrajů se odpařuje snáze (středem ovšem není v tomto případě míněn přesný bod, protože vlny do konkrétních potravin nepronikají stejně hluboko). Za druhé, při intenzivnějším zahřívání se voda v potravině začne vařit, mění se na páru a tím potravinu sterilizuje, a opět zevnitř ven. Je to vaření v páře naruby. Za třetí, a zase si pomozme masem, na pánvi je vyšší teplota, která spéká povrch, vlhkost se nemůže dostat ven, zůstává uvnitř a my pak říkáme, že je plátek pěkně šťavnatý. V mikrovlnce ho nejspíš dlouhým zahříváním vysušíme, protože se všechna voda vypaří. Za čtvrté, z předchozího plyne, že v mikrovlnce nelze nic připálit. A opět logicky, žádná potravina, kterou z ní vyndáme, nebude teplejší než 100 °C.

Tentokrát můžeme přidat i za páté, a sice, že v mikrovlnce nikdy neohříváme nic, co je v uzavřeném obalu - třeba vejce nebo polévku v zavařeném kelímku. Voda uvnitř se rychle promění v páru, která pak obal výbuchem roztrhne. A pára má obrovskou sílu, ne nadarmo se používala jako pohon v lokomotivách.

Mikrovlnné pověry a mýty

  • Mikrovlnné záření neničí molekuly ani atomy potravin. Ani nemůže, když není ionizující. Případné změny způsobuje pouze teplo, což je stejné jako při ohřívání jiným způsobem.
  • Jestliže se při ohřívání v mikrovlnce v potravinách změní kvalita vitaminů, může za to teplo, nikoliv záření. Stejný nežádoucí efekt získáme jakýmkoliv jiným zahříváním. 
  • Voda ohřátá v mikrovlnce má naprosto stejné složení jako voda ohřátá jinak. Zvěst, že je škodlivá a že květina zahyne, když jí touto vodou zaléváme, je nesmysl.
  • Kvalitu mikrotenového sáčku vlny neovlivňují, klidně do něj můžeme potraviny dávat. Necháme ho však otevřený.
  • V potravinách ani v nádobách nikdy a nikde žádné vlny nezůstávají, vždy a zcela se promění na vnitřní energii (teplo).

 

Akční letáky