不转圈的微波炉,还能均匀加热食物吗?

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微波炉,这一家庭厨房中的便捷神器,长久以来都与旋转转盘的形象密不可分。想象一下,按下启动按钮,伴随着柔和的黄色灯光,食物在玻璃转盘上缓缓转动,直到那熟悉的“叮”声响起,热腾腾的佳肴便可以端上餐桌。

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会“转圈”的微波炉

但随着时间的流逝,微波炉的设计也在不断演进。现代微波炉不仅融入了众多先进的功能,一些型号甚至摒弃了传统的转盘,仅留下平滑的底部。这样的设计减少了对加热容器尺寸的限制,清洁起来也更为便捷,使用体验得到了显著提升。

然而,面对没有转盘的微波炉,人们不禁要问:它是否还能有效地加热食物?在有转盘和无转盘的微波炉之间,哪一种才是更佳的选择呢?

为什么要有转盘?

要理解转盘的作用,首先需要了解微波炉的工作原理。微波炉通过产生微波来加热食物,这些微波是一种频率在 2.45 GHz 左右的电磁波。这些电磁波从磁控管产生,它们在微波炉内形成变化的电磁场。食物中的极性分子(例如水分子)会对电磁场产生反应,它们旋转、振动、彼此碰撞,并在这个过程中产热。这种由内而外的加热方式与传统的导热方式不同,使得微波炉能够在短时间内快速加热食物。

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微波炉加热食物原理

然而,微波在微波炉腔体内的分布并不均匀。微波在腔体内传播时,会产生波峰和波谷,形成所谓的“驻波”现象。驻波使得微波能量在某些位置集中,而在其他位置则较弱,导致食物的不同部分加热不均匀。这就是为什么如果没有任何措施,微波炉加热的食物有时会出现部分过热、部分仍然冰冷的情况。

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驻波的示意图

转盘的设计正是为了应对这个问题。当食物放置在转盘上旋转时,食物的不同部分会依次暴露在微波的高能量区和低能量区,从而达到较为均匀的加热效果。可以说,转盘的存在是微波炉设计中的一项重要优化,使得我们在使用微波炉时不必手动翻转或搅拌食物。

还有别的办法吗?

虽然转盘是微波炉均匀加热食物的一个重要工具,但它并不是唯一的解决方案。事实上,微波炉技术的进步已经使得一些现代微波炉不再依赖转盘,而是通过其他方式实现食物的均匀加热。如“平板加热技术”或“搅拌器技术”,这些技术能够在微波炉内部更均匀地分布微波,从而消除了对转盘的需求。

平板加热技术(Flatbed Technology)是取代转盘设计的重要创新。这种技术通过巧妙地使用反射器和分配器,将微波能量均匀地分布在整个加热腔室中,从而确保食物在没有转盘的情况下也能获得均匀的加热效果。得益于这种创新,微波炉不仅减少了机械组件,从而降低了维护成本和故障风险,还显著提升了内部空间的利用效率。这意味着用户现在可以轻松地加热更大尺寸或形状各异的容器,享受到更加灵活和便捷的烹饪体验。

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一种平板式微波炉

搅拌器(Stirrer)技术,则是通过安装特殊设计的金属“叶片”来实现微波的动态分布。这些叶片虽然不移动食物本身,但它们的旋转能够持续地改变微波在微波炉内部的反射路径。这种动态变化有效打乱了原本可能形成的固定驻波模式,使得加热过程中的能量分布更加均匀

这些金属叶片被称为“模式搅拌器”,它们通常隐藏在微波炉的玻璃或陶瓷底板之下,或者被塑料罩所覆盖,在日常使用中不易被察觉。这些塑料罩虽然外观上不透明,但它们对微波是透明的,不会妨碍搅拌器的功能。此外,在一些微波炉中,也会采用搅拌器和转盘共存的设计,这提供了双重加热均匀性的保障。

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微波炉内负责搅动电磁波的金属扇叶

转盘和搅拌器加热

两者效果有区别吗?

转盘和搅拌器都是用来提高微波炉加热均匀性的辅助工具,但它们在工作原理和效果上存在一些差异。

转盘通过简单的旋转运动,使得食物在微波炉内不断移动,从而接受到不同方向的微波辐射。这种方法简单有效,但可能无法完全解决加热不均匀的问题,特别是在加热较大或形状不规则的食物时。

搅拌器通过更复杂的机械运动,可以使食物在微波炉内部进行更复杂的翻滚和搅拌,从而实现更全面的加热。这种方法可能在某些情况下提供更均匀的加热效果,但也可能因为机械部件的加入而增加微波炉的复杂性和成本。

除了微波炉的设计因素,微波加热的均匀性还受到食物本身成分和形态的显著影响,这是一个即便通过技术革新也难以完全克服的问题。例如,在相同的微波功率作用下,食物中的水分和脂肪对热量的吸收和转化能力存在显著差异。在加热肉类食品的过程中,我们经常观察到肥肉部分会更快地变得滚烫,这是因为脂肪的比热容远低于水分。尽管脂肪吸收微波能量的效率不及水分,但它只需较少的能量就能实现温度的显著提升。

由此看来,转盘是微波炉均匀加热食物的一种有效设计,但它并不是唯一的解决方案。随着微波炉技术的不断进步,搅拌器和平板加热等新技术的应用,使得微波炉在不依赖转盘的情况下,也能实现高效均匀的加热效果。虽然这些新技术各有优劣,但它们的共同目标都是为了提高微波炉的加热质量,满足消费者的多样化需求。

参考文献

[1]Geedipalli S S R, Rakesh V, Datta A K. Modeling the heating uniformity contributed by a rotating turntable in microwave ovens[J]. Journal of food engineering, 2007, 82(3): 359-368.

[2]Harold S H. Design considerations for microwave oven cavities, IEEE Xplore[J]. IEEE Transactions on Industry Applications, 1970, 1: 74-80.

[3]https://mp.weixin.qq.com/s/dh1N7_cGafQNwGKo2RhHLg

[4]https://mp.weixin.qq.com/s/mbQXoFMapY6KsmssxjD6iQ

[5]https://mp.weixin.qq.com/s/v_kbEexyOXUC9Kv9NJSIKA

[6]https://mp.weixin.qq.com/s/7eKxu66KgykPe8d1Fwj4sw

策划制作

来源丨力学科普(ID:lxcp_cstam)

责编丨何通

审校丨徐来 林林

评论
臭皮匠心
学士级
使用不转圈的微波炉时,应选择适合微波炉大小的容器,避免食物因重力影响导致加热不均匀。同时,注意观察食物的加热情况,必要时可中途取出食物进行翻转或搅拌。
2024-09-02
臭皮匠心
学士级
不转圈的微波炉通过平板加热技术和搅拌器技术等手段,能够在无转盘的情况下实现食物的均匀加热,但加热均匀性可能因食物特性和摆放方式等因素而有所差异。
2024-09-02
陈吉迁
少傅级
微波炉,这一家庭厨房中的便捷神器,长久以来都与旋转转盘的形象密不可分
2024-09-02