紐約州立大學物理教授破解關於微波爐的傳言

來源: 五洲閑話 2016-11-23 08:00:26 [] [博客] [舊帖] [給我悄悄話] 本文已被閱讀: 次 (14546 bytes)

紐約州立大學物理教授破解關於微波爐的傳言

 

      以往曾看到很多文章質疑微波爐的安全性,甚至有文章警告“以後不要再用微波爐了!”本文係美國紐約州立大學物理係退休的榮譽教授林多梁所撰,對微波爐的原理、功能及缺失都作了較全麵的解釋,我認為他的闡述有學理依據、公正客觀,很有說服力,所以放在此供大家參考!也許我們不必再為使用微波爐心存恐懼了。
  

      在所有的家用電器中,人們疑慮最多的大概是微波爐。
  
  微波、輻射這樣的詞總能引起許多人的恐慌,關於微波爐的可怕傳說也就往往得到格外的關注。
  
  在這個聞癌色變的年代,微波爐加熱產生致癌物更是在一遍又一遍的重複中成為廣泛接受的信念。
  
  本文從微波爐為什麽能加熱食物入手,來介紹微波爐的特點,並解析關於微波爐的一些傳言。
  
  微波爐為什麽能加熱食物?
  

  讓我們從水說起。水分子是由一個氧原子和兩個氫原子構成的,氧原子對電子的吸引力很強,所以水分子中的電子比較集中在氧原子那一端,相應的氫原子那端就少一些。
  
  整體來看,水分子的一端帶著正電,另一端帶著負電。在化學上,這樣的分子被叫做極性分子。
  
  在通常的水分子是雜亂無章地排列的,正電、負電衝哪個方向的都有。當水處在電場中的時候,正電的那頭就會轉向電場的負極,而帶負電那頭會轉向電場的正極,所謂的異性相吸,同性相斥。
  
  如果是一個靜止的電場,水分子們排好隊也就安靜下來了。
  
  如果電場在不停地轉,那麽水分子就會跟著轉,試圖和電場保持一順兒的隊形。
  
  如果電場轉得很快,那麽水分子們也就轉得很快摩擦生熱,水的溫度就升高了。
  
  電磁波就相當於這樣一種旋轉的電場。
  
  用在微波爐上的電磁波每秒鍾要轉二十幾億圈,水分子們以這樣的速度跟著轉,自然也就渾身發熱,溫度在短時間內就急劇升高了。一旦微波停止,旋轉電場消失,水分子們也就安靜下來,它們的世界也恢複清淨了。
  
  在這個過程中,水分子本身並沒有被微波改變。
  
  不僅是水,其它極性分子也都可以被微波加熱。
  
  通常的食物中都含有水和其它極性分子,所以在微波的作用下可以被迅速加熱。而非極性的分子,比如空氣,以及某些容器,就不會被加熱。我們平常熱完食物後覺得容器也熱了,往往是被高溫的食物給燙熱的。
  
  微波加熱,致癌嗎?
  

  因為微波是一種輻射,所以許多人自然而然地認為它會致癌。微波是一種電磁波,跟收音機、電報所用的電波、紅外線以及可見光本質上是同樣的東西。它們的差別隻在於頻率的不同。
  
  微波的頻率比電波高,比紅外線和可見光低。
  
  電波和可見光不會致癌,自然也就不難理解頻率介於它們之間的微波也不會致癌。
  
  其實,隻是指微波的能量可以發射出去,跟X光以及放射性同位素產生的輻射是不一樣的。
  
  X光雖然也是電磁波,但是其頻率比微波高得太多,因而能量也高,而放射性同位素在衰變過程中會放射出粒子,所以它們能讓生物體產生癌變。
  
  微波不會致癌,也不會讓食物產生致癌物質。甚至,它還有助於避免致癌物的產生。
    
  微波爐,安全嗎?
  

  太陽光是比微波更高能的電磁波。
  
  太陽光,安全嗎?
  
  微波的安全性跟太陽光一樣是否傷害人體取決於能量的強弱。
  
  和煦的陽光讓人舒爽,烈日暴曬則可以造成嚴重的皮膚灼傷。
  
  微波也是如此既然能夠加熱食物,自然也能加熱人體。
  
  問題的關鍵在於:到達人體的微波還有多少能量?
  
  科學家們已經為我們做了大量的研究,找到了對人體產生傷害的最小微波功率。完好的微波爐,泄漏的微波功率距離傷害人體的強度還很遙遠美國的規定是,在距離微波爐大約5厘米的地方,每平方厘米的功率不超過5毫瓦;
  
  而我國的標準更加嚴格,是1毫瓦。而且,微波的能量是按照距離的平方減弱的。也就是說,如果5厘米處是1毫瓦,50厘米處就降低到了1%毫瓦,更是人畜無害了。
  
  所以,隻要是合格的微波爐產品,使用中沒有被損壞,就不會泄漏出能夠傷害人體的微波來。
  
  微波爐使用中的另一個安全疑慮是塑料容器釋放的有害物質。
  
  的確,有些塑料在受熱的時候可能會釋放出一些有害的成分來。
  
  FDA測定了各種塑料容器在正常的微波爐中加熱時可能釋放到食物中的有害物質的量,要求這個量低於動物實驗確定的有害劑量的1%甚至1,才可以標注為可微波加熱。
  
  所以,那些合格的可微波加熱的塑料容器是相當安全的。
  
  當然,如果還是不放心,或者不相信廠家的標注名副其實,改使用陶瓷或者玻璃容器也就心安了。
  
  微波安全事故從何而來?
  

  煎炒烹炸涮,這些傳統的加熱方式安不安全?至少,因為做飯,有人被燙傷了,有地方著火了。FDA說,他們接到了許多因為使用微波爐而受傷的報告!
  
  不過,這些事故都跟微波爐本身無關,而是使用不當造成的。
  
  以下是最常見的兩類事故:
  
  液體過熱
  
  傳統燒水的時候水會流動,到了沸點就開了。而微波加熱時水不流動,隻是溫度升高,有可能超過了沸點還不開。但是這個時候的水溫度已經非常高了,隻要有一點兒擾動,就會猛烈沸騰。如果這個擾動是你去拿水的時候產生的,那麽就會被燙得比被開水燙得還厲害。越幹淨的容器,越幹淨的水,就越容易發生這樣的事故。所以,為了安全,最好不要以身試法。
  
  其它的液體,比如牛奶、湯等,因為其中有別的成分,不容易過熱,但是長時間加熱也很容易爆沸而衝出容器。
  
  並不是說不能用微波爐來加熱這些食物,而是說要算好加熱時間。
  
  雞蛋爆炸
  
  微波爐不能加熱雞蛋,大概是一個常識了。
  
  雞蛋爆炸的原因有點類似於水的暴沸。
  
  雞蛋內部過熱,壓力很大,一旦受到外界幹擾,壓力便會釋放出來,於是雞蛋就爆炸了。
  
  如果爆炸發生在雞蛋進嘴的時候,大概就相當於在嘴中放炮了。
  
  微波爐,能否替代傳統加熱?
  

  微波爐非常方便快捷,但是對於烹飪而言,它有著先天的不足。所以,盡管出現了許多所謂的微波爐食譜,微波爐依然隻是廚房的一個好幫手,而難以占據烹飪的主導地位。
  
  許多食物的風味是把食物加熱到相當高的溫度才產生的,比如爆炒、煎炸、烘烤等。在高溫下,蛋白質與糖發生反應,碳水化合物變黃,一些香味物質分解出來這些是美味的來源,也是通常所說的火候關鍵。這在傳統的微波爐中是無法實現的。(本人注:其實爆炒、煎炸並不是科學的烹飪方法。)  

  一些新開發的高檔微波爐,增加了熱量對流和紅外加熱的功能,也能夠實現一些傳統烹飪的需求,不過,價格自然也就很貴了。
  
  微波爐加熱的優勢在於能夠很快地把食物加熱,所以擅長的是把已經做熟的食物很方便地再次變熱。這樣的加熱一般不足以殺死細菌,對於保存時間過長、有可能變壞的食物來說,微波爐加熱就不能保障安全了。
  
  微波爐加熱食物最大的問題在於受熱不均。
  
  微波爐不加熱空氣,直接加熱食物,這是它的能源效率高的原因。
  
  但是它並不是像許多人認為的那樣從內向外加熱,它也是從外向內加熱的。
  
  隻不過與傳統的加熱方式相比,微波的穿透力強一些,能夠直接加熱到幾厘米深的地方。
  
  而傳統的加熱是從表麵逐漸向內,外層的溫度永遠比內部高。
  
  因為微波能達到的地方升溫很快,不能穿透的地方升溫慢,所以內外的溫度差別可能會非常大,這在化凍食物的時候尤其明顯。
  
  因為液態的水在吸收微波能量上遠遠比冰要高效,所以外層最先化開的部分進一步高效地加熱,
  
  而內層隻能依靠外麵被加熱部分的熱量慢慢往內,如果用微波爐的常規加熱功能來化凍的話,可能外層的已經熟了但是裏麵還冰凍著。
  
  在多數的微波爐都有專門的化凍功能對傳統的微波爐來說,實際上就是加熱一下,停一下,讓外層的熱量有時間往內加熱。
  
  總的來說,關於微波爐致癌、產生有害物質的說法都是謠傳。
  
  雖然微波爐很難幫助我們做出很美味的食物,但是它所帶來的方便快捷,是它的巨大優勢。
  
  對於老人和小孩來說,用微波爐來熱菜熱飯,要比電爐或者煤氣灶安全的多呀!

所有跟帖: 

謝謝。我家覺得用微波爐沒問題。 -蓍草為yarrow- 給 蓍草為yarrow 發送悄悄話 蓍草為yarrow 的博客首頁 (0 bytes) () 11/23/2016 postreply 08:02:52

我家人都覺得微波爐熱出來的食物不好吃,我喜歡用蒸的方法,LG和兒子喜歡直接用火熱。 -Gbdjw- 給 Gbdjw 發送悄悄話 (53 bytes) () 11/23/2016 postreply 08:13:19

Good for you。我家喜歡微波爐快和方便。而且我家幾乎做菜不放食用油,以水炒和蒸 -蓍草為yarrow- 給 蓍草為yarrow 發送悄悄話 蓍草為yarrow 的博客首頁 (77 bytes) () 11/23/2016 postreply 08:18:05

我喜歡蒸, -Gbdjw- 給 Gbdjw 發送悄悄話 (104 bytes) () 11/23/2016 postreply 08:26:37

蒸很好。我家沒有蒸箱,有蒸籠。但是我發現做葉菜和蘿卜西蘭花之類的菜的時候, -蓍草為yarrow- 給 蓍草為yarrow 發送悄悄話 蓍草為yarrow 的博客首頁 (53 bytes) () 11/23/2016 postreply 08:33:08

葉菜,對不起,還是油炒最好吃,油還不能少。:( -Gbdjw- 給 Gbdjw 發送悄悄話 (315 bytes) () 11/23/2016 postreply 08:43:15

所有的菜都是用油鹽糖炒過,煎過,炸過最好吃。可惜對我來說,這些吃法無法做到sustainable, -蓍草為yarrow- 給 蓍草為yarrow 發送悄悄話 蓍草為yarrow 的博客首頁 (164 bytes) () 11/23/2016 postreply 09:03:57

我以前評論過這篇文章,文中對物理學中“熱”的本質的描述是錯誤的。 -TBz- 給 TBz 發送悄悄話 TBz 的博客首頁 (803 bytes) () 11/23/2016 postreply 09:49:15

喜歡用就用,不喜歡就少用。 物理教授的解釋也是根據現在人的理解。個人認為各種輻射對人的危害是多年積累的結果,很難用物理計量簡單解 -天地行- 給 天地行 發送悄悄話 天地行 的博客首頁 (0 bytes) () 11/23/2016 postreply 11:18:26

我有個測輻射危險度的小儀器(通常給孕婦用的那種),測到微波爐開著時,一米內就嗶嗶響警告了。各位開微波爐時請離開點。 -懶風- 給 懶風 發送悄悄話 懶風 的博客首頁 (0 bytes) () 11/23/2016 postreply 11:50:22

給孕婦用的比普通人要嚴得多,因為胎兒的緣故,就算是老的CRT monitor得是不能通過的。 -ymck- 給 ymck 發送悄悄話 ymck 的博客首頁 (0 bytes) () 11/23/2016 postreply 12:34:24

今年以為朋友在研究中偶然發現,結果發現,微波爐加熱食物後,空氣中存在納米碳顆粒,這種情況不要求加熱到“焦炭 -Pinghu3- 給 Pinghu3 發送悄悄話 (0 bytes) () 11/23/2016 postreply 14:14:07

想象一下您大腦(豆腐腦)裏的水分子在劇烈跳動,還是離開遠一點比較好。3米。 -路邊的蒲公英- 給 路邊的蒲公英 發送悄悄話 路邊的蒲公英 的博客首頁 (0 bytes) () 11/23/2016 postreply 14:14:47

今年一個朋友在研究中偶然發現,微波爐加熱食物之後,空氣裏存在納米碳顆粒,而且是一般、正常的加熱。她重複許多次,結果一樣。 -Pinghu3- 給 Pinghu3 發送悄悄話 (0 bytes) () 11/23/2016 postreply 14:16:00

一個朋友偶然發現,微波爐加熱食物之後,空氣中存在納米碳顆粒,而且是在正常食物加熱情況下。重複幾次都一樣。 -Pinghu3- 給 Pinghu3 發送悄悄話 (98 bytes) () 11/23/2016 postreply 14:19:32

謝謝分享。值得重複驗證。 -欲千北- 給 欲千北 發送悄悄話 欲千北 的博客首頁 (0 bytes) () 11/23/2016 postreply 19:41:52

已經三次了 :-) -TBz- 給 TBz 發送悄悄話 TBz 的博客首頁 (0 bytes) () 11/23/2016 postreply 21:33:20

因為微波能...內外的溫度差別可能會非常大....產生有害物質? -Igoosa_Data- 給 Igoosa_Data 發送悄悄話 (1017 bytes) () 11/23/2016 postreply 17:21:27

微波爐加熱水, 水不流動 ? 這是物理教授嗎 ? -dj2- 給 dj2 發送悄悄話 (0 bytes) () 11/23/2016 postreply 20:42:24

微波爐加熱過程中會產生大量自由基, 自由基對人體有害 -sandong- 給 sandong 發送悄悄話 (0 bytes) () 11/24/2016 postreply 03:50:08

微波爐加熱的酵母不會發麵了 -northbigrock- 給 northbigrock 發送悄悄話 (0 bytes) () 11/24/2016 postreply 07:03:10

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