Historie mikrovlnné trouby: Od 2 metry vysokého obra k nepostradatelnému pomocníkovi v kuchyni
Dnes bereme mikrovlnnou troubu jako samozřejmost, ale možná se budete divit, že je to již dlouhých 80 let, co se objevila. Taky znáte ty vzkazy na ledničce nebo ve zprávě na mobilu? „Jídlo máš v troubě“, nebo ještě líp: „Jídlo máš v mikrovlnce, jen si ho ohřej“.
Pojďme si říct něco o tomto vynálezu, který nám ulehčuje každodenní život. Měli bychom vědět, jak vznikal. Tuto sérii jsem již začala s lednicí, která je pro náš život velice zásadní, tak budeme pokračovat dále, abychom se dozvěděli více o tom, jak vše vlastně vznikalo.
Objev mikrovlnného vaření
Jak funguje mikrovlnka? Tohle vás překvapí.
V roce 1945 si Spencer při testování magnetronu, tedy zařízení generujícího mikrovlnné záření, všiml, že se mu v kapse začala rozpouštět čokoládová tyčinka. Zajímalo ho, co se stalo, a tak začal experimentovat - například ohříval popcorn a následně i vejce, které pod mikrovlnným zářením explodovalo.
Spencer rychle pochopil, že mikrovlny dokážou ohřívat jídlo tím, že způsobují vibraci molekul vody v potravinách, čímž se generuje teplo. Tento jev dal vzniknout úplně novému typu vaření - mikrovlnnému ohřevu.
Mikrovlnné trouby Bravo: Kompletní recenze
Málokdo ví, že bez českého profesora Augusta Žáčka z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy v Praze by možná mikrovlnky neexistovaly. Byl to právě on, kdo v roce 1924 jako první popsal princip oscilace magnetronu. Využití zahřívání potravin tímto principem o 21 let později objevil americký vynálezce Percy Spence.
První komerční mikrovlnná trouba
V roce 1947 vyvinula firma Raytheon první komerční mikrovlnnou troubu s názvem Radarange. První mikrovlnná trouba byla vyvinuta v USA koncem 40. let 20. století. V roce 1947 uvedla firma Raytheon na trh první komerčně využitelnou mikrovlnnou troubu.
Tato první verze byla velmi objemná (skoro 2 metry vysoká), vážila přes 300 kilogramů a vyžadovala vodní chlazení. Ta byla téměř dva metry vysoká, vážila kolem 400 kilogramů a stála 3000 dolarů. Vysloužila si přezdívku Radar range.
Cena se pohybovala kolem 5000 dolarů, což z ní činilo zařízení dostupné pouze pro armádu, nemocnice nebo velké restaurace. Radarange byl silný - měl výkon okolo 3 000 wattů, což je několikanásobně více než dnešní běžné mikrovlnky. Navzdory vysoké ceně si zařízení získalo pozornost v profesionálním sektoru, ale pro domácnosti bylo naprosto nepraktické.
Tyto první výrobky se používaly výlučně v restauracích, jídelních vagonech a oceánských parnících, tedy všude tam, kde bylo třeba rychle ohřát velká množství jídel.
Citron, soda a ocet na mikrovlnku
V roce 1947 vyrobila firma Raytheon první mikrovlnnou troubu pro americkou obchodní loď NS Savannah - první obchodní a nákladní loď s jaderným pohonem. Vážila ovšem téměř 340 kg (750lb), měřila necelých 1.8m (5stop, 11 palců), měla příkon 3kW a stála 5000$, což je dnes cca 52000$.
Raytheon představil první mikrovlnku vyrobenou pro komerční užití 1955, její parametry byly dosti vylepšené - odběr 1.6kW, cena 2000-3000$ (hmotnost není bohužel uvedena na stránkách raytheonu).
První trouby určené pro domácnosti se však v prodeji objevily až v roce 1955. Stály kolem 1300 dolarů, ale stále byly pro průměrnou kuchyni velmi objemné.
Mikrovlnky v domácnostech
V 60. letech 20. století technologie pokročila natolik, že bylo možné mikrovlnky zmenšit a výrazně zlevnit. Díky japonskému vývoji menších magnetronů se první skutečně kompaktní mikrovlnky objevily až v roce 1967, tehdy stály těsně pod 500 dolarů.
Problémy s otáčením talíře v mikrovlnné troubě
V roce 1967 uvedla společnost Amana (dceřiná firma Raytheonu) na trh první domácí mikrovlnnou troubu - Amana Radarange. Byla mnohem menší, jednodušší na používání a stála „pouhých“ 495 dolarů, což ji učinilo dostupnější pro střední třídu.
Od roku 1967 se začaly mikrovlnné trouby prodávat již v normálnějších velikostech na kuchyňskou linku, vyráběla je firma Amana, kterou později odkoupil Raytheon.
Rozšíření a moderní technologie
Postupem času se mikrovlnné trouby staly oblíbenými díky své rychlosti a jednoduchosti. V 70. letech se začaly hromadně vyrábět a koncem dekády už byly součástí mnoha amerických domácností. V Evropě se mikrovlnky začaly masivně rozšiřovat o něco později, zejména od 80. let.
Dnešní mikrovlnné trouby jsou technologicky vyspělé. Kromě ohřívání jídla zvládají i rozmrazování, grilování, některé mají dokonce i horkovzdušnou troubu nebo parní funkci. Moderní modely jsou bezpečné, energeticky úsporné a nabízejí uživatelsky přívětivé funkce jako dotykové ovládání, senzory na měření vlhkosti nebo automatické programy.
Fungování mikrovlnné trouby
Tepelná úprava pokrmu je v mikrovlnné troubě prováděna za pomoci elektromagnetického záření obvykle s frekvencí 2,45 GHz tj. vlnovou délkou 12,24 centimetrů. Toto mikrovlnné záření je v pokrmu schopno rozkmitat částice, zejména molekuly vody, stejně jako při „klasických“ způsobech šíření tepla. Mikrovlny pronikají dovnitř pokrmu a tím dochází k relativně velmi rychlému zahřátí celku.
Mikrovlnné záření je generováno pomocí magnetronu a vyzařováno do ohřívacího prostoru. Ten má kovový povrch, kterým záření nemůže proniknout. Dvířka jsou pokryta kovovou mřížkou, jejíž otvory jsou mnohem menší než vlnová délka mikrovlnného záření, představuje proto skoro stejnou překážku pro vlny jako plný kov.
Ohřívací prostor mívá rozměry odpovídající celým násobkům poloviny vlnové délky použitého záření, takže dochází ke vzniku stojatého vlnění. K nejúčinnějšímu ohřevu proto dochází v kmitnách vlnění.
Tak, to by bylo něco základního k mikrovlnkám, na to teď sereme a jdeme rychle okouknout vnitřnosti .Část vlevo je velký transformátor, který z běžné sítě 230V střídavého napětí mění napětí cívkami tak, jak mají výrobci nejlépe spočteno pro danou konfiguraci. Tento zdroj zásobuje magnetron katodu žhavícím napětím kolem 3V, bohužel na schématu není uvedeno. Anoda je zásobena zhruba 3200V.
Detail magnetronu - připojení na transformovaný střídavý proud. Proud prochází kondenzátorem o kapacitě 1μF, vysokonapěťová dioda usměrňující střídavé napětí není vidět.
Schéma mikrovlnné trouby.Popisky:
- vysokonapěťový transformátor
- vysokonapěťový kondenzátor
- vysokonapěťová dioda
- magnetron - emise mikrovln
- teplotní pojistka, při přehřátí rozpojí obovod (neteče proud a nic se nestane a nezapálí..)
- za jednotlivými obvody a zásobením budíků, vodotrysků, atd. je to hlavní zapnutí elektriky do naší super součástky
- zapojení do sítě, ideálně hřebíkama
- část obvodu, která funguje jako filtr pro eliminaci výkyvů v síti (kdo to neví, tak elektriku vyrábí banda zfetovanejch negrů s letlampama v elektrárně tak, že mají v ruce magnet a rychlostí 50Hz máchaj rukou na druhou stranu cívky z mědi, tak z toho důvodu se to kolísání musí trochu vyfiltrovat
Jen tak info - mikrovlnné záření je mezičlánek mezi rádiovým zářením a infračerveným zářením (teplo z kamen) a má vlnovou délku λ asi 1mm až 10cm - to je frekvenci f asi 3-300GHz.
A pro neznalé : rychlost světla je zatím, hehe, konstantní (pro někoho bohužel ) : c = konst = cca 3* 108 m/s (pro jistotu 300 000 000 m/s)
vlnová délka pro mikrovlny je definovaná λ jako něco v intervalu (1mm ; 10cm) = (10-3;10-1)
takže frekvence f :f = c / λf1 = 3* 108/10-3=3*10+11= 300 GHzf2 = 3* 108/10-1=3*10+9= 3 GHz
Pro jistotu ještě vzorec, jak se to spočítá:
rychlost konstantní (aby se Einstein nezlobil v hrobě )rychlost světla v = konst = c teď by bylo dobrý vědět, co je to vlnová délka, tj. 2 nejbližší body ve stejné fázi (představit si funkci sinus)
nu a světlo jako vlna tedy urazí za čas stejnou vdálenost, tudíž ta vzdálenost se dá složit z určitého počtu vln a tomu se říká frekvence fjediné, co se tedy mění je frekvence a délka vlny
kde:λ .... vlnová délka [m] f ... frekvence [Hz], kde T [s] = 1 / ftakže dosadíme:c = λ . f nebo takéc = λ / T
Jinak frekvence určuje energii částice, čím větší frekvence, tím menší vlnová délka - např.
Bezpečnost mikrovlnných trub
Původní obavy veřejnosti z mikrovlnného záření a jeho vlivu na zdraví byly postupně rozptýleny vědeckými výzkumy a přísnými bezpečnostními normami. Dnes už většina lidí chápe, že mikrovlnky fungují na základě neionizujícího záření, které je bezpečné, pokud se trouba používá správně.
Žádná dodnes dostupná studie nepotvrdila jiné účinky mikrovln na jídlo než tepelné. K tomu, aby např. došlo k změně molekul „jídla“, je potřeba ionizace a ionizující záření. Mikrovlnné záření je však zářením neionizujícím. Při ohřívání jídla dochází k degradaci vitamínů či aminokyselin. K těmto změnám však dochází i při ohřevu konvenčními metodami.
Vysvětlení teorie vybuchujících vajec tvrdící, že je to ukázka škodlivosti na pokrm a člověka, je prosté. Objem vody a objem vodní páry, pocházející z totožného množství vody, je velice odlišný. Pára má několikrát větší objem, a proto dochází k expanzi, následnému úniku a proražení skořápky vajíčka. Působení mikrovln (vysokofrekvenčního pole) na člověka má také pouze tepelné účinky.
Odborníci zároveň přiznávají, že při použití mikrovlnky dochází k degradaci vitamínů či aminokyselin. Upozorňují ale, že zcela stejně, jako při použití konvenčních přístrojů. U všech případů se totiž jedná o tepelné zpracování.
Mezi největší rizika, jež s tímto kontroverzním spotřebičem souvisí, tak patří používání plastových obalů, které nejsou určené pro mikrovlnné vaření. Teplo totiž tento materiál rozkládá, čímž proniká do jídla.close Jídlo v plastové krabičce „Mezi nejnebezpečnější patří ftaláty, běžně se nacházející v plastových krabičkách nebo jídlonosičích,” říká Juming Tang, profesor potravinářského inženýrství na Washington State University. „Bylo zjištěno, že tyto látky narušují hormony a náš metabolický systém. U dětí mohou zvýšit krevní tlak a inzulinovou rezistenci."Nejlepším způsobem, jak minimalizovat riziko, je neohřívat jídlo z donášky přímo v obalech, ale přemístit ho na talíř nebo do misky. Pokud používáte plastové nádoby, vyhněte se těm, které ztrácejí svůj tvar.
Závěr
Od náhodného objevu čokolády v kapse Percyho Spencera po inteligentní kuchyňské spotřebiče v chytré domácnosti je historie mikrovlnné trouby fascinující příklad toho, jak vojenský výzkum může vést k technologii, která zásadně ovlivní každodenní život milionů lidí.
