Come è possibile cucinare a microonde?
Spesso ci chiediamo come sia possibile cucinare a microonde, ossia quale sia il funzionamento del celebre forno a microonde. Esso si basa su un princpio fisico abbastanza semplice. Le onde elettromagnetiche sono di diversi tipi e vengono classificate in base alla loro lunghezza d’onda, che è legata in modo inversamente proporzionale alla frequenza (misurata in Hertz). Si va dunque dalle onde meno energetiche e a bassa frequenza come le onde radio (che hanno frequenze minori di 3 gigaHertz), ai raggi gamma, che sono le onde a massima frequenza (300 milioni di gigaHertz).
Le microonde vanno da 3 a 300 gigaHertz; al di sopra delle microonde, tanto per intenderci, troviamo poi i raggi infrarossi. Sono diffusamente utilizzate nel campo delle telecomunicazioni, sia terrestri che satellitari, nei dispositivi televisivi, nei maser (radar che operano con microonde), nei telescopi spaziali e in molte altre apparecchiature.
Ma cos’è che rende le microonde così importanti nella vita di tutti i giorni? La risposta è: una particolare frequenza di queste onde elettromagnetiche, pari a 2.45 gigaHertz.
Questa frequenza permette infatti alle molecole di acqua (ma non solo) di vibrare, esattamente come le onde sonore di un’automobile col motore in folle fanno vibrare i vetri di casa. La temperatura dei corpi, a livello fisico, è data dall’energia con la quale vibrano le molecole che li costituiscono: maggiore è la vibrazione, maggiore è la temperatura.
Le microonde quindi, trasmettendo energia alle molecole “sensibili”, le fanno vibrare intensamente e il risultato è l’aumento di temperatura. Quindi, all’interno di un forno a microonde i cibi si riscaldano per effetto della “stimolazione” di alcuni tipi di molecole, acqua in primis, in essi contenute.
All’interno di un qualsiasi forno a microonde troviamo un dispositivo detto magnetron, in grado di generare un campo elettromagnetico la cui frequenza di oscillazione è di 2.45 gHz. Questa frequenza mette in oscillazione le molecole di acqua e anche tutte quelle che, in termine chimico, sono dette “polarizzate” (ovvero, carboidrati, proteine, lipidi). Il fenomeno accade esattamente come quando le onde sonore di un’automobile col motore in folle fanno vibrare i vetri di casa.
Come si scaldano i cibi nel microonde
La temperatura dei corpi, a livello fisico, è data dall’energia con la quale vibrano le molecole che li costituiscono: maggiore è la vibrazione, maggiore è la temperatura. Le microonde quindi, trasmettendo energia alle molecole “sensibili”, le fanno vibrare intensamente e il risultato è l’aumento di temperatura. Quindi, all’interno di un forno a microonde i cibi si riscaldano per effetto della “stimolazione” di alcuni tipi di molecole, acqua in primis, in essi contenute.
Va da sé che, quindi, più acqua contiene un alimento, più velocemente si riscalderà. E non è tutto: nei forni convenzionali il calore si trasmette per convezione (ovvero portato dall’aria calda che circola) o irraggiamento (prodotto dalle resistenze elettriche), quindi il risultato è che il cibo si riscalda prima all’esterno, e poi il calore viene trasmesso per contatto anche agli strati interni.
Con il forno a microonde accade esattamente l’opposto: dato che in genere i cibi sono più “asciutti” esternamente, le microonde agiscono più efficacemente sul riscaldamento della loro parte interna. A tutti, probabilmente, sarà capitato di addentare un dolce farcito o delle crocchette ripiene il cui strato interno aveva una temperatura accettabile, ma che all’interno erano letteralmente (e fantozzianamente) ustionanti. “Colpa”… delle microonde!
Quindi, è necessario prestare molta attenzione quando si addentano cibi appena estratti dal microonde, in particolare quando in tavola ci sono dei bambini.
Inoltre, non solo il tipo di sostanze determina la “sensibilità” alle microonde, ma anche il loro stato fisico: ad esempio l’acqua, quando si trova sotto forma di ghiaccio, tende ad assorbire meno microonde e, di conseguenza, l’innalzamento di temperatura di una sostanza congelata richiede, a parità di composizione chimica, più tempo rispetto ad una non congelata.
Questo è un fattore da tenere ben presente quando abbiamo esigenza di preparare un pasto veloce: il tempo necessario per lo scongelamento può prolungarsi molto.
Quando andiamo a cucinare a microonde dobbiamo sempre ricordare però che esse hanno una capacità di penetrazione della materia solida limitata ai primi due centimetri di spessore; valore che, tuttavia, è legato alla densità del cibo stesso. In genere tuttavia non si arriva oltre i tre centimetri di profondità e, superata questa soglia, l’intensità energetica diminuisce notevolmente fino a dimezzarsi.
Di conseguenza, il riscaldamento degli strati più interni richiede più tempo e spesso non è il solo risultato diretto dell’azione delle microonde, ma deriva anche dal calore propagato per contatto dagli strati esterni riscaldati.
A parità di peso, pertanto, è bene ricordare che cibi dalla forma piuttosto sferica (crocchette, patate, arancini, ecc.) si riscalderanno (in modo uniforme) molto lentamente rispetto a cibi più “sottili”.
