فرن الميكروويڤ microwave oven, أواختصاراً الميكروويڤ, هومن أجهزة المطبخ ويأتي في مقاسات وأنماط مختلفة ويستعمل إشعاع الميكروويڤ أساساً لطهي أوتسخين الطعام. ويتم ذلك باستخدام الموجات المتناهية القصر (ميكرو-ويڤ), التي تنبعث في جميع الحالات تقريباً من ماگنترون magnetron

تاريخ

المهندس، الدكتور بيرسي سبنسر كان بصدد تجارب معملية يجريها في مختبر شركة رايثيون الأميركية التي يعمل بها كان ذلك عام 1946، وكانت التجربة بشأن تطوير آلة الرادار باستخدام نوع حديث من الأنابيب المفرغة تحمل اسم المغنطرون أوالصمامات المفرغة التي تمر فيها الالكترونيات وسط مجال مغناطيسي وحدث حتى كان في جيب الدكتور سبنسر بترة حلوى سرعان ما اكتشف أنها ذابت إلى حد الانصهار في جيب سترته الأنيقة.. ألتقط هذه الملاحظة فوضع في اليوم التالي وعاء مليئا بالفشار قرب أنبوبة التجربة وبعد فترة سمع طقطقة حبات الفشار وهي تتقافز متناثرة في أنحاء المختبر.. اليوم الثالث كان تجربة البيضة فإذا بها تتحرك وتنضج ثم تنفجر ليشير هذا كله إلى حقيقة حتى هذه المواد بلغت حد الإنضاج بسبب تعرضها إلى طاقة حرارية محدودة الكثافة اسمها الميكروويف..

فلماذا لا نضع حيزا أوصندوقا نمرر من خلاله موجات هذه الطاقة التي ينشأ معها مجال الكترومغناطيسي يفيد منه إنضاج ما نريد،يا ترى؟ وقد أجاب المهندس الأميركي على هذا السؤال فكان حتى توصّل إلى ما يمكن وصفه بأنه ثورة في عالم الطهي.. وذلك باختراع جهاز فرن الميكروويف – أوالفرن الكهربائي كما يقل في بعض الأوساط. وقد صدرت براءة الاختراع في ولاية ماساتشوستس الأميركية يوم 8/10/1945..

وكما هي العادة كان أول نموذج للفرن الجديد ضخم الحجم بارتفاع مترين.. غالي الثمن بثمن ثلاثة آلاف دولار قبيح المنظر كأنه وحش خرافي.. لدرجة حتى اقتناه أحد مديري شركة الإنتاج فما كان من طباخه الخاص إلا حتى قدم استنطقته هلعا من منظر الآلة الجديدة وربما تشاؤما من مستقبل مهنة الطهي بعد حتى يتسع انتشار الآلة البشعة المنظر في المطاعم والفنادق والبيوت. مثل هذه الحوادث الفردية لم تكن لتفوت على صانعي النماذج الأولى.. فكان إصرارهم على تطوير الميكروويف إلى حيث باتت منذ عام 1967 تتخذ أشكالا أقل حجما وربما أكثر رشاقة وأقل ثمنا..

مما جعلهاأوسع انتشارا في طول العالم وعرضه،ومما أكسب المكتشف بيرس سبنسر مالا وفيرا وشهرة عريضة لدرجة حتى اتى يوم 18 سبتمبر عام 1999 ليشهدالاحتفال الرسمي بوضع اسم الرجل في سجل كبار المخترعين جنبا إلى جنب مع توماس إديسون مكتشف الكهرباء والأخوين ولبور وريتشاردرايت مخترعي الطائرة وجورج واشنطون كارفر (1864-1943) العبقري الذي ولد في مهد العبودية.

المبادئ

A microwave oven consists of:

• a high voltage transformer, which passes energy to the magnetron
• a cavity magnetron,
• a magnetron control circuit (usually with a microcontroller),
• a waveguide, and
• a cooking chamber

فكرة عمل فرن المايكروويف

اشعة المايكروويف هي جزء من الاشعة الكهرومغناطيسية ذات طول موجي طويل يقاس بالسنتمتر في المدى من 0.3 إلى 30 سنتمتر ولهذه الاشعة استخدامات عديدة منها في طهي الطعام وهومايعهد بفرن المايكروويف Microwave oven كما تستخدم في الاتصالات ونقل المعلومات قابلزة الاستشعار عن بعد قابلزة الرادار ومن هنا فإن استخدامها في الطهي هوجزء سهل من تطبيقاتها العملية الكثيرة، ويعتبر الطهي بواسطة اشعة الميكروويف من تكنولوجيا القرن العشرين لما توفره من سرعة في تحضير الطعام أوتسخينه وكفائته العالية في توفير الطاقة المستخدمة في الافران التقليدية التي تعمل بالكهرباء أوالغاز حيث أنها تعمل على تسخين المواد الغذائية فقط دون غيرها. وتجدر الاشارة إلى حتى هذه الاجهزة موجودة في جميع بيت في امريكا وأوروبا وبدأت تنتشر عندنا، ولكن كثيراً ما دار التساؤل عن خطورة استخدام هذه الاجهزة على سلامة الانسان, وقبل الاجابة على هذا التساؤل يتوجب علينا شرح فكرة عمل فرن المايكروويف.

نظرية العمل

يستخدم فرن المايكروويف اشعة المايكروويف لتسخين الطعام الموضوع في داخل الفرن، وللفهم فإن اشعة المايكروويف هي أمواج راديوذات ترددات 2500 ميجاهيرتز وهذه امواج الرادي عند هذا التردد تمتلك خاصية هامة هي:

الخاصية الأولى أن أشعة المايكروويف تمتص بواسطة الماء والمواد الدهنية والمواد السكرية

وهذا يعني حتى جزيئات تلك المواد التي تحتوي على الماد والدهون والسكريات تمتص هذه الاشعة من خلال ذرات وجزيئات تلك المواد وامتصاص هذه الاشعة (المايكروويف) تكسبها طاقة تجعلتا تتذبذب بدرجة كبيرة مما تتصادم مع بعضها البعض وتنتج حرارة التسخين اللازمة لطهيها.

الخاصية الثانية أن المواد البلاستيكية بجميع انواعها والمواد الزجاجية والسيراميك والفخار لا تمتص أشعة المايكروويف ولا تتأثر بها

وهذا يعني أنها لن ترتفع درجة حرارتها، أما المواد المعدنية اللامعة مثل الالومنيوم فيعكس تلك الاشعة ولذا يحظر استخدامها داخ افران المايكروويف

كيف يقوم فرن المايكروويف بالطهي

يقوم فرن المايكروويف بطهي الطعام من الداخل إلى الخارج بعكس الافران العادية التي تقوم بالطهومن الخارج إلى الداخل حيث تنتقل حرارة الفرن منه إ لى الوعاء وتنتقل الحرارة من الوعاء إلى المواد الملاصقة له بالتوصيل بينما لا يزال وسط الطعام بارداً وهذا ما يسبب احتراق الاجزاء الملاصقة للوعاء عند نهاية الطهي. في حالة الطهوباستخدانم اشعة المايكروويف فإن أمواج الراديوتمتص بواسطة جزيئات الماء والدهون المكونة للطعام وبالتالي ترتفع درجة حرارة جميع جزيئات الطعام في نفس الوقت وبنفس الدرجة لأأن جميع الجزيئات تثار بنفس الدرجة ولا حاجة لنقل الحرارة بالتوصيل. ومن هنا نعهد الفرق بين الكيفية التقليدية للطهووطريقة فرن المايكروويف وهي ان الاول يعمل بنقل الحرارة بالتوصيل بينما المايكروويف يسخن من خلال اثارة جزيئات الماء المكون للطعام. ومن هنا نستنتج من توضيح فكرة عمل فرن المايكروويف حتى لا خطر من استخدامه حيث حتى الاشعة المستخدمة هي أشعة الراديوالتي تحيطنا والاشعة المنبعثة من الفرن لا تخرج إلى خارجه كما حتى نظام الحماية يوقف هذه الاشعة بمجرد فتح باب الفرن.

مشكلة وحلها

من النموذج التوضيحي السابق تلاحظ حتى هناك توزيع غير منتظم للجرارة على مساحة الفرن وهذا يعود إلى مايعهد بتكون البقع الساخنة Hot Spot والذي يعود إلى حتى اشعة المايكروويف تنعكس على جدران الفرن مما تتسبب في تداخل بين الاشعة الساقطة والاشعة المنعكسة مما ينتج عنه تداخلات كما يحدث في أمواج الماء، هذه التداخلات تؤدي إلى تراكبات بناءة تكون عندها شدة الاشعة اكبر ما يمكن واخرى هدامة تكون عندها شدة الاشعة اصغر ما يمكن وهذا يسبب اختلاف توزيع الحرارة كما في الشكل،

هذا يسبب عدم نضج بعض اجزاء الطعام داخل الفرن بينما اجزاء أخرى تنضج جيداً ولحل هذه المشكلة تم اضافة موتور لادارة الوعاء داخل المايكروويف باستمرار لضمان توزيع منتظم للحرارة على اجزاء الطعام.

انظر أيضاً

• TV dinner
• Microwave chemistry
• Induction cooker
• Susceptor

هامش

المصادر

وصلات خارجية

• MicrowaveCam.com Videos of the INSIDE of the microwave oven compartment.
• How microwaves and microwave ovens work Java animation suitable for young people.
• "Ask Mr. Microwave" Microwave Questions and Answers.
• "Fun Things to Do with Microwave Ovens" Includes warnings and repair tips.
• Superheating and microwave ovens
• Microwave Ovens — Questions and answers
• Further Reading On The History Of Microwaves and Microwave Ovens