Можем ли мы определить, нагревалась ли пища ранее в микроволновой печи?

Ваш друг очень и очень теоретически прав, но риски как по теоретическому, так и по эпидемиологическому признаку - т.е. микроволновые печи используются многими людьми в течение длительного времени без явных заболеваний, проявляющих себя - крайне малы.

Есть два способа, которыми микроволновая печь может «изменить молекулы»: первый

1. Они могут разрывать и реконфигурировать связи внутри органических молекул. Однако, в то время как это теоретически происходит, это случается невероятно редко, если практически вообще. Энергии связи и энергии диссоциации связи составляют порядка электрон-вольт или десятков электрон-вольт. Таким образом, они представляют собой энергию, равную нескольким или десяткам оптических фотонов: реконфигурация связи, таким образом, управляется фотонами с частотой порядка 1000 ТГц. С другой стороны, фотоны микроволновой печи на частоте от 1 до 2 гигагерц на шесть порядков менее энергичны. Однако, исходя из квантовой механики, существует ненулевая вероятность разрыва связи микроволновыми фотонами, но она будет фантастически мала. Это идея квантового туннелирования: если и событие по энергетическим соображениям классически запрещено, то оно все же происходит, хотя и редко. Холодный водородный синтез происходит, например, когда вы отрываете липкую ленту от чего-то, но это происходит фантастически редко.

2. Микроволны денатурируют белки за счет их чистого нагревательного эффекта, т.е. изменяют их трехмерную форму без изменения химических связей внутри них. Аналогией является суперскрученность и скрученность кабеля телефонной трубки. Основной кабель может остаться неповрежденным, но разное количество намотки может привести к тому, что он «застрянет» в конфигурациях различной трехмерной формы (например, в случае, когда он скручен так сильно, что узлы наматываются на вашу руку, когда вы пытаетесь поговорить по телефону). а ваш собеседник, если не повезет, думает, что его ругают). Однако эта денатурация имеет точно такой же эффект, как и любой другой вид нагревания. Денатурация белка — это, по сути, разница между приготовленной пищей и сырой, независимо от того, какой источник тепла использовался для приготовления пищи.

Так что да, молекулы меняются, но способами, которые почти такие же, как изменения, вызванные любым видом нагревания или даже складыванием (как в случае с яичным белком — побеление взбитых яиц происходит из-за механической денатурации).

Эта статья представляет собой более научное изложение некоторых из моих идей выше.

Изменить после интересного комментария:

Пользователь Davidmh прокомментировал ответ Волкера следующим образом :

Рецепт: Картофель, нарезанный в микроволновке. Некоторые из них, те, что соприкасаются с контейнером, могут сильно поджариться, как будто вы их жарили на гриле.

Это поднимает интересный момент. Хотя я считаю, что поджаривание картофеля по-прежнему является чистым эффектом нагрева, здесь действительно может работать эффект, характерный для приготовления пищи в микроволновой печи. Пища в микроволновой печи взаимодействует с электромагнитным излучением, поэтому должно существовать реактивное или рассеянное электромагнитное поле, чтобы пища изменяла распределение поля внутри резонатора. То, что вы видите здесь, вероятно, является комбинацией всех четырех из следующих:

1. Микроволны больше исключены из глубины большой массы пищи, чем с краев: измененная конфигурация поля означает, что края получают больше тепла. Это немного похоже на электромагнитный скин-эффект;
2. Ближе к краю пища менее хорошо «охлаждается». Тепло может рассеиваться во всех направлениях от локально горячей области внутри тела, поэтому нагрев, как правило, происходит даже внутри массы пищи. По краям меньше диффузионных путей для отвода тепла от локально горячих областей;
3. Вода выкипает в микроволновке. Он не может выбраться из массы пищи, поэтому стремится установить водно-паровое равновесие внутри пищевого тела и, таким образом, поддерживает температуру ближе к 100°С. Но вода может выкипать с поверхности пищевого тела. Таким образом, края имеют тенденцию быстро высыхать и из-за отсутствия равновесия жидкости и пара, которое имеет тенденцию ограничивать температуру, могут нагреваться до гораздо более высокой температуры.
4. Если контейнер является токопроводящим, он будет поглощать микроволны и станет местной горячей точкой. Я обнаружил, что некоторые глиняные тарелки и кастрюли очень сильно нагреваются сами по себе в микроволновой печи. Одним из факторов при объявлении чего-либо «безопасным для использования в микроволновой печи» является то, поглощает ли оно таким образом: оно не только неравномерно нагревает пищу, но и может разрушить себя.

Вы можете проверить, насколько 4. является фактором для конкретной кастрюли, поместив ее в микроволновую печь без содержимого и посмотрев, нагревается ли она. Кстати, убедитесь, что вы включили микроволновую печь для теста: несколько дней назад я пытался отладить тестовую установку, и мне потребовалось два часа, чтобы понять, что я не включил питание ключевой части комплекта!

Возможно, это поможет подойти к этой проблеме таким - несколько "обратным" способом:

Помещение пищи в микроволновую печь, по сути, просто нагревает ее - концептуально идеальным способом (если бы это было неравномерно на практике). Но другие способы приготовления гораздо более склонны оставлять артефакты в еде; например, коричневые, карамелизированные поверхностные части или более крупные части, более мягкие/более приготовленные на внешних участках, чем в центре.

Итак, предположим, что мы можем определить индикаторы всех других способов приготовления, и мы можем определить, что еда вообще была разогрета, например: она приготовлена/готова:

Если нет следов других способов приготовления, можно предположить, что оно было приготовлено в микроволновке.

(Хорошо, я понимаю, что это какой-то теоретический подход - эй, у меня не так много практического опыта приготовления пищи без микроволновой печи...)

С практической точки зрения, я думаю, вы не можете обнаружить просто нагрев, так как он не оставляет особых следов, но вы, безусловно, можете обнаружить «слишком сильный» нагрев, например, кипячение супа, оставляющее характерную засохшую границу - (как вы напишите сами).

Я понятия не имею, возможно ли это, я просто предлагаю механизм: микроволны нагревают пищу, заставляя полярные молекулы (например, воды) вибрировать - я предполагаю, что теоретически вы могли бы обнаружить эквивалент намагниченности в пищевых продуктах, где кластеры молекул были выровнены микроволнами? Сомневаюсь, что в такой шумной (жаркой!) обстановке эффект продлится долго, но это возможно.

То, что происходит, называется фотоэлектрическим эффектом . Микроволны заставляют электроны в пище (в частности, в молекулах воды) исчезать: этот процесс приводит к энергии, т.е. теплу.

Вот почему не стоит класть металл внутрь микроволновки.

На самом деле микроволновка полезнее для здоровья, потому что она не испаряет молекулы воды. Некоторые питательные вещества действительно разрушаются, но это происходит из-за тепла, а не микроволновки.