Forno a microonde consigli pro e contro

Il forno a microonde e’ un tipo di forno da cucina in cui la cottura del cibo e’ principalmente dovuto all’effetto riscaldante delle microonde.
Un comune forno a microonde consiste delle parti seguenti:

un magnetron,
un circuito elettronico di controllo e alimentazione del magnetron,
una guida d’onda,
una camera di cottura.

Il magnetron, alimentato ad alta tensione genera un flusso di microonde, normalmente alla frequenza di 2450 MHz (lunghezza d’onda di 12,24 cm) con una potenza solitamente compresa tra 800 e 1000 watt, che la guida d’onda invia alla camera di cottura. L’acqua, i grassi e i carboidrati che costituiscono il cibo assorbono l’energia delle microonde in un processo chiamato riscaldamento dielettrico.

Molte molecole sono essenzialmente dei dipoli, ovvero hanno una estremita’ con carica elettrica positiva e un’altra con carica negativa, e sono per questo trascinate dal campo elettrico alternato delle microonde e indotte a vibrare. Questo rapido movimento genera calore.

A volte il riscaldamento viene spiegato del tutto erroneamente con la risonanza delle molecole d’acqua alla frequenza delle microonde, ma in realta’ la frequenza di risonanza dell’acqua e’ molto più alta, a decine di gigahertz. Le microonde riscaldano con più efficienza l’acqua, ma anche in misura minore grassi, zuccheri e ghiaccio.

La camera di cottura e’ sostanzialmente una gabbia di Faraday che impedisce la fuoriuscita di microonde. Il portello del forno e’ di vetro per permettere la visione dell’interno, ma include uno strato di rete metallica fine come schermo elettromagnetico. Poiché la larghezza delle maglie e’ inferiore alla lunghezza d’onda delle microonde di 12cm, la radiazione non puo’ attraversare la rete, mentre la luce, con lunghezza d’onda molto più piccola delle maglie puo’ passare.

Il meccanismo di chiusura del portello include speciali interruttori in grado di spegnere immediatamente il magnetron in caso di apertura accidentale o meno.

Il magnetron deve essere alimentato con un tensione in corrente continua di diverse migliaia di volt. Questa tensione viene prodotta a partire dalla tensione della rete elettrica per mezzo di un trasformatore seguito da un raddrizzatore e un condensatore. Un rele’ o un triac accendono e spengono il sistema su comando del microprocessore, che gestisce i tempi di funzionamento in base ai parametri impostati con i comandi presenti sul pannello anteriore.

Sebbene i forni prevedano la regolazione della potenza di cottura, il magnetron viene fatto funzionare sempre a pieno regime per mantenere al massimo l’efficienza. La modulazione della potenza viene fatta regolando il rapporto tra il periodo di accensione ed il periodo di spegnimento, secondo una tecnica chiamata modulazione di larghezza di impulso. Per ottenere ad esempio una potenza pari alla meta’ di quella massima si accende il magnetron per pochi secondi spegnendolo poi per un tempo identico e così via fino al termine del tempo prefissato di cottura.

Vantaggi e limiti in cucina del forno a microonde

Il principale vantaggio del forno a microonde rispetto ai sistemi di cottura tradizionali risiede nella grande rapidita’. Cio’ e’ dovuto al fatto che il calore viene generato direttamente sulla superficie del cibo, e non e’ necessario riscaldare l’aria, il contenitore del cibo e le pareti del forno come avviene in forno di tipo differente, a gas o elettrico. Cio’ consente anche di scongelare i cibi surgelati in breve tempo e cuocerli immediatamente. Un altro vantaggio e’ quello di potere cuocere il cibo in contenitori di plastica usa e getta, purché il contenitore sia realizzato con un materiale plastico idoneo, del tutto trasparente alle microonde.

Uno svantaggio e’ invece quello di provocare un riscaldamento non omogeneo, ma concentrato in particolari zone di spazio dove si concentra l’energia delle microonde in risonanza nella cavita’ di cottura. Questo problema viene normalmente superato facendo ruotare il cibo durante la cottura.

Altro limite, per il quale molti cuochi professionisti considerano il forno a microonde di scarsa utilita’, e’ quello di cuocere a temperatura relativamente bassa, rendendo impossibile la cottura di prodotti da forno, torte, arrosti ben dorati e altri cibi che richiedano il verificarsi della reazione di Maillard. Questo secondo limite viene superato abbinando alla cottura a microonde un sistema di cottura a raggi infrarossi (grill) in grado di dorare superficialmente i cibi e conferire maggiore sapore. Forni di questo tipo sono detti combinati.

Alcuni cibi sono del tutto preclusi al microonde, come e’ il caso delle uova, che esplodono se messe intere a cuocere.

Il microonde si presta ottimamente invece per il riscaldamento e la cottura di pietanze liquide, o per portare l’acqua all’ebollizione.

Rendimento di un forno a microonde

In un forno a microonde non tutta l’energia elettrica assorbita e’ convertita in microonde. Un tipico forno domestico assorbe 1100 W producendo 700 W di microonde. I rimanenti 400 W sono dissipati come calore dai componenti del forno, principalmente dal magnetron, che e’ raffreddato da una ventola. Minori perdite sono dovute alla lampadina di illuminazione del forno, al trasformatore di alimentazione, la stessa ventola di raffreddamento, il motore del piano rotante e i vari circuiti di controllo. Quasi tutto questo calore viene espulso all’esterno come aria calda e non contribuisce alla cottura.

Normalmente l’energia a microonde generata dal magnetron viene tutta assorbita dai cibi in cottura. Se la camera di cottura e’ vuota o contiene troppo poco cibo, l’energia ritorna al magnetron, che puo’ surriscaldarsi, danneggiarsi, e costituire un possibile principio di incendio. Per questo motivo si deve evitare di accendere il forno vuoto.

Cottura insufficiente

Nel microonde il cibo e’ riscaldato per breve tempo e questo puo’ condurre ad una cottura non uniforme. Il forno a microonde e’ spesso usato per riscaldare cibo cotto in precedenza ed i batteri potrebbero non essere eliminati completamente ed essere causa di infezioni alimentari.

La cottura disomogenea e’ dovuta principalmente alla non omogeneita’ dell’energia delle microonde all’interno della camera di cottura, ma anche dalla differente capacita’ di assorbimento delle diverse parti del cibo. Come gia’ accennato il primo problema viene affrontato con l’uso di piatti rotanti e riflettori che distribuiscono più uniformemente l’energia. Il secondo problema deve essere gestito dal cuoco, che deve disporre il cibo in modo opportuno e verificare periodicamente lo stato e l’uniformita’ della cottura.

Pericoli immediati
I liquidi riscaldati al microonde in contenitori dalla pareti lisce possono raggiungere lo stato supercritico, ovvero una condizione in cui la temperatura e’ superiore di alcuni gradi a quella di ebollizione ma la sostanza rimane liquida. Quando il liquido viene in qualche modo perturbato, per esempio afferrando il contenitore per estrarlo dal forno, l’ebollizione puo’ iniziare in modo esplosivo, e puo’ essere causa di gravi ustioni.

I contenitori chiusi, così come le uova, quando riscaldate nel microonde possono esplodere a causa della pressione del vapore che si produce all’interno.

Diversi materiali, se riscaldati troppo a lungo possono carbonizzare e prendere fuoco. É consigliabile tenere sempre sorvegliato il forno acceso.

Fogli di alluminio, stoviglie in ceramica decorate con metalli e oggetti contenenti metalli possono produrre scintille se esposti alla microonde. Il metallo puo’ fondere e contaminare il cibo e si possono produrre vapori tossici dai materiali investiti dalla scarica. Alcuni hanno provato a sottoporre al microonde un compact disc, che si distrugge formando sulla superficie una serie di motivi circolari, ma emette nel frattempo fumi tossici.

Porre nel microonde oggetti in metallo solido come per esempio un cucchiaio e’ sicuro, purché sia presente cibo o acqua per assorbire le microonde riflesse dall’oggetto. Alcuni forni prevedono infatti tra gli accessori dei piani in metallo.

Più di ogni altro elettrodomestico, il forno a microonde presenta gravi insidie al suo interno, ed e’ assolutamente da evitare l’apertura ed ogni tentativo di riparazione se non a tecnici specificamente preparati.

Le fonti di pericolo sono principalmente due:

* La presenza di un grosso condensatore che potrebbe mantenere una carica elettrica ad alta tensione in quantita’ letale, anche per lungo tempo dopo lo spegnimento dell’apparecchio. Normalmente, allo spegnimento questa energia si scarica sul magnetron in una frazione di secondo, ma cio’ non e’ sempre certo, specialmente nel caso di apparecchi guasti.
* L’emissione di microonde all’esterno dell’apparecchio, che puo’ essere causa di ustioni e opacizzazione del cristallino con conseguente formazione di cataratta e cecita’. Normalmente il portello del forno incorpora speciali interruttori di interblocco che spengono immediatamente il forno in caso di apertura. Per nessun motivo questi interruttori devono essere esclusi o manomessi. Non fare funzionare il forno privato dei pannelli di chiusura o con il portello rotto.

Compatibilita’ elettromagnetica

Con la sempre maggiore diffusione delle reti wireless, che operano nel campo delle microonde a frequenze vicine a quelle usate nei forni, crescono le preoccupazioni per le interferenze che possono essere causate da questi apparecchi.

Anche i radioastronomi hanno sollevato preoccupazioni per i disturbi che le pur minime perdite dei forni a microonde possono indurre nelle sensibilissime antenne utilizzate per ricevere i segnali a microonde dal cosmo.

Alterazione del cibo

Esiste una corrente di pensiero che si oppone al forno a microonde affermando che esisterebbero insiti in questo metodo di cottura rischi più sottili di quelli qui precedentemente esposti.

Alcuni affermano che la cottura a microonde provocherebbe una perdita di nutrienti superiore a quella causata da altri metodi di cottura, e che le microonde causerebbero reazioni chimiche differenti.

Non esistono conferme scientifiche a queste affermazioni, e gli scettici le vedono in molti casi come pseoudoscienza e allarmismo di livello quasi ridicolo.

Esistono siti che citano fantomatici studi da cui risulterebbero alterazioni molecolari in cibi cotti al microonde, senza alcun riferimento pero’ a quanto queste alterazioni differiscono da quelle prodotte da una cottura differente.

Semplici considerazioni di chimica portano a contestare facilmente le affermazioni precedenti. In una cottura alla griglia, o anche al forno a legna, elettrico o a gas nel cibo, avvengono, a causa delle temperature elevate, reazioni di carbonizzazione e caramellificazione che producono sostanze complesse. La cancerogenicita’ di alcune di queste sostanze prodotte dalla cottura tradizionale e’ oggetto di studi controversi. Nel forno a microonde queste reazioni di carbonizzazione e caramellificazione, e quindi i rischi ad esse connessi, avvengono in misura molto minore. Ciononostante, gli oppositori della cottura a microonde succitati considerano questo negativo dal punto di vista culinario.

Si puo’ fare anche una considerazione fisica. I forni tradizionali a gas, elettrici e a legna, trasmettono gran parte del calore al cibo sotto forma di raggi infrarossi. Dal punto di vista fisico i raggi infrarossi sono onde elettromagnetiche esattamente come le microonde, ma con energia per fotone maggiore, e quindi più vicini al valore in grado di spezzare i legami chimici delle molecole organiche. In realta’ questa energia e’ comunque ampiamente al di sotto del limite di ionizzazione, quindi difficilmente e’ in grado di provocare alterazioni chimiche nei cibi. Questa valutazione dovrebbe rendere i raggi infrarossi, e quindi la cottura tradizionale, maggiormente temibile rispetto alla cottura a microonde, dal punto di vista di chi considera un rischio le alterazioni chimiche provocate dalla cottura dei cibi.

Emissione di radiazioni di un forno a microonde

Diverse persone sono preoccupate dall’esposizione alle microonde in prossimita’ di forni a microonde accesi.

Negli Stati Uniti il limite di emissione di radiazioni e’ di 1 mW/cm2 a 5 cm di distanza da un forno nuovo (per un forno usato il limite sale a cinque volte). Difficilmente un forno eccede questo limite. Come confronto un telefono cellulare GSM puo’ emettere 1 W a 1800 MHz, che produce un campo di 2 mW/cm2 a 5 cm. Ad ogni modo i rischi connessi ad un’esposizione a lungo termine e’ tuttora controversa.