Forno a Microonde - Cottura a Microonde

Generalità

Il forno a microonde - o più semplicemente “microonde” - è un elettrodomestico da cucina che riscalda e cuoce il cibo mediante l'esposizione a radiazioni di natura elettromagnetica.
Forno MicroondeTali radiazioni inducono le molecole polari del cibo a ruotare miliardi di volte al secondo e ad urtare tra loro, producendo energia termica; questo processo è noto come “riscaldamento dielettrico”.

I forni a microonde cucinano i cibi con rapidità ed efficienza, poiché esercitano un'eccitazione del tutto uniforme (soprattutto in riferimento agli altri metodi) su tutti gli alimenti ad elevato contenuto d'acqua (meno su quelli più densi e con scarsa umidità).
Il primo forno a microonde fu inventano dopo la Seconda Guerra Mondiale da Percy Spencer, che utilizzò la tecnologia radar sviluppata dalla nazione americana durante il conflitto; non a caso, il primo nome del forno a microonde (1946) fu "Radarange".
La “Raytheon” (azienda statunitense per la difesa) concesse poi la licenza di utilizzo dei suoi brevetti all'uso domestico, introdotto da W. J. Tappan nell'anno 1955; tuttavia, gli strumenti erano ancora troppo grandi e soprattutto costosi per poter essere applicati nell'uso casalingo. Nel 1967 la “Amana Corporation” introdusse il primo “piano di lavoro a microonde” e il relativo utilizzo si diffuse rapidamente nelle cucine commerciali e casalinghe di tutto il mondo.
Oggi, i forni a microonde sono molto utilizzati, soprattutto per il riscaldamento dei cibi già cotti e per la cottura di una particolare varietà di cibi. Sono utili anche per lo scioglimento rapido di certi ingredienti altrimenti più impegnativi, come il burro ed il cioccolato da fondere (tradizionalmente lavorati a bagnomaria).


come funziona il forno a microonde?

Alcune delle molecole che compongono il cibo - in particolare quelle d'acqua, ma anche i lipidi e i carboidrati - tendono ad allinearsi nella direzione del campo elettrico eventualmente presente, un po' come l'ago di una bussola tende ad allinearsi con il campo magnetico della terra. Tale caratteristica è dovuta al fatto che queste molecole presentano un'estremità con carica elettrica positiva e un'altra con carica negativa; per questo motivo si definiscono molecole polari o polarizzate o dipoli elettrici.

All'interno di un forno a microonde si genera un campo elettrico che inverte la propria direzione alcuni miliardi di volte al secondo. Di conseguenza, le molecole polari degli alimenti cambiano il proprio orientamento diverse miliardi di volte al secondo; tale movimento genera un continuo urto tra le molecole adiacenti, con reciproco trasferimento di moto. Da qui origina il calore diffuso che permette la cottura del cibo fino a qualche centimetro di profondità.

Le microonde riscaldano con più efficienza l'acqua, ma in misura minore anche grassi, zuccheri e ghiaccio.


A differenza dei forni convenzionali, di solito, i forni a microonde non raggiungono temperature sufficienti ad innescare sensibilmente le reazioni di Maillard (vedi anche: cuocere gli zuccheri, cuocere i grassi, cuocere le proteine), quindi - ad esempio - non sono adatti per la doratura di toast e crostini. Alcune eccezioni si verificano nei casi in cui il forno a microonde venga utilizzato per riscaldare impasti ricchi di olio o altri prodotti molto grassi (come il lardo o la pancetta), che raggiungono temperature di gran lunga superiori rispetto a quelle dell'acqua. In alternativa, esistono accessori con sottili rivestimenti di metallo che, divenendo piuttosto caldi, possono tostare i cibi che si trovano in contatto con essi.

Proprio a causa del fatto che raramente si raggiungono le temperature necessarie a frittura, gratinatura ed arrostimento, nella cucina professionale i forni a microonde svolgono un ruolo piuttosto limitato. Tuttavia, la tecnologia del microonde può essere integrata ad altre tipologie di cottura (ad es. precottura destinata all'arrostimento); oppure, i forni stessi possono essere fabbricati mediante integrazione ad altri sistemi di produzione del calore (come il grill); in quest'ultimo caso si parla di forni combinati. Inoltre, certi strumenti più moderni possono far parte delle così dette unità “over-the-range”, con cappe aspiranti incorporate.

Efficienza nel Riscaldamento

Il forno a microonde converte solo una parte della sua alimentazione elettrica in energia a microonde. Consuma mediamente 1100 W di elettricità per la produzione di 700 W di potenza a microonde, ovvero un rendimento del 64%; i rimanenti 400 W rimangono dissipati sotto forma di calore, soprattutto nel tubo magnetron. Poi, altra potenza viene utilizzata per azionare le lampade, il trasformatore di corrente alternata, la ventola di raffreddamento, il motore del piatto girevole per il cibo ed i circuiti di controllo.




Plastiche per Forno a Microonde

Non tutti i materiali si prestano ad essere inseriti nel forno a microonde e parecchi tendono a reagire negativamente aumentando il rischio di rottura dell'apparecchio, di infiammabilità, di contaminazione delle vivande ecc.
Alcuni contenitori di plastica ed imballaggi alimentari, solo recentemente distribuiti, sono specificamente progettati per resistere alle radiazioni del forno a microonde.

Simbolo Contenitori al Microonde

Simbolo che attesta l'idoneità del contenitore alla cottura a microonde

Questi prodotti possono menzionare la dicitura "microwave safe" (sicuro per il microonde), raffigurare il simbolo specifico del microonde (tre linee di onde, una sopra l'altra), oppure fornire le istruzioni per l'uso corretto al microonde.

Una qualsiasi di queste tre possibilità è la garanzia che, se usato in conformità con le raccomandazioni fornite, il prodotto è adatto all'utilizzo per il microonde.

Esistono poi dei contenitori speciali, che permettono la cottura di alimenti generalmente poco adatti al microonde. Un esempio è dato dalle uova intere con guscio, che normalmente esplodono se cotte all'interno del forno a microonde; a tal proposito esistono dei contenitori a doppia camera che realizzano una cottura a vapore: la camera inferiore, contenente acqua, genera il vapore che sale attraverso appositi fori nella camera superiore, contenente l'uovo o altri alimenti da cuocere. La camera superiore è appositamente schermata per non lasciarsi attraversare dalle microonde, proteggendo così gli alimenti posti al suo interno.

Vantaggi e Caratteristiche di Sicurezza

Anzitutto, per la modalità operativa standard, i forni a microonde commerciali utilizzano un timer incorporato; quando esso si esaurisce, il forno si spegne.
A differenza dei sistemi tradizionali, i forni a microonde cuociono il cibo senza scaldare se stessi e l'ambiente.
A fine cottura, il cibo e le pentole tolte dal forno a microonde si scaldano raramente più di 100°C. Al contrario, spesso risultano più freddi del cibo in lavorazione: poiché il contenitore risulta inerte alle microonde che invece riscaldano direttamente il cibo, il recipiente subisce solo un effetto indiretto e riduce il rischio di infortunio per l'operatore.
Rispetto alla cottura in forno o alla frittura, la cottura in microonde sfrutta temperature più basse prescindendo dalla formazione di molecole cancerogene, a tutto vantaggio della sicurezza alimentare. La radiazione delle microonde penetra più a fondo rispetto al calore irradiato o condotto e fa riscaldare il cibo proporzionalmente al suo contenuto in acqua.
Pre-riscaldare il cibo nel forno a microonde prima di metterlo in griglia o in padella riduce il tempo necessario a cucinarlo e diminuisce la formazione di elementi cancerogeni. A differenza della frittura, il forno a microonde non consente la formazione di acrilammide nelle patate; tuttavia, è solo limitatamente efficace nella riduzione delle concentrazioni di solanina in questi tuberi.

Caratteristiche del Riscaldamento a Microonde

I forni a microonde sono spesso utilizzati per riscaldare gli avanzi di cibo; tuttavia, se non viene raggiunta la temperatura di sicurezza, la contaminazione batterica può rimanere elevata, con relativo incremento del rischio di contrarre una malattia alimentare (caratteristica comune a tutti i metodi di rigenerazione inadeguati).
Un riscaldamento non omogeneo degli alimenti può essere dovuto in parte alla distribuzione disomogenea dell'energia all'interno del forno a microonde e, in parte, a causa dei diversi indici di assorbimento dell'energia in varie parti del cibo.
Il primo problema può essere risolto con uno stirrer, ovvero una specie di “ventilatore” che riflette le microonde in tutte le parti del forno, oppure da una piattaforma girevole per il cibo. Tuttavia, quest'ultima può lasciare delle parti scoperte come, ad esempio, il centro del forno (che riceve sempre una distribuzione irregolare dell'energia). I punti morti e i punti caldi di un forno a microonde possono essere individuati mettendo un pezzo di carta termica inumidita al suo interno. Quando la carta bagnata viene sottoposta alla radiazione diventa abbastanza calda da rilasciare il colorante, fornendo una rappresentazione visiva delle microonde nel volume totale. Se vengono disposti più strati di carta con una distanza sufficiente tra loro è possibile creare una mappa tridimensionale dello spazio. Molte ricevute e scontrini commerciali sono stampati su carta termica, il che rende questa operazione di semplice fattura.
Il secondo problema è invece dovuto alla composizione degli alimenti e alla loro geometria, e deve essere risolto dal cuoco disponendo il cibo in modo che assorba uniformemente l'energia. In alcuni materiali a bassa conducibilità termica, dove la dielettrica aumenta costantemente alla temperatura, il riscaldamento a microonde può causare un'instabilità termica localizzata.
A causa di questo fenomeno, i forni a microonde tarati con livelli di potenza troppo elevati possono anche iniziare a cuocere i bordi dei cibi congelati durante lo scongelamento.

Un altro episodio di riscaldamento irregolare si può osservare nei prodotti da forno contenenti delle bacche, come uva passa o frutti di bosco. In questi alimenti, le bacche (che sono umide e ricche di zuccheri) assorbono più energia rispetto al pane secco circostante e non possono dissipare il calore a causa della ridotta conducibilità termica del materiale circostante. Spesso, questo provoca il surriscaldamento delle bacche rispetto al resto del cibo.

L'impostazione del forno "scongelamento" (o “defrost”) utilizza dei bassi livelli di potenza studiati per concedere il tempo alle microonde di agire lentamente e al calore di venire condotto dalle parti più sensibili a quelle meno esposte.

Nei forni con piatto girevole, il riscaldamento uniforme può essere ottenuto decentrando il cibo sul vassoio.
Il riscaldamento a microonde può anche essere appositamente irregolare. Alcuni programmi (in particolare per le torte) individuano la diversità dei materiali e depositano l'energia in maniera selettiva; questa capacità viene sfruttata utilizzando dei contenitori, o anche solamente dei singoli suscettori, fatti di appositi materiali.

Effetti sugli Alimenti e sui Nutrienti

Gli studi comparativi sulla cottura a microonde definiscono che, se usata correttamente, questa non influisce sul contenuto nutrizionale degli alimenti più di quanto non facciano i sistemi convenzionali; inoltre, vanta una maggior tendenza alla conservazione di vari micronutrienti grazie alla riduzione dei tempi complessivi di esposizione al calore. La cottura del latte umano ad alte temperature nel microonde è comunque controindicata, a causa della marcata riduzione dell'attività dei fattori immunitari tipici di questo alimento.
Tutte le forme di cottura distruggono alcuni nutrienti e lo fanno in quantità relativa a certe variabili; le più importanti sono: quanta acqua viene utilizzata nella cottura, per quanto tempo il cibo viene cucinato e a quale temperatura. Vari nutrienti risultano compromessi soprattutto per lisciviazione e inattivazione termica, il che renderebbe la cottura a microonde più indicata, visti i tempi di cottura più brevi e l'assenza di un liquido di governo.
Come altri metodi di riscaldamento, quello al microonde converte la vitamina B12 (cobalamina) da attiva ad inattiva. La percentuale di inattivazione dipende ancora una volta dalla temperatura raggiunta e dal tempo di cottura. Un alimento bollito raggiunge al massimo i 100°C, ma in certi casi, la cottura al microonde può oltrepassare questa soglia con conseguente aumento della perdita vitaminica specifica. Tuttavia, anche in tal caso, il maggiore tasso di decurtazione è parzialmente compensato dai minori tempi di cottura.
In uno studio sulla compromissione dei composti fenolici, è stato osservato che, nella cottura dei broccoli, il forno a microonde elimina il 74% o più dei composti totali, contro il 66% delle bollitura ed il 47% della cottura a vapore; la sperimentale è stata lungamente messa in discussione da parecchi altri studi.
Per ridurre al minimo le perdite dei composti fenolici nelle patate, il forno a microonde dovrebbe essere impostato a 500W.
Cotti al microonde, gli spinaci mantengono quasi tutta la concentrazione di folati; a confronto, nella bollitura se ne perdono circa il 77% per lisciviazione (diluizione).
Inoltre, la pancetta cotta al microonde presenta livelli significativamente più bassi di nitrosammine cancerogene rispetto a quella cucinata in maniera convenzionale.
D'altro canto, le verdure cotte a vapore tendono a mantenere più sostanze nutritive rispetto alle stesse preparate col microonde.
Nel contenimento delle vitamine idrosolubili acido folico, B1 (tiamina) e B2 (riboflavina), la sbianchitura a microonde è 3-4 volte più efficace rispetto a quella effettuata in acqua bollente, con la sola eccezione della C (o acido ascorbico, di cui 28,8% viene perso al microonde vs. 16% di quest'ultima).

Utilizzo nella Pulizia delle Spugne da Cucina

Certi studi hanno osservato l'uso del forno a microonde per la pulizia delle spugne domestiche NON metalliche opportunamente inumidite.

Un lavoro del 2006 ha rilevato che il passaggio delle spugne bagnate per due minuti in forno a microonde (a potenza 1000 watt) è in grado di rimuovere il 99% dei batteri coliformi E. coli e MS2 fagi, mentre le spore di Bacillus cereus sono state eliminate in 4 minuti.

La "sterilizzazione" delle spugne in microonde è quindi da preferire rispetto al lavaggio delle stesse in lavastoviglie, durante il quale spesso non si raggiungono temperature sufficienti a garantire l'uccisione dei microbi.