私は生まれた時から家に電子レンジがありました。
特に原理を理解しないまま、とりあえずチンして育ってきました。

レンジやオーブンに食べ物を入れると、目に見えない「何か」によって、物が温かくなります!不思議です!

 

今の時代、食べ物を温めたり調理するために、電子レンジやオーブンは欠かせません。

今日は、せっかくの機会ですので、電子レンジやオーブンの原理をおさらいしましょう!

 

 

・電子レンジの原理

電子レンジの原理は、簡単にいうと、
「マイクロ波」により「水」を振動させることにより発熱させる「マイクロ波加熱」によるものです。 

電子レンジ1

水分子(H2O)は、プラスの電荷をもった水素原子(H)2つと、マイナスの電荷をもった酸素原子(O)1つから構成される「極性分子」です(つまり、水分子ひとつに、プラスとマイナスの電荷の偏りがある)。

電子レンジ図1

普通の場合(外部電界がない場合)は、このプラスとマイナスの電荷の偏りはみんなバラバラであるため、トータルとしてはプラスマイナスゼロ(電荷の偏りはない)のですが、外部電界がある場合、電荷の偏りを持ちます。

「水は、普段は電気を帯びていないけど、雷とか電源コードとかにつながると電気を通しやすい」のと同じですね。

 

電子レンジ図2

水を、電子レンジに入れてマイクロ波(電波)を当てると、電界が交互に変化し、水の向きが交互に変化(振動)します!この振動により熱が発生するのです。電子レンジ図6

人で例えるなら、「右向け右」と「左向け左」を超速で交互にやるイメージです。疲れるし、暑くなって汗かいてきますよね。

電子レンジの場合、周波数が2450MHzであり、1秒間に24億5000万回もプラスとマイナスが入れ替わります。1秒に24億5000万回って・・・めちゃめちゃ振動するので、熱が発生するのも分かります。

 

 

・電子レンジは、「水」だけを温めるの?

結論から言いますと、
電子レンジは、水が一番温まりやすいようにできています!!
(水以外も多少は温まる)

例えば、水で濡らしたタオルをレンジでチンすると熱くなるのに対し、乾燥したタオルをレンジでチンしても熱くなりません。

これは、電子レンジのマイクロ波の電界の変化は、水の電荷の向きの変化具合にマッチしているからです!

 

例えば、水以外の物質(など)では・・・

 

レンジ 「右向け右」

糖くん 「右だって。さて、、右に動くとするか」

レンジ 「左向け左」

糖くん 「やべ、まだ右向いてないのに・・・次は左かあ」

レンジ 「右向け右」

糖くん 「号令早いな!左も向けてないのに。えっと、次は右と」

レンジ 「コラ!そこの糖くん!全然動いてないじゃないか!!」

 

と言う感じで、糖は水と比べて熱を発生しないのです。

レンジの号令は、水の動きの速さに合っているので、水が一番温まるのです!

 

 

・生卵を電子レンジに入れてチンするとどうなる?

爆発します。

なぜかと言いますと、

1.卵の内部(黄身)の水分が温まる!
2.けど、外側が白身や殻で覆われているので、水蒸気の逃げ場がなく、高圧となる!(水蒸気が100℃以上となる!)
3.黄身が膨張して白身や殻を突き破る
4.内部の水蒸気が外に溢れだし、爆発!!

卵以外でも、外側に殻がついているような食べ物では同様に爆発する危険性がありますので気をつけましょう。

 

 

・レンジに入れる時、サランラップをかけるべき?

レンジは食品中の水分を温めるので、温まった水分が水蒸気として飛んでいきます。

これをどうするか?という問題です。

 

水分を減らしたくない!蒸す感じにしたい! ⇒ サランラップかける

水分をとばしたい(べちょべちょな感じを防ぎたい) ⇒ サランラップしない

 

ちなみに金属を電子レンジに入れるのは危険なので、間違ってアルミホイルをかけないように気をつけましょう。

 

 

 

・オーブンの原理

オーブンは、簡単にいうと、
「赤外線」により、物体を温める(焼く)ものです。

 

「赤外線」も「マイクロ波」も、同じ「電磁波」の一つです。

赤外線 < (遠赤外線) < マイクロ波
の順に、波長が長く(周波数が低く)なります。

赤外線とマイクロ波

「赤外線」はほとんどの物質で吸収されるので、食材の表面に近いところで吸収され、熱に変わります。つまり、「焼く」ような状態になります。
「赤外線」でも波長が長い「遠赤外線」は吸収率が低く、表面だけでは吸収しきれず、内部でも熱になります。

「遠赤外線」よりも波長の長い「マイクロ波」は、電子レンジのところで記載したとおり、水以外には吸収されないので、内部の水が温まることにより、じわじわその付近が温まっていくものです。

 

つまり、

オーブン ⇒ 赤外線 ⇒ 表面で熱吸収 ⇒ 外側から温まる(焼ける感じ)

電子レンジ ⇒ マイクロ波 ⇒ 水以外に吸収されない ⇒ 内側から温まる

というわけです!

 

コンビニ弁当を、容器のまま電子レンジに入れれるのも、このためです。
もしコンビニ弁当をオーブンに入れてしまうと、外側の容器が焼けてしまい大変なことになります。
店員さんがオーブンに入れようとしてたら、必死に止めましょう。

 

食べ物のおいしさは、「食感」も大きな影響を与えます。

表面をカリッと焼くにはオーブンが適しており、
中からじわっとあっためるには、電子レンジが適しています。

だから、ご飯は内側からふっくら温めるために電子レンジを使って、パンは外側からカリッと焼き上げるために、オーブンを使うのです!

この結論だけ言うと「知ってるよ」となると思いますが、「なんで?」ということはなかなか知る機会もないと思いますので、何か一つでも学ぶことがありましたら幸いです。

 

ちなみにこの「マイクロ波」、最近私が読んだ東野圭吾さんの小説にも書いてありました!
自慢ですが、私は東野圭吾がすごく好きなので、文庫本(ハードは高いので)は全部読破してます!

いつか、東野圭吾の本についても語りたいです。

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本日のまとめ

・電子レンジは「マイクロ波」で「水」を内側から温める
・オーブンは「赤外線」で「全て」を外側から温める

・昔、東野圭吾に憧れて、小説書いて新人賞に応募してみたけどダメでした
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参照:「マイクロ波基礎知識」
「マイクロ波技術と電子レンジ(TDK)」
株式会社マスダックHP