Können wir feststellen, ob Lebensmittel zuvor in einem Mikrowellenherd erhitzt wurden?

Ihr Freund hat sehr, sehr theoretisch Recht, aber die Risiken sowohl aus theoretischer als auch aus epidemiologischer Sicht - dh Mikrowellen werden von vielen Menschen seit langem benutzt, ohne dass sich offensichtliche Krankheiten zeigen - sind äußerst gering.

Es gibt zwei Möglichkeiten, wie das Mikrowellenkochen die Moleküle verändern könnte: die erste

1. Sie könnten Bindungen innerhalb organischer Moleküle aufbrechen und neu konfigurieren. Dies passiert zwar theoretisch, aber unglaublich selten, wenn überhaupt. Bindungsenergien und Bindungsdissoziationsenergien liegen in der Größenordnung von Elektronenvolt oder zehn davon. Sie haben also eine Energie von einigen oder einigen zehn optischen Photonen: Die Bindungsrekonfiguration wird daher von Photonen mit einer Frequenz in der Größenordnung von 1000 THz angetrieben. Photonen aus Mikrowellenherden hingegen sind mit 1 bis 2 Gigahertz sechs Größenordnungen energieärmer. Aus der Quantenmechanik geht jedoch hervor, dass die Wahrscheinlichkeit, dass Bindungen durch Mikrowellenphotonen aufgebrochen werden, ungleich Null ist, aber sie wird fantastisch niedrig sein. Das ist die Idee des Quantentunnelns: Wenn ein Ereignis aus Energiegründen klassisch verboten ist, passiert es trotzdem, wenn auch selten. Kalte Wasserstofffusion passiert zum Beispiel, wenn man Klebeband von etwas abzieht, aber die Ereignisse sind fantastisch selten.

2. Mikrowellen denaturieren Proteine ​​durch ihre reine Erhitzungswirkung, dh verändern ihre dreidimensionale Form, ohne die chemischen Bindungen in ihnen zu verändern. Eine Analogie ist Supercoiling und Welligkeit in einem Telefonhörerkabel. Das Basiskabel kann intakt bleiben, aber unterschiedliche Wicklungsstärken können dazu führen, dass es in Konfigurationen mit unterschiedlichen 3D-Formen "stecken bleibt" (wie die Art, bei der es so stark supergewickelt ist, dass sich die Knoten um Ihre Hand wickeln, wenn Sie versuchen, am Telefon zu sprechen und Ihr Gesprächspartner glaubt, wenn er Pech hat, beschimpft zu werden). Diese Denaturierung ist jedoch genau derselbe Effekt wie bei jeder anderen Art von Erhitzung. Die Denaturierung von Proteinen ist im Wesentlichen der Unterschied zwischen gekochten und rohen Speisen, unabhängig davon, welche Wärmequelle zum Kochen verwendet wurde.

Also ja, die Moleküle ändern sich, aber auf eine Art und Weise, die ziemlich genau der gleichen ist wie Änderungen, die durch jede Art von Erhitzen oder sogar Falten bewirkt werden (wie bei einem Eiweiß - das Weißen von geschlagenem Ei ist auf eine mechanisch bewirkte Denaturierung zurückzuführen).

Dieser Artikel hier ist eine gelehrtere Darstellung einiger meiner obigen Ideen.

Bearbeiten nach interessantem Kommentar:

Benutzer Davidmh hat folgenden Kommentar zu Volkers Antwort abgegeben :

Rezept: Kartoffeln in der Mikrowelle geschnitten. Einige von ihnen, die mit dem Behälter in Kontakt kommen, können sehr geröstet werden, als ob Sie sie gegrillt hätten.

Dies wirft einen interessanten Punkt auf. Obwohl ich glaube, dass das Toasten von Kartoffeln immer noch ein reiner Erwärmungseffekt ist, kann hier tatsächlich ein Effekt am Werk sein, der dem Mikrowellenkochen eigen ist. Das Lebensmittel in der Mikrowelle interagiert mit der elektromagnetischen Strahlung, und daher muss ein elektromagnetisches Reaktions- oder Streufeld vorhanden sein, damit das Lebensmittel die Feldverteilung innerhalb des Resonanzhohlraums ändert . Was Sie hier sehen, ist wahrscheinlich eine Kombination aus allen vier der folgenden:

1. Mikrowellen werden aus der Tiefe einer großen Masse von Lebensmitteln eher ausgeschlossen als von den Rändern: Die veränderte Feldkonfiguration bedeutet, dass die Ränder mehr Wärme erhalten. Das ist ein bisschen wie der elektromagnetische Skin-Effekt;
2. In der Nähe einer Kante ist das Lebensmittel weniger gut "wärmesenkend". Wärme kann in alle Richtungen weg von einem lokal heißen Bereich innerhalb des Körpers diffundieren, so dass die Erwärmung dazu neigt, sogar innerhalb des Körpers einer Masse von Nahrungsmitteln zu erfolgen. An den Rändern gibt es weniger Diffusionspfade für die Wärme, um von lokal heißen Regionen wegzukommen;
3. Wasser kocht in einem Mikrowellenherd ab. Es kann nicht aus dem Inneren einer Lebensmittelmasse entweichen und neigt daher dazu, Wasser-Dampf-Gleichgewichte innerhalb des Lebensmittelkörpers aufzubauen und somit die Temperatur näher an 100 ° C zu halten. Aber Wasser kann von der Oberfläche eines Lebensmittelkörpers abkochen. Daher neigen die Ränder dazu, schnell auszutrocknen, und können ohne das flüssige Wasser-Dampf-Gleichgewicht, das dazu neigt, die Temperatur einzuschränken, auf eine viel höhere Temperatur ansteigen.
4. Wenn der Behälter überhaupt leitfähig ist, absorbiert er die Mikrowellen und wird zu einem lokalen Hot Spot. Ich habe festgestellt, dass einige Steingutgeschirr und -töpfe in einem Mikrowellenherd von selbst extrem heiß werden. Einer der Faktoren, um etwas als „mikrowellengeeignet“ zu deklarieren, ist, ob es auf diese Weise absorbiert: Es erhitzt nicht nur die Speisen ungleichmäßig, wenn es dies tut, es kann sich selbst zerstören.

Sie können testen, wie viel Faktor 4. bei einem bestimmten Topf ist, indem Sie ihn ohne Inhalt in die Mikrowelle stellen und sehen, ob er erhitzt. Übrigens stellen Sie sicher, dass Sie die Mikrowelle für den Test einschalten: Ich habe vor ein paar Tagen versucht, einen Testaufbau zu debuggen, und es dauerte zwei Stunden, bis ich herausfand, dass ich die Stromversorgung eines wichtigen Teils des Kits nicht eingeschaltet hatte!

Vielleicht hilft es, das Problem auf diese - etwas "rückständige" Weise anzugehen:

Lebensmittel in einen Mikrowellenherd zu stellen, erwärmt sie im Grunde genommen nur – auf konzeptionell ideale Weise (wenn es in der Praxis ungleichmäßig wäre). Aber andere Arten des Kochens hinterlassen viel mehr Artefakte im Essen; wie braune, karamellisierte Oberflächenteile oder größere Teile, die in den äußeren Bereichen weicher/mehr gekocht sind als in der Mitte.

Angenommen, wir können Indikatoren für alle anderen Arten des Kochens erkennen und erkennen, dass das Essen überhaupt erhitzt wurde - z. B.: es ist gekocht / fertig:

Wenn es keine Spuren anderer Kochmethoden gibt, können wir davon ausgehen, dass es mit der Mikrowelle gekocht wurde.

(Ok, mir ist klar, dass es ein etwas theoretischer Ansatz ist - hey, ich habe nicht so viel praktische Erfahrung mit dem Kochen ohne Mikrowelle ...)

Aus praktischer Sicht kann man meines Erachtens nicht nur Erhitzen erkennen, da es nicht viele Spuren hinterlässt - aber Sie können sicherlich "zu starkes" Erhitzen erkennen, wie das Kochen einer Suppe, das auf charakteristische Weise einen getrockneten Rand hinterlässt - (wie Sie selbst schreiben).

Ich habe keine Ahnung, ob dies möglich ist, ich schlage nur einen Mechanismus vor: Mikrowellen erhitzen Lebensmittel, indem sie polare Moleküle (z. B. Wasser) zum Schwingen bringen - ich vermute, Sie könnten theoretisch das Äquivalent der Magnetisierung im Lebensmittel feststellen, wo Molekülcluster wurden durch die Mikrowellen ausgerichtet gelassen? Ich bezweifle, dass der Effekt in einer so lauten (heißen!) Umgebung lange anhalten würde, aber es könnte möglich sein.

Was passiert, wird als photoelektrischer Effekt bezeichnet , die Mikrowelle bewirkt, dass Elektronen in der Nahrung (insbesondere in den Wassermolekülen) verschwinden: Dieser Prozess führt zu Energie, dh Wärme.

Deshalb ist es keine gute Idee, ein Metall in die Mikrowelle zu legen.

Tatsächlich ist Mikrowelle gesünder, weil sie die Wassermoleküle nicht verdampft. Einige Nährstoffe werden tatsächlich zerstört, aber das liegt an der Hitze und nicht an der Mikrowelle.