Mikrovlnka jako laboratoř: Proč je při ohřívání jídla dobré znát i jeho elektromagnetické parametry?

Karel Hoffmann mi na Fakultě elektrotechnické ČVUT ukazuje hranaté hliníkové nádobky, do kterých se dají nasypat nebo nalít nejrůznější přísady. „Tady měříme dielektrické parametry různých potravin nebo materiálů,“ vysvětluje. „Je to vlastně vlnovod zakončený zkratem – to je tato destička. No a tady je pak i přechod na koaxiální vedení.“

Zařízení, na kterém vědci z Fakulty elektrotechnické ČVUT měří dielektrické parametry různých potravin nebo materiálů|foto:Martin Srb, Český rozhlas

Z krabičky vede kabel do počítače. Tady vědci měří třeba mikrovlny, kterými se má jídlo ohřívat.

„Řešíme například takový problém s jednou firmou, která se rozhodla neohřívat pouze hot dogy – párky, ale do rohlíku vkládat třeba namixovanou svíčkovou, kterou je pak potřeba ohřát a tu pastu do toho rohlíku vnést. Je to oříšek, protože elektrické vlastnosti svíčkové zatím asi ještě nikdo nezjišťoval,“ usmívá se vědec.

Mikrovlnka na míru

Mikrovlny totiž ohřívají každou potravinu trochu jinak. Dělají to i domácí mikrovlnné trouby, jak mi předvádí Kateřina Pavelková z Fakulty elektrotechnické. Zapíná mikrovlnku na nižší elektromagnetický výkon a sleduje na displeji snímky z termokamery, která je přes dvířka namířená do trouby.

„Uvnitř je okénko, které slouží k výstupu elektromagnetické energie z magnetronu,“ ukazuje vědkyně. „Trouba jídlo běžně ohřívá nerovnoměrně, a proto má otáčivý talíř, aby se ohřev zhomogenizoval,“ doplňuje Karel Hoffmann.

Jenže když je potřeba ohřívat větší hrnec, třeba svíčkové náplně do rohlíků, nemůže se každá porce otáčet zvlášť. „Dá se to taky navrhnout jednoúčelově, že to v celém objemu ohřívá rovnoměrně a nemusí se to otáčet, když je to vhodně navržené. Ale pak je to jenom třeba na určitý materiál,“ vysvětluje Karel Hoffmann.

Právě proto tu odborníci proměřují různé potraviny, aby si spočítali a nasimulovali, kterými vlnami je mohou ohřát nejlépe. „Můžeme měřit koeficienty odrazu, čili kolik energie se odrazí zpátky. A potom můžeme ve vhodném programu na sebe napasovat ta naměřená data a ta nasimulovaná data,“ upřesňuje vědec.

Když se vlna potká s vlnou

Na počítači si společně prohlížíme graf, u nějž je napsáno „cizrna“. Jedna křivka na vektorovém analyzátoru se výrazně propadá někde mezi hodnotami 2,4 a 2,5 GHz.

Do mikrovlnné trouby není doporučeno vkládat kovové nádoby, protože kovy mikrovlnné záření odrážejí|foto:Shutterstock

„To znamená, že vlna, která se odrazí od povrchu toho vzorku, a vlna, která jím projde až na konec a odrazí se zpátky, se někde sčítají – odraz je větší – a někde se vzájemně ruší a pak je tam odraz malý,“ vysvětluje Karel Hoffmann.

Vlny, které mají jídlo ohřát, by se ale zpátky odrazit neměly. Musí se potkat tak, aby co nejvíce energie zůstalo uvnitř zkoumaného vzorku a jídlo se prohřálo co nejvíc rovnoměrně.

Pomocí mikrovln se dá jídlo nejenom ohřívat, ale také kontrolovat jeho složení. Měření pak ukáže, jestli je v něm jen to, co tam být má.