Mikrodalga’ya detaylı bir bakış! – Halise TANOĞLU

Mikrodalga’ya detaylı bir bakış!

Mikrodalgalar, 300-3000 megahertz (MHz) frekans aralığındaki elektromanyetik spektrumun bir parçası olan iyonize olmayan dalgalardır.

‘‘Mikrodalga teknolojisinin gelişimi II. Dünya Savaşı sırasında radar cihazlarının sabit frekansta mikrodalga üretmesi için yapılan çalışmalar ile başlamıştır.

Percy LeBaron Spencer radar dalgaları ile deney yaparken cebindeki çikolatanın erimesi ile mikrodalga enerjisinin yiyecekleri ısıtabildiğini keşfetmiştir.

Ardından mikrodalgaların besinlerin pişirilmesi amacıyla kullanılması fikrini ortaya atarak ve yaklaşık 2 metre yükseklikte ve 350 kg ağırlıktaki ilk mikrodalga fırını tasarlamıştır.’’ Fakat büyüklüğü ve yüksek fiyatı nedeni ile ilgi görmememiştir.

İlk kez 1950’li yıllarda patates cipsinin kurutulması ile kullanılan mikrodalga fırınlar 1954 yılında piyasaya sürülmüştür.

Endüstri ve laboratuvar alanındaki gelişmelerle birlikte bu alanlarda kullanılmak üzere 1980’li yıllarda endüstriyel mikrodalga fırınlar üretilmeye başlanmıştır.

Gıda endüstrisi en yaygın kullanıldığı alandır.

MİKRODALGA FIRINLARIN ÇALIŞMA PRENSİBİ

”Genel olarak mikrodalga sistemleri mikrodalga kaynağı (jeneratör), mikrodalgayı jeneratörden uygulama bölgesine (aplikatöre) dağıtan iletim hattı ve enerjiyi ısıtılacak malzemeye etkin şekilde aktaran aplikatörden meydana gelir.

Magnetronlar laboratuvarlarda, endüstride ve evsel mikrodalga fırınlarda en sık kullanılan jeneratörlerdir; 60 Hz’lik elektrik enerjisini mikrodalgalara dönüştürürler.

Magnetronun ürettiği yüksek enerji, küçük bir anten yardımıyla dağıtıcılara aktarılır ve dağıtıcılar bu dalgaları fırın boşluğuna taşır.

Taşınan mikrodalgaların fırının içinde homojen olarak dağılmasını sağlamak amacıyla ya bir döner tabla ya da dağıtıcıdan sonra yerleştirilen bir pervane kullanılır.

Isınan maddenin yaydığı enerji ile ısınan havanın fırının içinde birikmesini önlemek amacıyla da bir havalandırma sistemi bulunur.”

Mikrodalgalar temas ettikleri yüzey ile etkileşime girerler bu sayede magnetron elektrik enerjisini mikrodalga enerjisine çevirerek besinlerdeki moleküllerin bu enerjiyi absorblamasını sağlar. Bu enerji alımı sonrası titreşmeye başlayan moleküllerdeki ısı üretimi sonucu ısınma işlemi gerçekleşir.

Mikrodalgada uygulanan ısıl işleme:

Besinlerin;

• nem içeriği
• kütlesi
• dielektrik özelliği (mikrodalgalara karşı gösterdikleri tepki)
• yoğunluğu
• geometrik yapısı
• Mikrodalga frekansı ve gücü

gibi birçok etmen etki etmektedir.

MİKRODALGANIN AVANTAJLARI

Mikrodalga fırınlar çözdürme, kurutma, kavurma, pişirme, ısıtma, haşlama, pastörizasyon, sterilizasyon gibi işlemlerde kullanılabilir.

Mikrodalga kullanımının pratik olması, uzun süreli ısıl işlem uygulanmadığı için zamandan ve enerjiden tasarruf etmesi nedeniyle yoğun ilgi görmektedir.

Az yer kaplar.

Kullanımı ve bakımı kolaydır.

Vitamin ve minarel kaybı azdır.

Isı dağılımı homojendir.

Maliyeti düşüktür.

Verim yüksektir.

Besin değerlerinde geleneksel yönteme göre daha az kayıp gerçekleşir.

MİKRODALGANIN DEZAVANTAJLARI

Büyük parçalarda ısı dağılımı homojen olmaz.

Lezzet oluşumu geleneksel pişmeye göre azdır.

Hatalı kullanımı  sonucu sağlık açısından risk oluşturur.

Aşırı ısınma sonucu patlamalar olabilir.

Esmerleşme reaksiyonları gerçekleşmez.

Yüksek düzey maruziyet sonucu katarakta sebep olabilir.

Pişirilen üründe gevrek kıvam oluşmaz bu nedenle fırıncılıkta kullanımı uygun değildir.

Merkezden dışarıya doğru ısı iletimi olduğu için besinlerin yüzeye yakın kısımları tam ısınmaz.

MİKRODALGADA KULLANILAN ARAÇ-GEREÇLER

Mikrodalgada ısı iletimi merkezden dışarıya doğru olduğu için pişirme için dörtgen kaplar yerine yuvarlak kaplar kullanılması önerilir çünkü dörtgen kaplarda kenarlarda kalan kısımlar daha çok pişebilir.

Metaller mikrodalga ışınlarını yansıttığı için metal ve metal aksesuar içeren kaplar kullanılmamalıdır.

Genel olarak cam kaplar mikrodalgada kullanıma uygun olmasına karşın çok ince camlar kullanılmamalıdır.

Kristal camlar da kurşun içerdiği için mikrodalgada kullanıma uygun değildir.

Kağıt kaplar uzun süreli pişirme işlemlerinde kullanılmamalıdır.

Plastik kaplar ve torbalar da mikrodalgada kullanım için uygun değildir.

Mikrodalgada kullanım için özel olarak üretilmiş plastik kaplar kullanılabilir.

Eğer bir kabın mikrodalgada kullanıma uygun olup olmadığını anlamak istiyorsanız;

Boş kabı, kabın üzerine bir bardak su koyarak mikrodalganın içine cam tepsi üzerine yerleştirin ve 30-60 saniye en yüksek güç kademesinde çalıştırın. Bu işlem sonucunda aşırı ısınan kaplar kullanılmamalıdır.

Mikrodalga fırınlarda USDA(Amerikan Tarım Bakanlığı) tarafından kullanılması güvenli ve güvenli olmayan kaplar ile mutfak malzemeleri:

BAKIMI

Dış yüzeyini temizlemek için;

Sabunlu yumuşak bir bezle silinir ve kurulanır.

Çalışır kısımlarının zarar görmemesi için havalandırma boşluklarına su sızmamasına dikkat edilmelidir.

İç yüzeyleri temizlemek için;

Aynı şekilde yumuşak sabunlu bir bez ile silinir ve kurulanır.

Kurumuş lekeler varsa yumuşaması için bir bardak su mikrodalga içinde 2-3 dk kaynatılabilir.

Mikrodalganın içindeki yağ ve yemek kokusunu gidermek için bir yemek kaşığı limon suyu karışımı mikrodalga içinde birkaç dakika kaynatılabilir.

Temizlik için; temizlik spreyleri, bulaşık teli kimyasal dezenfektanlar gibi aşındırıcı ürünler kullanılmamalıdır.

TEHLİKELERİ

Mikrodalgaların kapağı açıldığı zaman güç kesilecek şekilde dizayn edilmiştir. Kapağın kapanmaması veya zarar görmesi sonucu radyasyon sızıntıları olabilir.

Bu nedenle cihazın kapağı açıkken çalıştırmayı denememeli ve güvenlik kilitlerini bozacak herhangi bir işlem yapmamalısınız.

Eski mikrodalga fırınlar daha fazla sızıntı yapmaktadır bu nedenle eskiyen fırınlar kullanılmamalıdır.

Aynı zamanda kirli mikrodalga fırınların çevresinde de sızıntı olabileceği için fırının temizliğine dikkat edilmelidir.

Patlama tehlikesi olduğu için yiyecekler kapalı kaplarda ısıtılmamalıdır.

‘‘Mikrodalga fırın içinde plastik paket içinde yağlı yiyeceklerin ısıtılmaması tavsiye edilmektedir. Aniden oluşan yüksek ısı, yağ ve plastik kombinasyonunun karsinojen olan dioksin maddesini oluşturduğu ifade edilmektedir.’’

Domates, sosis, patates, patlıcan gibi kalın kabuklu yiyecekler ısıtırken patlayabilir. Bu nedenle oluşan buharın dışarı çıkabilmesi için böyle yiyecekler birkaç yerinden delinip öyle ısıtılmalıdır.

Patlama tehlikesi olduğu için kabuklu ve kabuksuz yumurtalarda mikrodalgada pişirmeye ve ısıtmaya uygun değildir.

Mikrodalgada besinlerin aşırı ısınması sonucu patlaması veya kaynayan suyun fışkırması sonucu ciddi yanıklar meydana gelir.

Isıtma öncesi kaynama suyuna kahve veya şeker gibi maddeler eklenirse bu risk azalmaktadır.

Besin fırından çıkarıldıktan sonra bir süre daha ısı iletimi çok ısınan bölgelerden az ısınan bölgelere doğru devam eder. Bu sürece ‘‘bekletme süresi denmektedir.

Isı üretimi bir süre daha devam ettiği için mikrodalga kapatıldıktan sonra yiyeceklerin birkaç dakika dinlendirilmesi önerilmektedir.

Etli yemeklerin 5-10 dakika, sebzelerin 2-3 dakika bekletilmesi gerekmektedir.

Yanıkları önlemek adına ısıtılan ürünün hemen fırından alınmayıp bekletme süresi göz önünde bulundurulmalı ve fırının kullanma kılavuzundaki ısıtma sürelerine dikkat edilmelidir.

İNSAN SAĞLIĞINA ETKİLERİ

Mikrodalgala fırınlar tek başına risk taşımazken uzun süre ve yüksek düzeyde maruziyetin,  kullanım talimatlarına uyulmamasının, eski ve arızalı ürünlerin kullanılmaya devam edilmesinin sonucu sağlık için risk oluştururlar.

Vücuda uygulanacak 100 watt’lık mikrodalga enerjisi vücut sıcaklığını 5 dakikada 5 derece artırır ve bu insan sağlığı için son derece tehlikelidir.

Mikrodalgalara en hassas organlar su içeriği yüksek olan testis ve gözlerdir.

Özellikle gözde kan dolaşımı zayıf olduğu için oluşan sıcaklık hızlı bir şekilde kanla taşınıp yayılamaz ve göz damarlarına zarar verir.

Mikrodalgalar katarojenik etkiye sahip olduğu için gözle temastan mümkün olduğunca kaçınılmalıdır ve evlerde mikrodalgalar insanların göz hizasında kalacak yerlere konulmamalıdır.

Mikrodalgaların katarakta etkisini görme amaçlı yapılan bir çalışmada günlük 15-30 dk mikrodalgaya maruz bırakılan ratlarda daha kısa süre maruziyet olanlara kıyasla katarojenik etkinin arttığını gözlemlemişlerdir.

Pişirme süresinin kısa olması ve bireylerin mikrodalga ile aralarındaki mesafenin artması sonucu maruziyetin azalacağı ve katarakta neden olmayacağı belirtilmektedir.

‘‘Deney hayvanları üzerinde yapılan çalışmalar sonucunda; belirli güç, frekans ve sürede uygulanan mikrodalga radyasyonunun merkezi sinir sistemine etki ederek refleks kayıplarına neden olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca mikrodalga radyasyonuna maruz kalan insan lenfositlerinde kromozomal anormalliklerin oluştuğu belirlenmiştir.’’

Işınlar iyonize olan ve iyonize olmayan ışınlar olmak üzere ikiye ayrılır. Mikrodalgalar iyonize olmayan ışınlardan olduğu için kanserojen riskinin iyonize ışınlar kadar olmadığı düşünülmektedir.

Mikrodalga ile pişirme yönteminde pişirme süresinin kısa olması nedeni ile kanserojen bileşenlerin oluşumu geleneksel yöntemle pişirmeye göre daha az olduğu gözlemlenmiştir.

Izgara veya barbekü yaparken etlere mikrodalga ile ön ısıtma işleminin yapılmasının sonucu kanserojen bileşenlerin oluşumunun azaldığı belirtilmektedir.

Fakat mikrodalgada pişirme süresinin uzaması sonucu kanserojen bileşenlerin oluşumunun artacağı unutulmamalıdır.

Mikrodalgada pişirme süresinin kısa olması kanserojen madde oluşumu için bir avantajken bu sürenin kısalığı mikrobiyolojik risk açısından insanları şüpheye düşürmektedir.

Bu kısa süreli pişirme işleminde patojen mikroorganizmaların faaliyetinin sona ermeyeceği görüşüne karşın; USDA(Amerikan Tarım Bakanlığı) ve ILSI(Uluslararası Yaşam Bilimleri Enstitüsü) mikrodalga fırında pişirilen besinlerin geleneksel fırınlarda pişirilen besinler kadar güvenilir olduğunu bildirmektedir.

Araştırmalar mikrodalga ile pişirmede uygun sıcaklık ve zaman kombinasyonuna uyulduğu müddetçe patojen mikroorganizmaların inhibe edildiğini göstermektedir.

Fakat besin ağırlığının fazla olduğu durumlarda ısı dağılımı homojen olmadığı için besinin iç kısmı güvenilir sıcaklık derecelerine ulaşamayabiliyor.

Bu nedenle mikrodalgada pişirme işlemi yapılırken mutfak termometresi ile ürünün iç sıcaklığı ölçülmelidir.

Bazı besinler için FSIS (Gıda Güvenliği ve Denetim Servisi) tarafından önerilen iç sıcaklık değerleri:

BESİN DEĞERİNE ETKİSİ

Mikrodalga fırında pişirme süresi az olduğu için besin kayıpları da geleneksel yönteme göre daha az olmaktadır.

Yapılan çalışmalar sonucunda yiyeceklerin protein içeriğinin geleneksel yöntemle pişirmeye benzer veya daha iyi olduğu bulunmuştur.

Yapılan bir çalışmada pirincin protein, yağ ve kül içeriğinin korunumunun haşlama ve buğulama yöntemlerine göre en fazla mikrodalga fırında pişirmede olduğu gözlemlenmiştir.

Esmerleşme reaksiyonlarındaki lizin aminoasitinin kaybına karşın mikrodalgada pişirmede esmerleşme reaksiyonları gerçekleşmediği için lizin kaybı minimuma inmektedir.

Ayrıca mikrodalga fırında pişirmede besinlerin yağ içeriğinin diğer pişirme yöntemlerine göre daha az olduğu saptanmıştır.

Mikrodalgada pişirme işleminde mineral kaybı diğer yöntemlere göre daha az olmasına karşın iyot mineralinde kayıplar olmaktadır.

Yapılan bir çalışmada iyot kaybının haşlama yönteminden sonra en çok mikrodalgada pişirme yönteminde olduğu saptanmıştır.

Vitaminlerin korunması açısından; mikrodalga fırınlar, geleneksel yöntemlere göre daha üstün bulunmuştur.

Mikrodalga fırınlarda kısa pişme süresi nedeniyle özellikle C vitamini, riboflavin ve piridoksinin kaybının daha az olduğu gözlemlenmiştir.

Sonuç Olarak;

Mikrodalgalarda sızıntı olabilmesine karşın ‘‘FDA, sızıntı radyasyonları için limit değeri mikrodalga fırının yüzeyinden 5 cm mesafede 5 miliwatt/cm2 olarak belirtmektedir .

Modern fırınlarda bu emisyon limiti halk sağlığını tehdit edecek eşik değerinin altında bulunmuştur.’’

Dünya sağlık örgütüne göre(World Health  Organization);

Üreticinin talimatlarına göre kullanıldığında mikrodalga fırınlar  çeşitli yiyeceklerin ısıtılması ve pişirilmesi için güvenilir ve elverişlidir.

Fakat mikrodalgaya uzun süre yüksek maruziyet sonucu sağlık açısından risk oluşturabileceği  için  ve patlamalar sonucu termal yanıklar olabileceği için önlem alınması ve dikkatli kullanılması gerekmektedir.

Mikrodalga fırında pişirilen yiyecekler güvenlidir ve geleneksel bir fırında pişirilen yiyeceklerle aynı besin değerine sahiptir.

Bu iki pişirme yöntemi arasındaki ana fark, mikrodalga enerjisinin gıdanın daha derinine işlemesi ve gıda boyunca ısınma işleminin zamanını azaltması ve böylece genel pişirme süresini kısaltmasıdır.

Mikrodalga fırında pişirilen yiyeceklerin “radyoaktif” olmadığının fark edilmesi önemlidir. Mikrodalga fırın kapatıldıktan sonra herhangi bir mikrodalga enerjisi boşlukta veya gıdada kalmaz.

HAZIRLAYAN: HALİSE TANOĞLU
SELÇUK ÜNİVERSİTESİ BESLENME VE DİYETETİK

KAYNAKLAR:

AĞAGÜNDÜZ D,BİLİCİ S, 2016. Mikrodalga Fırınlarda Isıl İşlem Uygulamalarının Besin  Değeri ve Sağlık Üzerine Etkileri, Bes Diy Derg 44(3):289-297.

ELectromagnetıc fıelds and publıc health: Microwave ovens , WHO International EMF Project Information Sheet, 2005. http://www.who.int/peh-emf/publications/facts/info_microwaves/en/

İBİCEK T, 2006. Alternatif pişirme yöntemlerinin  araştırılması ve yeni hibrid yöntem oluşturulması, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.

GÜMÜŞDERELİOĞLU M, KAYNAK G, Mikrodalgalar ve uygulamaları, Bilim ve Teknik Dergisi Temmuz 2012, Sayfa:38-42.

KONAK Üİ, CERTEL M, HELHEL S, 2009. Gıda sanayisinde mikrodalga uygulamaları, Gıda Teknolojileri Elektronik Dergisi, Cilt: 4, No: 3, (20-31).

BEKO Mikrodalga Fırın Kullanma Kılavuzu.

MİELE Mikrodalga Fırın Kullanım Kılavuzu ve Montaj Talimatı.

ÇEREZCİ O, KARTAL Z, PALA K,TÜRKKAN A, 2012. Elektromanyetik alan ve sağlık etkileri, Bursa Nilüfer Belediyesi, Sayfa:45-46.