ไม่ต่างจากต้มเตาแก๊ส ! น้ำต้มไมโครเวฟ “ดื่มได้” ไม่อันตราย

จากกรณีมีการแชร์คลิปวิดีโออินสตาแกรม (Instagram) ของหมอท่านหนึ่ง ซึ่งได้ออกมาห้ามคนกินอาหารที่มาจากเตาไมโครเวฟ โดยอ้างว่า มีงานวิจัยหนึ่ง เอาน้ำเปล่า 2 แก้ว แก้วหนึ่งใส่ไมโครเวฟแล้วทิ้งไว้ให้เย็น ก่อนไปรดน้ำต้นไม้เทียบกัน ต้นที่ราดด้วยน้ำจากไมโครเวฟจะตาย แสดงว่ามีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างโมเลกุลของน้ำ แล้วอาหารที่ผ่านไมโครเวฟจะเกิดอะไรขึ้น

ในเรื่องนี้ รศ. ดร.เจษฎา เด่นดวงบริพันธ์ อาจารย์ประจำภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาฯ ได้ให้ความรู้พร้อมอธิบายให้เข้าใจตรงกันในเฟซบุ๊ก “Jessada Denduangboripant” ว่า เรื่องนี้ “ไม่จริง” งานวิจัยที่ว่าเป็นฟอร์เวิร์ดเมลหลอกลวง ที่เก่ามาก ๆ กว่า 15 ปีแล้ว

น้ำต้มไมโครเวฟทิ้งไว้ให้เย็น นำไปรดน้ำต้นไม้เทียบกัน ต้นที่ราดด้วยน้ำจากไมโครเวฟจะตาย เป็นเรื่องไม่จริง ภาพจาก Pantip

โดยจริง ๆ แล้ว ทั้งน้ำและอาหารที่ผ่านการให้ความร้อนจากเตาไมโครเวฟนั้น ก็ไม่ได้ต่างอะไรจากการหุงต้มด้วยเตาแก๊สเตาไฟฟ้า คุณค่าทางอาหารก็คือกัน (อาจจะดีกว่าด้วยซ้ำ ที่ไม่สูญเสียไปกับน้ำที่ต้มเนื้อหรือผัก)

เพียงแต่มีข้อควรระวัง เช่น ถ้าต้มน้ำนานเกินไป อาจเกิดสภาวะ super heating ที่น้ำร้อนจัดถึงจุดเดือดแล้ว แต่ยังไม่เปลี่ยนสภาพเป็นไอ เป็นฟองอากาศ ซึ่งถ้าไปโดนเข้า มันก็อาจจะเดือดพวยพุ่งขึ้นมาใส่มือใส่หน้าได้

นำอาหารเข้าไมโครเวฟ

ชวนรู้จัก “คลื่นไมโครเวฟ” และหลักการทำงานของ “ไมโครเวฟ”

“เตาอบไมโครเวฟ” ทำหน้าที่ให้ความร้อนกับอาหารโดยการแผ่คลื่นย่านความถี่ไมโครเวฟ ในยุคปัจจุบันคงไม่มีใครปฏิเสธว่าเตาอบไมโครเวฟไม่สำคัญในการดำเนินชีวิตสังเกตได้ว่าครอบครัวสมัยใหม่แทบจะทุกบ้านต้องมีไมโครเวฟอยู่ในห้องครัว เพราะเตาอบไมโครเวฟให้ความสะดวกในการปรุงอาหารและอุ่นอาหารในระยะเวลาสั้น ๆ

แนวความคิดในการใช้ “คลื่นไมโครเวฟ” ในการให้ความร้อนแก่อาหารนี้ ค้นพบโดย เพอร์ซี สเปนเซอร์ (Percy Spencer) ซึ่งทำงานที่บริษัทเรธีออน (Raytheon) ในขณะกำลังสร้างแมกนีตรอนสำหรับใช้ในระบบเรดาห์ วันหนึ่งในขณะที่เขากำลังทำงานอยู่กับเรดาห์ที่กำลังทำงานอยู่ เขาได้สังเกตเห็นแท่งช็อกโกแลต ในกระเป๋าเสื้อของเขาละลาย อาหารชนิดแรกที่อบโดยตู้อบไมโครเวฟ คือ ข้าวโพดคั่ว และ ชนิดที่สองคือ ไข่ ซึ่งเกิดระเบิดขึ้นในขณะทำการทดลองอบ

microwave

หลักการทำงานของ “ไมโครเวฟ” และปล่อย “คลื่นไมโครเวฟ”

การทำงานของเตาไมโครเวฟนั้น ทำหน้าที่เป็นเตาที่สร้างคลื่นไมโครเวฟจากพลังงานไฟฟ้ามาทำให้อาหารร้อน ไมโครเวฟที่ใช้กันทั่วไปเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่ราว 2.45 GHz (2.45 x 109 Hz) หรือความยาวคลื่นราว 12.2 เซนติเมตร มีการสลับขั้วไปมาถึง 2.45 พันล้านครั้งในหนึ่งวินาที ความแรงของคลื่นไมโครเวฟถูกกำหนดจากความเข้มหรือพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ เวลาที่มีสนามแม่เหล็กและไฟฟ้าก็จะทำให้อนุภาคที่เป็นประจุไฟฟ้าของมวลสารของสิ่งที่อยู่ภายในเตาอบวิ่งกลับไปกลับมาตามทิศทางของสนามไฟฟ้า หากเป็นโลหะจะทำหน้าที่คล้ายสายอากาศรับคลื่นและสามารถทำให้มีกระแสไฟฟ้าเกิดขึ้นมากในโลหะนั้น ที่ถือว่าอยู่ในย่านความถี่ที่สามารถสั่นโมเลกุลของอาหาร โดยเฉพาะส่วนที่มีน้ำ ไขมัน และน้ำตาลเป็นองค์ประกอบจะถูกดูดซับพลังงานของคลื่นที่ผ่านเข้าไปแล้วทำให้อาหารนั้นร้อนขึ้น ในกระบวนการที่เรียกว่า การเกิดความร้อนในสารไดอีเล็กตริก (dielectric heating)

เนื่องจากโมเลกุลส่วนใหญ่นั้นเป็นโมเลกุลที่มีขั้วไฟฟ้า คือ มีประจุบวก และ ประจุลบที่ขั้วตรงกันข้าม เมื่อคลื่นไมโครเวฟ ซึ่งเป็นสนามไฟฟ้าผ่านเข้าไป โมเลกุลเหล่านี้ก็จะถูกเหนี่ยวนำและหมุนขั้วเพื่อปรับเรียงตัวตามสนามไฟฟ้าของคลื่น และคลื่นนี้เป็นสนามไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงสลับไปมาจึงส่งผลให้โมเลกุลเหล่านี้หมุนกลับไปมาทำให้เกิดความร้อนขึ้น ในอาหารที่มีน้ำเป็นองค์ประกอบอย่างสม่ำเสมอผลที่เกิดขึ้นสามารถเข้าไปได้ลึก ราว 2.5-3.8 เซนติเมตร และในอาหารที่มีองค์ประกอบไม่สม่ำเสมอต้องการวิธีการเฉพาะในการทำให้ร้อน ตัวอย่างเช่นโดนัทไส้แยม หรือพายไก่ อาหารบางชนิด บางส่วนจะสุก บางส่วนไม่สุกส่วนอาหารแช่แข็งอาจจะยังแข็งตัวอยู่ถ้าไม่นำออกมาทิ้งไว้ให้น้ำแข็งละลายก่อน

การถ่ายเทความร้อนของคลื่นไมโครเวฟ ตัวคลื่นไมโครเวฟเองไม่ได้เป็นตัวให้ความร้อน แต่ความร้อนที่เกิดขึ้นในวัสดุนั้นเกิดจากการดูดซับคลื่นไมโครเวฟแล้วเปลี่ยนเป็นพลังงานความร้อน โมเลกุลมีขั้วในผลิตภัณฑ์อาหารซึ่งก็คือ “น้ำ” ส่วนที่เกิดปฏิสัมพันธ์กับคลื่นไมโครเวฟ (interaction) เมื่อน้ำอยู่ในสนามไฟฟ้าคลื่นไมโครเวฟ น้ำจะจัดเรียงตัวให้เป็นไปในทิศทางเดียวกับสนามไฟฟ้าคลื่นไมโครเวฟ เช่นเดียวกันกับเศษขี้เลื่อยเหล็กที่พยายามจัดเรียงตัวในสนามแม่เหล็ก

แต่เนื่องจากทิศทางของขั้วสนามไฟฟ้าคลื่นไมโครเวฟเปลี่ยนสลับไปมาหลายล้าน ๆ ครั้งต่อวินาที โมเลกุลของน้ำซึ่งถูกจำกัดด้วยพื้นที่เล็ก ๆ ในอาหารก็จะเริ่มหมุนในทิศทางหนึ่ง เมื่อสนามไฟฟ้าสลับขั้วโมเลกุลน้ำก็จะหมุนในอีกทิศทางหนึ่งด้วยความถี่สูงเช่นกัน การหมุนสลับกันนี้ทำให้เกิดพลังงานจลน์สูงและเปลี่ยนเป็นพลังงานความร้อนในที่สุด สมการที่นิยมใช้ในการคาดคะเนปริมาณความร้อนที่ได้จากการดูดซับคลื่นไมโครเวฟ

P = 2 TTε◦ε”fE
E = ค่าความเข้มของสนามไฟฟ้า
f = ค่าความถี่
ε = ค่าไดอิเล็กทริกเริ่มต้น
ε” = ค่าไดอิเล็กทริกสูญเสีย

ในการใช้ไมโครเวฟอาหารจะเกิดความร้อนได้เมื่อกระทบกับ “คลื่นไมโครเวฟ” ดังนั้น การที่คลื่นไมโครเวฟจะทะลุเข้าไปในชิ้นอาหารมากก็นับว่าเป็นการดีที่จะทำให้เกิดความร้อนอย่างทั่วถึงธรรมชาติของไมโครเวฟนั้น เมื่อกระทบกับสารประกอบไดอิเล็กตริกก็จะเกิดความร้อนขึ้นแล้ว พลังงานก็จะลดลงอย่างรวดเร็ว อาหารใดมีค่า loss factor สูงก็จะให้ความร้อนสูงตามไปด้วย แต่ในขณะเดียวกันพลังงานในการเจาะทะลุเข้าไปในชิ้นอาหารก็จะยิ่งลดลง จึงทำให้ผ่านทะลุเข้าไปได้ในระยะสั้นๆ นอกจากนี้พบว่า คลื่นความถี่ไมโครเวฟที่ต่างกันจะทะลุผ่านไปในชิ้นอาหารได้ระยะที่ต่างกันด้วย เช่น คลื่นไมโครเวฟที่มีความถี่ 915 MHz จะทะลุผ่านเข้าไปในชิ้นอาหารได้ลึกกว่าคลื่นไมโครเวฟที่มีความถี่ 2,450 MHz

อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

แหล่งข้อมูลอ้างอิง : รศ. ดร.เจษฎา เด่นดวงบริพันธ์, สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) กระทรวงศึกษาธิการ

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech