Kuidas kuumutab mikrolaineahi toitu? Miks kasutatakse mikrolaineahjus pöörlevat alust? Kas mikrolained küpsetavad toitu seestpoolt väljapoole? Miks ei pruunista mikrolaineahi toitu (ega anna toidule pruunistatud toidu lõhna ja maitset), nagu teevad gaasi- või elektriahi?

Miks ei tohi mikrolaineahjus tassitäit vett soojendada ja sellesse siis lusikatäit lahustuvat kohvi või kakaopulbrit panna? Miks ei tohi mikrolaineahju kasutada muna küpsetamiseks või küpsetada selles kooreta muna, mille rebu on endiselt terviklik? Miks võib mikrolaineahjus soojendatud kondiitritoodete söömine olla ohtlik?

Vastus Mikrolained on üks elektromagnetkiirguse liike, just nagu nähtav valguski, kuid mikrolainete lainepikkus on nähtava valguse omast oluliselt pikem. (Kiirgus ei tähenda siin midagi radioaktiivse kiirguse sarnast – see sõna viitab vaid millegi kiirgamisele või eraldumisele.) Mikrolained suudavad läbida enamikku toiduaineid, aga need neelduvad toidus sisalduvas vees. Vee molekul moodustab elektrilise dipooli, mis on magneti elektriline analoog – ühe positiivselt laetud poolusega ja teise negatiivselt laetud poolusega (et poolusi on kaks, siis siit ka nimetus dipool). Elektriväljas asuv dipool püüab end väljas sobivasse asendisse keerata. Mikrolainete kiires olev elektriväli on muutuva suuna ja tugevusega. Seetõttu muudavad vee molekulid pidevalt oma asendit, püüdes säilitada asendit välja suhtes.

Energiat kantakse mikrolainetelt molekulide üle seal, kus molekuli asendi muutmine lõhub sidemeid. See energia muundub vee soojusenergiaks, mis tõstab vee temperatuuri ja see omakorda kogu toidu temperatuuri. Seetõttu toit ei muutu kungai kuumemaks kui vee keemistemperatuur erinevalt tavalisest ahjust, kus saab liha pruunistada. Mikrolaineahjus küpsetatud liha on tihtipehme ja maitsetu, sest tal pole tavalisele ahjupraele omast koorikut ja maitset.

Et mikrolained läbivad kergesti toitu, suudavad need piisavalt väikest toidupala hetkega kuumutada. Suurema toidupala korral soojeneb vaid väliskiht, kuigi üsna sügavale. Viimasel juhul on vaja veidi aega, et toimuks soojusülekanne toidu külmemasse osasse.

Pitsaviilud ja moosiga pagaritooted on mikrolaineahjus kuumutamisel ohtlikud, kui neid kohe pärast ahjust võtmist süüa. Toidu sisemuses olevad kaste ja moos soojenevad koorikust palju kiiremini, sest neis on rohkem vett. Nii juhtub, et mikrolaineahjust võetud saia koorik ei tundu eriti kuum, kuid sees on tulikuum moos, mis võib hetkega suu sisemust tõsiselt põletada.

Mikrolaine kiir tekib mikrolainete generaatoris, mida nimetatakse magnetroniks. Selleks, et mikrolained üle terve toidupala leviksid, liigutatakse toidupala pöörleva aluse abil. Varasemad mudelid kasutasid mikrolainete peegeldamiseks metallist labadega tiivikut. Kui laba liikus läbi kiire, peegeldas see kiirt paljude nurkade alt toidupalale. Ilma sellise hajutamise või toidu keerutamiseta tekivad toidus kohad, kus toit soojeneb liiga kiiresti, ja teised kohad, kus toit soojeneb aeglaselt. Kuumi kohti on hästi näha siis, kui eemaldada mikrolaineahjust pöörlev alus ja katta ahju põhi juustuga. Kuumad kohad on seal, kus juust esimesena sulab ja mullitab.

Kui vett kuumutatakse tavalisel pliidil, siis pliidilt veele üle kanduva energia tulemusena osa veest aurustub mullideks. Mullid tekivad keedunõu sisepinna kriimustustesse. Kriimustused on seetõttu vajalikud. Et mull saaks tekkida ja kasvada, peab see võitlema vee pindpinevusega (vee molekulide vastastikuse tõmbumisega). Vees tekkinud väikesel mullil on vähe võimalusi pindpinevusega võitlemiseks, sest see on väga kumer. See kumerus tähendab, et vee sissepoole suruv jõud on väga suur ja mull tõenäoliselt surutakse kokku. Kui väike mull tekib aga kriimustuses, pole selle pind nii kumer ja kokkusuruvad jõud pole nii suured. Mull mitte ainult ei püsi, vaid hakkab ka suuremaks kasvama, kui sellesse lisandub täiendavat aurustunud vett. Tavalisel pliidil kuumutades hakkab keemisprotsess pihta niisiis keedunõu kriimustustes.

Kui vett kuumutada tule peal, siis kandub soojusenergia esmalt vee ja poti kokkupuutepinnale, kuhu hakkavad seejärel moodustuma mullid. Vee temperatuur ei saa tõusta keemistemperatuurist kõrgemaks, sest soojusenergia hakkab kuluma vee aurustumisele.

Vee kuumutamisel mikrolaineahjus on kogu protsess sootuks erinev, sest soojust neelab kogu vesi, mitte ainult vee pind. Vees ei saa tekkida mulle, sest pindpinevus surub need kohe kokku. Mida enam soojusenergiat vees neeldub, seda kõrgemaks tõuseb vee temperatuur, kuni see ületab tavapärase keemistemperatuuri. Sellist vett nimetatakse ülekuumutatuks. Lõpuks hakkavad aurumullid moodustuma pindpinevusest hoolimata.

Oletame, et võtame mikrolaineahjust tassi ülekuumutatud veega välja enne, kui algab mullide moodustumine. Et mullid puuduvad, ei hoiata miski meid selle eest, et vesi on väga tuline. Kui puistame nüüd vette lusikatäie pulbrit või mistahes peeneteralist materjali, hakkavad nende terade pinnal hetkega mullid moodustuma. Vesi võib nii äkiliselt keema lahvatada, et pritsib tulikuumana tassist välja. Aeg-ajalt on kuulda, et taas on mõni inimene sellises õnnetuses vigastada saanud.

Muna, terve munakollane või mistahes vett sisaldav suletud nõu tõenäoliselt plahvatab, kui see mikrolaineahju panna. Vesi kuumeneb, kuni aurustub hetkega, mistõttu tekib suur surve, mis lõhub ümbrise ära. Vahel ei plahvata muna enne, kui seda mikrolaineahjust välja tõstmisel tonksatakse. Sellisel juhul ei teki mitte ainult paras segadus, vaid võib saada ka põletada. Väiksemaid lõhkemisi on kuulda siis, kui mikrolaineahju asetada rohelisi ube või muid kaunvilju, mis sisaldavad väikeseid hästi pakitud veerakukesi.

Loomulikult on ka paismaisi praksumine mikrolaineahjus lõhkemine. Teras olev vesi aurustub äkitselt ja lööb terve tera kohevaks laiali, valmistades meeldiva hilisõhtuse näksi. Siiski pole mingit kasu sellest, kui mikrolainekiirekestega ühte maisitera pommitada, sest ühes teras on plahvatuse tekkimiseks liiga vähe vett. Et paismais kiiremini valmis saaks, on paismaisikott valmistatud tugevast täitematerjalist, mis hästi mikrolaineid neelab. See kiht kuumeneb väga kiiresti ja annab kuumuse maisiteradele üle, nii et need plahvatavad, ning järjest uued terad vajuvad alla kotipõhja. See protseduur kordub, kuni enamik teri on lõhkenud.

Lekkiv mikrolaineahi on ilmselgelt ohtlik. (Kõige levinum leke on ahju ukse juurest, mis võib pikaajalisel kasutamisel viltu vajuda.) Mikrolained ei või mitte ainult inimkeha üksikuid kuumakartlikke osi (näiteks silmi) vigastada, vaid esineb ka pikaajaline tervist kahjustav mõju.