doc technique vt251

Electrodomestique Equipements de cuisson 1
FOUR à MICRO-ONDES
VT 251

Electrodomestique Equipements de cuisson 2
Four à Micro ondes
1. Fonction d’usage :
Il s’agit de réchauffer ou de cuire des aliments à l’aide des micro-ondes.
2. Principe :
Les ondes électromagnétiques produites dans la cavité du
four permettent de pénétrer dans les aliments sur une
profondeur d’environ 3 cm en agitant fortement les
molécules d’eau qu’ils contiennent. La friction des
molécules d’eau libère de l’énergie sous forme de chaleur
qui se propage ensuite par conduction dans tout l’aliment.
La cuisson se fait donc directement dans la masse par
pénétration des micro-ondes, et sans élévation de la
température de l'enceinte.
3. Les ondes
3.1 Les ondes matérielles utilisent un fluide ou un solide pour se propager (terre, eau, air)
Les rides sur une marre suite à la chute d’une pierre.
La voix, la musique, les bruits sont des ondes qui se propagent dans l'air, dans l’eau.
Tremblement de terre (onde sismique).
3.2 Les ondes électromagnétiques se déplacent sans support matériel. Ce sont les ondes
électromagnétiques . Elles peuvent traverser le vide. Les applications les plus
communes sont la télévision, le téléphone sans fil, le radar et la transmission satellite.
3.3 Ondes ionisantes
Zone visible de l’œil humain

Electrodomestique Equipements de cuisson 3
Les corps soumis à ces rayonnements vont voir apparaître des ions. Leur structure
chimique va être modifiée. Si l’on prend l’exemple du bronzage, il y a 2 phénomènes,
l'un est chimique l'autre thermique. Le bronzage n'est pas provoqué par la chaleur
mais par la modification d'une molécule de la peau appelée mélanine au contact des
ultraviolets. (A l'excès, ce sera le mélanome, cancer de la peau).
Pour certaines ondes comme les rayonnements X, radioactifs, les doses prises sur
plusieurs fois s'ajoutent et les rayonnements continuent d'agir privés de leur source.
C'est dangereux.
3.4 Ondes non-ionisantes
La sensation de chaleur sur la peau, elle, est provoquée par d’autres ondes : Les
infrarouges. D'un coté effet chimique, de l'autre effet thermique, entre les deux la
limite est constituée par un infime intervalle de fréquence, c'est la lumière visible. En
passant de U.V à violet, indigo, bleu, vert, jaune, orange, rouge et I.R., on passe de
chimique à thermique. Les corps ne sont plus modifiés, on est dans le NON-
IONISANT.
A l'inverse dans le NON-IONISANT il n'y a aucune accumulation ni rémanence. Le
seul résidu de l'onde est l'élévation de température. Ce n’est donc pas dangereux.
Sur un plan purement technique, l’argument qui consiste à opposer cuisson
"traditionnelle" et « micro-ondes » n'a pas de sens. Il s'agit dans les 2 cas d'effets
thermiques provoqués par une onde électromagnétique.
4. Propriétés des micro-ondes sur les matériaux.
4.1 Les micro-ondes ne traversent pas les métaux
Elles sont réfléchies par ceux-ci. Cette propriété est déterminante pour la nature
même de l'enceinte où se passera la cuisson. Si les ondes ne traversaient pas le bois,
c'est une ébénisterie qui remplacerait la tôlerie actuelle. C'est aussi un indicateur
important pour la nature des récipients à utiliser par exemple : Un fait-tout
entièrement métallique réfléchira les ondes. Il n'y aura aucune cuisson à l'intérieur.
4.2 Les micro-ondes traversent les isolants
La capacité d'une matière à être traversée ou à absorber les micro-ondes dépend de
sa structure moléculaire, de la force avec laquelle les atomes sont reliés entre eux.
Cela se caractérise en physique par le terme « constante diélectrique ». Nous
retiendrons que les micro-ondes traversent certains isolants tels que le verre, le
plastique, la céramique, le papier ou le Mica.
On utilisera ces matières pour les équipements de l’enceinte.
4.3 les micro-ondes sont absorbées par les matières organiques
Plus particulièrement par les aliments, ceci à cause de l'eau (H
2
O) qui les compose.
Cette composition va permettre d’agiter ces molécules par le champ
électromagnétique des fours à micro-ondes de nos cuisines.
5. Composition de la molécule d’eau.

Electrodomestique Equipements de cuisson 4
Ceci est la géométrie de la molécule d’eau.
Les 3 atomes ne sont pas alignés ce qui
provoque un déséquilibre de charges
électriques (H+ et O-). Ceci permet de
simplifier la molécule comme un dipôle
électrique, c'est-à-dire un objet qui
possède 2 pôles de charge différente.
C'est ce qui se passe sur un aimant ou
encore sur une batterie.
Dans un aliment, il y a de très grandes
quantités de molécules d'eau dont la
position est aléatoire comme la
représentation ci-contre.
Si l'on applique sur la salade un champ
électrique comme par exemple dans une
enceinte à micro-ondes, les molécules
vont vouloir s'orienter selon le champ
+ à gauche et – à droite.
Si le champ s'inverse, les molécules
s'inversent.
Il y aura 2 inversions par alternance
(comme pour la tension secteur 230V
AC), les molécules vont donc pivoter au
rythme des alternances. Elles vont se
heurter, se frotter et donc s'échauffer comme lorsque l’on frotte ses mains l'une sur
l'autre.
Nous savons maintenant que le secret de la cuisson par micro-ondes
se sont des milliards de frottements de molécules polarisées excitées
par les ondes.
6. Comment cuit l’aliment ?
• La chaleur qui va cuire l'aliment naît dans l'eau qu’il contient.

Electrodomestique Equipements de cuisson 5
• En cuisson dite "traditionnelle", il faut chauffer l’environnement de
l'aliment. Il en résulte des pertes dans les parois du four, dans l'air,
dans le récipient et parfois dans l'eau qui est autour. Pour les micro-
ondes, aucune perte extérieure. L'aliment est cuit de l'intérieur d'où
économie d'énergie. A noter que dans ce cas le récipient fait
radiateur ; il dissipe la chaleur. Une fois sur la table l'aliment tend à
refroidir plus rapidement.
• Dans une cuisson par micro-ondes, l'agitation se fait sur une
certaine épaisseur. C'est ce qui s'appelle la profondeur de
pénétration. Elle est d'environ 3 cm mais l’énergie dissipée diminue
avec la profondeur.
La cuisson peut être de deux types :
La cuisson directe concerne la zone périphérique de l’aliment
qui est chauffée directement par les ondes. (Une pizza par
exemple sera entièrement cuite en cuisson directe).
La cuisson par conduction si l'aliment est plus épais,
l’intérieur est cuit par la transmission de la chaleur de
proche en proche.
La réduction du temps de cuisson favorise la conservation
des vitamines et sels minéraux qui supportent bien une
cuisson courte et intense, alors qu’ils sont détruits par les longs temps de cuisson
habituels. Cela induit parfois un changement de la saveur, du goût de l'aliment.
7. En résumé
• Une onde est le résultat de la perturbation d'un milieu.
• Les ondes électromagnétiques naissent au cœur même des atomes.
• Les micro-ondes sont de type radio et entraînent des effets uniquement thermiques.
• La fréquence des micro-ondes domestiques est de 2450 MHz pour une longueur
d'onde de 12,24 cm
• Elles ne traversent pas les métaux et s’y réfléchissent.
• Elles traversent certains isolants.
• Elles sont absorbées par les aliments.
• Grâce à leur polarisation, les molécules d’eau peuvent être agitées par les ondes. En se
frottant et se choquant au cœur même de la matière, elles vont cuire la nourriture.