Unter Wasser

Neulich hat sich eine Spinne in der Duschtasse ein Versteck gesucht, aus dem sie nicht mehr entkommen konnte...

Der Waschfaktor Wärme

An Berufsschulen werden im Fach Hauswirtschaft die Waschfaktoren gelehrt: Zeit, Wärme, Mechanik, und Waschmittel. Das bedeutet, dass ein Reinigungsergebnis von allen Vieren abhängt. Beispielsweise wirkt ein Waschmittel bei höherer Temperatur und längerem Waschvorgang besser.

Hier soll erklärt werden, wie sich Wärme im Wasser auswirkt.

1. Wassermoleküle können in bestimmten Mengen wasserlösliche Stoffe lösen wie Zucker oder Salz. Ein Wassermolekül ist ein elektrischer Dipol. Er baut Bindungsbrücken zu anderen polarisierten Molekülen wie im Zucker oder zu Kationen und Anionen des Salzes. Daher kann man mit kaltem Leitungswasser durchaus schon ansehnliche Waschergebnisse erzielen.
2. Je wärmer das Wasser ist, desto mehr Wassermoleküle trennen sich auf in ein "OH-"-Anion  und ein "H3O+"-Kation (Autoprotolyse). Diese Ionen wirken wie Basen und Säuren und können daher Materialien über die Wasserlöslichkeit hinaus reinigen. So kann man mit sehr heißem Wasser Fett "lösen".
3. Darüberhinaus kann die Wärme des Wassers auch die Wirksamkeit eines Waschmittels verstärken.

Auftauen mit der Mikrowelle

Der Vorgang des Auftauens unterscheidet sich vom sonstigen Erhitzen:

• Die Mikrowelle erhitzt Speisen nur dadurch, dass Energie einer bestimmten Wellenlänge Wassermoleküle in Bewegung versetzt. Wasser in der Speise wird warm und erwärmt andere Bestandteile wie beispielsweise Fett. 
• Das klappt nur bei flüssigem Wasser. In einer gefrorenen Speise können sich die Wassermoleküle trotz Mikrowellenstrahlung kaum bewegen. 
• Nur bereits aufgetaute Bereiche können durch die Mikrowellenstrahlung erwärmt werden. Diese geben die Wärme an die Umgebung ab, die dann auch empfänglich für die Mikrowellenstrahlung wird.
• Daher dauert der Auftauvorgang lange und verwendet eine niedrige Gesamtleistung bzw. maximale Leistung mit langen Pausen, in denen sich die Wärme ausbreiten kann.

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Erhitzen mit der Mikrowelle (3)

Nicht alle Mikrowellen bieten die Möglichkeit, durch Auswahl von Zutaten und Gewicht zu erhitzen (statt einer Leistungs- und Zeitauswahl). Hier ein Tipp, um mit einer einfachen Mikrowelle, Portionen auf die gewünschte Temperatur zu bringen!

Wir haben im Experiment 200g Wasser mit 20 Grad unter der maximalen Energiezufuhr 1 Minute lang erhitzt (am Rand, nicht in der Mitte). Danach hatte das Wasser 80 Grad, war also um 60 Grad wärmer. Wenn man die 60 Grad durch 60 Sekunden teilt, kann man folgende Faustregel ableiten: 

• 200g werden pro Sekunde um 1 Grad wärmer
  (1 Grad Kelvin, nicht Celsius, spielt aber keine Rolle)

Das haben wir als Aufkleber auf die Mikrowelle geklebt! Kennt man Gewicht und Ausgangstemperatur, hilft die Regel für viele Flüssigkeiten und Speisen, die Zeit abzuschätzen. Bei Speisen mit wenig Wasser ist die maximale Leistung nicht geeignet.

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Erhitzen mit der Mikrowelle (2)

Bei einer einfachen Mikrowelle kann man Zeit und Energiezufuhr wählen:

• Über die Leistung, z.B. 300 Watt, 600 Watt, 800 Watt.
• Über ein Symbols, z.B. Warmhalten, Auftauen, leichtes Erwärmen, stärkstes Erwärmen.

Beides suggeriert, dass man die Leistung einer solchen Mikrowelle einstellen kann. Aber:

• Die Mikrowelle arbeitet immer mit maximaler Leistung. 
• Die Energiezufuhr wird von Pausen unterbrochen.

Von einigen Ausnahmen wie Auftauen, Garen, oder Speisen mit niedrigem Wassergehalt abgesehen, kann man für Erwärmen und Erhitzen daher die höchste Stufe mit kürzerer Zeit wählen. Die Mitte des Drehtellers lässt man frei. Das funktioniert sehr gut bei Flüssigkeiten und wasserhaltigen Speisen. Diese werden auch in kürzerer Zeit gleichmäßig warm.

Beobachten kann man die Energiezufuhr sehr schön an einem indischen Papadam. Der dünne flache Teigfladen dehnt sich nach und nach durch Erhitzen aus!

Papadam aus der Mikrowelle 2015

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Erhitzen mit der Mikrowelle (1)

Nachdem ich die Mikrowelle für das Erwärmen von Butter für Teig vorgeschlagen habe, folgen verschiedene Tipps für die richtige Bedienung der Mikrowelle.

Man sollte eine Speise nie direkt in die Mitte des Drehtellers stellen (wenn man die Wahl hat). Näher am Rand des Drehtellers wird die Speise gleichmäßiger warm. Im Mittelpunkt der Mikrowelle ist die Erwärmung zudem eingeschränkt. Der Grund ist die Funktionsweise der Mikrowelle:

• Die Mikrowelle erzeugt ein Feld mit stehenden energiereichen Wellen. Dadurch findet an jedem Punkt eine unterschiedlich starke Erhitzung statt. Es gibt Punkte mit maximaler Energiezufuhr und Punkte mit minimaler Energiezufuhr.
• Der Drehteller (oder ähnliches System) sorgt dafür, dass eine Speise gleichmäßig erhitzt wird. 
• Der Mittelpunkt des Drehtellers erzeugt ein Problem, denn beim Drehen bleibt er immer an derselben Stelle. Eine Speise würde an dieser Stelle schnell überhitzt bei maximaler Energiezufuhr. Bei einem solchen System ist die Energiezufuhr in der Mitte minimal gewählt.  

Die Beobachtung gilt für haushaltsübliche Mikrowellen (ca. 1000 Watt). Wie die folgenden Links zeigen, ist dieses Wissen nicht weit verbreitet:

http://www.gutefrage.net/frage/warum-bleibt-die-warmgemachte-lasagne-immer-in-der-mitte-kalt
http://www.kurzefrage.de/musik-partyzone/101099/Kann-es-sein-dass-mikrowellen-erwaermte-Gerichte-und-Getraenke-schneller

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Butter vorwärmen für Waffeln

In klassische Waffeln kommt ordentlich Butter. Die Butter sollte schon ein bisschen bei Raumtemperatur weich geworden sein, damit sie sich, in kleinen Stücken, besser verrühren lässt.

Noch einfacher wird es, wenn man die Butter am Stück (direkt aus dem Kühlschrank) in die Rührschüssel legt und in der Mikrowelle auf ca. 30 Grad erwärmt. Bei 300 Watt je nach Menge und Gerät um die 30 Sekunden. Achtung, man sieht es dem Stück Butter in der Mikrowelle nicht an, ob es vielleicht schon geschmolzenen ist, da es seine Form auch bei stärkerer Erhitzung erstmal beibehält.
Der Vorteil, die Waffeln backen schneller: 

• Der ganze Teig ist schon wärmer.
• Der Teig verteilt sich daher schneller im Waffeleisen.
• Insgesamt muss das Waffeleisen weniger (lange) Wärme zuführen. 

Die Zeitersparnis macht sich vor allem dann bemerkbar, wenn man eine größere Anzahl Waffeln backt!

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