食物變成毒物，微波爐錯了嗎？
除了研究所需之外，更教了很多年的光譜學及其運用，無論是討論到分子光譜或是原子光譜，筆者總會先讓學生們瞭解一下光譜學運用的範疇，以及電磁波的特性，甚至在為學生考試命題的時候，也常會要求學生把電磁波與物質作用的方式及其對應之特性、能量、頻率和波長範圍，依序地條列出來，當作他們學這一門科學最基礎的入門要求。
基本上來說，學科學的人士，大都知道各類電磁波的基本性質，也知道微波是電磁波的一種。筆者也指導過主攻中學教育的研究生，為了要讓民眾與中小學的教師們，更進一步了解微波爐對人體健康的安全影響所寫的研究論文。因為研究生發現社會大眾，甚至中小學的老師們，有很多對微波以及微波爐並不了解，也有很多的誤解，甚至有民眾問，食用以微波加熱的食物之後，微波是否會如某些農藥一般，造成體內殘留。
針對這些一般民眾所需要的資訊，以及誤解的排除，筆者過去也曾經相當多次地接受媒體的採訪，在佐以科學證據後，總以為可以釐清相關誤解，提供的事實真相；直到不久前，某大電視媒體的主播兼節目主持人，再度為了同樣的議題來訪，更令筆者深刻體認到，許多人對微波爐的誤解，是比想像中的深。
簡單言之，物質中分子與原子會受電磁波影響的微觀變動方式，是電子躍遷、解離，甚至造成化學鍵的破壞、斷裂與重組，或是構成分子的內部化學鍵振動或轉動的改變，或是整體分子的轉動與排列方式之改變，而這些微觀變動方式都有量子化學的相關理論依據，電磁波能量的提供、轉換和釋放，都可以用量化能階的方式，加以解釋或表達，具有不同的能量的電磁波，其能量必須能夠配合相關能階間的能差，才可以達到上述微觀變動的改變效果及目的。
微波是能量介於紅外線及無線電波之間的一種電磁輻射，其所具有的能量，當然不如可見光、紫外光，甚至X-光強或核子輻射能，微波屬於非游離輻射，不被認為具有游離化學物質中的電子，或打斷化學鍵的能力，所以企圖以微波來直接促進或進行化學反應，甚至破壞化學物質，基本上，是不可行的。
但是由於微波也是電磁波的一種，本身具有電磁特性，透過其電磁特性，可以影響到物質內的分子之轉動與排列，特別是對帶有電性以及極性（化學鍵或分子內，電荷分離的程度）的化學分子，其效果相對較大，也會因為這樣的影響，造成物質對微波比較強的吸收；水分子便是這一類分子的典型代表。如果物質內部具有電性或極性的分子確乏，或不多的時候，依照物質的種類與特性不同，微波便可能直接穿透，或者被該物質反射到其他方向。
由於電磁波電場及磁場交流的特性，其電場與磁場方向，是隨著時間與其行徑，不斷的在一定幅度內，做交替快速的改變，一旦微波被物質吸收了，物質因為受其影響和產生的微觀變動，含轉動或排列方式，都會因為受到電磁方向改變，而迅速地變化，其迅速的程度與微波的頻率有關，這種微觀變動的幅度大小，與微波的功率有關。也就是因為這種迅速改變的微觀變動，產生分子之間的擠撞與磨擦，也造成了微波被物質吸收後的加熱增溫效果。而這樣的效果同時受到微波頻率，與微波振幅度大小的影響；以例喻之，就好像手持一根竹棍，以一定的頻率，作上下或者左右的擺動，無論是頻率的增高，或者是擺動幅度的加大，持桿者皆可以感受到體力負荷增大的差異，這也就是能量傳遞大小的差別。
所以，大家雖然可以不必太在意微波可能造成直接的化學鍵斷裂、重組，產生的物質破壞。但是，卻應該要注意到微波的增溫加熱效應，所造成之物質本身的質變，這樣因為熱效應而產生的質變，在傳統的加熱方式，例如用瓦斯爐或電爐加熱，也是同樣會產生的，任何對於物質或是食物過分加熱的做法，都會造成質變的現象，這一部份，看來不可以只怪罪微波爐吧！然而，在我們使用微波爐的時候，或許因為廠商的設計，對於微波的頻率，無法加以主動的改變與控制，但是，我們對於微波的使用輸出功率確實可以調控，當然也應該藉此調控的做法，避免對食物過度加熱。
此外，雖然熱的傳播可經由對流、輻射與傳導等方式，我們仍然應該注意傳統加熱方式，與微波的加熱方式確實有不同之處。傳統的加熱方式多是將熱由外部傳導到食物的內部，而微波加熱的方式是可由食物的內外部，同時產生加熱的現象，加熱效果迅速，而且熱效應佳。
但是，加熱的效率也受分子本身電性與極性的影響，這可以用物質受熱後，物質介電係數損失的程度估算的，受熱食物中不同的物質其受熱效率也不一樣，所以會有加熱不均勻的情況產生，容易造成食物中生熟程度不一的情況，有些部分過熱，也有些部分加熱不足。
所以在微波加熱狀況下，加熱不足的部分，可能造成生菌處理不完全，所衍生的衛生安全問題。而經過微波過度加熱產生的高溫現象，也可能造成食物脫水、成份分解，及風味改變的情況；雖然從能量的觀點來看，微波並不足以打斷物質的化學鍵，或者造成化學鍵的生成與重組，但是功率過高的快速微波加熱方式，透過分子受微波作用而產生的快速的轉動與磨擦，仍然有可能造成食物中化學分子在不斷裂或重生化學鍵的情況下，造成化學分子同分異構物的轉化與生成，又因為轉化生成後，異構轉化之活化能不足的情況之下，使得分子無法可逆地恢復到原始的分子結構狀態。化學分子的同分異構物，雖然化學式是一樣的，但是，其生化效應或毒理效應，可能有相當大的差異。
就如同順式脂肪酸與反式脂肪酸間性質的差異；國內過去所發生的黑心澱粉事件中，大家所知道的添加物順丁烯二酸，和反丁烯二酸之間的毒性差異，及一些順式胺基酸與反式胺基酸間，都具有明顯的生化功能差異一樣，是相當明顯的事實。所以在使用微波進行食物加熱時，大家應該避免使用高功率快速加熱的方式，以免造成食物成份變質，甚至營養成份的改變與過度的水份流失，特別是應避免對溫度相當敏感的各種食物酵素之破壞。
除此之外，筆者對國內習慣使用微波加熱食物的民眾，有下列建議：
- 定期清潔與檢查微波爐門及爐體之間隙，以避免微波外洩。
- 儘量不要使用塑膠製的容器、包裝膜、袋盛裝食物，以進行微波加熱。
- 最好不要用微波直接加熱水，或純液態食物，以免造成過熱與突沸。
- 使用含回收紙成份的紙包裝的食物，應該避免直接用微波加熱，其中可能含的金屬成份，以及蠟質都可能受熱而產生火花及燃燒。
- 不要使用完全密封、瓶口太小，或瓶頸太細的容器盛裝食物，進行微波加熱，以免蒸氣壓力太大，無法及時釋放，造成危險。
- 金屬物質、金屬容器，或含金屬成份的玻璃容器，皆不應該放入微波爐中加熱，易產生火花與危險。
- 避免在微波爐周邊，放置遮蔽或阻擋物件，以免造成空氣與熱對流不順暢的現象。
- 一旦使用微波爐完成冷凍食物的解凍後，應該立即進行被解凍食物的烹調，以免造成細菌滋生。
- 當用微波爐加熱表面完整，具有表皮、薄膜或殼的食物時，請記得用尖銳的物件將其先穿孔，以避免食物內部壓力過大，造成危險。
- 請不要用微波爐去溫熱嬰兒食用的牛奶和母乳，以免造成乳品裡面重要酵素的破壞。
- 請不要用微波爐去加熱含有揮發性酒精成份的食物，或者是湯品。
- 嬰幼兒食用的罐裝食品，即使是玻璃瓶裝的商業現成食物，在開瓶之後，都不宜微波加熱，以避免加熱不均勻，造成細菌殘留現象。
- 孕婦最好不要操作使用微波爐，以避免萬一微波外洩，造成對嬰兒的不良影響。
- 不要用微波爐去乾燥和消毒廚房用的抹布或紙巾，以免造成過熱引發燃燒現象。
- 一旦發現微波爐的門不能夠順利開關的時候，請不要使用那個微波爐了！
