Взрывающаяся кукуруза: как физика объясняет появление попкорна

Привет! Попкорн стойко ассоциируется с просмотром кино, особенно когда речь заходит о походе в кинотеатр. Это часть той атмосферы, ради который мы идём в кино. Картина может быть даже не интересной и посредственной, главное ведь – атмосфера. Попкорн – это часть той нужной атмосферы. В принципе, его можно даже не покупать. Запах уже запускает нужные механизмы в мозге и настраивает на хорошее время. А вот... У вас было такое, что сидя в кресле, пока крутится реклама, думаешь: интересно, а как получается попкорн. Не, ну понятно, что взял кукурузки, нагрел и она взорвалась... Но почему? Такой ужасно детский почемушный вопрос. Может быть, вопрос был даже не у вас, а у ваших детей...

Фото из открытых источников, автор - Linus Mimietz

Как это работает?

Коротко – из-за давления. В попкорне кукурузные зёрна собрали в себе правильную комбинацию правильных свойств. Вот как выглядит обычное кукурузное ядро? Упрощённо оно состоит из твёрдой оболочки, начинки – крахмала и третий компонент – зародыш. Фото кукурузного зерна Такая комбинация характерна для злаков, так можно описать и пшеницу, и гречку. Что же делает кукурузу уникальной? А вот что. Обычно, в злаках, твёрдая оболочка не такая уж твёрдая, даже во многих сортах кукурузы, она твёрдая, но не запредельно. А вот во взрывающей кукурузе, она действительно очень твёрдая и прочная. Кроме того, крахмал содержит немного воды, около 13 %. Эта вода, вместе с крахмалом окружена твёрдой оболочкой. Теперь мы начинаем нагревать кукурузу – обжариваем с маслом или пользуемся попкорницей.

До 150 °C

Вода в ядре нагревается. Ей бы превратиться в пар, но для этого нужно много места, а внутри твёрдой оболочки его мало. Поэтому пар не образуется, но внутри ядра повышается давление, потому что вода очень хочет стать паром – повышается энергия молекул, они движутся быстрее и на больших скоростях.

155-170 °C

При такой температуре сдаются самые слабые кукурузки, в смысле кукурузные зёрнышки. Они взрываются, но на выходе – маленькие, плотные и не вкусные попкоринки. Нормальные зёрна, коих большинство, продолжают стойко переносить возрастающее давление и температуру.

177-200 °C

В диапазоне этих температур давление внутри ядер становится в 10 раз больше атмосферного. Это как на глубине 100 метров под водой. Что интересно, это практически максимальная глубина, на которую способен нырнуть человек без снаряжения. Ну, очень подготовленный человек, мировые рекорды чуть-чуть за соточку выходят. И вот при таком давлении – 10 атмосфер – оболочка не выдерживает и лопается. Давление падает, а вода при температуре под 200 градусов наконец закипает и молниеносно расширяется больше, чем в 1000 раз. 1 мл воды превращается в 1,6 л пара. Крахмал при таких температурах и давлении становится очень мягким и пластичным. Он разлетается вместе с водяным паром, но при снижении температуры теряет пластичность и застывает. Так и получается попкорн. Взорваться может не только кукуруза, но и некоторые другие злаки: амарант, лебеда, сорго. Главное: * оболочка, способная выдержать давление в 8-9 атмосфер и * наличие небольшого количества воды внутри крахмала. А вы знали, что попкорн найден на раскопках индейских поселений. И ему как минимум 4000 лет. Так что это не какая-то новинка и диковинка. Нет, этим вполне себе питались ещё тысячелетия назад. Подписывайтесь на канал здесь и в telegram (https://ok.me/ZdT71), читайте где удобно