Francia kutatók elemzik azt a folyamatot, amelynek során a pattogatott kukorica nagy sebességű képekkel készül. Bár triviálisnak tűnhet, ez az első alkalom, hogy részletesen ismert egy termodinamikai, biomechanikai és akusztikai folyamatokat magában foglaló jelenség.

fizikáját

Publikálva 2015.11.02. 12:56 Frissítve

Veszünk egy csomag kukoricát, betesszük a mikrohullámú sütőbe, várunk egy kicsit, és néhány másodperc múlva a pattogatott kukorica a saját jellegzetes sistergésével kezd beugrani. Bár hihetetlennek tűnik, nincsenek részletes munkák erről a mindennapi folyamatról és mindaz, amit eddig tanulmányoztak, a gyártókat érdeklő gyakorlati kérdések voltak élelmiszeripari termékek (például a nedvesség mennyisége) hogy minden szemcsének legyen vagy az optimális alakúa így pattogatott kukoricává válnak). De mi történik abban a száz másodpercben, amikor a kukorica felfújódik és kinyílik, néhány centit megugrik és összetéveszthetetlen „pattogását” sugározza?

Amikor a változás folyamata befejeződött, ebben a rövid idő alatt a kukorica elképesztő átalakuláson ment keresztül, hirtelen megduplázódott, színét megváltoztatta és nyolcszor kevésbé sűrű tömeggé vált. Francia kutatók, Alexandre Ponomarenko és Emmanuel Virot Volt módjuk és érdeklődésük tudni, hogy mi történik pontosan ebben a tizedmásodpercben, és ezen a héten felfedik a titkot a Journal of the Royal Society Interface oldalán. "A jelenség" - mondják - "a fizika különböző területeinek érdekes vonatkozásait tartalmazza, a termodinamikától a biomechanikáig és az akusztikáig.".

Hogy jobban megértsük, munkájuk során először a kritikus hőmérsékletre vonatkoznak. Egy jól ismert szupermarketből származó "pattogatott kukorica" ​​csomagjainak felhasználásával a tudósok igazolták, hogy amikor mikrohullámú sütőbe helyezték őket, és az egymást követő vizsgálatok során a szemek csak 34% -a ugrott 170 ° C-ra (17 az 50-ből), és hogy 96 % -ot 180 ° C-os hőmérséklet elérésekor végeztek amely ezen a hőmérsékleten helyezi el az átalakulás pontját.

Másodszor, a fizikusok a popcorn ugrásának problémájával foglalkoztak. Eddig egyes tanulmányok azt sugallták, hogy a vízgőz megjelenésének lehet némi szerepe a pattogatott kukorica kiszorításában a kikelés során (néhány millimétertől néhány centiméterig terjedő mértékben), de amit a tudósok láttak - a másodpercenként 2900 képnek köszönhetően Amit a nagysebességű kamera rögzít - azt, hogy felfújva (a sütőben növekvő kenyérhez hasonló folyamat) az egyik szabálytalanság miatt a lábszár papírja felfelé tolódik mintha magasugró lenne. Valójában a tudósok összehasonlítják más mechanikai ugrásokkal, amelyek lehetővé teszik egyes gombák és növények számára, hogy nagy távolságokra szétszórják spóráikat és magjaikat.

Végül Ponomarenko és Virot megvizsgálta a kis galamb jellegzetes hangjának eredetét.. Eredete lehet a kukorica kapszula törése, az ütközése az alappal az ugrás előtt vagy a nyomás alatt lévő vízgőz belépő kijárata. A mikrofonok és a nagy pontosságú képek szinkronizálásával a grafikonok azt mutatják, hogy az origó a kritikus pillanatban kilökődött gőzben van.vagy egy üveg pezsgő kibontásához hasonló mechanizmus.

Így és röviden, néhány tizedmásodperc alatt a mikrohullámú sütőnkben lenyűgöző eseménysorozat zajlik le. Amikor a kukorica 100 ° C fölé emelkedik, a benne lévő víz eléri a forráspontot, de van egy termodinamikai egyensúly a gőznyomással, amely hasonló a nyomástartó edény belsejében. A kritikus hőmérséklet (180 C) elérésekor a kapszula megtörik, és a kukoricakeményítő adiabatikusan tágul. különböző alakokkal. Sokszor az egyik szabálytalan forma lábaként hat, amely a pattogatott kukoricát meghajtja, és abban a pillanatban a benne lévő gőz varázslatos popot generál. amely meghív minket, hogy kapcsoljuk ki a sütőt és kezdjünk enni. Hát nem csodálatos?

Hivatkozás: Popcorn: kritikus hőmérséklet, ugrás és hang (Journal of the Royal Society Interface) DOI: 10.1098/rsif.2014.