Pourquoi le pop-corn au micro-ondes brûle-t-il?

J'en ai expérimenté certains avec du pop-corn à faire soi-même au micro-ondes, et certains problèmes pour obtenir le bon «temps de combustion» m'ont conduit à une question à laquelle je ne trouve pas de bonne réponse définitive.

Quelle est l'explication scientifique du mécanisme de combustion du pop-corn? Je ne cherche pas "Parce qu'il fait trop chaud", mais qu'est-ce qui devient trop chaud, comment est-ce que ça devient comme ça? Les micro-ondes ne font pas que chauffer tout (comme le fait un poêle), ce n'est donc pas aussi simple que cela. Vous pouvez mettre de nombreux aliments à l'intérieur d'un micro-ondes et les cuire massivement sans les brûler. Alors, quelle est la particularité du pop-corn qui le fait brûler? Je préférerais soit une réponse détaillée sur la chimie / physique, soit une source fiable et scientifique. En regardant autour de vous en ligne, il y a beaucoup d'opinions semi-fiables à ce sujet, dont aucune n'est d'accord.

Par exemple, ce très ancien article du Chicago Tribune sur Popcorn semble dire que c'est un problème de "trouver" les noyaux. Vraiment? D'autres prétendent que c'est la surchauffe du noyau, ou la surchauffe du sac, ou la surchauffe de l'huile (mais aucune huile ne brûle toujours, bien que cela puisse contenir de l'huile du maïs lui-même je suppose), ou des gnomes les allumant au feu avec des allumettes (Eh bien, non, mais c'est à peu près aussi fiable que tout ce que j'ai trouvé).

Et en rapport avec cela, quel contrôle ai-je sur cela autre que le temps. Sur un poêle, je peux réduire la chaleur; par exemple, si je cuisine sur le feu avec du beurre, si je cuisine à «3», je peux cuisiner presque toute la journée sans brûler mon beurre, tandis qu'à «4», il brunit assez rapidement; donc je peux choisir le paramètre en fonction de cela. Ce qui dans un micro-ondes serait similaire (en me permettant de cuire les grains plus à fond - pas seulement de prendre plus de temps - sans risquer de brûler). Quels ingrédients ou réglages micro-ondes puis-je contrôler?

food-science popcorn

— Joe M
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À la dernière question: si vous ne pouvez pas contrôler la puissance en watts, votre micro-ondes a quelque chose de bizarre. Il y a peut-être des modèles sans un tel contrôle, je ne sais pas - si c'est le cas, vous ne pouvez rien faire.

— rumtscho

@rumtscho La plupart des micro-ondes ne contrôlent pas vraiment la puissance en watts; ils modulent simplement on / off (donc 80% de puissance = .8s on .2s off ou autre). Panasonic a développé «l'onduleur» qui permet à leurs micro-ondes de cuire à des puissances plus faibles, mais la plupart n'ont pas cette technologie. Il est possible que l'activation / désactivation modulée aiderait - j'ai fait quelques tests et je ne sais pas si cela retarde simplement le popping / gravure ou non.

— Joe M

Juste une pensée ici concernant le dernier point - si vous cherchez plus de contrôle, je vous suggère personnellement de le faire cuire sur la cuisinière dans une casserole lourde. De mon point de vue, le pop-corn au micro-ondes est pour quand vous voulez juste jeter un sac pré-fait de pop-corn indésirable. Si je veux faire du "bon" pop-corn fait maison, je le fais toujours cuire dans une casserole (généralement avec un couvercle en verre, pour voir ce qui se passe mieux), et je ne l'ai jamais brûlé de cette façon. Je peux également mélanger une plus grande variété de choses sans faire de gâchis et avoir beaucoup plus de contrôle / subtilité dans la façon dont il cuisine.

— Athanase le

@Athanase À la maison, je suis d'accord (même si j'arrive à le brûler là aussi!). Malheureusement, au travail, je ne pense pas que je serais autorisé à cuisiner sur un brûleur ...

— Joe M

Lorsque vous concevez du pop-corn pour micro-ondes, vos variables sont la taille du sac, la quantité de maïs à éclater, la synchronisation des micro-ondes. Les cornières de pop-corn chauffent et s'échappent de la vapeur produite à l'intérieur. Brûlez ensuite si vous devez attendre trop longtemps pour que les cornets restants éclatent. Si le volume du sac est petit, il retiendra la vapeur assez longtemps pour que des canaux supplémentaires éclatent. Si trop gros, les cornets éclatés sèchent et brûlent avant que les cornets restants ne terminent leur éclatement. J'ai utilisé une courte longueur de tuyau de 1,25 "de diamètre pour mesurer des cornets de maïs soufflé de plus haute précision, utilisé un petit sac de 10, puis calculé le timing. Bonne chance.

— Optionparty

Réponses:

Je vais essayer de prendre une fissure à cette réponse, de mon point de vue en tant que scientifique des matériaux, qui est une sorte de combinaison de la physique du solide et de la chimie du solide.

Comment le pop-corn éclate, c'est en surchauffant l'eau des grains jusqu'à ce qu'il y ait suffisamment de pression pour percer la coque extérieure. Ensuite, l'amidon à l'intérieur du noyau peut se dilater rapidement, se refroidir rapidement et l'amidon se transforme en mousse. (Pour info: cela signifie que l'eau devient en réalité beaucoup plus chaude que son point d'ébullition à l'intérieur du noyau)

Les micro-ondes peuvent très bien exciter (chauffer) les molécules d'eau, et l'eau absorbe la majeure partie de l'énergie des micro-ondes qui pénètre dans les aliments, empêchant les autres molécules présentes de surchauffer et de brûler.

Ainsi, une fois que le pop-corn a "éclaté", la teneur en eau du noyau est très faible et il s'agit principalement d'amidon, disposé dans une structure moléculaire qui ne fondra pas. (Puisqu'il ne fondra pas, la transition de phase suivante qu'il subit brûle - où les hydrocarbures (carbone et hydrogène) dans l'amidon réagissent avec l'oxygène pour produire du dioxyde / monoxyde de carbone et du "char" qui est essentiellement juste du carbone solide.)

Maintenant, le pop-corn éclaté est dans votre micro-ondes, absorbant l'énergie, mais il n'a plus beaucoup d'eau. Donc, l'énergie va à la place dans l'amidon et le chauffe assez rapidement, brûlant l'amidon. D'autres aliments que vous pouvez cuire longtemps au micro-ondes ont probablement une teneur en eau très élevée.

Quant au pétrole, il me semble que c'est un moyen de dissiper plus uniformément l'énergie entre les grains. L'huile a une conductivité thermique plus élevée que l'air, ce qui signifie qu'elle absorbera plus facilement une chaleur élevée dans une zone du micro-ondes et la transférera dans une zone de faible chaleur. Donc, si un noyau devient beaucoup plus chaud qu'un autre, l'huile pourra absorber une partie de la chaleur du noyau chaud et la «donner» au refroidisseur. Il est donc plus probable que tous les grains éclatent en même temps; réduisant la probabilité que certains grains éclatent et brûlent avant même que d'autres aient éclaté. Cela aide également car les micro-ondes sont très directionnelles. Vous remarquerez peut-être qu'il y a des "points chauds" dans le four à micro-ondes, et des plateaux tournants existent pour essayer de minimiser leur influence sur le chauffage de vos aliments.

Faites-moi savoir si quelque chose n'a pas de sens, je n'ai pas de connaissances détaillées sur le pop-corn mais c'est un peu comme les plastiques que j'étudie à la fac!

— Alex Bruce
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Hmm. Si similaire à Optionparty dans les commentaires à la question, vous posez que ce sont les noyaux éclatés qui brûlent. Semble testable! Lorsque j'ai testé l'huile par rapport à l'éclatement sans huile, l'huile à éclater a éclaté plus rapidement (probablement parce que l'huile s'est réchauffée plus efficacement que les petites quantités d'eau dans les grains de pop-corn) et a brûlé plus rapidement (mais approximativement en proportion de la différence de temps). Si vous avez raison de dire que l'huile distribue la chaleur plus uniformément - ce qui est logique pour moi - cela signifie que plus d'huile est meilleure et qu'une huile à haut point de fumée peut être une solution utile.

— Joe M

Cela signifie-t-il également que, s'il y avait plus d'huile dans le sac, l'huile aiderait à retarder la combustion de l'amidon (car elle `` absorberait '' les micro-ondes - je sais que c'est techniquement différent mais le terme semble être utilisé pour dire que façon)?

— Joe M

@JoeM Je ne suis pas vraiment sûr si une huile à point de fumée élevé sera beaucoup plus utile. De toute évidence, le beurre à micro-ondes est probablement une mauvaise idée, mais la différence entre quelque chose comme l'huile d'olive et l'huile végétale n'aura probablement aucune importance, car une fois que le grain a éclaté, il n'y a qu'une très fine couche à l'extérieur de la mousse. Et les micro-ondes chauffent très rapidement, donc peut-être une différence de 10 ° C dans le point de fumée pourrait être l'équivalent de quelques secondes au micro-ondes.

— Alex Bruce

@JoeM Ouais, je pense que l'utilisation de plus d'huile aiderait davantage, bien que vous couriez le risque que le pop-corn en absorbe beaucoup et soit super gras. C'est un compromis pour moi ...

— Alex Bruce

@JoeM Je viens de réaliser que je n'ai pas répondu à la première partie de votre commentaire. Je pense que les grains éclatés et non éclatés peuvent brûler. Plus que probablement, si un noyau brûle avant d'éclater, il était défectueux d'une manière ou d'une autre, comme une perforation dans la coque qui permettait à la vapeur de s'échapper sans pressuriser à l'intérieur de la coque.

— Alex Bruce

Je pense que la majeure partie de votre confusion vient du paradigme de l'eau. L'eau (dans les conditions de la cuisine) ne sera pas plus chaude que son point d'ébullition.

L'huile n'a pas une telle limitation. Votre micro-ondes chauffera l'huile bien au-delà du point d'ébullition de l'eau et jusqu'au point de fumée jusqu'au point d'éclair de l'huile. Au point d'éclair, l'huile prend feu.

Si vous mettez un sac de pop-corn au micro-ondes à puissance élevée pendant une période prolongée, vous verrez que c'est du maïs réellement brûlé.

De plus, si une masse importante appuyée contre le sac en papier dépasse le point d'éclair du papier (451 degrés F), elle prendra également feu.

Ma petite sœur l'a prouvé à maintes reprises.

— M. Mascaro
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D'où vient ce pétrole? J'ai exécuté le test sans huile ajoutée, et il brûle toujours (c.-à-d. Seulement des grains et un sac en papier brun); en outre, il brûle généralement dans un seul endroit (en supposant que vous l'arrêtez dans un délai raisonnable, j'imagine que 10 minutes plus tard, ce ne serait peut-être pas le cas.)

— Joe M

Le maïs contient de l'huile. Tu sais ... l'huile de maïs.

— M. Mascaro

De plus, il n'y a aucune raison qu'un micro-ondes ne puisse pas chauffer les glucides et les protéines dans les grains après le point d'allumage.

— draksia

@draksia C'est en partie pourquoi je pose la question. Je ne suis pas physicien et je ne sais pas exactement dans quelle mesure les micro-ondes peuvent chauffer des glucides et des protéines. Laquelle de ces substances - l'huile ou les glucides / protéines / autres - est (en premier) responsable de la combustion? Je pense que l'un se produirait en premier de manière cohérente (en supposant que vous le retiriez lorsque vous sentez du pop-corn brûlé, donc dans les 30 secondes suivant la combustion initiale).

— Joe M

@AlexBruce, il ne fera jamais plus chaud que son point d'ébullition dans cette situation non plus ... c'est simplement que son point d'ébullition est élevé sous pression.

— M. Mascaro