Почему горит попкорн в микроволновке?

Я экспериментировал с самим приготовлением микроволновой попкорна, и некоторые проблемы с установкой правильного «времени горения» привели меня к вопросу, на который я не могу найти хороший, окончательный ответ.

Каково научное объяснение механизма того, как попкорн горит? Я не ищу «Потому что становится слишком жарко», но что становится слишком жарко, как это на самом деле получается? Микроволновые печи не просто нагревают все (как печь), так что это не так просто. Вы можете положить много продуктов в микроволновую печь и массово пережарить их, не сжигая. Так что особенного в попкорне, который заставляет его гореть? Я бы предпочел либо подробный ответ по химии / физике, либо надежный научно обоснованный источник. Посмотрев по интернету, можно найти много полубезопасных мнений по этому поводу, ни одно из которых не согласуется друг с другом.

Например, эта очень старая статья о Popcorn в Chicago Tribune, кажется, говорит о том, что это проблема "поиска" ядер. В самом деле? Другие утверждают, что это перегрев ядра, или перегрев мешка, или перегрев масла (но при этом масло все еще не горит, хотя, возможно, в нем содержится некоторое количество масла из самой кукурузы), или гномы поджигают их спичками (ну, нет, но это примерно так же надежно, как и все остальное, что я нашел).

И с этим связано то , что контроль у меня по этому поводу другое , чем время. На плите я могу уменьшить тепло; например, если я готовлю на плите с маслом, если я готовлю в «3», я могу готовить почти весь день, не поджигая масло, в то время как в «4» оно довольно быстро коричневеет; поэтому я могу выбрать любую настройку, основанную на этом. То, что в микроволновке, было бы похоже (позволяя мне готовить ядра более тщательно, а не просто дольше, не рискуя сжечь). Какими ингредиентами или настройками микроволновой печи можно управлять?

Я попытаюсь разобраться в этом ответе с моей точки зрения ученого-материаловеда, который является своего рода комбинацией физики твердого тела и химии твердого тела.

Как попкорн всплывает от перегрева воды в ядрах до тех пор, пока не будет достаточно давления, чтобы пробить наружный корпус. Затем крахмал внутри ядра способен быстро расширяться, быстро охлаждаться, и крахмал превращается в пену. (К вашему сведению: это означает, что вода на самом деле становится намного горячее, чем точка кипения внутри ядра)

Микроволны способны очень хорошо возбуждать (нагревать) молекулы воды, а вода поглощает большую часть микроволновой энергии, поступающей в пищу, предотвращая перегрев и горение других присутствующих молекул.

Таким образом, после того, как попкорн «лопнул», содержание воды в ядре очень низкое, и это в основном просто крахмал, имеющий молекулярную структуру, которая не тает. (Так как он не тает, следующий фазовый переход, который он испытывает, - это сжигание - где углеводороды (углерод и водород) в крахмале реагируют с кислородом с образованием диоксида углерода / монооксида и «полукокса», который по сути является просто твердым углеродом.)

Теперь попкорн в вашей микроволновой печи поглощает энергию, но в нем больше нет воды. Таким образом, энергия переходит в крахмал и нагревает его довольно быстро, сжигая крахмал. Другие продукты, которые можно долго готовить в микроволновке, имеют очень высокое содержание воды.

Что касается масла, то мне кажется, что это способ более равномерно распределять энергию между ядрами. Масло обладает более высокой теплопроводностью, чем воздух, а это означает, что оно будет легче переносить высокую температуру в одной области микроволновой печи и переносить ее в область низкой температуры. Таким образом, если одно ядро ​​становится намного горячее другого, масло сможет отвести часть тепла от горячего ядра и «отдать» его более холодному. Это повышает вероятность того, что все ядра появятся одновременно; уменьшая вероятность того, что некоторые ядра выскочат и сгорят до того, как некоторые другие даже лопнут. Это также помогает, потому что микроволны очень направлены. Вы можете заметить, что в микроволновой печи есть «горячие точки», и существуют поворотные столы, чтобы минимизировать влияние, которое они оказывают на разогрев пищи.

Дайте мне знать, если что-то не имеет смысла, у меня нет подробных знаний о попкорне, но это немного похоже на пластик, который я изучаю в аспирантуре!

Я думаю, что большая часть вашего замешательства происходит от парадигмы воды. Вода (в условиях кухни) не станет более горячей, чем ее точка кипения.

Нефть не имеет такого ограничения. Микроволновая печь нагреет масло намного выше точки кипения воды и до дыма до точки вспышки масла. В момент вспышки масло действительно загорается.

Если вы надолго положите пакет с жареной кукурузой в микроволновку на высокую температуру, вы увидите, что это действительно сгоревшая кукуруза.

Кроме того, если значительная масса, опирающаяся на бумажный пакет, достигает температуры вспышки бумаги (451 градус по Фаренгейту), она также загорается.

Моя младшая сестра доказала это правда раз за разом.