Warum brennt Mikrowellen-Popcorn?

Ich habe einiges mit Do-it-yourself-Mikrowellen-Popcorn experimentiert, und einige Probleme mit der richtigen „Brennzeit“ haben mich zu einer Frage geführt, auf die ich keine gute, endgültige Antwort finden kann.

Was ist die wissenschaftliche Erklärung für den Mechanismus, wie Popcorn brennt? Ich suche nicht „Weil es zu heiß wird“, sondern was wird zu heiß, wie wird es eigentlich so? Mikrowellen erhitzen nicht einfach alles (wie ein Herd), also ist es nicht so einfach. Sie können viele Lebensmittel in eine Mikrowelle stellen und sie massiv übergaren, ohne dass sie anbrennen. Was ist also das Besondere an Popcorn, das es zum Brennen bringt? Ich würde entweder eine detaillierte Chemie / Physik-Antwort oder eine zuverlässige, wissenschaftlich fundierte Quelle bevorzugen. Wenn Sie sich online umsehen, gibt es viele halbwegs zuverlässige Meinungen dazu, von denen keine miteinander übereinstimmen.

Zum Beispiel scheint dieser sehr alte Artikel der Chicago Tribune über Popcorn zu sagen, dass es ein Problem ist, die Kerne zu "finden". Wirklich? Andere behaupten, es sei der Kern, der sich überhitzt, oder der Beutel, oder das Öl, das überhitzt (aber kein Öl brennt immer noch, obwohl das etwas Öl aus dem Mais selbst enthalten kann, nehme ich an), oder Gnome, die sie mit Streichhölzern anzünden (Nun, nein, aber es ist ungefähr so ​​​​zuverlässig wie alles andere, was ich gefunden habe).

Und im Zusammenhang damit, welche Kontrolle habe ich darüber außer der Zeit. Auf einem Herd kann ich die Hitze reduzieren; Wenn ich zum Beispiel auf dem Herd mit Butter koche, kann ich bei '3' fast den ganzen Tag kochen, ohne dass meine Butter anbrennt, während sie bei '4' ziemlich schnell bräunt; Ich kann also die Einstellung auswählen, die darauf basiert. Was in einer Mikrowelle ähnlich wäre (indem ich die Kerne gründlicher kochen kann - nicht nur länger brauche - ohne Verbrennungsgefahr). Welche Zutaten oder Mikrowelleneinstellungen kann ich steuern?

Zur letzten Frage: Wenn Sie die Wattleistung nicht regulieren können, ist etwas an Ihrer Mikrowelle seltsam. Vielleicht gibt es Modelle ohne eine solche Steuerung, ich weiß es nicht - wenn das so ist, kann man nichts machen.
@rumtscho Die meisten Mikrowellen kontrollieren die Wattleistung nicht wirklich; sie modulieren einfach ein/aus (also 80 % Leistung = 0,8 s an 0,2 s aus oder was auch immer). Panasonic hat den „Inverter“ entwickelt, der es seinen Mikrowellen ermöglicht, tatsächlich mit niedrigeren Wattzahlen zu kochen, aber die meisten verfügen nicht über diese Technologie. Es ist möglich, dass das modulierte Ein / Aus helfen würde - ich habe einige Tests durchgeführt und finde es unklar, ob es nur das Knallen / Brennen verzögert oder nicht.
Nur ein Gedanke hier zum letzten Punkt – wenn Sie nach mehr Kontrolle suchen, würde ich persönlich vorschlagen, es einfach in einem schweren Topf auf dem Herd zu kochen. Aus meiner Sicht ist Mikrowellen-Popcorn dafür geeignet, wenn Sie einfach eine vorgefertigte Tüte Junk-Popcorn hineinwerfen möchten. Wenn ich "gutes" hausgemachtes Popcorn machen möchte, koche ich es immer in einem Topf (normalerweise mit einem Glasdeckel, um es zu kochen). besser sehen, was los ist), und ich habe es noch nie so gebrannt. Ich kann auch eine größere Vielfalt an Dingen mischen, ohne ein Durcheinander zu machen, und habe viel mehr Kontrolle / Subtilität in der Art und Weise, wie es kocht.
@Athanasius Zu Hause stimme ich zu (obwohl ich es auch dort schaffe, es zu verbrennen!). Leider glaube ich nicht, dass ich auf der Arbeit auf einem Herd kochen darf ...
Beim Entwerfen von Mikrowellen-Popcorn sind Ihre Variablen die Beutelgröße, die Menge des Popcorns und das Mikrowellen-Timing. Die Popcorn-Körnchen erhitzen sich und platzen durch den im Inneren entstehenden Dampf. Dann verbrennen, wenn Sie zu lange warten müssen, bis die restlichen Cornels platzen. Wenn das Beutelvolumen klein ist, hält es den Dampf lange genug, damit zusätzliche Cornels platzen können. Wenn sie zu groß sind, trocknen die gepoppten Cornels aus und verbrennen, bevor die restlichen Cornels ihr Popping abschließen. Ich habe ein kurzes Rohr mit einem Durchmesser von 1,25 "verwendet, um Popcorn-Cornels mit höherer Präzision zu messen, einen kleinen Beutel mit der Nummer 10 verwendet und dann das Timing berechnet. Viel Glück.
Ihre Hypothese ist also, dass der gepoppte Kern brennt? Ich sollte das testen (ich ziehe einen gewissen Nutzen aus dieser Frage und den Gummientenfragen, denke ich). Knallen Sie einige Körner, nehmen Sie sie aus der Mikrowelle, werfen Sie einige nur geröstete Körner in einen separaten Beutel und sehen Sie dann, ob das brennt (und wie schnell!). Ich war mir nicht ganz sicher (wie aus meinen Kommentaren zur Antwort unten hervorgeht), ob es an den brennenden geknallten Kernen oder an der ungeknallten Überhitzung lag.
Auch @Optionparty Wenn Sie Beweise für das oben Genannte haben (z. B. die Details aus Ihren Tests, wie es sich anhört!), posten Sie bitte als Antwort!
Zwei Beobachtungen, erstens habe ich gerade Popcorn ohne Zugabe von Öl (oder irgendetwas) verbrannt und zweitens, wenn man sich den verbrannten Kern ansieht, brennt (zunächst) nicht der weiße stärkehaltige Teil, sondern die explodierte Kernschale. Hmmm....

Antworten (2)

Ich werde versuchen, diese Antwort aus meiner Perspektive als Materialwissenschaftler zu knacken, was eine Art Kombination aus Festkörperphysik und Festkörperchemie ist.

Wie Popcorn platzt, wird das Wasser in den Körnern überhitzt, bis genügend Druck vorhanden ist, um die äußere Hülle zu durchbrechen. Dann kann sich die Stärke im Inneren des Kerns schnell ausdehnen, schnell abkühlen und die Stärke verfestigt sich zu einem Schaum. (FYI: Das bedeutet, dass das Wasser tatsächlich viel heißer wird als es im Kernel siedet)

Mikrowellen können Wassermoleküle sehr gut anregen (erhitzen), und Wasser absorbiert den größten Teil der Mikrowellenenergie, die in die Lebensmittel eindringt, und verhindert, dass andere vorhandene Moleküle überhitzen und verbrennen.

Sobald das Popcorn „gepoppt“ ist, ist der Wassergehalt im Kern sehr gering und es besteht hauptsächlich nur aus Stärke, die in einer molekularen Struktur angeordnet ist, die nicht schmilzt. (Da es nicht schmilzt, ist der nächste Phasenübergang, den es durchläuft, das Brennen - wo die Kohlenwasserstoffe (Kohlenstoff und Wasserstoff) in der Stärke mit Sauerstoff reagieren, um Kohlendioxid/Monoxid und "Verkohlung" zu erzeugen, die im Wesentlichen nur fester Kohlenstoff ist.)

Jetzt befindet sich das gepoppte Popcorn in Ihrer Mikrowelle und absorbiert Energie, aber es enthält nicht mehr viel Wasser. Die Energie geht also stattdessen in die Stärke und erhitzt sie ziemlich schnell, wodurch die Stärke verbrannt wird. Andere Lebensmittel, die Sie lange in der Mikrowelle garen können, haben wahrscheinlich einen sehr hohen Wassergehalt.

Was das Öl betrifft, so scheint es mir eine Möglichkeit zu sein, die Energie gleichmäßiger zwischen den Kernen zu verteilen. Öl hat eine höhere Wärmeleitfähigkeit als Luft, was bedeutet, dass es leichter hohe Wärme in einem Bereich in der Mikrowelle aufnimmt und sie an einen Bereich mit geringer Wärme überträgt. Wenn also ein Kern viel heißer als ein anderer wird, kann das Öl einen Teil der Wärme vom heißen Kern nehmen und an den kühleren "geben". Dadurch wird es wahrscheinlicher, dass alle Körner gleichzeitig platzen; Verringerung der Wahrscheinlichkeit, dass einige Körner platzen und brennen, bevor andere überhaupt geplatzt sind. Dies hilft auch, weil Mikrowellen sehr gerichtet sind. Möglicherweise stellen Sie fest, dass es in der Mikrowelle "Hot Spots" gibt, und es gibt Drehteller, um zu versuchen, den Einfluss zu minimieren, den diese auf das Erhitzen Ihrer Speisen haben.

Lassen Sie mich wissen, wenn irgendetwas keinen Sinn ergibt, ich habe keine detaillierten Kenntnisse über Popcorn, aber es ist ein bisschen wie die Kunststoffe, die ich in der Graduiertenschule studiere!

Hmm. So ähnlich wie Optionparty in den Kommentaren zu der Frage, die Sie postulieren, dass es die geknallten Kernel sind, die brennen. Scheint testbar! Als ich das Popping mit Öl und ohne Öl testete, platzte das Popping mit Öl schneller (vermutlich, weil sich das Öl effizienter erhitzte als die winzigen Wassermengen in den Popcornkernen) und brannte schneller (aber ungefähr proportional zum Unterschied in Zeit). Wenn Sie Recht haben, dass das Öl die Wärme gleichmäßiger verteilt - was für mich sinnvoll ist -, bedeutet dies, dass mehr Öl besser ist und dass ein Öl mit hohem Rauchpunkt eine hilfreiche Lösung sein kann.
Bedeutet dies auch, dass, wenn mehr Öl im Beutel wäre, das Öl dazu beitragen würde, das Verbrennen der Stärke zu verzögern (weil es die Mikrowellen „aufsaugen“ würde - ich weiß, dass es technisch anders ist, aber der Begriff scheint so verwendet zu werden Weg)?
@JoeM Ich bin mir nicht sicher, ob ein Öl mit hohem Rauchpunkt so viel hilfreicher ist. Offensichtlich ist das Erhitzen von Butter wahrscheinlich eine schlechte Idee, aber der Unterschied zwischen etwas wie Olivenöl und Pflanzenöl spielt wahrscheinlich keine Rolle, da sich nach dem Aufplatzen des Kerns nur noch eine sehr dünne Schicht auf der Außenseite des Schaums befindet. Und Mikrowellen heizen sich sehr schnell auf, sodass ein Unterschied im Rauchpunkt von 10 ° C möglicherweise einigen Sekunden in der Mikrowelle entspricht.
@JoeM Ja, ich denke, die Verwendung von mehr Öl würde mehr helfen, obwohl Sie dann die Chance haben, dass das Popcorn viel davon aufnimmt und super fettig ist. Für mich ist es ein Kompromiss...
Leider habe ich auf die harte Tour gelernt, Butter zu verwenden ... obwohl ich erwartet hatte, dass sie hineinbrennt.
@JoeM Mir ist gerade aufgefallen, dass ich den ersten Teil Ihres Kommentars nicht beantwortet habe. Ich denke, dass sowohl gepoppte als auch ungepoppte Kerne brennen können. Wenn ein Kern vor dem Knallen brennt, war er höchstwahrscheinlich auf irgendeine Weise defekt, z. B. ein Loch in der Hülle, durch das Dampf entweichen konnte, ohne dass die Hülle unter Druck stand.

Ich denke, der größte Teil Ihrer Verwirrung kommt vom Paradigma des Wassers. Wasser wird (unter Küchenbedingungen) nicht heißer als bis zum Siedepunkt.

Öl hat keine solche Beschränkung. Ihre Mikrowelle erhitzt Öl weit über den Siedepunkt von Wasser hinaus und bis über den Rauchpunkt hinaus bis zum Flammpunkt des Öls. Am Flammpunkt fängt das Öl tatsächlich Feuer.

Wenn Sie eine Tüte Popcorn für längere Zeit auf hoher Stufe in eine Mikrowelle stellen, sehen Sie dies als tatsächlich verbrannten Mais.

Wenn eine beträchtliche Masse, die an der Papiertüte anliegt, den Flammpunkt des Papiers (451 Grad F) überschreitet, wird sie ebenfalls Feuer fangen.

Meine kleine Schwester hat das immer wieder bewiesen.

Woher kommt dieses Öl? Ich habe den Test ohne zusätzliches Öl durchgeführt und es brennt immer noch (dh nur Kerne und eine braune Papiertüte); Außerdem brennt es normalerweise an einer Stelle (vorausgesetzt, Sie stoppen es innerhalb einer angemessenen Zeit, stelle ich mir vor, dass es 10 Minuten später nicht der Fall sein könnte.)
Mais enthält Öl. Weißt du... Maisöl.
Es gibt auch keinen Grund, warum eine Mikrowelle die Kohlenhydrate und das Protein in den Körnern nicht auch über den Zündpunkt hinaus erhitzen kann.
@draksia Das ist jedoch ein Teil des Grundes, warum ich die Frage stelle. Ich bin kein Physiker und weiß nicht genau, inwieweit die Mikrowelle tatsächlich Kohlenhydrate und Eiweiß erhitzen kann . Welches davon – das Öl oder die Kohlenhydrate/Proteine/was auch immer – ist (zuerst) für die Verbrennung verantwortlich? Ich würde denken, dass einer zuerst konsequent passieren würde (vorausgesetzt, Sie ziehen ihn heraus, wenn Sie verbranntes Popcorn riechen, also innerhalb von ~ 30 Sekunden nach dem ersten Brennen).
@ jbarker2160 Das wurde mir klar (wie meine Frage andeutete ...). Ich habe gerade nachgesehen, wie viel , und es ist etwas mehr als ich erwartet hatte - etwa 5 % Fett nach Gewicht -, aber Sie können den idiotischen Regeln der FDA danken, Zahlen auf Null abzurunden (das meiste Popcorn wird in winzigen 8-g-Portionen gezeigt). Trotzdem bleibt meine Frage an Draksia bestehen: Es stimmt zwar, dass Öl brennen kann (und das war mir wiederum bewusst), ist es im Fall des Popcorn-Brennens definitiv das Brennen von Öl oder ist es etwas anderes? (Es ist wichtig, da es die Lösungen betrifft, die es verhindern könnten.)
Und in einer verwandten Anmerkung: Wenn wir davon ausgehen, dass das Öl überhitzt, sind es die ungerösteten Kerne, die überhitzen (und die Kerne um sie herum verbrennen), oder sind es die gerösteten Kerne, die etwas Öl enthalten, das überhitzt (oder beides)? Popcorn brennt normalerweise an einer offensichtlichen Stelle; Sobald Sie die Tüte geöffnet haben, ist es natürlich sehr schwer zu sagen, wo genau die ungepoppten Kerne waren.
Aufgrund meiner Zeit, in der es mir gelungen ist, Kartoffeln in einer Mikrowelle (ohne Fett) anzuzünden, vermute ich, dass entweder Stärke oder Zucker ein Problem sein könnten, nicht nur das Fett.
Wasser wird heißer als sein Siedepunkt, wenn es unter Druck steht, wie es in einem Popcornkern der Fall ist.
@AlexBruce, es wird in dieser Situation auch nie heißer als sein Siedepunkt ... es ist einfach so, dass sein Siedepunkt unter Druck erhöht wird.
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