物理思想

爆米花,c'est emballant

吹玉米与膨胀的聚苯乙烯非常相似,我们保护脆弱的包裹。它还具有可食用的优点......

Jean-Michel Courty和Edouard Kierlik 对于Science N°350

采取玉米仁籽粒手柄在涂上油的平底锅,高温上的热量几分钟......准备好了!难以从爆炸玉米的食谱更简单,更好地称为爆米花。然而,结果是特殊的:一个坚实的泡沫,其质量不仅营养和味道,而且是机械的。吹玉米抵抗压力并抑制冲击以及扩展的聚苯乙烯,其制备需要先进的工业设施。如何烹饪一些种子达到相同的结果?
膨胀聚苯乙烯的制造原理相对简单。聚苯乙烯是由长苯乙烯分子链组成的聚合物材料。通过加入在低温下蒸发的烃,例如戊烷,可以获得可膨胀的聚苯乙烯固体颗粒。这些颗粒通过简单加热转化为膨胀的聚合物:当温度升高时,聚苯乙烯变糊,戊烷蒸发。蒸汽的膨胀膨胀,一旦戊烷逃脱,就会使其轻盈,多孔多孔:获得的固体泡沫比水少50倍。事实上,这种明显的制造简单隐藏了许多必须完全控制的中间步骤。
用爆米花,它更容易,因为玉米谷物包含可扩展材料的所有成分。它的心脏,胚乳主要由淀粉,碱性砖是葡萄糖的淀粉,其性质接近聚苯乙烯的聚合物。后者,粘贴120°C,背景为150-180°C,淀粉变为约150℃的粘性。玉米胚乳的淀粉是直径十几微米的颗粒的形式。它们含有8%至25%的水(EN Masse),这将在这里发挥戊烷的作用。

一个完整的可扩展材料

一般来说,如果我们煮熟的玉米谷物,我们将获得碳化谷物!爆米花需要各种特定的玉米。蝴蝶品种的颗粒比其他颗粒更小,具有更具抗性的外部船体。其纤维素纤维的布置是更密集的。这有两个优点。首先,其导热率更好:当船体被加热时,它将更多的热量传递到胚乳上,其温度更快,更均匀地增长。此外,这种船体几乎是不可渗透的并且具有显着的机械强度。然而,它仍然需要使用油或热空气均匀加热。
当蝴蝶玉米谷物加热时会发生什么?在100°C时,他的水开始喷洒。如果船体是防水的,则蒸汽保持限制在内部,压力少得多。在九个大气中,船体休息和谷物突破。内部温度为约180℃。因此,每个谷物的表现类似于一个非常高性能的小砂锅。出于这个原因,爆米花玉米必须仔细饲养:谷物受到冲击损坏,太干燥或相反暴露于水分,不再爆裂或严重。经验表明,含水量为12%至15%是最佳的。

膨胀和冷却

如果出现所有正确的成分,为什么,在谷物的爆破期间,淀粉颗粒不会分散四个风,但相反呈均质材料?这是由于淀粉的性质和颗粒的结构。它们中的每一个含有直径半千分尺的微观腔,这促进了其中心的蒸汽泡的外观,因此将在膨胀材料的孔的起源处。当蒸发开始时,在100℃下,在该腔壁上施加的蒸汽施加的压力推动淀粉。颗粒开始在邻居上充气和崩溃。
在150℃下,淀粉变得粘稠,颗粒彼此粘附。最后,当谷物壳体突发时,大约180°C,压力饱满至大气压。在每个腔内的蒸气呈现在强烈膨胀。淀粉墙壁,变得可塑性和橡胶状,伴随着这种放松:它们变薄了。构成淀粉相对于彼此滑动的长分子,但不会破裂;墙壁没有撕裂。
由于水的蒸发,该泡沫的膨胀伴随着谷物的冷却。如果第二种机制没有逆转,则这种冷却是如此重要的是,如果第二种机制不逆转:淀粉凝固,淀粉释放热量并减少一半。在膨胀结束时,混合的玉米籽粒的温度为135℃,体积等于其初始体积的近30倍。在这个过程中,谷物水含量的重要性被理解:太弱,压力在谷物中没有足够的上升,因为它的船体相信;太高了,淀粉中有太多的水,这仍然粘稠而艰难。
与膨胀的聚苯乙烯一样,爆米花非常小:商业爆米花每克45立方厘米,针对膨胀的聚苯乙烯每克55立方厘米。这些材料的阻尼品质优异:在孔中捕获的空气充当弹簧和固体壁在变形期间吸收能量。在这个游戏中,爆米花击败聚苯乙烯。因此,当一个人在厚度为6厘米厘米的板上落下高度为90厘米的高度,地面以1.45米的膨胀聚苯乙烯在膨胀的聚苯乙烯上反弹,爆米花材料上每秒0.33米。
此外,美国的立场毫不犹豫地向其客户建议将食物爆米花用作脆弱包裹包装包装。在法国,一个社会甚至从休耕玉米(不可消耗)的爆米花包装。优点是显而易见的。该产品可以在现场制作,具有简单的热源,消除存储问题,包装是可生物降解的。缺点是对水分的敏感性:因此有必要快速使用,以保护它。这最近通过了一个年轻的Agente Business,Pop-Nat,其爆米花保留了三个多个月的房产。它的产品可以制作瓶子或信封,但它很昂贵。让我们打赌,我们的社会保护环境的利益将有助于配售这些产品的市场,如果生态平衡(玉米污染的培养)实际上是积极的。

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