Esplora il” POP ” in popcorn

Concetti chiave
Fisica
Gas
Scienza delle piante
Scienza degli alimenti

Introduzione
Ti piacciono i popcorn? Non è solo uno spuntino gustoso ma anche affascinante da guardare quando si apre nel piatto. Perché lo fa? Ciò che rende il piccolo kernel popcorn saltare in aria e cambiare il suo aspetto? Da dove viene il caratteristico suono popping, e fa ogni pop mais? Ci sono molte buone domande su questo semplice spuntino., In questa attività si esibirà qualche scienza popcorn-e anche arrivare a spuntino sui risultati!

Sfondo
Ci sono molte varietà di mais che possono differire in modo significativo dal popcorn, che non sono solo chicchi secchi del mais dolce che mangiamo. Popcorn è in realtà una speciale varietà di mais, ed è l’unico che si apre. La chiave per popcorn è il design unico dei suoi kernel. Soprattutto, il suo kernel è costituito da un guscio esterno molto duro, per lo più non poroso chiamato pericarpo., All’interno del kernel non c’è solo il seme per una nuova pianta di mais, ma anche acqua e granuli di amido morbido che servono come fonte di cibo per il seme durante la germinazione del germe. Anche se popcorn è stato intorno per migliaia di anni, gli scienziati solo di recente risolto il mistero dietro il suono popping ed i meccanismi dettagliati di come scoppia il popcorn.

Il motivo per cui popcorn pops è l’acqua intrappolata all’interno del suo kernel. Se il kernel viene riscaldato ad una temperatura abbastanza alta, quest’acqua si trasformerà in vapore., A causa del guscio duro e per lo più non poroso, il vapore non ha un posto dove andare, con conseguente accumulo di pressione all’interno del kernel. Una volta che la pressione diventa abbastanza alta e la temperatura raggiunge circa 180 gradi Celsius (355 gradi Fahrenheit), lo scafo del kernel scoppia e il popcorn viene rovesciato. La caratteristica consistenza del popcorn e l’aspetto schiumoso bianco-giallastro derivano dall’amido all’interno del kernel del popcorn. Con alte temperature, l’amido gelatinizza e poi si espande con la rapida esplosione del kernel. Una volta che si raffredda, si forma il fiocco solidificato che conosciamo come popcorn., Il caratteristico suono scoppiettante non proviene dal cracking dello scafo come originariamente pensato, ma deriva dal rilascio di vapore dopo che il kernel si è incrinato.

Esistono molti metodi diversi per preparare il popcorn perfetto, inclusa la creazione di diverse forme di popcorn, ma tutti gli sforzi falliscono se i kernel non soddisfano requisiti specifici: il kernel di popcorn ideale ha un contenuto di umidità ottimale di circa il 14% e viene spuntato a una temperatura di circa 180 gradi C., Un modo comune per valutare la qualità del popcorn è la sua “resa popping”, che è possibile calcolare contando quanti kernel pop rispetto a quanti rimangono unpopped quando i kernel sono riscaldati. Puoi anche valutare la qualità dei popcorn misurando l’espansione del kernel, il che significa quanto sono grandi i fiocchi di popcorn spuntati. Controlla la qualità dei tuoi kernel di popcorn in questa attività e preparati a fare un po ‘ di rumore!,

Materiali

• Adulti helper
• Stufa
• Pentola con coperchio
• olio Vegetale
• resistente al Calore ciotola con un coperchio
• guanti da Forno
• Cucchiaino
• popcorn Unpopped (almeno il 70 kernel)
• coltello Affilato
• Tre piccoli e cilindrici occhiali
• Scala che misura di 0,1 grammi incrementi (opzionale)
• Acqua (opzionale)

Preparazione

• Preparare tre mucchi di popcorn con 20 gherigli di ciascuno.
• Chiedi a un aiutante adulto di aprire con cura lo scafo di tutti i 20 chicchi da una pila con un coltello affilato., Questo è fatto meglio facendo un taglio profondo nella parte bianca più morbida sulla punta del kernel. Il kernel dovrebbe essere mantenuto intero (non diviso in pezzi) ma lo scafo dovrebbe essere rotto.
• Impostare il forno a 350 gradi F. Mettere una pila di 20 chicchi di popcorn non cracked in una ciotola resistente al calore e metterli in forno per circa 30 minuti. Usa i guanti da forno quando li togli. Lasciarli raffreddare a temperatura ambiente dopo. Come appaiono i chicchi quando escono dal forno? L’aspetto dei kernel è cambiato?
• Mantieni le ultime pile di kernel così come sono.,
• Con l’aiuto di un adulto metti la pentola sul fuoco e aggiungi due cucchiaini di olio vegetale nella pentola.
• Accendere la stufa e impostarla su alta. (Assicurati di non lavorare mai sulla stufa senza supervisione di un adulto.)
• Metti tre dei chicchi di popcorn extra (non dai tuoi tre mucchi) nella pentola, chiudi il coperchio e aspetta che scoppino. Puoi ruotare il piatto un po ‘ in mezzo in modo che i chicchi non si brucino.

Procedura

• Una volta che i tre kernel sono spuntati, rimuoverli con un cucchiaio e abbassare il calore a medio., Aggiungere la pila di 20 chicchi di popcorn regolari, non trattati, nella pentola e girarla leggermente per coprire tutti i chicchi con olio. Inclinare il coperchio sulla pentola in modo che il vapore possa fuoriuscire, ma fare attenzione a non lasciare che l’olio caldo spruzzi fuori dalla pentola.
• Attendere un massimo di due minuti fino a quando tutti i kernel sono spuntati o il popping si è fermato. Dopo due minuti prendi la pentola dalla stufa e rimuovi tutti i 20 chicchi. Mettili da parte per ora—non mangiarli ancora! Fai attenzione: potrebbe essere necessario attendere che si raffreddino prima di poterli contare. Quanti dei kernel sono spuntati? Che dimensioni sono i fiocchi?, Sono grandi o piccoli? Di che colore sono? Sono scuri, marroni o gialli? Era il suono popping molto forte?
• Prendi la pentola dal fornello e riempi l’olio vegetale se necessario. Ancora una volta, aggiungi tre chicchi di popcorn regolari (non dal tuo mucchio) e aspetta che scoppino tutti. Rimuovili dal piatto prima di procedere.
• Ora, prendi la pila di chicchi di popcorn incrinati (che tagli con un coltello) e aggiungili al piatto. Girare leggermente la pentola e tenerla a fuoco medio con il coperchio inclinato sopra.,
• Lasciare la pentola sul fuoco per due minuti, roteando leggermente in mezzo, e osservare cosa succede. Prendi la pentola dalla stufa dopo due minuti e valuta i tuoi risultati. Ha fatto tutti i kernel popcorn pop? Come appare questo popcorn spuntato rispetto al lotto precedente? Notate delle differenze? Quanto sono grandi i fiocchi questa volta?
• Ripeti questi tre passaggi ma questa volta usa i 20 chicchi di popcorn che avevi precedentemente riscaldato nel forno. Come si prendono cura dopo due minuti di popping? Ci sono dei kernel unpopped?, Notate qualche dimensione o differenze di colore rispetto agli altri popcorn? Se ci sono differenze, perché pensi che questo sia il caso?
• Prendi i tre piccoli bicchieri cilindrici e riempi ognuno con un lotto diverso dei tuoi 20 chicchi di popcorn spuntati (regolari, incrinati e preriscaldati). Dovrebbero contenere ciascuno la stessa quantità di kernel spuntati. Metterli uno accanto all’altro in modo da poter valutare i diversi volumi dei fiocchi di popcorn. Tutti i bicchieri sono pieni fino alla stessa altezza? Quali kernel di popcorn si sono espansi di più? Quali erano i più piccoli? Puoi spiegare le differenze?,
• Infine, puoi assaggiare il popcorn da ciascuna delle tue pile. Quale popcorn ha un sapore migliore? Uno è più gommoso o croccante dell’altro?
• Extra: Prova per trovare la temperatura ideale popcorn popping. Impostare il forno a 180-190 gradi C (355-375 gradi F) e mettere una ciotola resistente al calore con un coperchio con 20 chicchi di popcorn regolari all’interno. Ruotare la ciotola di tanto in tanto e attendere abbastanza a lungo in modo che il popcorn inizia popping. Dopo il popping rallenta e si ferma prendere la ciotola fuori dal forno con i guanti e contare i noccioli spuntati. Ha fatto tutti i kernel pop?, Ripetere lo stesso esperimento, ma questa volta impostare il forno a circa 170 gradi C (335 gradi F). Attendere esattamente il tempo necessario per far scoppiare i chicchi a 180-190 gradi C, quindi togliere il popcorn dal forno. Quanti chicchi sono spuntati alla temperatura più bassa? Che cosa si può dedurre dai risultati circa la temperatura ottimale popping?
• Extra: Oltre a preriscaldare i chicchi di popcorn, prendere altri 20 chicchi e immergerli in acqua per alcune ore, quindi asciugarli in seguito., Poiché i chicchi prenderanno un po ‘ d’acqua durante l’ammollo, aumenterai la percentuale di acqua all’interno del kernel. Ripeti il processo di popping con questi kernel. Faranno pop a tutti? Quanti di loro pop rispetto agli altri kernel popcorn? I loro fiocchi sono della stessa dimensione o più grandi/più piccoli?
• Extra: I chicchi di popcorn ideali contengono circa il 14% di acqua. Puoi stimare quanta acqua c’è nei tuoi chicchi pesandoli (più olio e pentola) prima di scoppiare e dopo., Dalla differenza di peso è possibile calcolare la quantità di acqua che è stata persa come vapore durante il processo di schiocco. Si avvicina al 14 per cento? Come potrebbe essere migliorata la vostra misura?

Osservazioni e risultati
Hai ottenuto qualche bel popcorn soffice? Con il popcorn regolare che è spuntato si dovrebbe avere ottenuto alcuni grandi fiocchi soffici da tutti i kernel. Una volta raggiunta la giusta temperatura nella pentola e la pressione del vapore all’interno dei chicchi diventa abbastanza alta, si aprono e saltano in aria producendo un bel soffio di popcorn., Probabilmente non ci sono voluti nemmeno due minuti per farli scoppiare tutti. Se hai spuntato i kernel che hai precedentemente tagliato e aperto, tuttavia, il risultato avrebbe dovuto essere diverso. Dopo due minuti potresti ancora avere avuto alcuni kernel unpopped, e quelli che hanno fatto pop non sono diventati così grandi. I chicchi incrinati producono fiocchi molto più piccoli perché quando si danneggia lo scafo esterno del kernel, il vapore acqueo che si crea durante il riscaldamento può facilmente fuoriuscire attraverso la fessura., Pertanto, meno pressione viene accumulata all’interno del kernel, il che lo rende non pop affatto o riduce la dimensione del fiocco dopo il popping.

Con l’ultimo lotto di popcorn che hai preriscaldato nel forno avresti dovuto vedere un risultato simile. I chicchi probabilmente cambiarono colore e passarono dal giallo al marrone durante il riscaldamento. La dimensione del fiocco avrebbe dovuto anche essere più piccola rispetto ai normali chicchi di popcorn. Poiché lo scafo del kernel non è completamente impermeabile, preriscaldando i kernel per 30 minuti a bassa temperatura fa evaporare parte dell’acqua all’interno del kernel., Non ha creato abbastanza pressione di vapore per scoppiare lo scafo, piuttosto l’acqua sfuggito il kernel attraverso piccoli pori nello scafo. A causa di questo contenuto d’acqua ridotto, la pressione non poteva accumularsi così in alto nei kernel preriscaldati, rispetto ai kernel regolari durante il processo di schiocco, che alla fine porta a kernel più piccoli. Se la percentuale di acqua nel kernel è troppo bassa, i kernel non scoppieranno affatto perché non c’è abbastanza accumulo di pressione.,

Dovresti aver visto facilmente la differenza nelle dimensioni e nel volume dei popcorn una volta che hai messo i kernel nei bicchieri alla fine dell’attività. Anche se si inserisce lo stesso numero esatto di noccioli spuntati, il bicchiere con il popcorn normale avrebbe dovuto essere riempito molto più in alto rispetto agli altri—dimostrando ancora una volta che questi noccioli “ideali” pop e si espandono molto meglio.

Pulizia
Pulisci tutti i tuoi piatti. Assicurati di lasciare raffreddare l’olio nella pentola prima di aggiungere acqua. Puoi mangiare-e condividere – tutti i tuoi popcorn spuntati.,

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Questa attività ti ha portato in collaborazione con Science Buddies