explorați” POP ” în popcorn

concepte cheie
fizică
gaze
știința plantelor
știința alimentelor

introducere
îți place popcorn? Nu este doar o gustare gustoasă, ci și fascinantă de urmărit când apare în oală. De ce face asta? Ce face ca micul kernel de popcorn să sară în aer și să-și schimbe aspectul? De unde vine sunetul caracteristic de popping și fiecare pop de porumb? Există multe întrebări bune despre această gustare simplă., În această activitate va efectua unele știință popcorn—și chiar ajunge la gustare pe rezultatele!există multe soiuri de porumb care pot diferi semnificativ de popcorn, care nu sunt doar sâmburi uscate ale porumbului dulce pe care îl consumăm. Popcornul este de fapt o varietate specială de porumb și este singurul care apare. Cheia popcornului este designul unic al miezurilor sale. Cel mai important, nucleul său constă dintr-o coajă exterioară foarte tare, în mare parte neporoasă, numită pericarp., În interiorul sâmburelui există nu numai semințele pentru o nouă plantă de porumb, ci și apă și granule moi de amidon care servesc ca sursă de hrană pentru semințe în timpul germinării germenilor. Deși popcorn a fost în jur de mii de ani, oamenii de știință au rezolvat recent misterul din spatele sunetului popping și mecanismele detaliate ale modului în care popcornul izbucnește.

motivul pentru care popcornul apare este apa prinsă în interiorul kernelului său. Dacă kernelul este încălzit la o temperatură suficient de ridicată, această apă se va transforma în abur., Datorită cochiliei dure și mai ales neporoase, aburul nu are unde să meargă, rezultând o acumulare de presiune în interiorul kernelului. Odată ce presiunea devine suficient de mare și temperatura atinge aproximativ 180 de grade Celsius (355 grade Fahrenheit), Coca kernelului izbucnește și floricele sunt întoarse spre interior. Consistența caracteristică a popcornului și aspectul spumos alb-gălbui rezultă din amidonul din interiorul kernelului de popcorn. Cu temperaturi ridicate, amidonul gelatinizează și apoi se extinde cu explozia rapidă a kernelului. Odată ce se răcește, se formează fulgii solidificați pe care îi cunoaștem ca floricele., Sunetul caracteristic popping nu provine din fisurarea Coca așa cum sa crezut inițial, dar rezultă din eliberarea de vapori după kernel-ul a crăpat.

Există multe metode diferite de preparare perfecta popcorn, inclusiv pentru a face diferite floricele forme, dar toate eforturile eșua în cazul în care nucleele nu îndeplinesc cerințe specifice: ideal nucleu popcorn are un optim de umiditate de circa 14 la sută și este apărut la o temperatură de aproximativ 180 de grade C., O modalitate obișnuită de a evalua calitatea popcornului este „randamentul de popping”, pe care îl puteți calcula numărând câte kerneluri pop versus câte rămân nealterate atunci când kernelurile sunt încălzite. De asemenea, puteți evalua calitatea popcornului prin măsurarea expansiunii kernelului, ceea ce înseamnă cât de mari sunt fulgii de popcorn. Verificați calitatea sâmburilor dvs. de popcorn în această activitate și pregătiți-vă să faceți zgomot!,

Materiale

• Adult helper
• Aragaz
• Oală cu capac
• ulei Vegetal
• rezistent la Căldură vasul cu un capac
• mănuși de Cuptor
• Lingurita
• Rase popcorn (cel puțin 70 de boabe)
• cuțit Ascuțit
• Trei mici cilindrice ochelari
• Scala care poate măsura 0.1-gram trepte (opțional)
• Apă (opțional)

Pregătire

• Pregătiți-vă trei grămezi de floricele de porumb cu 20 de nuclee fiecare.
• cereți unui ajutor adult să deschidă cu atenție Coca tuturor celor 20 de sâmburi dintr-o grămadă cu un cuțit ascuțit., Acest lucru se realizează cel mai bine făcând o tăietură adâncă în partea albă mai moale de la vârful kernelului. Kernelul trebuie păstrat întreg (nu împărțit în bucăți), dar Coca trebuie crăpată.
• setați cuptorul la 350 de grade F. Puneți o grămadă de 20 de sâmburi de popcorn neîncărcate într-un bol rezistent la căldură și puneți-le în cuptor timp de aproximativ 30 de minute. Folosiți mănușile cuptorului când le scoateți. Lăsați-le să se răcească la temperatura camerei după aceea. Cum arată miezurile când ies din cuptor? S-a schimbat aspectul nucleelor?
• păstrați ultimele grămezi de nuclee așa cum sunt.,
• cu ajutorul unui adult puneți oala pe aragaz și adăugați două lingurițe de ulei vegetal în oală.
• porniți soba și setați-o la înălțime. (Asigurați-vă că nu lucrați niciodată pe aragaz fără supravegherea unui adult.)
• puneți trei sâmburi de floricele suplimentare (nu din cele trei grămezi) în oală, închideți capacul și așteptați până când apar. Puteți învârti oala puțin între ele, astfel încât sâmburii să nu se ardă.

procedura

• după ce au apărut cele trei sâmburi, îndepărtați-le cu o lingură și întoarceți căldura la mediu., Adăugați grămada de 20 de sâmburi de popcorn obișnuite, netratate, în oală și rotiți-o ușor pentru a acoperi toate sâmburii cu ulei. Înclinați capacul pe oală, astfel încât aburul să poată scăpa, dar aveți grijă să nu lăsați uleiul fierbinte să iasă din oală.
• așteptați maxim două minute până când toate nucleele au apărut sau popping-ul s-a oprit. După două minute, luați vasul din sobă și îndepărtați toate cele 20 de sâmburi. Pune—le deoparte pentru moment-nu le mânca încă! Aveți grijă—este posibil să trebuiască să așteptați să se răcească înainte de a le putea număra. Câte sâmburi au apărut? Ce dimensiune sunt fulgii?, Sunt mari sau mici? Ce culoare au? Sunt întunecate, maro sau galbene? A fost sunetul popping foarte tare?
• luați vasul din sobă și completați uleiul vegetal, dacă este necesar. Din nou, adăugați trei sâmburi de popcorn obișnuite (nu din grămada dvs.) și așteptați până când toate apar. Scoateți-le din oală înainte de a continua.
• acum, luați grămada de sâmburi de popcorn crăpate (pe care le tăiați cu un cuțit) și adăugați-le în oală. Rotiți ușor vasul și păstrați-l la foc mediu, cu capacul înclinat deasupra.,
• lăsați vasul pe aragaz timp de două minute, învârtindu-se ușor între ele și observați ce se întâmplă. Luați vasul din sobă după două minute și evaluați rezultatele popping. Au apărut toate boabele de popcorn? Cum arată acest popcorn în comparație cu lotul anterior? Observi vreo diferență? Cât de mari sunt fulgii de data asta?
• repetați acești trei pași, dar de data aceasta folosiți cele 20 de sâmburi de popcorn pe care le-ați încălzit anterior în cuptor. Cum arată după două minute de popping? Există sâmburi nepopate?, Observați diferențe de dimensiune sau culoare în comparație cu celelalte floricele? Dacă există diferențe, de ce credeți că este cazul?
• luați cele trei pahare cilindrice mici și umpleți-le pe fiecare cu un lot diferit din cele 20 de sâmburi de popcorn (obișnuite, crăpate și preîncălzite). Acestea ar trebui să conțină fiecare aceeași cantitate de sâmburi. Așezați-le unul lângă altul, astfel încât să puteți evalua diferitele volume ale fulgilor de floricele. Sunt toate paharele umplute până la aceeași înălțime? Ce sâmburi de popcorn s-au extins cel mai mult? Care au fost cele mai mici? Puteți explica diferențele?,
• în cele din urmă, puteți gusta popcorn din fiecare dintre grămezi. Ce popcorn are cel mai bun gust? Este unul mai mestecat sau mai crocant decât celălalt?
• Extra: testați pentru a găsi temperatura ideală de popcorn. Setați cuptorul la 180-190 grade C (355-375 grade F) și puneți un bol rezistent la căldură, cu un capac cu 20 de sâmburi de floricele obișnuite în interior. Rotiți vasul ocazional și așteptați suficient de mult pentru ca popcornul să înceapă să apară. După ce popping încetinește și se oprește scoate vasul din cuptor folosind mănuși cu un deget și conta mi-a venit sâmburi. Au apărut toate nucleele?, Repetați același experiment, dar de data aceasta setați cuptorul la aproximativ 170 grade C (335 grade F). Așteptați exact cât a fost nevoie pentru a scoate sâmburii la 180-190 grade C, apoi scoateți floricele din cuptor. Câte sâmburi au apărut la temperatura mai scăzută? Ce puteți deduce din rezultatele dvs. despre temperatura optimă de apariție?
• Extra: pe lângă preîncălzirea sâmburilor de popcorn, luați alte 20 de sâmburi și înmuiați-le în apă câteva ore, apoi uscați-le după aceea., Deoarece nucleele vor prelua puțină apă în timpul înmuiere, veți crește procentul de apă din interiorul kernelului. Repetați procesul de popping cu aceste kernel-uri. Vor pop la toate? Câți dintre ei pop în comparație cu celelalte sâmburi de popcorn? Sunt fulgii lor de aceeași dimensiune sau mai mari/mai mici?
• Extra: sâmburii de popcorn ideali conțin aproximativ 14% apă. Puteți estima câtă apă este în sâmburii dvs. cântărind – le (plus ulei și Oală) înainte de a apărea și după aceea., Din diferența de greutate puteți calcula cantitatea de apă care a fost pierdută ca abur în timpul procesului de popping. Se apropie de 14%? Cum ar putea fi îmbunătățită măsurarea dvs.?

observații și rezultate
ați primit niște popcorn pufos? Cu popcornul obișnuit pe care l-ați apărut, ar fi trebuit să obțineți niște fulgi mari pufoși din toate sâmburile. Odată ce ajung la temperatura potrivită în oală și presiunea vaporilor din interiorul miezurilor devine suficient de mare, se deschid și sar în aer producând un puf de popcorn frumos., Probabil că nu a durat nici măcar două minute pentru ca toți să pop. Dacă ați scos miezurile pe care le-ați tăiat anterior și le-ați crăpat, totuși, rezultatul ar fi trebuit să fie diferit. După două minute s-ar putea să fi avut încă niște kernel-uri nepopate, iar cele care au pop nu au ajuns atât de mari. Miezurile crăpate produc fulgi mult mai mici, deoarece atunci când deteriorați coca exterioară a kernelului, vaporii de apă care sunt creați în timpul încălzirii pot scăpa cu ușurință prin fisură., Prin urmare, o presiune mai mică este construită în interiorul kernelului, ceea ce îl face fie să nu apară deloc, fie să reducă dimensiunea fulgilor după popping.cu ultimul lot de popcorn pe care l-ați preîncălzit în cuptor, ar fi trebuit să vedeți un rezultat similar. Miezurile au schimbat probabil culoarea și s-au transformat de la galben la maro în timpul încălzirii. Dimensiunea fulgului ar fi trebuit să fie, de asemenea, mai mică în comparație cu sâmburii de floricele obișnuite. Deoarece Coca nucleului nu este complet impermeabilă, preîncălzirea boabelor timp de 30 de minute la temperatură scăzută face ca o parte din apa din interiorul nucleului să se evapore., Nu a creat suficientă presiune de vapori pentru a sparge Coca, mai degrabă apa a scăpat din sâmbure prin pori minusculi din cocă. Din cauza acestui conținut redus de apă, presiunea nu s-a putut acumula la fel de mare în boabele preîncălzite, comparativ cu cele obișnuite în timpul procesului de popping, ceea ce duce în cele din urmă la sâmburi mai mici. Dacă procentul de apă din nucleu este prea mic, nucleele nu vor apărea deloc, deoarece nu există suficientă acumulare de presiune.,

ar fi trebuit să vedeți cu ușurință diferența de dimensiune și volum de popcorn odată ce ați pus sâmburii în pahare la sfârșitul activității. Deși ați pus exact același număr de sâmburi, paharul cu popcorn obișnuit ar fi trebuit să fie umplut mult mai sus decât celelalte—demonstrând din nou că aceste sâmburi „ideale” pop și se extind mult mai bine.curățați toate vasele. Asigurați-vă că lăsați uleiul din oală să se răcească înainte de a adăuga apă. Puteți mânca—și împărtăși-toate popcorn-urile dvs. popcorn.,mai mult pentru a explora fizicienii dezvăluie secretele popcornului Perfect, de la Washington Post
Popcorn Physics 101: Cum apare un Kernel, de la Scientific American
Popcorn, de la modul în care sunt fabricate produsele
știința popcornului, de la Carolina
activitatea științifică pentru toate vârstele!, de la știință prieteni

această activitate a adus la tine în parteneriat cu știință prieteni