Mengapa microwave popcorn terbakar?

Saya telah bereksperimen beberapa dengan melakukannya sendiri microwave popcorn, dan beberapa masalah mendapatkan 'waktu bakar' yang benar telah membawa saya ke sebuah pertanyaan yang saya tidak dapat menemukan jawaban yang baik dan pasti.

Apa penjelasan ilmiah untuk mekanisme pembakaran popcorn? Saya tidak mencari "Karena terlalu panas", tetapi apa yang terlalu panas, bagaimana sebenarnya bisa seperti itu? Gelombang mikro tidak hanya memanaskan semuanya (seperti kompor), jadi tidak semudah itu. Anda bisa memasukkan banyak makanan ke dalam microwave dan memasaknya secara besar-besaran tanpa terbakar. Jadi apa yang spesial dari popcorn yang menyebabkannya terbakar? Saya lebih suka jawaban kimia / fisika terperinci, atau sumber yang dapat diandalkan dan berbasis sains. Dari melihat-lihat online, ada banyak pendapat semi-dapat diandalkan tentang ini, tidak ada yang setuju satu sama lain.

Sebagai contoh, artikel Chicago Tribune yang sangat tua tentang Popcorn ini sepertinya mengatakan bahwa ini adalah masalah "menemukan" kernel. Betulkah? Yang lain mengklaim itu adalah kernel yang terlalu panas, atau tas terlalu panas, atau terlalu panas minyak (namun tidak ada minyak masih terbakar, meskipun itu mungkin mengandung beberapa minyak dari jagung itu sendiri saya kira), atau gnome menyalakan mereka terbakar dengan korek api (Yah, tidak, tapi ini dapat diandalkan seperti hal lain yang saya temukan).

Dan terkait dengan ini, apa kontrol saya harus lebih ini lain daripada waktu. Di atas kompor, saya bisa mengurangi panas; misalnya, jika saya memasak di atas kompor dengan mentega, jika saya memasak di '3' saya bisa memasak hampir sepanjang hari tanpa membakar mentega saya, sedangkan di '4' itu berwarna cokelat cukup cepat; jadi saya bisa memilih pengaturan mana saja berdasarkan itu. Apa yang ada di microwave akan serupa (memungkinkan saya untuk memasak kernel lebih menyeluruh - tidak hanya membutuhkan waktu lebih lama - tanpa risiko terbakar). Bahan atau pengaturan gelombang mikro apa yang bisa saya kendalikan?

food-science popcorn

— Joe M
sumber

Untuk pertanyaan terakhir: jika Anda tidak dapat mengontrol output watt, ada sesuatu yang aneh tentang microwave Anda. Mungkin ada model tanpa kontrol seperti itu, saya tidak tahu - jika ini masalahnya, Anda tidak dapat melakukan apa pun.

— rumtscho

@rumtscho Kebanyakan gelombang mikro tidak benar-benar mengontrol output watt; mereka hanya memodulasi on / off (jadi 80% power = .8s on .2s off atau apa pun). Panasonic mengembangkan 'inverter' yang memungkinkan gelombang mikro mereka benar-benar memasak dengan watt lebih rendah, tetapi sebagian besar tidak memiliki teknologi itu. Mungkin dimatikan / dimodulasi akan membantu - Saya telah melakukan beberapa tes dan merasa tidak jelas apakah hanya menunda popping / terbakar atau tidak.

— Joe M

Hanya memikirkan di sini tentang poin terakhir - jika Anda mencari kontrol lebih, saya pribadi menyarankan hanya memasaknya di atas kompor dalam panci berat. Dari sudut pandang saya, microwave popcorn adalah untuk ketika Anda hanya ingin membuang sekantong popcorn sampah. Jika saya ingin membuat popcorn buatan sendiri yang "baik", saya selalu memasaknya dalam pot (biasanya dengan tutup gelas, untuk lihat apa yang terjadi lebih baik), dan saya tidak pernah membakarnya seperti itu. Saya juga dapat mencampur berbagai hal yang lebih besar tanpa membuat berantakan dan memiliki lebih banyak kontrol / kehalusan dalam cara memasaknya.

— Athanasius

@Athanasius Di rumah saya setuju (meskipun saya berhasil membakarnya di sana juga!). Sayangnya di tempat kerja saya tidak berpikir saya akan diizinkan untuk memasak di atas kompor ...

— Joe M

Saat mendesain microwave popcorn, variabel Anda adalah ukuran tas, jumlah jagung popping, waktu microwave. Corncorn popcorn akan memanas dan keluar dari uap yang dihasilkan di dalam. Kemudian bakar jika harus menunggu terlalu lama agar sisa cornels muncul. Jika volume tas kecil, itu akan menahan uap cukup lama untuk pop tambahan. Jika untuk besar, popping cornels mengering dan terbakar sebelum cornel yang tersisa menyelesaikan popping mereka. Saya menggunakan panjang pendek 1,25" diameter pipa untuk mengukur ke yang lebih tinggi cornels presisi popcorn, digunakan kecil nomor 10 tas, kemudian dihitung waktu Good Luck..

— Optionparty

Jawaban:

Saya akan mencoba mengambil jawaban pada jawaban ini, dari sudut pandang saya sebagai ilmuwan material, yang merupakan kombinasi dari fisika keadaan padat dan kimia keadaan padat.

Bagaimana popcorn muncul dari memanaskan air di kernel sampai ada cukup tekanan untuk menembus lambung luar. Kemudian, pati di dalam kernel dapat dengan cepat mengembang, mendingin dengan cepat, dan pati menjadi busa. (FYI: Ini berarti bahwa air sebenarnya menjadi jauh lebih panas daripada titik didihnya di dalam kernel)

Gelombang mikro mampu menggairahkan (memanaskan) molekul air dengan sangat baik, dan air menyerap sebagian besar energi gelombang mikro yang masuk ke dalam makanan, mencegah molekul lain dari panas berlebih & terbakar.

Jadi, setelah popcorn "muncul", kadar air dalam kernel sangat rendah dan sebagian besar hanya pati, disusun dalam struktur molekul yang tidak akan meleleh. (Karena tidak akan meleleh, transisi fase selanjutnya yang dialami adalah pembakaran - di mana hidrokarbon (karbon & hidrogen) dalam pati bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan karbon dioksida / monoksida dan "arang" yang pada dasarnya hanyalah karbon padat.)

Sekarang, popcorn yang muncul di microwave Anda, menyerap energi, tetapi tidak memiliki banyak air lagi. Jadi, energi mengalir ke pati dan memanaskannya dengan cepat, membakar pati. Makanan lain yang bisa dimasak dalam microwave dalam waktu lama mungkin memiliki kandungan air yang sangat tinggi.

Mengenai minyak, bagi saya sepertinya cara untuk menghilangkan energi di antara kernel dengan lebih merata. Minyak memiliki konduktivitas termal yang lebih tinggi daripada udara, yang berarti akan lebih mudah mengambil panas tinggi di satu area dalam microwave dan memindahkannya ke area dengan panas rendah. Jadi, jika satu kernel menjadi jauh lebih panas dari yang lain, minyak akan dapat mengambil sebagian panas dari kernel panas dan "memberikannya" ke yang lebih dingin. Ini membuatnya lebih mungkin bahwa semua kernel akan muncul pada saat yang sama; mengurangi kemungkinan beberapa kernel akan muncul dan terbakar sebelum yang lainnya bahkan muncul. Ini juga membantu karena gelombang mikro sangat terarah. Anda mungkin memperhatikan bahwa ada "titik-titik panas" di dalam microwave, dan membalikkan meja ada untuk mencoba meminimalkan pengaruh yang ada pada memanaskan makanan Anda.

Beri tahu saya jika ada yang tidak masuk akal, saya tidak memiliki pengetahuan mendetail tentang popcorn tetapi sedikit mirip dengan plastik yang saya pelajari di sekolah pascasarjana!

— Alex Bruce
sumber

Hmm. Sangat mirip dengan Optionparty di komentar dengan pertanyaan yang Anda anggap kernel yang muncul yang membakar. Tampaknya bisa diuji! Ketika saya menguji minyak vs tanpa minyak, kedua minyak muncul lebih cepat (mungkin karena minyak memanas lebih efisien daripada sejumlah kecil air di kernel popcorn) dan terbakar lebih cepat (tetapi kira-kira sebanding dengan perbedaan dalam waktu). Jika Anda benar bahwa minyak mendistribusikan panas secara lebih merata - yang masuk akal bagi saya - maka itu berarti lebih banyak minyak lebih baik, dan bahwa minyak smokepoint tinggi mungkin merupakan solusi yang membantu.

— Joe M

Apakah ini juga berarti bahwa, jika ada lebih banyak minyak dalam kantong, bahwa minyak akan membantu menunda pembakaran pati (karena itu akan 'menyerap' gelombang mikro - saya tahu secara teknis berbeda tetapi istilah itu tampaknya digunakan bahwa cara)?

— Joe M

@ Jo, aku tidak benar-benar yakin jika minyak smokepoint tinggi akan jauh lebih bermanfaat. Jelas, mentega microwave mungkin ide yang buruk, tetapi perbedaan antara sesuatu seperti minyak zaitun dan minyak nabati mungkin tidak masalah, karena setelah kernel muncul hanya ada lapisan yang sangat tipis di bagian luar busa. Dan gelombang mikro memanas dengan sangat cepat, jadi mungkin perbedaan 10C dalam titik asap mungkin setara dengan beberapa detik dalam microwave.

— Alex Bruce

@ Jooh Ya, saya pikir menggunakan lebih banyak minyak akan membantu lebih banyak, meskipun kemudian Anda menjalankan kesempatan popcorn menyerap banyak dan menjadi sangat berminyak. Ini merupakan pertukaran bagi saya ...

— Alex Bruce

@ Jo, saya baru sadar saya tidak menjawab bagian pertama dari komentar Anda. Saya pikir kernel yang muncul dan tidak dapat terbakar. Lebih dari itu, jika kernel terbakar sebelum menyembul, itu cacat dalam beberapa hal, seperti tusukan di lambung yang memungkinkan uap keluar tanpa tekanan di dalam lambung.

— Alex Bruce

Saya pikir sebagian besar kebingungan Anda berasal dari paradigma air. Air (dalam kondisi dapur) tidak akan lebih panas dari titik didihnya.

Minyak tidak memiliki batasan seperti itu. Microwave Anda akan memanaskan minyak melewati titik didih air dan terus melewati titik asap ke titik nyala minyak. Pada titik nyala, minyak benar-benar akan terbakar.

Jika Anda menaruh sekantong popcorn dalam microwave di atas microwave untuk waktu yang lama, Anda akan melihatnya sebagai jagung bakar.

Juga, jika massa yang signifikan menempel pada kantong kertas berada di atas titik nyala kertas (451 derajat F) juga akan terbakar.

Adik perempuan saya telah membuktikan ini benar dari waktu ke waktu.

— Tuan Mascaro
sumber

Dari mana asal minyak ini? Saya sudah menjalankan tes tanpa minyak tambahan, dan masih terbakar (yaitu, hanya kernel dan kantong kertas cokelat); lebih lanjut, biasanya terbakar di satu lokasi (dengan asumsi Anda menghentikannya dalam waktu yang wajar, saya bayangkan 10 menit kemudian mungkin tidak akan terjadi.)

— Joe M

Jagung mengandung minyak. Anda tahu ... minyak jagung.

— Tn. Mascaro

Juga tidak ada alasan microwave tidak bisa memanaskan karbohidrat dan protein di kernel melewati titik penyalaan juga.

— draksia

@draksia Tapi itu bagian dari mengapa saya mengajukan pertanyaan. Saya bukan fisikawan, dan saya tidak tahu persis sampai sejauh mana microwave sebenarnya bisa memanaskan karbohidrat dan protein. Manakah dari ini - minyak atau karbohidrat / protein / apa pun - yang (pertama) bertanggung jawab atas pembakaran? Saya akan berpikir satu akan terjadi pertama secara konsisten (dengan asumsi Anda menariknya ketika Anda mencium popcorn yang terbakar, jadi dalam ~ 30 detik dari pembakaran awal).

— Joe M

@AlexBruce, itu tidak akan pernah menjadi lebih panas daripada titik didihnya dalam situasi itu juga ... hanya saja titik didihnya naik saat berada di bawah tekanan.

— Tn. Mascaro