Por que a pipoca de microondas queima?


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Eu tenho experimentado alguns com pipoca de microondas do tipo faça você mesmo, e alguns problemas para acertar o 'tempo de gravação' me levaram a uma pergunta que não consigo encontrar uma resposta boa e definitiva.

Qual é a explicação científica para o mecanismo de queima de pipoca? Não estou procurando por "Porque fica muito quente", mas o que fica muito quente, como é que realmente fica assim? As microondas não esquentam tudo (como o fogão), por isso não é tão simples assim. Você pode colocar muitos alimentos dentro de um microondas e cozinhá-los em excesso sem queimar. Então, o que há de especial na pipoca que a queima? Eu preferiria uma resposta química / física detalhada ou uma fonte confiável e baseada na ciência. Ao pesquisar on-line, existem muitas opiniões semi-confiáveis ​​sobre o assunto, nenhuma das quais concorda.

Por exemplo, este artigo muito antigo do Chicago Tribune sobre pipoca parece dizer que é um problema de "encontrar" os grãos. Mesmo? Outros afirmam que é o superaquecimento do núcleo, ou o superaquecimento do saco, ou o superaquecimento do óleo (ainda assim, o óleo ainda queima, embora possa conter algum óleo do próprio milho, suponho), ou gnomos que os acendem com fósforos (bem, não, mas é tão confiável quanto qualquer outra coisa que eu encontrei).

E relacionado a isso, que controle eu tenho sobre isso além do tempo. No fogão, posso reduzir o calor; por exemplo, se estou cozinhando no fogão com manteiga, se cozinho no '3' posso cozinhar quase o dia inteiro sem queimar a manteiga, enquanto no '4' doura rapidamente; para que eu possa escolher qualquer configuração com base nisso. O que no microondas seria semelhante (ao permitir que eu cozinhe os grãos mais minuciosamente - e não demore mais - sem correr o risco de queimar). Quais ingredientes ou configurações de microondas posso controlar?


Até a última pergunta: se você não pode controlar a saída de watt, há algo estranho no seu micro-ondas. Talvez haja modelos sem esse controle, não sei - se for esse o caso, você não pode fazer nada.
rumtscho

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@rumtscho A maioria das microondas não controla verdadeiramente a saída em watts; eles apenas modulam ligar / desligar (então 80% de potência = 0,8s em 0,2s desligado ou o que for). A Panasonic desenvolveu o 'inversor', que permite que suas microondas cozinhem em potências mais baixas, mas a maioria não possui essa tecnologia. É possível que a ativação / desativação modulada ajude - eu fiz alguns testes e acho incerto se isso atrasa ou não o estalar / queimar.
Joe M

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Apenas um pensamento aqui sobre o último ponto - se você estiver procurando por mais controle, eu pessoalmente sugiro que cozinhe no fogão em uma panela pesada. Na minha perspectiva, a pipoca de microondas é para quando você só quer jogar um saco de pipoca pré-fabricada. Se eu quero fazer "boas" pipocas caseiras, sempre a cozinho em uma panela (geralmente com tampa de vidro, para ver o que está acontecendo melhor), e eu nunca o queimei dessa maneira. Também posso misturar uma variedade maior de coisas sem fazer bagunça e ter muito mais controle / sutileza na maneira como cozinha.
Atanásio

@ Athanasius Em casa, eu concordo (embora eu consiga queimá-lo lá também!). Infelizmente no trabalho eu não acho que eu seria permitido cozinhar em um queimador ...
Joe M

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Ao projetar pipoca de microondas, suas variáveis ​​são tamanho do saco, quantidade de pipocas, tempo de microondas. Os canais de pipoca esquentam e saem do vapor produzido no interior. Em seguida, queime se precisar esperar muito tempo para que os corais restantes apareçam. Se o volume da bolsa for pequeno, ele reterá vapor o tempo suficiente para que outros canais sejam estourados. Se grande, os corais estourados secam e queimam antes dos corais restantes concluírem o estalo. I usado um curto comprimento de 1,25" de diâmetro de tubo para medir a um maior precisão Cornels pipoca, utilizado um saco pequeno número 10, temporização, em seguida, calculada boa sorte..
Optionparty

Respostas:


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Vou tentar entender essa resposta, da minha perspectiva como cientista de materiais, que é uma combinação de física do estado sólido e química do estado sólido.

Como a pipoca se estende desde o superaquecimento da água nos grãos até que haja pressão suficiente para romper o casco externo. Então, o amido dentro do núcleo é capaz de expandir-se rapidamente, esfriar rapidamente, e o amido se transforma em espuma. (FYI: Isso significa que a água realmente fica muito mais quente do que o ponto de ebulição dentro do núcleo)

As microondas são capazes de excitar (aquecer) as moléculas de água muito bem, e a água absorve a maior parte da energia de microondas que entra nos alimentos, impedindo que outras moléculas presentes superaqueçam e queimam.

Assim, uma vez que a pipoca "estourou", o teor de água no núcleo é muito baixo e, na maioria das vezes, é apenas amido, disposto em uma estrutura molecular que não derrete. (Como não derrete, a próxima fase de transição pela qual está passando é a queima - onde os hidrocarbonetos (carbono e hidrogênio) no amido reagem com o oxigênio para produzir dióxido de carbono / monóxido e "carvão", que é essencialmente apenas carbono sólido.)

Agora, a pipoca estourada está no seu micro-ondas, absorvendo energia, mas não tem mais muita água. Assim, a energia entra no amido e o aquece rapidamente, queimando o amido. Outros alimentos que você pode cozinhar por muito tempo no microondas provavelmente têm um alto teor de água.

Quanto ao petróleo, para mim parece uma maneira de dissipar a energia mais uniformemente entre os grãos. O óleo tem uma condutividade térmica mais alta que o ar, o que significa que absorve mais calor em uma área do micro-ondas e transfere-o para uma área de calor baixo. Portanto, se um núcleo estiver ficando muito mais quente que o outro, o óleo poderá absorver um pouco do calor do núcleo quente e "fornecê-lo" ao mais frio. Isso torna mais provável que todos os kernels apareçam ao mesmo tempo; reduzindo a probabilidade de alguns kernels estourarem e queimarem antes mesmo de outros. Isso também ajuda porque as microondas são muito direcionais. Você pode notar que existem "pontos quentes" no microondas e existem mesas giratórias para tentar minimizar a influência que elas exercem sobre o aquecimento de sua comida.

Deixe-me saber se algo não faz sentido, eu não tenho conhecimento detalhado sobre pipoca, mas é um pouco como os plásticos que eu estudo na pós-graduação!


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Hmm. Tão parecido com o Optionparty nos comentários da pergunta que você coloca que são os kernels estalados que queimam. Parece testável! Quando testei o óleo versus o óleo sem óleo, o óleo estourou mais rápido (provavelmente porque o óleo aqueceu com mais eficiência do que as pequenas quantidades de água nos grãos de pipoca) e queimou mais rapidamente (mas aproximadamente na proporção da diferença de Tempo). Se você está certo de que o óleo está distribuindo o calor de maneira mais uniforme - o que faz sentido para mim -, isso significa que mais óleo é melhor e que um óleo com alto ponto de fumaça pode ser uma solução útil.
Joe M

Isso também significa que, se houvesse mais óleo na sacola, o óleo ajudaria a retardar a queima do amido (porque "absorveria" as microondas) - eu sei que é tecnicamente diferente, mas o termo parece ser usado para caminho)?
Joe M

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@ JoeM Na verdade, não tenho certeza se um óleo com alto ponto de fumaça será muito mais útil. Obviamente, a manteiga para microondas é provavelmente uma má idéia, mas a diferença entre algo como azeite e óleo vegetal provavelmente não importa, pois uma vez que o núcleo estourou, havia apenas uma camada muito fina na parte externa da espuma. E as microondas esquentam muito rapidamente, então talvez a diferença de 10 ° C no ponto de fumaça possa ser equivalente a alguns segundos no microondas.
Alex Bruce

@ JoeM Sim, acho que usar mais óleo ajudaria mais, embora você tenha a chance de a pipoca absorver muito e ficar super gordurosa. É um trade-off para mim ...
Alex Bruce

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@ JoeM Acabei de perceber que não respondi a primeira parte do seu comentário. Eu acho que os kernels estourados e não estourados podem queimar. É mais provável que, se um kernel queimar antes de estourar, ele esteja com algum defeito, como um furo no casco que permita que o vapor escape sem pressurizar dentro do casco.
Alex Bruce

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Eu acho que a maior parte da sua confusão vem do paradigma da água. A água (em condições de cozinha) não fica mais quente que o seu ponto de ebulição.

O petróleo não tem essa limitação. O micro-ondas aquece o poço de petróleo além do ponto de ebulição da água e passa do ponto de fumaça até o ponto de inflamação do óleo. No ponto de inflamação, o óleo realmente pegará fogo.

Se você colocar um saco de pipoca no microondas no alto por um longo período de tempo, verá isso como milho queimado.

Além disso, se uma massa significativa apoiada no saco de papel ficar acima do ponto de inflamação do papel (451 graus F), ela também pegará fogo.

Minha irmãzinha provou isso de vez em quando.


De onde vem esse óleo? Fiz o teste sem adição de óleo e ele ainda queima (ou seja, apenas grãos e um saco de papel marrom); Além disso, normalmente queima em um único local (supondo que você pará-lo dentro de um prazo razoável, imagino 10 minutos depois ele pode não ser o caso.)
Joe M

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Milho contém óleo. Você sabe ... óleo de milho.
Sr. Mascaro

Além disso, não há razão para que um micro-ondas não possa aquecer os carboidratos e proteínas nos núcleos além do ponto de ignição.
precisa saber é

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@ draksia Isso é parte do motivo pelo qual estou fazendo a pergunta. Não sou físico e não sei exatamente até que ponto o microondas pode aquecer carboidratos e proteínas. Qual destes - o óleo ou os carboidratos / proteínas / o que quer que seja - é (primeiro) responsável pela queima? Eu acho que um aconteceria primeiro de forma consistente (supondo que você o retire quando cheira a pipoca queimada, portanto, dentro de ~ 30 segundos após a queima inicial).
Joe M

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@AlexBruce, ele nunca ficará mais quente do que seu ponto de ebulição nessa situação também ... é simplesmente que seu ponto de ebulição é elevado enquanto está sob pressão.
Sr. Mascaro
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