Por que a pipoca de microondas queima?

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?

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!

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.