ทำไมข้าวโพดคั่วไมโครเวฟถึงไหม้?

ฉันได้ทดลองทำข้าวโพดคั่วด้วยไมโครเวฟด้วยตัวเองและปัญหาบางอย่างในการใช้สิทธิ์ 'เผาเวลา' ทำให้ฉันมีคำถามที่ฉันไม่สามารถหาคำตอบที่ดีและชัดเจนได้

อะไรคือคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับกลไกการเผาไหม้ของข้าวโพดคั่ว? ฉันไม่ได้มองหา "เพราะมันร้อนเกินไป" แต่อะไรที่ร้อนเกินไปมันจะเป็นแบบนั้นได้อย่างไร? ไมโครเวฟไม่เพียงทำให้ทุกอย่างร้อนขึ้น (เช่นเตา) ดังนั้นมันจึงไม่ตรงไปตรงมา คุณสามารถใส่อาหารเข้าไปในไมโครเวฟและต้มให้สุกมาก ๆ โดยไม่ต้องเผา แล้วมีอะไรพิเศษเกี่ยวกับข้าวโพดคั่วที่ทำให้มันไหม้? ฉันต้องการคำตอบทางเคมี / ฟิสิกส์โดยละเอียดหรือแหล่งข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ที่น่าเชื่อถือ จากการดูรอบ ๆ ออนไลน์มีความคิดเห็นกึ่งเชื่อถือได้มากมายในเรื่องนี้ซึ่งไม่เห็นด้วยซึ่งกันและกัน

ตัวอย่างเช่นบทความ Chicago Tribune ที่เก่าแก่มากบน Popcornดูเหมือนว่าจะเป็นปัญหาของการ "ค้นหา" เมล็ดข้าว จริงๆ? คนอื่นอ้างว่ามันเป็นเคอร์เนลที่ร้อนเกินไปหรือกระเป๋าร้อนเกินไปหรือน้ำมันร้อนเกินไป (แต่ยังไม่มีน้ำมันยังคงไหม้แม้ว่าอาจจะมีน้ำมันบางส่วนจากข้าวโพดตัวเองฉันคิดว่า) หรือพวกโนมจุดไฟบนไฟด้วยไม้ขีดไฟ ไม่ แต่มันเกี่ยวกับความน่าเชื่อถือเท่ากับสิ่งอื่นที่ฉันได้พบ)

และที่เกี่ยวข้องกับสิ่งนี้ฉันสามารถควบคุมสิ่งอื่นนอกเหนือเวลานี้ได้อย่างไร บนเตาฉันสามารถลดความร้อน ตัวอย่างเช่นถ้าฉันทำอาหารบนเตาด้วยเนยถ้าฉันทำอาหารที่ '3' ฉันสามารถปรุงอาหารได้เกือบทุกวันโดยไม่ต้องเผาเนยในขณะที่ที่ '4' จะเป็นสีน้ำตาลค่อนข้างเร็ว ดังนั้นฉันสามารถเลือกการตั้งค่าใดก็ได้ตามนั้น สิ่งที่อยู่ในไมโครเวฟจะคล้ายกัน (ในการอนุญาตให้ฉันปรุงเมล็ดให้ละเอียดยิ่งขึ้น - ไม่ใช่แค่ใช้เวลานานกว่า - โดยไม่เสี่ยงต่อการเผาไหม้) ฉันสามารถควบคุมส่วนผสมหรือไมโครเวฟใดได้บ้าง

ฉันจะพยายามหยุดคำตอบนี้จากมุมมองของฉันในฐานะนักวิทยาศาสตร์วัสดุซึ่งเป็นการผสมผสานระหว่างฟิสิกส์สถานะของแข็งกับเคมีสถานะของแข็ง

ป๊อปคอร์นมีวิธีมาจากการทำให้น้ำร้อนในเมล็ดจนมีแรงกดดันเพียงพอที่จะเจาะทะลุลำตัวด้านนอก จากนั้นแป้งภายในเคอร์เนลสามารถขยายตัวได้อย่างรวดเร็วเย็นลงอย่างรวดเร็วและแป้งจะกลายเป็นโฟม (FYI: ซึ่งหมายความว่าน้ำจะร้อนมากเกินกว่าจุดเดือดภายในเคอร์เนล)

ไมโครเวฟสามารถกระตุ้นโมเลกุลของน้ำ (ความร้อน) ได้ดีจริงๆและน้ำจะดูดซับพลังงานไมโครเวฟส่วนใหญ่ที่เข้ามาในอาหารเพื่อป้องกันไม่ให้โมเลกุลอื่น ๆ มีความร้อนสูงเกินและการเผาไหม้

ดังนั้นเมื่อข้าวโพดคั่วมี "โผล่ขึ้นมา" ปริมาณน้ำในเคอร์เนลต่ำมากและส่วนใหญ่เป็นเพียงแป้งจัดเรียงในโครงสร้างโมเลกุลที่จะไม่ละลาย (เนื่องจากมันจะไม่ละลายขั้นต่อไปของการเปลี่ยนผ่านคือการเผาไหม้ - ซึ่งไฮโดรคาร์บอน (คาร์บอนและไฮโดรเจน) ในแป้งทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในการผลิตคาร์บอนไดออกไซด์ / มอนอกไซด์และ "ถ่าน" ซึ่งเป็นเพียงคาร์บอนที่เป็นของแข็ง)

ทีนี้ป๊อปคอร์นที่อยู่ในไมโครเวฟของคุณดูดซับพลังงาน แต่มันไม่มีน้ำมากอีกต่อไป ดังนั้นพลังงานจะเข้าสู่แป้งแทนและทำให้มันร้อนอย่างรวดเร็วโดยการเผาแป้ง อาหารอื่น ๆ ที่คุณสามารถปรุงเป็นเวลานานในไมโครเวฟอาจมีปริมาณน้ำที่สูงมาก

สำหรับฉันมันดูเหมือนว่าจะมีวิธีการกระจายพลังงานอย่างสม่ำเสมอในหมู่เมล็ด น้ำมันมีค่าการนำความร้อนสูงกว่าอากาศซึ่งหมายความว่ามันจะนำความร้อนสูงไปยังพื้นที่หนึ่งในไมโครเวฟได้ง่ายขึ้นและถ่ายโอนไปยังพื้นที่ที่มีความร้อนต่ำ ดังนั้นหากเคอร์เนลตัวใดตัวหนึ่งร้อนกว่าตัวอื่นน้ำมันจะสามารถรับความร้อนจากเคอร์เนลร้อนและ "มอบ" ให้กับตัวทำความเย็น ทำให้มีโอกาสมากที่เมล็ดทั้งหมดจะปรากฏขึ้นพร้อมกัน การลดความเป็นไปได้ที่เมล็ดบางเมล็ดจะผุดขึ้นและเผาไหม้ก่อนที่เมล็ดอื่น ๆ จะผุดขึ้นมา สิ่งนี้ช่วยได้เช่นกันเพราะไมโครเวฟเป็นทิศทางที่ดีมาก คุณอาจสังเกตเห็นว่ามี "ฮอตสปอต" ในไมโครเวฟและมีโต๊ะหมุนเพื่อพยายามลดอิทธิพลที่มีต่อการอุ่นอาหารของคุณ

แจ้งให้เราทราบหากมีสิ่งใดที่ไม่สมเหตุสมผลฉันไม่มีความรู้อย่างละเอียดเกี่ยวกับข้าวโพดคั่ว แต่มันก็เหมือนกับพลาสติกที่ฉันเรียนอยู่ในระดับบัณฑิตศึกษา!

ฉันคิดว่าความสับสนส่วนใหญ่ของคุณมาจากกระบวนทัศน์ของน้ำ น้ำ (ภายใต้สภาวะครัว) จะไม่ร้อนกว่าจุดเดือดของมัน

น้ำมันไม่มีข้อ จำกัด ดังกล่าว ไมโครเวฟคุณจะทำให้น้ำมันร้อนผ่านจุดเดือดของน้ำและผ่านจุดควันไปจนถึงจุดวาบไฟของน้ำมัน ที่จุดวาบไฟน้ำมันจะลุกติดไฟจริง

ถ้าคุณใส่ข้าวโพดคั่วลงไปในไมโครเวฟด้วยความร้อนเป็นเวลานานคุณจะเห็นว่านี่เป็นข้าวโพดเผาจริง

นอกจากนี้หากมวลที่มีนัยสำคัญที่วางอยู่บนถุงกระดาษได้รับสูงกว่าจุดวาบไฟของกระดาษ (451 องศา F) ก็จะลุกไหม้

น้องสาวตัวน้อยของฉันพิสูจน์แล้วว่านี่เป็นเรื่องจริงครั้งแล้วครั้งเล่า