Πέμπτη, 12 Φεβρουαρίου 2015

H επιστήμη του… ποπκόρν. Popcorn's perfect recipe revealed

Γάλλοι επιστήμονες έλυσαν το μυστήριο πίσω από το «σκάσιμο» των σπυριών του καλαμποκιού. Scientists in France have worked out the critical temperature at which popcorn bursts.

Εδώ και δεκαετίες τους επιστήμονες απασχολούσε ένα καυτό και… τραγανό ζήτημα: η επιστήμη πίσω από το «σκάσιμο» του ποπκόρν! Τον γρίφο υποστηρίζουν ότι έλυσαν γάλλοι ερευνητές από το Εθνικό Κέντρο Επιστημονικής Έρευνας (CNRS) στο Παρίσι, με τη βοήθεια κινηματογραφικών λήψεων υψηλής ταχύτητας, ηχογραφήσεις κατά τη διάρκεια της όλης διαδικασίας αλλά και τη θεωρία της θερμοδυναμικής.

Στον πυρήνα της απόλαυσης

Με το σάλτο ενός ακροβάτη παρομοιάζουν οι γάλλοι επιστήμονες την εκτόξευση του ποπκορν κατά το ψήσιμο. The analysis revealed a starchy "leg" which shoots out and propels the kernel into the air.

Βάσει των ευρημάτων τους, το χαρακτηριστικό «ποπ» ενός σπυριού καλαμποκιού οφείλεται στην υγρασία που κρύβει στο εσωτερικό του η οποία με τη θερμότητα μετατρέπεται σε ατμό, που προσπαθεί να δραπετεύσει.  Κατά την απελευθέρωση του εσωτερικού ατμού, το καλαμπόκι «σκάει» και η κοιλότητα που δημιουργείται λειτουργεί ως «ακουστικός ενισχυτής» οδηγώντας στο δυνατό ποπ που φτάνει ως τα αυτιά μας. «Κάτι παρόμοιο συμβαίνει και με τον φελλό της σαμπάνιας» εξηγούν οι επιστήμονες.

Οι ερευνητές ανέπτυξαν αρχικά την τεχνική αστραπιαίας απεικόνισης με σκοπό να μελετήσουν τη δυναμική των φυτών π.χ. το πώς τα δέντρα δεν σπάνε κατά τη διάρκεια μιας σφοδρής κακοκαιρίας.

«Ουσιαστικά εκμεταλλευτήκαμε την τεχνική αυτή για να μελετήσουμε… το μυστήριο και εντυπωσιακό άλμα του ποπκόρν» αναφέρει ο ερευνητής Εμανουέλ Βιρό, κύριος συγγραφέας της μελέτης. «Εξετάζοντας τις μικρές “ανατινάξεις” των σπυριών του καλαμποκιού, παρατηρήσαμε ότι το εν λόγω φαινόμενο είχε ιδιαίτερο ενδιαφέρον από την πλευρά της Φυσικής».

Τραγανό… σάλτο

Φωτογραφικό υλικό από τις λήψεις των ειδικών, όπου φαίνεται η αντιπαραβολή της κίνησης κατά το σκάσιμο του ποπκόρν (a) και του σάλτου ενός ακροβάτη (b). Fractures and jumps. (a) Snapshots of the somersault of a piece of popcorn while heated on a hot plate, 350°C (see electronic supplementary material, movie S1). We assume that the displacement in the y-direction is small compared to the displacements in the x–z plane because the kernel stays in the depth of field of the camera which is about 3 mm. (b) The fracture of Impatiens glandulifera seedpod, adapted from Deegan. (c) The snapshots of the somersault of a gymnast, adapted from Muybridge.

Σύμφωνα με τους ειδικούς, τα σπυριά του καλαμποκιού περιέχουν νερό σε επίπεδα που αγγίζουν το 14%, το οποίο μετατρέπεται σε ατμό όταν αυτά εκτεθούν σε μια θερμοκρασία της τάξεως των 100 βαθμών Κελσίου. Το εξωτερικό περίβλημα του καρπού, προσθέτουν, λειτουργεί ως μία μίνι-χύτρα ταχύτητας, που οδηγεί το σπυρί στο απολαυστικό σκάσιμο, αποκαλύπτοντας τη λευκή ψημένη νιφάδα.

Όπως αναφέρουν οι γάλλοι ερευνητές με δημοσίευσή τους στην επιθεώρηση «Journal ofthe Royal Society Interface», η θερμοκρασία σκασίματος του ποπκόρν αγγίζει τους 180 βαθμούς Κελσίου.

Με τη βοήθεια της κάμερας με ταχύτητα καταγραφής εικόνας 2.900 καρέ ανά δευτερόλεπτο, οι ερευνητές κατέγραψαν τον τρόπο με τον οποίο το ποπκορν εκτοξεύεται στον αέρα, χάρη σε ένα λευκό «ποδαράκι» που αποκαλύπτεται ξαφνικά κατά το σκάσιμό του. Μελετώντας το υλικό, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι το κυκλικό άλμα του ποπκόρν θυμίζει σάλτο ακροβάτη.