爆米花是如何形成的?帶你了解爆米花中的科學

爆米花應該是很多人的喜愛,蓬鬆的口感,甜甜的口味讓人停不下嘴,那麼爆米花是怎麼做出來的呢?或許你曾經在路邊見過別人製作爆米花的場景:打開爆米花機後,伴隨著「嘭」的一聲,「炸」出來一大袋的爆米花。看到這個現象時,你是否很好奇,這些爆米花是怎麼「爆」出來的呢?接下來我們就來了解一下製作爆米花中的科學原理。

爆米花機製作爆米花

製作爆米花一般常用的原材料有玉米或者大米,並且玉米和大米還存在一定的差別,玉米製作爆米花相對大米來說會更簡單一些,它可以不需要爆米花機,直接使用油炸即可,而大米則需要使用爆米花機才行,下面我們先來講講利用爆米花機製作爆米花的原理。

爆米花機製作爆米花原理

爆米花機相信很多人在兒時都見過,一般都是類似於一個橢圓的形狀,當把爆米花機的蓋子完全壓住時,內部將是一個完全密封的狀態,我們可以把它想像成是一個高壓鍋。

製作爆米花時,首先會把大米加進爆米花機當中,然後合住蓋子密封,它的密封性非常好,基本能夠將內部與外部完全隔開,並且能夠承受巨大的壓力。之後再把爆米花機放在火上加熱,並且不停的旋轉,旋轉的過程中可以使內部均勻受熱,防止局部位置過熱發生燒焦的情況。

加熱過程中爆米花機內部壓強急劇上升

在加熱的過程中,內部溫度會快速上升,而溫度的本質就是分子的熱運動,內部分子劇烈運動會不斷撞擊爆米花機內壁,導致壓強急劇升高,內部變成了一個高溫高壓的環境。

大米內部壓強與爆米花機內部氣體壓強形成平衡狀態

大米在爆米花機內也被快速加熱,而大米內部會包含一定的水分,水分與受熱之後本來應該急劇膨脹揮發,然而爆米花機內部空氣的壓強同樣很大,因此大米的內部和外部壓強形成了一個平衡,所以大米的形態在這種情況下不會發生什麼變化的,在沒有打開爆米花機的密封蓋時,裡面的大米還是大米,還沒有形成米花。

快速變化的氣壓導致米粒直接炸開形成爆米花

在密封狀態下,內部氣體的壓強與大米的內部形成平衡,隨著溫度不斷升高,壓強也變得越來越大。當爆米花機內部壓強達到一定程度時,就可以「出鍋」了,接下來就是我們在路邊看爆米花時最期待的場景:利用一根杆子將密封蓋快速撬開,這些大米就在這一瞬間爆開,奔湧而出,形成一大袋的米花。

在快速打開密封蓋的一瞬間,內部氣體快速噴出,導致壓強急劇下降至大氣壓強,因此在大米內部與空氣之間瞬間產生一個巨大的壓強差,內部強大的氣壓瞬間將大米撐開,一顆顆大米化身成一個個小型「炸彈」,體積迅速膨脹,於是變成了一顆顆蓬鬆的爆米花。在這裡爆米花機開啟的速度也是一個關鍵,當開啟速度太慢,內部氣體緩慢釋放,壓強是逐漸減小的,那麼大米內部的氣體也將會緩慢釋放,達不到爆開的效果,所以我們看見路邊爆米花時,師傅們都是利用一根鐵桿快速撬開,一氣呵成。

油炸玉米粒製作爆米花原理

玉米粒製作爆米花不僅可以使用爆米花機,還可以直接使用油炸即可製作爆米花,方便簡單。這主要是因為玉米粒含有一定的水分以及一個堅硬的外殼。

炸爆米花的玉米粒需要使用曬乾的玉米粒,這樣的玉米粒擁有一個堅硬以及密閉性良好的外殼。曬乾後的玉米粒內部並不是完全的乾燥,還會含有一定的水分。就有相關研究表明製作爆米花的玉米粒最佳含水量在13%左右。在油炸的過程中,油溫能夠達到約150℃,遠高於水的沸點,因此玉米粒中的水分在這高溫的油中會快速氣化,但玉米粒外表面是由一個乾燥硬化的表面包裹住,因此無法釋放出內部氣體,在持續加熱的過程中內部壓強不斷增大。

當內部壓強增加到外殼無法承受的壓力時,外殼會被瞬間破開,內部澱粉等物質迅速膨脹,從而形成多孔蓬鬆的玉米花結構。而大米由於滲水性比較好並且含水量沒有玉米粒的高,僅僅通過高溫環境無法讓內部形成一個高壓環境,因此大米利用油炸很難形成米花,而玉米粒則可以。

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