La fisica dei popcorn

Amanti dei popcorn, l’incubo dei chicchi non esplosi è finito.

Una nuova ricerca pubblicata mercoledì sul Journal of the Royal Society Interface si occupa della fisica dei popcorn nel dettaglio come mai prima, offrendo spunti sulla preparazione del perfetto snack da consumare quando si guardano i film. Gli ingegneri Emmanuel Virot e Alenxandre Ponomarenko hanno fatto ricorso all’analisi termodinamica e a video molto al rallentatore per scoprire la temperatura ideale per ottenere l’esplosione del maggior numero possibile di chicchi di mais, la meccanica dei salti dei popcorn e l’origine del loro suono caratteristico.

I due scienziati avevano utilizzato le videocamere per le riprese in slow motion già in passato, quando avevano studiato le dinamiche che portano i rami degli alberi a spezzarsi quando c’è forte vento, ed è proprio durante quelle ricerche che decisero di occuparsi anche dei misteriosi salti acrobatici dei popcorn.

“Abbiamo sfruttato queste tecniche per studiare… il misterioso e affascinante salto dei popcorn”, ha spiegato Virot al Guardian. “Appena abbiamo iniziato a osservare le esplosioni del popcorn, sono emerse diverse cose interessanti legate alla fisica”.

E quindi eccovi le tre dritte per la preparazione di popcorn perfetti dallo studio di Virot e Ponomarenko. Seguiteli attentamente, e le vostre serate davanti a un bel film saranno per sempre libere dai chicchi inesplosi.

1. La chiave è la temperatura
Si sa da tempo che i popcorn esplodono a causa della pressione interna. Man mano che l’interno del chicco di mais si scalda, l’umidità si trasforma in vapore acqueo, che espandendosi inizia a fare pressione sul “guscio”, il pericarpo. A causa della pressione crescente, il pericarpo inizia a creparsi e in pochi istanti cede lasciando che l’interno del chicco costituito principalmente da amido si espanda in un fiocco bianco.

Molti appassionati di snack fanno affidamento sulle impostazioni automatiche del loro microonde per cucinare i loro popcorn, ma Virot e Ponomarenko – quei due visionari – hanno cercato un metodo per ottenere il massimo della popcornosità con il minimo delle bruciature. Hanno applicato le loro conoscenze per calcolare la resistenza media del guscio, le condizioni di temperatura e la pressione critica che si sviluppa nel chicco, e hanno scoperto che 180 °C sono la temperatura ideale alla quale i popcorn dovrebbero essere cotti. Questa scoperta è stata resa possibile dall’analisi di una serie di risultati su diverse infornate di popcorn sperimentate dai due ricercatori: quando i chicchi di mais vengono cotti in un forno a 170 °C, il 66 per cento dei chicchi non esplode. A 180 °C la percentuale di chicchi inesplosi scende ad appena il 4 per cento.

2. Acrobazie da snack
Lo studio francese si è anche occupato del “salto” che il mais fa quando esplode diventando popcorn. Altri scienziati avevano ipotizzato che il movimento fosse causato dalla repentina espulsione del vapore acqueo dall’interno del guscio attraverso le fessure che si creano per la forte pressione interna, roba da far partire ogni chicco come un razzo.

Per quanto possa già sembrare incredibile la cosa dei chicchi a razzo, Virot e Ponomarenko hanno scoperto che il salto dei chicchi ricorda molto i salti che fanno i ginnasti quando corrono. Utilizzando una videocamera per lo slow motion, hanno analizzato le fratture che si formano nel guscio e l’espansione di un singolo chicco su una superficie molto calda. Quando avviene la rottura e l’amido all’interno di espande, si forma una specie di “gamba”. L’energia accumulata nella fase di graduale riscaldamento del chicco viene rilasciata nella gamba, che fa leva contro la superficie calda e proietta di conseguenza il fiocco in aria, dove compie una giravolta che arriva a essere di 490 gradi (fa quindi quasi un giro e mezzo su se stesso) prima di tornare sulla superficie.

3. Musica pop
Il rilascio di vapore acqueo non è quindi probabilmente la causa diretta del “salto” dei popcorn, ma è comunque alla base della caratteristica più riconoscibile nella preparazione di questo snack: il “pop”. Virot e Ponomarenko hanno piazzato alcuni microfoni sulla superficie calda usata negli esperimenti, in modo da identificare l’esatta sorgente sonora del rumore. Hanno scoperto che il “pop” non corrisponde al momento in cui si crepa il guscio del chicco di mais o quando il fiocco ormai formato rimbalza sulla superficie. Il “pop” è causato dall’improvvisa riduzione della pressione all’interno del chicco, cosa che trasforma il fiocco in un risonatore acustico, simile a come si forma il “pop” quando viene aperta una bottiglia di champagne.

©2015 The Washington Post