ไขปริศนา‘ป๊อป’คอร์น

หน้าแรกTeeNee อาหารสมอง อาหารสมอง ไขปริศนา‘ป๊อป’คอร์น

สำหรับคนทั่วไปแล้ว การได้ขบเคี้ยวข้าวโพดคั่ว หรือป๊อปคอร์น ระหว่างดูหนังคือความเพลิดเพลิน และการทำให้เมล็ดข้าวโพดแห้งกลายร่างเป็นป๊อปคอร์น ก็เป็นความสนุกสนานอย่างหนึ่งเมื่อเห็นมันกระโดดขึ้นลงและได้ยินเสียงระเบิด เบาๆ อยู่ในกระทะ หรือเตาอบ

แต่สำหรับสองนักวิศวกรชาวฝรั่งเศส การปริแตกของเมล็ดข้าวโพด การกระโดด และส่งเสียง "ป๊อปๆ" คือปริศนาที่รอการคลี่คลาย

ที่ผ่านมา มีการศึกษาเพื่อมุ่งสำรวจว่าเงื่อนไขใดที่ทำให้เมล็ดข้าวโพดขยายตัวแตกพอง ได้ดี แต่ผลการศึกษาที่ไม่ธรรมดาตีพิมพ์ในวารสารรอยัล โซไซตี้ อินเตอร์เฟซ ในอังกฤษ เมื่อวันพุธที่ผ่านมา เอมมานูเอล วีโรต์ และอเล็กซานเดร โปโนมาเรนโก ต้องการหาคำตอบว่า อะไรทำให้เมล็ดข้าวโพดแห้งแตกระเบิดส่งเสียงป๊อป ขณะได้รับความร้อนในเตาอบ โดยใช้กล้องความเร็วสูงจับภาพ 2,900 เฟรมต่อวินาทีมาบันทึกรายละเอียดการเปลี่ยนรูปในเตาอบ

นักวิจัยพบว่า ความชื้นบางส่วนภายในข้าวโพดจะเริ่มเปลี่ยนเป็นไอน้ำเมื่ออุณหภูมิพุ่งแตะ 100 องศาเซลเซียส พออุณหภูมิพุ่งขึ้นเป็น 180 องศาเซลเซียส ความดันสะสมภายในจะอยู่ที่ 10 บาร์ หรือสูงกว่า 10 เท่าของความดันบรรยากาศที่ระดับน้ำทะเล เป็นจุดที่ต้านทานแรงเค้นไม่ไหว จนเปลือกนอกแตกออก ส่งผลให้แรงดันลดลงฮวบฮาบ บังคับให้ส่วนภายในเมล็ดข้าวโพดที่เป็นแป้ง ขยายตัวและยื่นออกมา

นายวีโรต์ วิศวกรอากาศยานที่สถาบันเอโคล โพลีเทคนิค ในฝรั่งเศส กล่าวว่า พวกเราพบว่าอุณหภูมิวิกฤติของป๊อปคอร์นอยู่ที่ 180 องศาเซลเซียส ไม่ว่าขนาดหรือรูปร่างของเมล็ดจะเป็นเช่นไร

จากนั้น ทั้งสองหันไปให้ความสนใจกับลักษณะการกระโดดของป๊อปคอร์น ซึ่งสิ่งแรกที่โผล่ออกมาจากเปลือกปริแยกคือ โครงสร้างจากแป้งที่รูปร่างเหมือนแขนขา ซึ่งนักวิจัยเรียกว่า "ขา"

"ขา" ที่สัมผัสกับพื้นผิวและเริ่มบีบอัดภายใต้ความร้อน ทำให้ป๊อปคอร์นกระโดดลอยสูงตั้งแต่ไม่กี่ 1 มิลลิเมตรถึงเซนติเมตร และเพราะการเสียความดันอย่างกะทันหันจากการปล่อยไอน้ำ ทำให้โพรงภายในสั่นและส่งเสียง "ป๊อป" ออกมา ซึ่งนักวิจัยเปรียบว่าคล้ายกับการเปิดจุกขวดแชมเปญ

จากการแตกหักจนถึงกลายเป็นเกล็ดข้าวโพดฟูฟ่อง ใช้เวลาไม่ถึง 90 มิลลิวินาที หรือ 0.09 ของวินาที

นักวิจัยกล่าวด้วยว่า ป็อปคอร์น เป็นผลของการผสมผสานอย่างน่าสนใจของเทอร์โมไดนามิกส์ หรือวิทยาศาสตร์ความสัมพันธ์ระหว่างความร้อนกับพลังงานกล กับกลศาสตร์การแตกหัก มากกว่าเป็นเพียงการระเบิดของก๊าซที่กักไว้