Каждое зёрнышко попкорна — крошечная скороварка

Высыпьте горсть зёрен попкорна на горячую сковороду — и какое-то время ничего не происходит. Потом подпрыгивает одно, потом три, а потом вся сковорода взрывается грохочущей белой бурей. Каждое из этих маленьких твёрдых семечек вывернулось наизнанку и стало хрустящим облачком. Причина в том, что каждое зёрнышко — это крошечная герметичная скороварка, а сковорода просто ждёт, когда давление победит.

Внутри каждого зерна — мягкий крахмал с небольшим количеством воды. Попкорн сушат до тех пор, пока вода не составит около 14 процентов зерна, — это и есть золотая середина. Вокруг крахмала находится перикарп — твёрдая блестящая внешняя оболочка зерна. У попкорна она необычайно прочная и почти не пропускает воду, и в этом весь фокус.

Когда зерно нагревается, вода внутри превращается в пар. Обычно пар бы просочился наружу, но прочный перикарп удерживает его. Давление растёт и может достичь примерно 9,2 атмосферы, прежде чем оболочка сдастся. Тем временем горячий пар размягчает крахмал в густую желеобразную массу. Когда перикарп наконец лопается, эта масса вырывается наружу, вспухает и, остывая, застывает знакомой белой пеной. Лопнувшее зерно становится в 40–50 раз больше, чем было.

У всего этого есть удивительно точный момент. В 2015 году двое физиков опубликовали в журнале Journal of the Royal Society Interface исследование, в котором нагревали зёрна, снимали их на видео и одновременно записывали звук. Они выяснили, что почти все зёрна лопаются, когда нагреваются примерно до 180 градусов Цельсия, — при этой температуре давление внутри побеждает прочность оболочки.

Их съёмка принесла ещё два сюрприза. Прыжок — это не маленький реактивный выброс пара. Когда зерно лопается, из него выстреливает «ножка» из крахмала, упирается в сковороду и подбрасывает зерно в воздух, иногда почти в полный кувырок. А сам хлопок вовсе не звук треснувшей оболочки. Сопоставив звук с видео, учёные показали, что он возникает из-за выхода водяного пара, от которого зерно на мгновение звенит, как крошечная бутылка, если подуть над горлышком, — через несколько тысячных долей секунды после трещины.

Это объясняет и то, почему сладкая кукуруза, которую едят в початках, не лопается. Её оболочка недостаточно прочна, чтобы удержать пар, поэтому давление просто уходит, а зерно подгорает. А твёрдые нераскрывшиеся зёрна на дне миски обычно содержали слишком мало воды, так что им не хватило давления, чтобы лопнуть.

Так что в следующий раз, когда сковорода начнёт потрескивать, прислушайтесь. Каждый хлопок — это небольшой выброс пара из семечка, которое больше не могло его удерживать, а за ним — крахмальный акробат, прыгающий на свободу. Немногие закуски приходят со своим собственным физическим экспериментом, и ещё меньше — с аплодисментами.