Scienze

La fisica dei popcorn

Quando scoppia, come salta e perché fa "pop": uno studio francese ci spiega tutto quello che c'è da sapere sulla scienza dei popcorn.

La prossima volta che li sgranocchierete davanti a un film, saprete molto meglio quel che starete facendo. Un originale studio pubblicato mercoledì 11 febbraio sul Journal of the Royal Society Interface ha fatto luce sulla fisica dei chicchi di mais che esplodono in padella, i popcorn, spiegando, tra le varie cose, il motivo per cui saltano e perché fanno quel suono caratteristico che tanto ci piace – il "pop" appunto.

Gli autori della ricerca sono due ingegneri francesi, Emmanuel Virot e Alexandre Ponomarenko. Per risolvere il curioso enigma biomeccanico hanno usato una videocamera ad alta velocità per riprese slow motion, capace di registrare a 2900 frame al secondo, combinando poi le osservazioni empiriche con una serie di analisi termodinamiche e calcoli complicatissimi. Hanno così dato la prova scientifica di un meccanismo già in parte noto.

Cibo e disegni. Guarda altre foto simili © Javier Pérez/Caters/IPA

LO SCOPPIO. I noccioli di popcorn sono composti per il 14% di acqua. A 100° C il liquido evapora, innescando un effetto "pentola a pressione": l'involucro del chicco di mais inizia a creparsi, fino a cedere del tutto quando si raggiunge il punto di rottura. Solo allora, l'amido contenuto all'interno si gonfia, dando vita al caratteristico fiocco bianco e spugnoso. Dopo svariate prove gli scienziati hanno individuato la soglia critica: quando la temperatura tocca i 180° C la percentuale di chicchi esplosi è del 96%, mentre a 170° C si scende al 34%.

SALTO ACROBATICO. Finora si pensava che il chicco schizzasse in aria semplicemente a causa della scarica di vapore acqueo represso. Le immagini super rallentate raccontano però una storia diversa: quando il cuore di amido scoppia, si genera una specie di "gamba", che grazie all'energia accumulata durante la fase di riscaldamento funge da molla, sparando il popcorn come un proiettile. Gli scienziati hanno spiegato che il meccanismo ricorda il gesto di un acrobata, che fa forza sui propri arti inferiori per compiere un salto mortale.

COME UNA BOTTIGLIA DI CHAMPAGNE. Grazie a dei microfoni, Virot e Ponomarenko hanno scoperto le ragioni e il momento esatto in cui si sente il "pop". Quando avviene la deflagrazione, il gas schizza fuori come un razzo, determinando una caduta di pressione all'interno del chicco. Questo fenomeno trasforma il popcorn in un risuonatore acustico, generando il suono a noi tanto caro, con un principio simile a quello che entra in campo quando si stappa una bottiglia di champagne.

MAIS DA SCOPPIO. Alla produzione di popcorn è destinata

solo una particolare varietà di mais, nota come “mais da scoppio” (Zea mays variante everta), il cui pericarpo, cioè l’involucro esterno, è più impermeabile all’umidità ed è più spesso e resistente rispetto a quello del comune mais e di altri cereali.

Il mais da popcorn è l’unico cereale ad avere un pericarpo in grado di resistere all’incremento della pressione interna senza lasciar passare l’umidità.

Un po’ di storia. Il mais è originario dell’America, e i popcorn più antichi, risalenti a mille anni fa, sono stati trovati in Perù e nello Utah (Stati Uniti). Furono quindi gli abitanti del nuovo continente (indiani, inca, maya) a “inventarlo”.

12 febbraio 2015 Davide Decaroli
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