Dossier – Pourquoi les grains de maïs explosent et font du pop-corn?

Dossier de Marco dans l’épisode #32.

  • Un grain de maïs est constitué:
    • d’une très petite quantité d’eau et d’huile au centre
    • couverte par une couche d’amidon
    • Le tout enfermé par une enveloppe extérieure jaune, plus dure, une sorte de coque rigide et imperméable qui entoure le grain.
  • L’amidon est formé de petits sacs serrés les uns contre les autres, qu’on appelle granules.
  • Lorsque l’on fait chauffer le grain de maïs:
    • L’eau concentrée au centre du grain de maïs pénètre dans les petits granules d’amidon.
    • Cette eau contenue alors dans les granules d’amidon, entre en ébullition et se transforme en vapeur.
    • Elle repousse l’amidon en périphérie.
    • Celui-ci, du fait de la température et de la pression, commence à cuire et devient visqueux, mou et malléable, permettant l’agglutination des granules entre eux.
    • Aux alentours de 180 °C, la pression de la vapeur d’eau devient trop forte (la vapeur d’eau occupe un plus grand volume que l’eau liquide), l’enveloppe extérieure est alors soumise à une forte pression (jusqu’à 9 atmosphères), et se brise subitemententraînant son explosion.
    • Visuellement le grain éclate.
    • La vapeur d’eau s’échappe rapidement projetant l’amidon dans différents sens, alors que l’enveloppe est « noyée » dans l’amidon.
    • Très rapidement, l’amidon se refroidit et redevient solide, avec cette fois la forme du pop-corn que l’on connaît bien.

    popcorn

  • Le grain a alors gagné près de 10 à 30 fois son volume initial.
  • Des études montrent que pour un éclatement optimal, le grain doit avoir une teneur en eau de l’ordre de 14 %.
  • Il existe une seule variété de maïs capable de produire du pop-corn : le maïs à éclater.
    • Il se trouve néanmoins sous deux formes différentes : Mushroom et Butterfly.
    • Il a des graines plus petites que le maïs commun mais celles-ci ont une enveloppe beaucoup plus solide et résistante, qui ne se fissure pas à tout bout de champ, mais qui explose radicalement quand les conditions de pression deviennent insoutenables.
    • Alors que pour le grain de maïs standard, cet effet d’imperméabilité de l’enveloppe ne se produit pas, l’enveloppe se déchire rapidemment, l’humidité et vapeur d’eau s’échappent alors plus facilement, et la graine fait “pffft” et non “pop”.

 

Grains d'amidon dans l'eau, à la température ambiante
Grains d’amidon dans l’eau, à la température ambiante
Grains d'amidon à plus haute température: ils ont gonflé
Grains d’amidon à plus haute température: ils ont gonflé
Grains d'amidon dans l'eeau bouillante: éclatement des ganules
Grains d’amidon dans l’eeau bouillante: éclatement des ganules

Sources:

http://fr.wikipedia.org/wiki/Pop-corn

http://www.machineapopcorn.com/comment-le-popcorn-eclate.htm

http://www.esraonline.com/index.php?pagination=view_article&id=348

http://philippe.boeuf.pagesperso-orange.fr/robert/physique/popcorn.htm

 

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