こんにちは、メンテナンスのwatanabeです。

みなさん、ポップコーン＝はじけるというイメージはあると思います。

ただ何故はじけるのかということまでは自分自身もまだ深くは知らなかったので、今回はじける理由についてご紹介させていただきます。

ポップコーンが弾ける理由について説明するには、まずポップコーンがどのようにして普通のトウモロコシから特別なスナックに変わるのか、その科学的な過程を理解する必要があります。

ポップコーンの粒内に含まれる水分が熱により、水蒸気に変わることで変化していきます。

トウモロコシの種類

ポップコーンは「爆裂種」という種類のトウモロコシから作られます。詳しくはこちら。

このトウモロコシは、他の種類と比べて硬い外皮と内部に水分を多く含む特性を持っています。外皮は非常に硬く、ガラスのような質感をしており、内部の水分が蒸気に変わったときにそれを閉じ込める役割があります。

なぜ普段口にしているスイートコーンではだめなのかという疑問もあるかと思いますが、

先ほどお話しした他の種類と比べて硬い外皮という違いが大きく関係していて、「爆裂種」以外のトウモロコシだと水蒸気ですぐに外皮がやぶれてしまい、十分に圧力がかからずはじけることができないようです。

人工的に同じ現象を起こして作るお菓子がポン菓子で、高温にし圧力をかけて爆発をおこします。その場合ですと爆裂種の豆以外でもいろいろな穀物で爆発が起こせるようです。

水分と加熱

ポップコーンの粒を加熱すると、内部の水分が熱を受けて徐々に蒸気圧を増していきます。通常、この蒸気圧は粒の外皮によって内部に閉じ込められますが、温度が上昇すると蒸気圧も増加し続け、粒の内部では圧力が急速に高まります。

圧力の上昇と爆発

ポップコーンの粒の内部温度が約180度セルシウスに達すると、内部の水分が約135 psi（ポンド毎平方インチ）の圧力に達し、これは大気圧の約9倍に相当します。この圧力は、ポップコーンの硬い外皮を破壊するほど強力です。外皮が突然破裂することで、内部の水蒸気が急速に膨張し、柔らかい澱粉が外に押し出されます。

澱粉の展開と冷却

外皮が破裂した瞬間、内部の澱粉が急激に膨張し、同時に急速冷却されます。この冷却過程で澱粉はすぐに固まり、ポップコーン特有のふわふわした皆さんおなじみの形になります。

この形状は、澱粉が展開することによって生まれる空洞と、外皮から解放された瞬間の急速な形状変化によるものです。

ポップコーンの多様な形状

ポップコーンが爆発する際の形状は、粒の中の澱粉の配置や外皮の破裂の仕方によって異なります。これがポップコーンが一つ一つ異なるユニークな形を持っている理由です。

一部は「バタフライ」と呼ばれる形状で、複数の翼があるように見え、他は「マッシュルーム」と呼ばれ、丸くて頑丈な形状をしています。

↑バタフライ

↑マッシュルーム

まとめ

ポップコーンがはじける様子は本当に魅力的で面白い現象ですよね。

その一瞬の変化には、自然の科学の奥深さと、

見た目の楽しさが詰まっています。

身近ではじける音とともにこの小さな爆発を見るのは、何とも言えず楽しいものです。

ポップコーンがはじける理由がわかると今後より一層楽しめるのではないかと思います。