Beim Erhitzen steigt im Popcornkorn der Druck des Wasserdampfs. Irgendwann reißt die feste Hülle. Dampf dehnt sich rasch aus und bläht die weiche Stärke auf. Beim Abkühlen wird daraus die lockere Flocke.
Ein goldenes Korn und ein weißes Stück Popcorn sehen kaum wie dieselbe Sache aus. Woher kommt all das Weiße? Dazu schauen wir gedanklich ins Korn. Für unsere eigene Beobachtung nehmen wir nur fertiges, vollständig abgekühltes Popcorn.
Ein Korn mit Vorrat
Ein Popcornkorn ist ein Samen. Unter seiner festen äußeren Hülle liegt viel Stärke. Sie gehört zum Nahrungsvorrat des Samens. Auch Wasser ist im Inneren verteilt, obwohl sich das Korn von außen trocken anfühlt.
Die Zeichnung vergrößert diesen Aufbau stark. Blaue Zeichen stehen dort für Feuchtigkeit. Im echten Korn liegt keine große blaue Wasserblase in der Mitte.
Die Hülle hält den Druck zurück
Wird das Korn heiß, nimmt der Druck des Wasserdampfs im Inneren zu. Die feste Hülle hält ihn zunächst aus. Der Druck belastet die Hülle, bis sie schließlich aufreißt. Unmittelbar davor ist noch ein großer Teil des Wassers flüssig.
Wasser muss also nicht bei jeder Umgebung schon bei 100 Grad Celsius vollständig zu Dampf werden. Sein Siedeverhalten hängt vom Druck ab. In einer veröffentlichten Untersuchung poppten die meisten Körner bei ungefähr 180 Grad Celsius. Das ist eine Erklärung aus der Forschung und keine Temperaturvorgabe für unsere Beobachtung.
Aus Stärke wird ein poröses Gerüst
Beim Aufreißen fällt der Druck im Inneren schnell ab. Wasserdampf dehnt sich aus, und weiteres heißes Wasser kann verdampfen. Die durch Wärme und Feuchtigkeit weich gewordene Stärke wird dabei aufgebläht.
Beim Abkühlen wird das Stärkegerüst fest. Viele Hohlräume machen die Flocke locker. Das helle Material kommt aus dem Korn: Es ist vor allem aufgeblähte Stärke. Größer werden heißt hier nicht, dass plötzlich zusätzliche Stärke entstanden ist.
Jede Flocke sieht etwas anders aus
Manche Popcornstücke sind eher rund, andere haben viele unregelmäßige Ausläufer. Kleine braune Reste der Hülle sind oft noch zu sehen. Für große Flocken verwendet man besonderen Popcornmais; gewöhnlicher Mais liefert nicht einfach dasselbe Ergebnis.
Und das hörbare Pop? Die Forscher Virot und Ponomarenko verglichen Zeitlupenaufnahmen mit Ton. Ihre Ergebnisse sprechen dafür, dass der rasche Austritt von Wasserdampf den Laut auslöst. Hüllenriss und Geräusch sind also nicht einfach derselbe Vorgang.
Korn und Flocke genau ansehen
- Lass einen Erwachsenen drei ungepoppte Popcornkörner und drei bereits fertige, vollständig abgekühlte Popcornstücke auf ein sauberes Tablett legen. Für diese Beobachtung wird nichts erhitzt. Zeichne zwei Spalten auf Papier: Korn und Flocke.
- Schau die sechs Stücke an, bei Bedarf mit einer Handlupe. Beschreibe Farbe und Umriss. Findest du an einer Flocke einen braunen Hüllenrest oder sichtbare Vertiefungen? Zeichne ein Korn und eine Flocke. Schneide oder zerdrücke sie nicht.
- Lege die Stücke jeder Gruppe locker nebeneinander und vergleiche den Platz, den sie brauchen. Notiere Unterschiede und auch, was du nicht erkennen kannst. Die Stücke sind keine zugeordneten Vorher-nachher-Paare. Mit diesem Vergleich misst du weder Druck noch Wassergehalt oder ein genaues Volumenverhältnis. Der Erwachsene räumt anschließend alles weg.
Nur mit einem Erwachsenen beobachten. Kerne und Popcorn bleiben auf dem Tablett und kommen nicht in Mund, Nase oder Ohren. Von kleinen Kindern und Tieren fernhalten. Berücksichtigt bekannte Lebensmittelallergien. Keine Hitze, keine Kochgeräte und keine scharfen Werkzeuge verwenden.
Zum Mitnehmen
Im Korn wirken Wasser, Stärke und eine feste Hülle zusammen. Hitze erhöht den Dampfdruck, die Hülle reißt, und die Stärke schäumt auf. Nach dem Abkühlen bleibt eine poröse Flocke.
Was macht die Popcornflocke beim Aufpoppen so groß?
Quellen & Weiterlesen
American Chemical Society · The Secret Science of Popcorn ↗Science World · Exploding Kernels ↗OpenStax · Chemistry 2e: Phase Transitions ↗Virot & Ponomarenko · Popcorn: critical temperature, jump and sound (2015, PDF) ↗Unsere Texte erklären die Grundidee in eigenen Worten. Bilder und Modelle vereinfachen die Wirklichkeit; sie sind nicht maßstabsgetreu.
