옥수수 알갱이에 열을 가할 때 내부 수분의 증기압이 급격히 상승하며 밀폐된 껍질 내부의 압력을 견디지 못하고 폭발하듯 터져 팝콘이 되는 화학적 과정은 어떻게 되나요?

Question

옥수수 알갱이에 열을 가할 때 내부 수분의 증기압이 급격히 상승하며 밀폐된 껍질 내부의 압력을 견디지 못하고 폭발하듯 터져 팝콘이 되는 화학적 과정은 어떻게 되나요?

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안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

옥수수 알갱이가 팝콘으로 변하는 과정은 단단한 껍질 내부의 밀폐 구조, 수분의 수증기 변환 및 압력 상승, 전분의 호화, 그리고 순간적인 감압에 의한 폭발적 팽창에 의한 반응입니다. 팝콘용 옥수수는 단단하고 밀폐된 외피 속에 약 14%의 수분을 품고 있어 옥수수에 열을 가하면 내부 수분이 수증기로 변하지만, 밀폐된 껍질 때문에 밖으로 빠져나가지 못하고 고온·고압의 과열 상태가 됩니다. 이 과정에서 단단했던 배유 속 전분 입자들이 고온의 수증기에 의해 녹아내리며 점성이 높은 젤리 상태, 즉 호화로 변합니다.

내부 온도와 압력이 상승하면 외피가 한계를 견디지 못하고 폭발하듯 찢어지고, 내부 압력이 대기압으로 급격히 떨어지며 과열 상태의 수증기가 순간적으로 팽창합니다. 이때 젤리 상태의 전분이 수증기와 함께 밖으로 끌려 나와 미세한 기포를 머금은 거품 형태로 부풀어 오르고, 수증기가 빠져나가며 온도가 떨어짐과 동시에 순식간에 식어 단단하게 고화됩니다. 이로 인해 특유의 바삭하고 하얀 스펀지 구조의 팝콘이 완성됩니다.