Le pop-corn est ce que l’on obtient quand on chauffe très fortement les grains de certaines variétés de maïs : le grain de maïs, petit et rond, éclate subitement et prend beaucoup de volume. Comment ça se passe ?
Une histoire de polymères
Le grain de maïs est essentiellement constitué d’amidon : un polymère naturel du sucre, autrement dit un long enchaînement de molécules de glucose. Il contient également un peu d’eau. L’amidon et l’eau sont piégés dans le grain lui-même par la peau, appelé le péricarpe, du grain.
Lorsque l’on chauffe tout ça autour de 180 °C, on assiste à plusieurs phénomènes.
Pour commencer, l’amidon atteint sa température de transition vitreuse, celle où elle passe d’une structure cristaline (donc où les molécules sont ordonnée) à une structure vitreuse (désordonnée). En l’occurrence, l’amidon vitreux est gélatineux, presque liquide.
L’eau monte également en température. Sous pression atmosphérique, à 180 °C, l’eau se serait vaporisée, mais à cause de son confinement dans le grain, elle reste liquide. Incapable de se vaporiser, elle va monter en pression : on parle d’environ 9 fois la pression atmosphérique (9 bars), soit environ quatre fois la pression d’un pneu de voiture !
Soumis à un tel effort, le péricarpe finit par céder. À ce moment, l’eau et l’amidon gélatineux ne sont plus retenus : l’eau peut se détendre et revenir à la pression atmosphérique et se vaporiser, et elle fait cela directement dans l’amidon.
Il en résulte que l’amidon devient une sorte de mousse et prend 30 fois son volume initial. La mousse est une structure aérée constituée d’alvéoles pleines de gaz (de vapeur, en l’occurrence).
Qui plus est, tout comme la compression d’un fluide tend à l’échauffer, la détente tend à la refroidir. Même chose pour le changement d’état qu’est la vaporisation.
Lorsque le grain de maïs cède, l’eau se détend et se vaporise. Ceci produit un refroidissement brutal de la mousse obtenue, passant instantanément de 180 °C à environ 135 °C. Ceci a pour conséquence de recristalliser l’amidon : la mousse obtenue est alors figée et durcie : le pop-corn est prêt.
Enfin, comme l’éclatement d’un grain de maïs sous 9 bars de pression est assez violent, l’amidon commence à être éjecté du grain dès la formation des premières fissures : c’est cela qui forme les « ailes de papillon » d’un grain de pop-corn :
Un processus similaire du polystyrène expansé
L’amidon, ce polymère du glucose, qui s’expanse sous l’effet de la vapeur d’eau, n’est pas sans rappeler un autre produit que vous avez sûrement déjà vu : le polystyrène expansé.
Je dis bien « expansé » car le polystyrène ne l’est pas forcément : le plastique des pots de yaourt, par exemple, est du polystyrène non-expansé : il n’est pas sous forme de mousse.
Pour obtenir du polystyrène expansé, on utilise une émulsion de styrène (le monomère, le maillon de la chaîne du polystyrène) dans de l’eau. Quand on commence à polymériser le styrène pour former du polystyrène, on ajoute un fluide, du pentane typiquement : ce dernier va imprégner le polystyrène en train de se former.
Ici, on recrée en réalité les conditions d’un grain de maïs, à savoir un fluide (l’eau ou le pentane) imprégnant un polymère (l’amidon ou le polystyrène). Ensuite, il suffit de chauffer fortement avec de la vapeur et le polymère devient mousseux puis se fige.
Dans le cas du polystyrène expansé, ce dernier est généralement directement moulé pour lui donner la bonne forme.
Le polystyrène, comme le pop-corn est très léger et peu dense. Mais dans les deux cas, il suffit de les plonger dans un solvant pour le condenser rapidement : la structure de mousse s’effondre et tout l’air présent dans la mousse est relâchée.
C’est ce qui se passe quand on plonge un pop-corn dans de l’eau — ou bien du polystyrène expansé dans de l’acétone (ou de la super-glue).
Conclusion
Comme tout processus, le pop-corn se forme par une succession d’événements provoqués par un ensemble de conditions réunies.
En l’occurrence, le grain de maïs plein d’amidon doit également contenir un peu d’eau (14 % idéalement), être bien étanche (la variété « butterfly » convient pour ça) et l’ensemble doit être chauffé à environ 180 °C.
Ensuite, le grain éclate et l’eau qui s’évapore au milieu de l’amidon provoque l’expansion de ce dernier qui se fige enfin formant une mousse volumineuse, mais très légère.
Ce processus est identique à celui qui permet la création du polystyrène expansé. Par ailleurs, les composés d’amidon expansé (pop-corn) sont utilisés pour remplacer le polystyrène dans certains cas, comme celui d’absorbeur de chocs dans les colis par exemple. Enfin, ça c’était avant que l’on s’aperçoive que le rembourrage de colis à base de pop-corn attirait les rats et autres rongeurs…
Liens et références
Liens :
- Le pop-corn, c’est emballant | Pour la Science
- Pourquoi le POPCORN explose ? − YouTube (par Jamy)
- From Seed to Snack – Popcorn.org
Comme j’ai dit, le maïs qui pousse dans un champ n’est probablement pas du maïs à pop-corn : son péricarpe (sa peau) ne retient pas la pression de l’eau au moment de chauffer et ne permet pas de former cette mousse ni le « pop ».
Il faut du maïs spécial, comme celui-ci ou celui-là (liens Amazon).
Inutile d’en acheter quinze paquets : une fois transformé en pop-corn, le gain de volume est d’un facteur 30 environ, ce qui en fait un snack particulièrement économique. Une casserole avec deux cuillères d’huile de cuisson haute température (tournesol par exemple, mais pas olive) et une seule poignée de grains de maïs, un petit fond donc, suffiront pour remplir la casserole de pop-corn à la fin ! Il ne restera alors plus qu’à sucrer, ou saler, et à déguster !
