吃了這麼多年爆米花，你有真正好好看過它嗎？
這是它在慢鏡頭下綻放的瞬間，小小的身軀迸發出驚人的力量，宛如一位體操運動員優雅地做著空翻。
它為什麼會爆開？為什麼能變化成這樣的形態？它的力量又從何而來？
這就是獨屬於爆米花的秘密。
不是所有的玉米都能做成爆米花。
事實上，只有「爆裂型玉米」才可以。你經常吃的糯玉米、甜玉米都不行，因為它們的子粒形態與結構存在一定的差異。
爆裂型玉米的外殼比一般玉米更堅硬、防潮，並富有彈性，能在一定程度上承受
子
粒內部產生的壓力，而這
高壓就是它爆裂的關鍵。
玉米果皮內有一層密集的角質澱粉，其中含有適量的水。果皮和胚乳的緻密結構是
子
粒內部形成高壓的重要保證，適宜的含水量則是產生高壓水汽的物質基礎。
隨著溫度升高，
子
粒中的水率先開始汽化，使得粉質澱粉變成凝膠狀物質。
子粒
爆裂的臨界溫度約為 180°C｜來源：10。1098/rsif。2014。1247
在密閉空間下，膨脹的水汽不斷對外殼施加壓力，當壓力超過其所能承受的極限時，
子
粒釋放出水汽和澱粉凝膠，凝膠與空氣接觸後迅速凝固——隨著「砰」的一聲，它成為了一顆爆米花。
這爆破的聲音，來自水蒸氣的釋放。
爆破使得
子
粒內部壓力迅速降低，大量水蒸氣噴湧而出與空氣發生共振，發出如同香檳開瓶的聲響。
在第二階段爆裂時採集到聲音，並非跳躍反彈引起。爆裂聲持續約 50 毫秒｜來源：10。1098/rsif。2014。1247
當
子
粒相繼爆裂，你彷彿聽到了過年時的鞭炮聲，這裡面不僅有單個
子
粒爆裂的聲音，也伴隨它們的回聲，噼裡啪啦，好不熱鬧。
當「鞭炮聲」停止，你期待地開鍋，卻發現並不是所有
子
粒都變成了爆米花。為何總會有一些不懂事的玉米粒？
爆不開的原因可以分為內因和外因兩種。
其中內因為主要因素，即
子
粒本身的生長情況不佳，例如
含水量不夠，澱粉粉質不夠密集
等。外因則與
加熱溫度和壓力
等因素相關，例如，隨著容器內壓力升高，未爆開的
子
粒也會變多。
不同壓力水平
下子粒之間 ω （未爆粒/子粒總數
） 值的比較｜來源：POPPING UNDER PRESSURE ： THE PHYSICS OF POPCORN
這些因素中任何一項出現問題，都會影響玉米
子
粒的爆裂。如果是其內部結構欠佳，即使你把它們收集起來再爆一次，也未必爆的開。
瞭解了它是怎麼「爆」的，再來看看它是怎麼「跳」的。讓我們再次回到這個精彩的爆裂瞬間。
爆裂時產生的澱粉凝膠就像是玉米粒長出的「腿」，在觸碰到鍋底的一瞬間受到反作用力後離地而起，騰空翻轉。它宛如體操運動員完成的空翻，卻又不盡相同。
這是以每秒 2900 幀的速度記錄下的玉米
子
粒爆裂過程。從起跳到落地，它的旋轉角度達到了 495° ，遠超人類空翻的角度。
（a）爆米花跳躍過程快照 （b）鳳仙花種莢斷裂快照 （c）體操運動員空翻快照｜來源：10。1098/rsif。2014。1247
爆米花跳躍的能量，源於預熱過程中儲存的熱能和彈性勢能，當這些能量釋放到「腿部」變為動能，它就能一躍而起。
研究者認為，爆米花的運動過程一半像植物，一半像動物。起初的爆裂類似於鳳仙花種莢的「自我斷裂」機制，而後的騰空則更像人類利用肌肉完成的跳躍。
鳳仙花果皮內外側細胞存在差異，使得果皮記憶體有強大的張力。果實成熟後稍有風吹草動果皮就會開裂，張力釋放使得果皮裂片向內捲起，種子便被彈出。圖為鳳仙花種莢斷裂的瞬間
就這樣，高溫下的玉米
子
粒在爆裂、騰空過後，終於成為了噴香鬆軟的爆米花。
你仔細留意過爆米花的形狀嗎？
如果你仔細觀察那些「轉型」成功的爆米花，不難發現它們的形狀大致可以分為兩種——球形和蝶形。除了在超市買到的罐裝球形爆米花，蝶形似乎更為常見。如今電影院裡的爆米花也多是蝶形。
為什麼爆米花會有形狀的差別？這是因為玉米粒受熱部位導致的嗎？
實際上，
它們只是種類不同。
兩種形狀的爆米花，對應著專門的球形爆裂玉米和蝶形爆裂玉米，爆裂的形狀主要與
子
粒結構有關，與外界條件關係較弱。
蝶形和球形爆裂玉米品種示例｜來源：popcornpopper
如今，市面上的爆裂玉米品種多樣，除了常見的黃色、白色
子
粒，還有黑色、紅色、紫色和雜色品種，可以做出不同大小、形狀以及不同口感的爆米花。
兩種小型蝶形爆裂玉米品種示例｜來源：popcornpopper
形狀在一定程度上也會影響口味。比如，蝶形爆米花比較適合塗抹黃油、砂糖等常規調味料；球形爆米花則更適合塗抹像焦糖、巧克力這種糖漿類塗層。
儘管如此，每個爆米花的形狀依然各有千秋，就如雪花那般，分子的排列方式有無限種可能。每一個爆米花都有著不同的微觀結構。
爆米花澱粉內部的蓬鬆結構
這讓它們的外觀也獨具特色。
願你也能像它們一樣綻放自我。
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封面圖來源：
Hung Diesel， Pixabay
參考文獻：
［1］ 李玉玲， 姜鴻勳。 （2000）。 爆裂玉米的質量標準及膨爆機制。
河南農業大學農學院。
［2］ John Comerford。 （2014）。 Sweet corn。 Field corn。 Popcorn。 What’s the difference？
https：//www。bestfoodfacts。org/corn/
［3］ Emmanuel Virot and Alexandre Ponomarenko。 （2015）。 Popcorn： critical temperature， jump and sound。
École Polytechnique， Grenoble University。
［4］ Aleksandr Arkhipov， Carly Becker， et al。 （2005）。 POPPING UNDER PRESSURE ： THE PHYSICS OF POPCORN。