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4 Qualite et conservation aliments by 3SN74Wr

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									Chap. 4
                                 Qualité et conservation des aliments


I- Oxydation des aliments
           1- Effets de la lumière et de la température
Sur chaque assiette, disposer une tranche de banane, d'orange, de pomme, de citron. Laissons les, pendant une
demi-journée dans une situation expérimentale décrite ci-dessous , puis relever l'aspect de chaque tranche.
                                      Assiette 1            Assiette 2              Assiette 3
    Condition                      A l'air libre et à   A l'air libre et à la Au réfrigérateur, à
  expérimentale                       l'obscurité             lumière               l'obscurité
Aspect de chaque Banane
     tranche         Pomme
                      Citron
Conclusion :



           2- Effets de l’oxygène
Sur chaque assiette, disposer une tranche de banane, d'orange, de pomme, de citron. Laissons les, pendant une
demi-journée dans une situation expérimentale décrite ci-dessous, puis relever l'aspect de chaque tranche.
                                                         Assiette 1       Assiette 2
     Condition expérimentale
                                                        jus de citron      vinaigre.
                                         Banane
     Aspect de chaque tranche            Pomme
                                         Citron
Conclusion :



              3- Protection contre l’oxydation
Pour ralentir l'oxydation, plusieurs procédés (pouvant être cumulés) sont possibles
                        a) procédés physiques
         Utilisation d'emballages opaques
         Conservation sous vide;
         Maintien à une température basse ou très basse
                        b) procédés chimiques
         Utilisation d'un agent antioxygène.
Recherche d'agents antioxydants (antioxygènes) dans les aliments manufacturés : les élèves apporteront des
emballages de produits alimentaires. Suivant la législation européenne, les antioxygènes doivent être indiqués
sur l'étiquette (comme tous les autres ingrédients), leur code est sous la forme E 3 - - ou le nom peut être
indiqué directement.




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  Aliment manufacturé                                      Antioxygène utilisé




  Remarque :

          Utilisation de conservateurs
  Ce sont des additifs alimentaires dont les codes commencent par E2..
  Ils retardent ou empêchent les modifications microbiologiques indésirables
  Ils peuvent être d’origine minérale (chlorure de sodium (sel), nitrates et nitrites de sodium et de potassium), ou
  organiques (acides gras saturés, acide sorbique, acide benzoïque)
  On utilise aussi parfois des antibiotiques (E7…) pour lutter contre la prolifération des bactéries.


  II- Conservation des aliments
             1- Les changements d'état de la matière
  La matière peut se trouver sous trois états physiques.




Solide                                    Liquide                                       Gaz




  Comment doit évoluer la température d'un corps pur (l’eau par exemple) pour qu'il puisse subir les
  changements d'état représentés par les flèches rouges ? Même question pour les flèches vertes.



  Comment traduire ces variations de température en terme de chaleurs échangées




  Ce qu'il faut également retenir:

                                                                                                       Page 2 sur 9
●

●


            2. La conservation par le froid
                    a) Réalisation d'un mélange réfrigérant
Expérience : Préparer deux béchers contenant chacun 150 mL d'eau, des glaçons (beaucoup !), un agitateur et
un thermomètre. Mélanger et attendre quelques instants que l'équilibre thermique s'établisse, observer, mesurer
la température.



Observations:

Quelle sera la température dans les deux béchers ?



Expérience : Ajouter 20 g de sel dans l'un des deux béchers. Mélanger et attendre que l'équilibre thermique
s'établisse, observer, mesurer la température.



Observations :


Mesures :


Conclusion:



                       b) La conservation des aliments
Activité documentaire:
La réfrigération assure la conservation des aliments. Les produits périssables doivent être conservés entre 0 °C
et environ 8 °C. Ces températures doivent être respectées tout au long de la vie du produit, de sa fabrication à sa
consommation : c'est ce qu'on appelle la chaîne du froid. Cette chaîne doit être respectée par tous les acteurs des
différentes filières alimentaires : unités de production, transport en camions frigorifiques, stockage, rayons
réfrigérés des magasins et consommateur. Celui-ci doit donc appliquer certaines règles qui bien souvent font
appel au bon sens.
• programmer ses courses dans le magasin en choisissant les produits frais en dernier,
• utiliser un sac isotherme,
• ne pas laisser les courses en attente dans le coffre de la voiture,
• placer rapidement les achats dans son réfrigérateur.



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Dans un réfrigérateur la température est rarement uniforme : la zone la plus froide est selon le modèle située
soit en bas, soit en haut. Il faut donc consulter sur les emballages la température à laquelle les denrées
réfrigérées doivent être conservées et ranger les produits à la bonne place.
Le froid ralentit la prolifération des bactéries et des microbes responsables de la dégradation des aliments, mais
il ne les tue pas. La conservation des aliments dans un réfrigérateur est donc limitée dans le temps et la
température doit être adaptée à l'aliment
0 °C à 2 °C pour la viande,
2 °C à 6 °C pour les laitages et les oeufs,
4 °C à 6 °C pour les fruits et les légumes.
Pour une conservation à long terme, il faut faire appel à des températures beaucoup plus basses et à des
procédés tels que la congélation ou la surgélation.
La congélation consiste à abaisser puis à maintenir la température au coeur des aliments à - 18 °C. A
température, environ 86 % de l'eau contenue dans l'aliment a pris en glace et dans ces conditions la prolifération
des microbes est stoppée, mais ils ne sont toujours pas détruits. La surgélation n'est autre qu'une congélation
très rapide, on l'obtient par un refroidissement brusque pouvant aller jusqu'à - 40 °C puis par le maintien d'une
température au coeur des aliments de -18°C. Ces deux procédés, utilisant des matières premières en parfait état
de fraîcheur, ont l'avantage de respecter les qualités organoleptiques et nutritionnelles des produits. Mais il faut
savoir que l'activité microbienne redémarre immédiatement dès que l'aliment sort du congélateur et retrouve
une température positive.

            Questions
1) Qu'est-ce qu'un sac isotherme ?


2) Pourquoi est-ce que la réfrigération est un procédé de conservation à court terme ?


3) Que sont les qualités organoleptiques d'un aliment ?


4) Pourquoi conseille-t-on de décongeler un aliment au réfrigérateur et de ne jamais le recongeler ?


5) Pourquoi peut-on dire que le froid n'est pas un moyen de stérilisation ?



            3. Vaporisation et cuisine
                    a) Evaporation : Mise en évidence du caractère cryogénique d'une évaporation
Expérience : Entourer le réservoir d'un thermomètre de coton et le fixer à l'aide d'un élastique par exemple.
Relever la température. Sous une hotte, tremper le coton dans de l'éther et suspendre le thermomètre
verticalement, observer l'évolution de la température.
Observations :

Interprétation :




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Conclusion :



Application : Le rafraîchissement des boissons
Dans la rubrique trucs et astuces d'un magazine
« Pour maintenir sa boisson au frais par une chaude journée d'été : l'envelopper de papier journal mouillé. »
Justifier cette méthode :


                    b) Ebullition : Influence de la pression sur la température d'ébullition
Expérience (professeur) : Placer de l'eau chaude dans une fiole à vide bouchée. Relier à une trompe à eau.
Observer.
Observations :


Interprétation :


Qu'appelle-t-on pression atmosphérique normale ?


Quelle est la température d'ébullition de l'eau à pression atmosphérique normale ?


Quel est le rôle de la trompe à eau ?


Que pensez-vous de la température d'ébullition de l'eau de la fiole (donc à basse pression) ?


Conclusion :



Une application : La cocotte-minute
La cuisson de pommes de terre en robe des champs, qui prendrait environ 40 minutes dans une marmite
normale, ne prend que 12 minutes dans une cocotte-minute.
Justifier.



                     c) La lyophilisation : une technique de conservation des aliments
Activité documentaire (à faire à la maison) :
La lyophilisation est une technique de conservation consistant en une déshydratation des aliments par le froid.
Cette technique a été inventée par les Français A. d'Arsonval et F. Bordas en 1906. Le but de l'opération est
d'enrayer le développement des microbes en retirant l'eau qui favorise leur prolifération et ainsi obtenir des


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produits stables à température ambiante. La lyophilisation est basée sur le principe physique de sublimation,
elle se déroule en quatre étapes
● congeler les aliments à - 40 °C pour que 90 % de l'eau qu'ils contiennent soit sous forme de glace,
● sublimer la glace directement en vapeur d'eau par un brusque réchauffement, sous un vide partiel,
● récupérer la vapeur d'eau,
● sécher les aliments à froid pour éliminer l'eau résiduelle.
La lyophilisation est un procédé de conservation qui présente de nombreux avantages. Elle permet de conserver
une grande partie des qualités organoleptiques des aliments, le goût reste par exemple très proche de celui des
produits frais. Elle maintient aussi la qualité nutritionnelle des aliments : pour les protéines les pertes sont
inférieures à 5 % et pour la vitamine C elles sont de l'ordre de 10 %. De par la perte d'eau qu'ils subissent, les
aliments sont jusqu'à 10 fois plus léger après lyophilisation qu'avant, ce qui facilite grandement leur transport,
et ils ne nécessitent pas de réfrigération pour leur conservation. La plupart des aliments lyophilisés se
réhydratent très rapidement grâce à leur texture poreuse. En effet, la lyophilisation n'entraîne pas de diminution
de volume appréciable, l'eau peut donc reprendre sa place facilement dans la structure moléculaire de l'aliment.
La lyophilisation a tout de même quelques inconvénients. Les produits obtenus ont perdu leur couleur, ils sont
très friables et très sensibles à l'oxydation, sans parler de leur coût élevé.

           Questions :
1) Donner des exemples d'aliments lyophilisés.


2) Enoncer les raisons qui peuvent conduire à l'utilisation d'aliments lyophilisés. Citer des exemples
d'utilisateurs.


3) A quel changement d'état correspond la sublimation?


4) Qu 'est- ce qu'un vide partiel ?


5) A quel changement d'état correspond le séchage des aliments ?


III- Les émulsions
            1. Le secret de la mayonnaise
Ingrédients: 1 jaune d'oeuf, 1 cuillère à café de moutarde, 1/4de litre d'huile, 1 cuillère à café de jus de citron ou
de vinaigre, sel, poivre
Mettre dans un bol le jaune d'oeuf, saler, poivrer et bien mélanger au fouet. Ajouter le jus de citron, mêler.
Incorporer l'huile, en un mince filet, en fouettant énergiquement.
       Parmi tous les ingrédients, quels sont ceux qui sont indispensables à la préparation de la mayonnaise ?




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           2. Quelle est la composition d'un œuf ?
Expérience : Casser un oeuf et séparer le blanc du jaune. Réaliser sur chaque partie de l'oeuf le test au sulfate de
cuivre anhydre
Observations :


Conclusion :



             3. Que donne le mélange huile eau ?
Puisque l'eau est le constituant essentiel du jaune d'oeuf, on pourrait penser que cette eau associée à l'huile est à
la base de la mayonnaise. Qu'en est-il ?
Expérience n°1: Verser de l'huile et de l'eau dans un bol. Observer.
Observations :



Conclusion :


Expérience n°2: Mixer l'huile et l'eau.


Observations :


Conclusion :

            4. Pourquoi est-ce que l'huile et l'eau ne sont pas miscibles ?
                    a) Quelle est la structure de la molécule d'eau ?
Quelle est la composition atomique de la molécule d'eau ?

Comment s'enchaînent les atomes de la molécule d'eau ?


Quelle est la forme géométrique de la molécule d'eau ?


Quelle est la charge électrique globale de la molécule d'eau ?


Que peut-il se produire entre l'atome d'oxygène d'une molécule d'eau et l'un des atomes d'hydrogène d'une
autre molécule d'eau ?




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Pourquoi un produit dont les molécules constituantes peuvent former des liaisons hydrogène avec les molécules
d'eau est-il miscible dans l'eau ?



                       b) Quelle est la structure de la molécule d'huile ?
L'huile est un corps gras ou lipide. Sa molécule fait partie de la famille des triglycérides. C'est une molécule
essentiellement constituée d'atomes de carbone et d'hydrogène, de formule brute C19H34O6 et qui a la forme d'un
peigne à trois dents :
          CH2 O C CH2 CH2 CH2 CH2 CH3

              O
         CH O C CH2 CH2 CH2 CH3

               O
         CH2 O C CH2 CH2 CH2 CH3

                    O
Au vu de la structure de cette molécule, expliquer pourquoi l'huile et l'eau ne sont pas miscibles ?



Il est maintenant évident que l'huile et l'eau contenue dans le jaune d'oeuf ne sont pas les seuls constituants de
base de la mayonnaise. Il faut donc s'intéresser aux protéines et aux lipides contenus dans ce jaune d'œuf.
Si les protéines intervenaient, l'expérience voudrait que l'on utilise également le blanc d'oeuf puisqu'il en
contient 87,5%
Il est donc quasiment certain que le constituant manquant de la mayonnaise est un des lipides contenu dans le
jaune d'oeuf

            5. Un lipide du jaune d'œuf: la lécithine
                      a) Quelle est la structure de la lécithine ?
La lécithine est un lipide que l'on représenter schématiquement de la manière suivante :


                                            b) Quels sont les comportements d'un composé tensioactif vis-à-vis
                                            de l'eau ?
Que se passe-t-il à l'échelle microscopique lorsqu'un composé tensioactif arrive au contact de l'eau




Que se passe-t-il si la concentration dans l'eau du composé tensioactif est grande ?




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             6. Que se passe-t-il lors de la réalisation d'une mayonnaise ?
Lorsqu'on mélange l'huile et le jaune d'oeuf ; on mélange en fait de l'huile, de l'eau et des lécithines grâce
auxquelles on obtient la mayonnaise. Lorsqu'on fouette le mélange, les molécules tensioactives enrobent des
gouttelettes d'huile et se « fixent » à elles par contact de leur partie hydrophobe. Il se forme des micelles. Ces
micelles, portant toutes la même charge électrique, se repoussent par interaction électrostatique et se dispersent
dans l'eau. Dispersées dans l'eau et grâce à leur surface hydrophile, les micelles forment des liaisons hydrogène
avec les molécules d'eau, ceci évite leur coalescence (formation par contact de micelles plus grosses), ce qui
assure la stabilité de la mayonnaise.




            7. Quels paramètres influencent la réussite de la mayonnaise ?
                     a) Influence de la vitesse de mixage

Expérience : Placer dans un bol un jaune d'oeuf Ajouter, en un mince filet, 50 mL d'huile en battant avec une
fourchette. Recommencer en battant à l'aide d'un batteur électrique. Observer.
Observations :

Interprétation :



Conclusion :


                       b) Influence de la température
Expérience: Placer dans un bol un jaune d'œuf. Ajouter, en un mince filet, 50 mL d'huile froide en battant à
l'aide d'un batteur électrique. Observer.
Observation :

Interprétation :




Conclusion :




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