TP de Physique 1 - Enseignement des Sciences Physiques

1°ES/L_Thème 1_NOURRIR L’HUMANITE
Correction :
TP 3_Conservation des aliments
CONSERVATION DES ALIMENTS
I. Oxydation des aliments.
I.1
Le développement de ces derniers conduit alors :
- à l’altération de l’aliment : modification du goût, de la couleur, de l’odeur.
- à un risque d’intoxication alimentaires pour l’individu qui les ingère.
I.2
Les aliments peuvent aussi subir une oxydation au contact du dioxygène de l’air.
Mécanisme :
Il s’agit d’une réaction chimique car il y a modification des molécules.
Schéma :
Rq :
* On peut observer cette dégradation :
- visuellement car l’aliment subit alors un brunissement ;
- au niveau des qualités organoleptiques qui sont modifiées.
I.3
L’oxydation d’un aliment est beaucoup plus rapide :
- en présence de lumière (la lumière favorise la formation de radicaux libres sur l’aliment conduisant à son
altération),
- si la température augmente (l’agitation des molécules fait qu’elles deviennent encore plus réactives
notamment pour former les radicaux libres).
Document 1c :
Mise en évidence expérimentale
 Prendre une pomme, l’éplucher et la couper en tranche.
 Sur différentes tranches, faire les traitements suivants et attendre quelques minutes :
a- témoin : on laisse la tranche à l’air libre.
b- à l’abri de la lumière : emballage opaque.
c- à l’abri de la chaleur : au réfrigérateur.
d- à l’abri du dioxygène de l’air : emballage hermétique.

On note que les tranches mises à l’abri de la lumière, de la chaleur ou du dioxygène sont moins brunies que la
tranche témoin ce qui confirme que la lumière, la chaleur et le dioxygène de l’air accélère l’oxydation des aliments.
II. Méthodes de conservation des aliments.
Pour prolonger la conservation des aliments, c’est-à-dire allonger la DLC (date limite de consommation), il faut :
- soit limiter la réaction d’oxydation,
- soit limiter le développement des micro-organismes.
On note que, selon le brunissement de l’aliment, la banane et le beurre sont plus oxydés que le citron et les grains de riz.
Interprétation :
On peut supposer que le riz s’oxyde moins vite car il est dépourvu d’eau, ce qui limite sa dégradation.
Pour le citron, on peut supposer qu’il possède intrinsèquement une molécule limitant la réaction d’oxydation.
Application en cuisine :
Pour limiter le brunissement d’aliments en cuisine, c’est-à-dire leur oxydation, on peut ajouter du citron dessus.
M.Meyniel
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TP 3_Conservation des aliments
1. Recenser les différents modes de conservation cités dans le texte et les classer sur une frise chronologique.
qq siècles
av. JC
1790
1850
1865
1906
Glace
Séchage / Fumage
Salage
Stérilisation par
chauffage puis mise en
conserve = appertisation
Réfrigération
(θ ≈ 4-6 °C)
Stérilisation par
pasteurisation
(θ < 100 °C)
Lyophilisation
1951
1960
1980
Stérilisation par Congélation
stérilisation
(θ ≈ - 18 °C)
(θ > 100 °C)
Procédés physiques
Irradiation
Procédés
chimiques
(modification de
molécules)
2. La stérilisation peut se faire par chauffage mais si ce chauffage est trop important, il y a un risque de dénaturation
des protéines et donc de l’aliment.
3. a. Le froid permet de baisser la température de l’eau voire de la congeler mais ne permet pas de tuer les
microorganismes. Il ne s’agit donc pas d’un moyen de stérilisation.
b. Dans la réfrigération, l’eau reste liquide car la température est supérieure à 0 °C tandis que dans la congélation,
l’eau devient solide car la température est inférieure à 0 °C.
c. En rendant l’eau solide, le développement des micro-organismes est encore plus limité que dans l’eau froide.
4. a. Les produits en poudre qu’il faut réhydrater sont lyophilisés : le café, la soupe, le chocolat en poudre, le lait …
b. Ces aliments sont alors légers et prennent peu de place. Economiquement, il y a gain de volume et de masse.
c. Au cours du procédé de lyophilisation :
- l’eau passe de l’état liquide à solide, elle subit une solidification,
- puis l’eau passe de l’état solide à l’état gazeux, elle subit une sublimation.
d. La lyophilisation permet d’enlever la majorité de l’eau d’un aliment. Sans eau, les microorganismes ne peuvent
se développer ainsi la conservation des aliments est allongée.
II.1
Les procédés physiques
L’oxydation des aliments est ralentie :
- en abaissant la température : emballage au frais ou au froid.
- en interdisant la lumière : emballage opaque.
- en utilisant une atmosphère pauvre en dioxygène : emballage sous vide ou sous atmosphère
modifiée (diazote N2 ou dioxyde carbone CO2).
Ex : Viandes sous film plastique
Le développement des micro-organismes est ralenti par :
- la chaleur qui tue ou inhibe les micro-organismes (en dénaturant leurs protéines).
Ex :
-
le froid qui ralentit le développement des micro-organismes.
Ex :
-
la pasteurisation (θ < 100°C), la stérilisation (θ > 100°C)
la réfrigération (0 - 6°C), la congélation (- 18°C), la surgélation (- 40°C)
par déshydratation puisque, sans eau, les micro-organismes ne peuvent plus se développer.
Ex :
la lyophilisation (refroidissement brutal de l’aliment puis chauffage à basse pression) conduit à
l’élimination d’environ 90 % de l’eau contenu dans un aliment. De plus, il y a un net gain de volume et de masse =>
gain économique pour le transport.
le salage.
NB : La lyophilisation s’appuie sur les changements d’état de l’eau (solidification puis sublimation) tout comme la
congélation et surgélation (solidification) qui sont des transformations physiques.
II.2
Les procédés chimiques
L’oxydation des aliments est ralentie :
- par l’ajout d’antioxygènes ou antixoydants.
Ex :
vitamine C ou acide ascorbique des agrumes, β-carotène des carottes et du melon,
lycopène de la tomate, vitamine E des huiles végétales et du lait, polyphénols du thym, du thé …
Le développement des micro-organismes est ralenti :
- par ajout de conservateurs (autres additifs alimentaires) ;
- par irradiation qui permet de stériliser un aliment en éliminant les microorganismes.
M.Meyniel
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1°ES/L_Thème 1_NOURRIR L’HUMANITE
TP 3_Conservation des aliments
Matériel
Vidéoprojecteur
Pomme + couteau + citron + papier d’alu + 4 coupelles
M.Meyniel
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