Dossier pédagogique
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Quand la Terre s’invite dans l’assiette UNIVERSITÉ LIBRE DE BRUXELLES - FACULTÉ DES SCIENCES DÉPARTEMENT GÉOSCIENCES, ENVIRONNEMENT ET SOCIÉTÉ, FILIÈRE GÉOLOGIE Céline VAEREWYCK, Eloïse MOUCHERON, Estel URBANOWICZ, Estelle HULIN, Katherine WAKULUK, Amandine DESPIGELEIRE, Gaetan KAS, Baptiste FRANKINET, Amandine GLADE, Damien JACQUEMIN. Volcan, terre fertile… Un petit grain de sel… Un engrais tombé du ciel Formation: Les terres volcaniques sont depuis toujours exploitées pour leur fertilité. On y retrouve de nombreux composants essentiels au développement des plantes comme le phosphate, le potassium, le calcium et le magnésium. Ces constituants proviennent des minéraux formés dans le cœur des volcans, qui, une fois éjectés et déposés sur ses pentes, s’altèrent et permettent la libération des éléments dans le sol. Cependant, cela n’est possible que dans un climat chaud et humide. Les cendres volcaniques permettent donc un meilleur rendement des cultures dans ce type d’environnement. Le sel se forme par évaporation de l’eau salée. Lorsqu’il y a trop de sel dans l’eau, des cristaux se forment et coulent au fond de l’eau. Avec le temps les couches de sel sont recouvertes par des couches de sédiments qui formeront des roches à cause de la compaction. C’est pour cela qu’il faut aller en profondeur. On exploite le sel de différente façon: Cultures volcaniques Sur l’île de Java par exemple, on cultive le thé, le café, le riz et la canne à sucre en profusion. Sur les pentes de l’Etna et du Vésuve en Italie, on retrouve des cultures d’orangers, de citronniers et des vignes généreuses. Agriculture exceptionnelle mais non sans danger http://www.italia.it/fileadmin/src/img/cluster_gallery/siti_unesco/etna/etna_vigneti.jpg En effet, il existe de nombreux inconvénients tels que les coulées de lave, nuages de gaz, pluies de cendres, nuées ardentes et coulées de boue qui sont dévastatrices pour les cultures mais aussi pour l’homme. Aussi, il existe des dispositifs comme au Japon qui permettent par exemple de dévier les coulées de lave des espaces cultivables. http://www.planete-decouverte.fr/-Voyage-circuit-en-Indonnesie- Un monde rempli de couleurs: Il existe plusieurs types de sel avec plusieurs couleur différentes: Sel blanc: Le sel de couleur blanche est obtenu par raffinage et est composé de NaCl quasiment pur. De nos jours, une grande partie du sel raffiné est produit à partir du sel gemme extrait des mines de sel. Sel rose: Le sel rose provient de l’Himalaya, sa couleur rose est due à sa composition riche en fer. C’est un sel très pure car il est composé de 95 à 98% de NaCl, ainsi que 2 à 3% de polyhalite riche en éléments comme le calcium, potassium et le magnésium. Sel noir: Le sel noir d’Hawaï est obtenu par ajout de roches de lave dans les bassins de sel marin. Il doit sa couleur noire au charbon. Il est moins riche en chlorure de sodium (85%) et plus concentré en oligoéléments comme le potassium et le magnésium (16%). Sel bleu: cette couleur particulière est due à une minorité de cristaux bleus mélangé au sel. Cette couleur provient de petites impuretés de cristaux de sylvite. Ce sel s’est formé pendant des milliers d’années et est récolté en Iran, d’où le nom de Sel bleu de Perse. Dhttps://www.entistry.umkc.edu/microscopy/esemimg.shtml Quand la Terre s’invite dans l’assiette UNIVERSITÉ LIBRE DE BRUXELLES - FACULTÉ DES SCIENCES DÉPARTEMENT GÉOSCIENCES, ENVIRONNEMENT ET SOCIÉTÉ, FILIÈRE GÉOLOGIE Naman AHMED BUTT, Valérian DRIEMMELS, Nicolas SLOTTE, Simon NOTTE, Francisco SERBETO, Jean KLOPFERT, Raphael LEDENT et Marine JULEMONT Les carbonates dans l’alimentation Le vin et le sol Production de lactulose au moyen de carbonates Le goût du vin est directement en relation avec la qualité et la quantité de raisins obtenus. Ces vertus sont directement influencées par la taille et la santé de la plante, et surtout de ses racines. D'un point de vue géologique, le facteur le plus important pour une plante vivace sont les propriétés physiques du sol, essentiellement lié à l'apport hydrique des racines de la vigne. Cet apport est en relation avec la porosité, la perméabilité et la granulométrie du sol. Le lactosérum est un produit laitier secondaire issu des processus de fabrication du fromage. Le lactulose peut être Fig1 : http://www.cifhor.com/fr/Connaitre-leproduit par une réaction fromage-1281.html d’isomérisation du lactose catalysée par le carbonate de sodium, Na2CO3. Selon la température et la concentration en Na2CO3, on peut extraire 30% de lactulose. Le lactulose modifie le gout des aliments en substituant le sucre de certains produits comme certaines boissons, poudres de lait, pâtisseries, produits laitiers, gâteaux et chocolats. Le drainage du sol doit être optimal et doit pouvoir stocker l'eau durant la croissance de la plante. Mais si l'eau stagne trop, l'apport en oxygène n'est plus suffisant et la plante s' asphyxie. C'est pourquoi dans un climat tempéré on recherchera un sol sableux, à grande porosité et large granulométrie, pour pouvoir bien drainer les pluies abondantes. Au contraire dans un climat plus méditerranéen, on préférera un sol qui stockera plus longtemps les eaux, comme un sol argileux. Fig2 : Processus schématique de formation du lactulose (Panesar and Kumari 2011) Influence des carbonates dans la pâtisserie Les gâteaux de riz, dessert traditionnel très populaire en Asie, sont composés de grains de riz avec une texture douce et collante. Leur Fig3 : Apparence des grains de riz trempés dans couleur, goût et différentes concentrations de Kansui (Reepholkul and Charoenrein, 2013) qualité proviennent de l’addition d’un sel cristallin: le Kansui (Na2CO3 ou K2CO3). Ce sel modifie la composition chimique du gâteau, plus spécifiquement au niveau des protéines, graisses et des cendres totales (restes inorganiques après avoir brulé l’échantillon à 600°C). Il change aussi la consistance des grains de riz et leur texture. Références Parmjit S. Panesar, et Shweta Kumari. 2011. Lactulose: Production, purification and potential applications. Reepholkul, K., and Charoenrein, S. (2013). Effect of sodium carbonate on appearance and textural properties of glutinous rice cake. Int. J. Food Sci. Technol. 48, 2185–2192. Seo, Yeong Hwan, Gwon Woo Park, et Jong-In Han. 2015. Efficient lactulose production from cheese whey using sodium carbonate. Food Chemistry 173: 1167-71. Spalatelu, Constanta. 2012. Biotechnological valorisation of whey. Innovative Romanian Food Biotechnology. Tamura, Y., T. Mizota, S. 1993 Lactulose and Its Application to the Food and Pharmaceutical Industries [Bifidus Factor]. In International Dairy Federation. FIL-IDF Secretariat General. Il est également important de comprendre que le niveau de la nappe phréatique doit varier pendant l'année pour stresser la plante. De cette manière, celle-ci sera incitée à se reproduire, et donc produire des raisins, plutôt que de continuer à se développer et produire des feuilles. Il faut aussi savoir que les sols doivent avoir une bonne rétention de la chaleur, en particulier pour éviter le gel en hiver. La nappe phréatique doit donc se situer à certains niveaux, et pour cela , la géologie joue un rôle fondamental pour l'équilibre de la vigne http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/article.php3?id_article=3269 http://www.accueil-famenne.be/wp-content/uploads/2016/01/vigne1_1-500x334.jpg © Toute reproduction, même partielle, doit indiquer clairement le nom de tous les auteurs, le nom du Département, ainsi que la mention « Printemps des Sciences 2016 – Exposition des Sciences – Bruxelles »