1° L Les émulsions Physique et chimie dans la cuisine 3 ...
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1° LLes émulsionsPhysique et chimie dans la cuisine 3
Compétences exigibles au BAC :SYMBOL 183 \f "Symbol" Savoir quun lipide est un corps gras non miscible à leau.
SYMBOL 183 \f "Symbol" Savoir que la molécule dun composé tensio-actif est constitué dune partie hydrophile et dune partie hydrophobe.
SYMBOL 183 \f "Symbol" Interpréter le rôle dun composé tensio-actif dans la stabilisation des émulsions.
Recette de mayonnaise
Ingrédients :
( 1 jaune duf
( 1 cuillère à café de moutarde
( ¼ de litre dhuile
( 1 cuillère à café de jus de citron ou de vinaigre
( sel, poivre
Mettre dans un bol, le jaune duf, saler, poivrer et bien mélanger au fouet. Ajouter le jus de citron, mêler. Incorporer lhuile, en un mince filet, en fouettant énergiquement.
Parmi tous les ingrédients, quels sont ceux qui sont indispensables à la préparation de la mayonnaise ?
Les ingrédients indispensables à la préparation de la mayonnaise sont lhuile et le jaune duf.
Quelle est la composition dun uf
Expérience : Casser un uf et séparer le blanc du jaune. Réaliser sur chaque partie de luf le test au sulfate de cuivre anhydre.
Observations : Le sulfate de cuivre anhydre, initialement blanc, prend une coloration bleue.
Interprétation : Quel est le constituant de luf mis en évidence par cette expérience ?
Le test au sulfate de cuivre anhydre permet de mettre en évidence leau contenue dans luf.
Conclusion : Quelle est la composition de luf ?
Luf est essentiellement composé deau mais également de protéines et de lipides.
Mélanger lhuile à leau
Puisque leau est le constituant essentiel du jaune duf, on peut penser que cette eau associée à lhuile est la base de la mayonnaise.
Expériences
( Verser environ 10 mL deau et 10 mL dhuile dans un bol.
Observation : Lhuile et leau ne se mélange pas. Lhuile reste au dessus de leau.
Conclusion : Lhuile et leau ne sont pas miscibles, on dit que deux phases se forment.
( Fouetter à laide de la fourchette le contenu du bol. Observer. Laisser reposer quelques instants. Observer.
Observation : Des gouttes dhuile semblent se mélanger à leau. Au bout de quelques instants, les deux phases se séparent de nouveau.
Conclusion : Lhuile et leau ne sont pas miscibles, mais avec une bonne agitation, des gouttelettes dhuile peuvent rester en suspension dans leau et former ainsi une émulsion instable. Interprétation
Quelle est la structure de la molécule deau ?
Quelle est la composition atomique de la molécule deau ?
La molécule deau est formée de deux atomes dhydrogène et un atome doxygène.
Quelle est la forme géométrique de la molécule deau ?
La molécule deau est une molécule coudée, (les trois atomes forment un triangle.)
La molécule est électriquement neutre, mais les différents atomes qui la constituent portent des petites charges électriques. EMBED ACD.ChemSketch.20 Que peut-il se produire entre latome doxygène dune molécule deau et lun des atomes dhydrogène dune autre molécule deau ?
Latome doxygène étant légèrement chargé négativement, il va attirer un atome dhydrogène (chargé positivement) dune autre molécule : cela va former une liaison hydrogène. EMBED ACD.ChemSketch.20 Peut-il se produire la même chose avec dautres molécules ?
Toutes les molécules possédant un groupement EMBED Equation.DSMT4 peuvent former des liaisons hydrogène avec les molécules deau.
Quelle en est la conséquence ?
Un liquide, dont les molécules peuvent former des liaisons hydrogène avec les molécules deau, se mélangent à leau et on obtient un mélange homogène.
Quelle est la structure de la molécule dhuile ?
Lhuile est un corps gras ou lipide.
Sa molécule fait partie de la famille des triglycérides.
Cest une molécule essentiellement constituée datomes de carbone et dhydrogène (chaîne carbonée) et qui a la forme dun peigne à trois dents.
Ci-contre la molécule doléine, triglycéride insaturé, principal composant de lhuile dolive.Au vu de la structure, expliquer pourquoi lhuile et leau ne sont pas miscibles.
Lhuile ne présente pas de groupement EMBED Equation.DSMT4 , elle naura pas la possibilité de former des liaisons hydrogène avec leau donc ces deux liquides ne sont pas miscibles.
Conclusion
Lhuile et leau du jaune duf sont-ils les seuls constituants de base de la mayonnaise ?
Lhuile est leau du jaune duf ne sont pas les seuls constituants de base de la mayonnaise car le mélange huile et eau ne donne pas une émulsion stable.
Un autre constituant de loeuf doit intervenir.
Comme seul le jaune est utilisé pour réaliser une mayonnaise, cest un des lipides du jaune duf qui intervient.
(Si les protéines intervenaient, on utiliserait également le blanc de luf.)
Stabiliser une émulsion
Le jaune duf
( Dans un bol, mettre un peu de jaune duf et un peu dhuile, mélanger.
Observation : Lhuile et le jaune duf se mélangent.
( Dans un bol, mettre un peu de jaune duf et un peu deau, mélanger.
Observation : Leau et le jaune duf se mélange.
Conclusion : Le jaune duf contient des molécules qui se mélangent aussi bien avec leau quavec lhuile, ces molécules sont dites tensioactives.
Structure des composés tensioactifs
La lécithine, un des lipides du jaune duf, est un composé tensioactif.
Schématisation dun composé tensioactif :
SHAPE \* MERGEFORMAT
La tête hydrophile : « qui aime leau » Queue hydrophobe : « qui naiment pas leau »
Queue lipophile : « qui aime les graisses »
Comportement dun composé tensioactif
Que se passe-t-il à léchelle microscopique lorsquun composé tensioactif arrive au contact de leau ?
Les molécules du composé tensioactif ont tendance à saligner à la surface de séparation de leau et de lair : elles forment un film monomoléculaire avec les têtes hydrophiles orientées vers leau et les queues hydrophobes orientées vers lair.
SHAPE \* MERGEFORMAT Que se passe-t-il si la concentration dans leau du composé tensioactif augmente ?
Les molécules de composés tensioactif se regroupent pour former des micelles : les queues hydrophobes se rassemblent et les têtes hydrophiles sont tournées vers lextérieur pour former la surface de contact avec leau.
Que se passe-t-il lors de la réalisation de la mayonnaise ?
Lorsquon mélange lhuile et le jaune duf, on mélange en réalité de lhuile, de leau et des lécithines.
Lorsquon fouette le mélange, les molécules tensioactives enrobent les gouttelettes dhuile, en mettant à leur contact leur partie hydrophobe : il se forme des micelles.
Ces micelles se repoussent et se dispersent dans leau (car les têtes hydrophiles sont toutes chargées positivement), forment des liaisons hydrogène avec les molécules deau ce qui assure la stabilité de la mayonnaise. SHAPE \* MERGEFORMAT
Paramètres qui influencent la réussite de la mayonnaise
Le jaune duf est dilué dans un peu deau pour faciliter le mélange.
Influence de la vitesse de mixage
La moitié de la classe va fouetter lentement et lautre moitié rapidement.
Expérience : Placer dans un bol un peu de jaune duf puis ajouter en un mince filet environ 10 mL dhuile.
Observation : Plus la vitesse de mélange est grande, plus la mayonnaise est dure.
Interprétation : Plus le mélange est rapide, plus lhuile est divisée en fines gouttelettes et plus les micelles seront petites, ce qui augmente la compacité donc la dureté de la mayonnaise.
Influence de la température
Expérience : Placer dans un bol un peu de jaune duf puis ajouter en un mince filet environ 10 mL dhuile froide et fouetter rapidement.
Observation : La mayonnaise ne prend pas.
Interprétation : Plus la température est basse, plus la miscibilité de leau et de lhuile est réduite car lhuile a tendance à sa figer.
Conclusion : Pour réussir une mayonnaise, il faut que ses constituants soient à la température ambiante.
Rôle des autres ingrédients
Quelle est linfluence de la moutarde, du jus de citron et de la manière dont lhuile est introduite ?
Les quatre expériences suivantes vont être réparties dans la classe.
Protocole :Observations :Expérience 1 :
référencePlacer dans un bol un peu de jaune duf puis ajouter en un mince filet environ 10 mL dhuile tout en fouettant.La mayonnaise est jaune et épaisseExpérience 2 :Placer dans un bol un peu de jaune duf, un peu de moutarde puis ajouter en un mince filet environ 10 mL dhuile en fouettant.La mayonnaise est plus épaisseExpérience 3 :Placer dans un bol un peu de jaune duf, du jus de citron puis ajouter en un mince filet environ 10 mL dhuile tout en fouettant.La mayonnaise est plus fluide et plus blancheExpérience 4 :Placer dans un bol un peu de jaune duf puis ajouter en une fois environ 10 mL dhuile puis fouetter.La mayonnaise est ratée
Conclusion :
La moutarde contient des molécules tensioactives, elle joue le même rôle que le jaune duf.
Lajout dacide, comme le jus de citron ou le vinaigre, apporte de leau, sépare davantage les gouttelettes dhuile, la mayonnaise est stabilisée. Les micelles étant plus petites, elles ont plus de place pour sécouler, la mayonnaise est donc plus fluide. On suppose que le blanchiment de la mayonnaise résulte dune dispersion différente de la lumière par les gouttelettes.
On ajoute lhuile progressivement à la phase aqueuse car il est plus facile de diviser un peu dhuile en gouttelettes microscopique dans beaucoup deau que linverse. De plus, les molécules tensioactives recouvrent plus rapidement et plus régulièrement les gouttes dhuile si le tensioactif est présent en grande quantité.
1° LLes émulsions
la mayonnaisePhysique et chimie dans la cuisine 3
ÉlèvesBureau
1 bol
1 fourchette
1 petite cuillère
2 béchers en verre de 50 mL
1 bécher ou un pot de yaourt en verre
ufs (1 par table et par séance + 3 pour prof pour les deux groupes) les laisser sur le bureau donc ????? ufs pour les trois classes
Huile à température ambiante (50 mL environ par table) donc environ 2,5 L pour les trois classes
Huile froide (10 mL par table)
Moutarde + spatule
jus de citron
2 soucoupes
sulfate de cuivre anhydre + spatule
1 bol
1 fourchette
Produit à vaisselle et cuvette pour dégraisser entre les groupes.
GERMAIN Lydie Page PAGE 5/ NUMPAGES 5 DATE 23/02/2005
Coquille : calcaire
Blanc : 87,5% eau
12,5% protéines
Jaune : 50% eau
16% protéines
32% de lipides
2% autres
EMBED ACD.ChemSketch.20
Tête hydrophile : peut former des liaisons hydrogène
Queue hydrophobe mais lipophile : constitué dune longue chaîne carbonée
Mayonnaise
EMBED ACD.ChemSketch.20
eau
EMBED ACD.ChemSketch.20
EMBED ACD.ChemSketch.20
EMBED ACD.ChemSketch.20
EMBED ACD.ChemSketch.20
EMBED ACD.ChemSketch.20
EMBED ACD.ChemSketch.20
EMBED ACD.ChemSketch.20
EMBED ACD.ChemSketch.20
Gouttelette dhuile