Tle Ch2-La sécurité physico-chimique dans l'alimentation

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Partie 2 : La sécurité physico-chimique dans l’alimentation


Notions et contenus 
Connaissances et capacités exigibles 
Activités expérimentales support de la formation 
Comment la dégradation des aliments peut-elle être ralentie ? 
Oxydation et dégradation des aliments.
Dégradation des lipides : hydrolyse des triglycérides.
Conservation alimentaire : procédés physiques et procédés chimiques. 
À partir d’exemples de la vie quotidienne (brunissement d’un fruit, rancissement du beurre, caillage d’un lait, etc.), mettre en œuvre un protocole expérimental permettant d’identifier quelques facteurs favorisant la dégradation alimentaire (dioxygène de l’air, température, lumière, microorganismes, etc.) et de comparer leur influence.
À partir de l’évolution au cours du temps de la quantité d’acide gras, analyser la qualité alimentaire d’une huile, d’une graisse ou d’un beurre.
 Applications industrielles : chaîne de fabrication alimentaire, transport, stockage.
 À partir de documents relatifs à une ou deux techniques de conservation, identifier les facteurs physico-chimiques intervenant : antioxydants, emballage, élimination de l’eau, utilisation de la chaleur, baisse de température, atmosphère contrôlée, rayonnements, conservateurs chimiques, etc. Distinguer la conservation par procédé physique de la conservation par procédé chimique. 
Comment la qualité chimique des aliments est-elle repérée ?
Contrôle de la qualité nutritionnelle d’un aliment par dosage.
Doses toxicologiques de référence : DJA (dose journalière admissible) ou DJT (dose journalière tolérable)
Mettre en œuvre un protocole expérimental pour déterminer la fraîcheur d’un lait conformément aux normes de santé publique.
Analyser et interpréter des résultats de tests de détection ou de dosages mettant en évidence la présence dans les aliments de substances potentiellement dangereuses au-delà d’un seuil identifié.
Définir les doses de référence (DJA, DJT) et effectuer des calculs à partir de  celle-ci.

Activité 1 : Comment la dégradation des aliments peut être ralentie?

Dans cette activité, vous allez étudier la détérioration des aliments s’appuyant sur les propriétés physicochimiques des constituants de l’aliment.

Des résultats d’expériences vous seront présentés et devront être analysés.



I. La dégradation des aliments

II. La dégradation des lipides

III. La conservation des aliments

IV. Études d’étiquettes

V. Distinguer la conservation par procédé physique de la conservation par procédé chimique

Vidéo sur la conservation des pommes grâce au SmartFresh : https://www.youtube.com/watch?v=7eJ10pgoi64

Vidéo sur la conservation par rayonnement : https://www.youtube.com/watch?v=U-0T-dXOLZA

Que retenir de cette activité ?

La conservation des aliments a toujours préoccupé les consommateurs et constitue une branche de l’industrie agro-alimentaire à part entière.

Le dioxygène contenu dans l’air exerce une action néfaste sur les aliments.

Les anti-oxygènes sont produites par l’organisme ou apportées par l’alimentation et permettent de conserver les aliments et de lutter contre l’action du dioxygène de l’air.

Les micro-organsimes sont des agents pathogènes pouvant provoquer diverses intoxications alimentaires.

Pour conserver un aliment, plusieurs procédés peuvent être employés pour limiter l’oxydation et donc les activités enzymatiques ou le développement des micro-organismes.


Activité 2 : Comment la qualité chimique des aliments est-elle repérée?

Comparer le résultat d’une expérience avec un résultat théorique.

Dans cette activité, vous allez déterminer la qualité d’aliments par un dosage.

Des résultats d’expériences vous seront présentés et devront être analysés.

I. Contrôle de la qualité d’un aliment: Le lait

II. La D.J.A: cas de l’aspartame

Que retenir de cette activité?

Les dosages par titrage permettent de déterminer la concentration des constituants d’un produit comme le lait et vérifier sa fraîcheur. Le degré Dornic est vérifié en laboratoire d’analyses par les entreprises agroalimentaires.

La DJA représente la toxicité chronique à long terme, lié à la répétition de l’exposition. Elle permet de prévenir le consommateur et d’éviter le développement d’une maladie.


A RETENIR

La conservation des aliments comprend un ensemble de procédés chimiques ou physiques de traitement des denrées alimentaires dont le but est d’en conserver les propriétés gustatives et nutritives, les caractéristiques de texture, de couleur, ainsi que la comestibilité, et d’éviter d’éventuelles intoxications alimentaires.

Le beurre est composé à 82 % de matière grasse (lipides). Cette matière grasse est un mélange de différents triglycérides, de cholestérol et de vitamines liposolubles (vit A, vit D, vit E, principalement).

Les triglycérides sont constitués à partir des acides gras suivants :

• Acides Gras saturés environ 60% à 65 % des matières grasses du beurre.

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Ils n’ont que des liaisons carbone-carbone simples et ont pour formule générale : CnH2n+1 – COOH

• Acides Gras insaturés qui représentent 35 % à 40 % des matières grasses du beurre.

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Ils possèdent au moins une liaison carbone - carbone multiple (ex : liaisons doubles : C = C, ou liaison triple), et n’ont pas pour formule générale : CnH2n+1 – COOH

Une mauvaise conservation du beurre entraîne une dégradation du goût et de l’odeur des graisses : c’est le rancissement.

Les graisses rances, non seulement ont un goût et une odeur désagréables, mais sont en plus des produits toxiques qui ne doivent pas être consommés.

Ce phénomène a deux causes principales.

    • il peut provenir d’une libération d’acides gras à courtes chaînes (par hydrolyse de liaisons ester); les acides gras à courte chaîne ont une odeur désagréable

    • il peut être dû à l’auto-oxydation des acides gras insaturés ou des radicaux acyles (R-C = O) correspondants.

Les réactions d’auto-oxydation sont des réactions radicalaires (réactions faisant intervenir des électrons libres rendant l’espèce chimique instable donc très réactive) qui après initiation de la réaction comporte une propagation de réactions en chaîne avec, en fin de processus, une dégradation des acides gras en divers produits de dégradation: cétones, aldéhydes...

Un triglycéride est un triester d’acide gras et de glycérol: c’est donc une molécule qui comporte 3 groupements ester. La réaction met en jeu un trialcool (Glycérol ou propan-1,2,3-triol) et trois acides gras.

C’est une réaction d’estérification; la réaction inverse est une hydrolyse.

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Un dosage par titrage est une technique expérimentale qui permet de déterminer précisément la quantité de matière (inconnue) ou la concentration molaire (inconnue) d’une espèce chimique dans une solution.

Le montage utilisé est :

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Principe :

Lors d’un titrage, on introduit progressivement la solution titrante dans un volume connu V de solution titrée.

Remarque : un dosage par titrage est une technique expérimentale (dosage) dite destructive: l’espèce chimique titrée disparaît à l’issue du titrage.

Équivalence :

C’est le moment du dosage où le volume de base introduite a consommé la totalité de l’acide présent dans le bécher. C’est le moment du dosage où les réactifs sont introduits dans les proportions stœchiométriques de l’équation bilan de dosage. On dit aussi qu’il y a changement de réactif limitant.

À l’équivalence, il y a une relation entre la quantité de matière de réactif titré initialement introduit et la quantité de matière de réactif titrant versé :

 n titrante / a = n titrée / b.  où  a et b sont les coefficients stœchiométriques des réactifs

Exemple :


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Détermination du volume à l’équivalence : La méthode des tangentes

 
 


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Tracer :

– une tangente T1 à la courbe après l’équivalence

- une tangente T2 à la courbe avant l’équivalence,

T1 et T2 doivent être parallèles entre elles (Il est nécessaire d’utiliser une équerre)

– un segment perpendiculaire à T1 et T2

– le milieu du segment 

– la droite D parallèle à T1 et T2, perpendiculaire au segment et passant par son milieu. Cette droite D est alors située à égale distance de T1 et T2 L’intersection entre la droite D et la courbe pH = f(Vversé) : c’est le point correspondant à l’équivalence, E de coordonnées (VE, pHE).

Expérimentalement le point équivalent E est repéré en introduisant quelques gouttes d’un indicateur coloré de pH dans le milieu réactionnel car les réactifs titrant (connu) et titré (inconnu) sont incolores.

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Le point équivalent E doit se trouver dans la zone e virage de l’indicateur coloré. Dans le cas de la courbe ci-dessus, c’est la phénolphtaléine qui est utilisée.

Certaines substances chimiques sont tolérables par l’organisme si les quantités absorbées ne dépassent pas un certain seuil. C’est pourquoi, les organismes de protection des consommateurs ont défini la DJA ou DJT.

La DJA (dose journalière admissible) ou DJT (dose journalière tolérable) est la quantité maximale (exprimée en mg) consommable par kg de masse corporelle par jour sans risque appréciable pour sa santé.

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