Sommaire de la séquence 12

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1 Sommaire de la séquence 12 t Séance 1 L obtention d aliments par transformations biologiques - Mettre en évidence la transformation de la farine en pain t Séance 2 L amélioration des transformations biologiques Matériel pour les expériences : - De l eau, de la farine, de la levure de boulanger - Du lait, un yaourt - Un ballon à gonfler - Un alcootest (si tu peux t en procurer un en pharmacie) Ce cours est la propriété du Cned. Les images et textes intégrés à ce cours sont la propriété de leurs auteurs et/ou ayants droit respectifs. Tous ces éléments font l objet d une protection par les dispositions du code français de la propriété intellectuelle ainsi que par les conventions internationales en vigueur. Ces contenus ne peuvent être utilisés qu à des fins strictement personnelles. Toute reproduction, utilisation collective à quelque titre que ce soit, tout usage commercial, ou toute mise à disposition de tiers d un cours ou d une œuvre intégrée à ceux-ci sont strictement interdits. Cned-2009

2 séance 1 Séquence 12 Séance 1 L obtention d aliments par transformations biologiques je sais déjà Quand tu vas faire les courses, tu peux constater qu il y a l embarras du choix en ce qui concerne les yaourts, les fromages, les pains. Deux yaourts de la même marque peuvent avoir des goûts très différents selon la recette utilisée par le fabricant. Exercice 1 Retrouver l origine des aliments achetés. Relie les aliments avec ce qui les a produits Cidre Tomates Ketchup Poule Œuf Pommes Pain Blé Pâtes Betterave à sucre Sucre Poisson Surimi Chèvre Yaourt Canne à sucre Les produits des cultures et des élevages subissent des modifications. L Homme a cherché depuis les débuts de l agriculture à conserver ses aliments et à les modifier. C est en essayant diverses méthodes qu il a découvert (souvent par hasard!) beaucoup de techniques encore utilisées aujourd hui. En Russie, on conservait les aliments dans la glace, en Grèce dans l huile d olive, au bord de la mer dans le sel Il existe ainsi des traitements physiques, chimiques ou biologiques des aliments. Parfois, on peut associer deux modes, une de transformation et une de conservation. Transformations physiques Congélation Cuisson Fumage Mise en conserves Séchage Traitement UHT(*) Transformations chimiques Conservation dans le sel (saumure), le sucre, la graisse, l huile, le vinaigre ou l alcool Salage Transformations biologiques Action de microorganismes (levures, moisissures) : fermentation (*) UHT = Ultra Haute Température : on porte l aliment à C pendant 3 à 4 secondes et on le refroidit très vite pour ne pas détruire les vitamines. Cned, Sciences de la vie et de la Terre 6e 119

3 Séquence 12 séance 1 Exercice 2 Quelles transformations? Voici une liste de transformations subies par des aliments bruts. Indique pour chaque aliment les modifications subies et s il s agit d une transformation physique, chimique ou biologique. Tu peux chercher sur les étiquettes, demander à quelqu un de t aider ou chercher sur Internet. [Ra et I] Canard devenu confit de canard :.... Carottes en boîtes :. Cuisse de porc devenue jambon blanc :.. Cuisse de porc devenue jambon cru :.... Farine devenue pain :. Fraises devenues confiture :... Lait mis en brique :.. Poissons divers devenus surimi :.... Saumon devenu tranches de saumon fumé :. je m interroge Voici la problématique de la séance. Comment peut-on obtenir du pain à partir de la farine de blé? Du yaourt à partir du lait? Le programme prévoit de ne traiter qu une des deux transformations. Nous te présentons les deux ; tu choisiras toi-même laquelle tu veux traiter. Si tu veux travailler sur le pain, fais les exercices 3 et 4. Si tu veux étudier le yaourt, fais l exercice 5. Dans les deux cas, fais tous les autres exercices!! Quel sont les mécanismes responsables de ces transformations? Dans cette séquence, nous n étudierons que les méthodes de transformations biologiques, c est-à-dire les transformations réalisées par des micro-organismes vivants. Comment l Homme a-t-il découvert ces méthodes? A Activités de découverte Exercice 3 Depuis quand fait-on du pain? L Homme cultive le blé et fabrique de la farine depuis ans. Il a ensuite inventé la «galette», mélange d eau et de farine, mangée sèche ou trempée dans la soupe. Cette galette toute plate n est pas encore du pain à la mie bien gonflée! On parle d un pain «azyme». 120 Cned, Sciences de la vie et de la Terre 6e

4 séance 1 Séquence 12 Pour que le pain gonfle, il faut la présence dans la pâte à pain de levures 1 vivantes. Certains attribuent la découverte de la levure aux Égyptiens, il y a environ ans. Ils utilisaient l eau du Nil pour faire la pâte et cette eau contenait des micro-organismes qui étaient de véritables levures naturelles. C est ainsi que les Égyptiens auraient découvert par hasard les propriétés de fermentation 2 de la levure. Comme ils ne savaient pas pourquoi la pâte à pain «levait», ils étaient obligés de garder un peu de cette pâte, le «pâton», pour le mélanger le lendemain à la nouvelle pâte et l ensemencer. Cette technique du pâton sera utilisée jusqu au XIX e siècle, jusqu à la découverte de l existence de ces ferments. 1- Cherche la définition du mot azyme dans le dictionnaire. [I] 2- Où et quand a été découverte la fermentation du pain? [I] 3- Que contenait l eau du Nil qui faisait gonfler la pâte? [I] 4- Comment les Hommes faisaient-ils pour reproduire la fermentation du pain? [I] Tu peux voir une photo de pain azyme à la séance 2 document 9. Exercice 4 Je fais mon pain! [Re] Pour cet exercice, il te faut : grammes de farine, 2 pincées de sel et 350 ml d eau, - de la levure délayée dans un peu d eau tiède. Déroulement de l expérience : Mélange la farine, l eau et le sel. Tu obtiens une boule de pâte que tu vas séparer en trois morceaux égaux. Suis ensuite les instructions du tableau ci-dessous. Pâte n 1 Pâte n 2 Pâte n 3 Ajout de levure non oui oui Pétris longuement Pétris longuement Pétris longuement et laisse reposer et laisse reposer et laisse reposer Conditions de 3 heures à 3 heures au 3 heures à l expérience température réfrigérateur (5 C) température ambiante (20 C) ambiante (20 C) 1. Levure : champignon microscopique 2. Fermentation : transformation de la pâte à pain par la levure Cned, Sciences de la vie et de la Terre 6e 121

5 Séquence 12 séance 1 Observe les photos du document 2 : elles montrent les trois pâtons obtenus après le pétrissage (a) puis les trois pâtons après les 3 heures de repos (b). Document 2 : Action des levures sur de la pâte à pain dans différentes conditions. (a) (b) Cned F. Peltier 1- Dans quelles conditions la pâte à pain a-t-elle levé? [I] 2- Que peux-tu en conclure sur l action de la levure? [Ra et C] 3- La fermentation de la pâte par la levure a produit un gaz, le dioxyde de carbone. Comprends-tu mieux pourquoi la pâte a levé? [Ra] La fermentation de la pâte à pain produit aussi de l alcool mais il s évapore à la cuisson!! Exercice 5 Je fais mon yaourt! [Re] Pour cet exercice, il te faut : - un yaourt du commerce (ou fait maison) - trois pots de yaourt en verre vides - du lait chauffé à 43 C 122 Cned, Sciences de la vie et de la Terre 6e

6 séance 1 Séquence 12 Déroulement de l expérience : Mets du lait dans les trois pots de yaourt et suis les consignes du tableau : Pot n 1 Pot n 2 Pot n 3 Ajout de yaourt Oui, mélange bien Oui, mélange bien Non Place le pot de yaourt dans une Laisse reposer 5 heures Laisse reposer 5 heures casserole d eau à 43 C à 43 C Conditions de et fais bouillir 5 l expérience minutes ; laisse ensuite reposer 5 heures à 43 C Tu peux placer les yaourts dans une yaourtière si tu en as une, ou alors les mettre au four (chauffage minimum qui ne doit pas dépasser 50 C) dans un plat contenant de l eau à 45 C. Résultats de l expérience : On obtient un yaourt bien ferme seulement dans le pot n 2. Dans les deux autres pots, le lait est resté liquide. 1- Quelles sont les conditions permettant d obtenir la fermentation du lait et l obtention d un yaourt? [I et Ra] 2- Le micro-organisme responsable de la fermentation du lait est le lactobacille. C est une bactérie. Peux-tu expliquer pourquoi elle n a pas agi sur le lait dans l expérience n 1. [S et Ra] La fermentation du lait produit de l acide lactique. Originaire d Asie, où on le connait depuis environ ans, le yaourt est apparu en France vers 1540 : François 1 er aurait été guéri de troubles intestinaux grâce à un yaourt au lait de brebis offert par Soliman Le Magnifique (sultan ottoman)! j e retiens Le lait se transforme en yaourt quand il est mélangé à des ferments lactiques. Les ferments lactiques sont des bactéries qui transforment le sucre du lait et produisent un acide (l acide lactique) qui coagule le lait. Leur action dépend de la température. L amidon de la farine subit l action des levures. En dégradant l amidon, ces microorganismes unicellulaires du groupe des champignons fabriquent du dioxyde de carbone qui fait gonfler la pâte. Ces transformations du lait et de la farine sont des fermentations ; elles provoquent toujours un dégagement de dioxyde de carbone. Certaines fermentations produisent de l alcool ; d autres produisent des acides. Les levures et les ferments lactiques assurent la transformation biologique des aliments. Cned, Sciences de la vie et de la Terre 6e 123

7 Séquence 12 séance 1 B Exercices d application Exercice 6 Les levures Les levures sont des champignons microscopiques unicellulaires, généralement de forme ovale, mesurant de 0,01 mm à 0,05 mm, capables de provoquer la fermentation des matières organiques animales ou végétales. On les a baptisées «levures» car elles étaient capables de faire «lever» la pâte à pain. Ce nom, qui n a rien de scientifique, leur est resté! Comme les autres champignons, elles se nourrissent de matières organiques vivantes ou mortes. On les trouve en abondance dans les endroits riches en sucre (sur les fruits mûrs, les feuilles, le nectar des fleurs ) mais aussi dans le tube digestif des animaux (donc chez l Homme!). La levure la plus connue est la levure de boulanger (aussi appelée levure de bière!). Les levures ne peuvent agir que si elles sont vivantes. Il ne faut pas les confondre avec les «levures chimiques», préparations à base de bicarbonates destinées elles aussi à produire du dioxyde de carbone à la cuisson, mais qui ne transforment pas l aliment. Document 3 : Différents levures du commerce : deux levures chimiques et deux levures de boulanger. Les levures sont utilisées pour la panification, l affinage des fromages, la production de vins, bières et alcools, la fermentation de nombreux aliments dont le lait. On sait aussi leur faire fabriquer des antibiotiques, des vitamines, des hormones donnés à l Homme pour le soigner. 1- Les levures sont microscopiques. Si tu prends une levure de 0,01 mm, combien peux-tu en ranger côte à côte le long d un trait de 1 mm? [Ra] 2- À quel groupe appartiennent les levures? [I] 3- Pourquoi les a-t-on appelées «levures»? [I] 4- Est-ce que la levure chimique est vivante? [I et Ra] 124 Cned, Sciences de la vie et de la Terre 6e

8 séance 1 Séquence 12 Exercice 7 La fabrication du vin. Dans l Iliade et l Odyssée, Homère parle de la ruse d Ulysse qui enivra le cyclope afin de pouvoir le vaincre! Le vin est connu depuis ans en Iran. Le jus de raisin ne donne du vin que si des levures transforment le sucre du jus de raisin en alcool : c est la fermentation alcoolique. Il faut qu elle soit bien maîtrisée, sinon le vin donne du vinaigre!... La fermentation doit se faire entre 18 C et 30 C. Les cuves se mettent à «bouillonner». Les levures sont présentes partout : dans le vignoble, dans les chais et attendent le bon moment pour attaquer le sucre du raisin! S il n y a pas assez de levure sur le raisin au moment de la récolte, le viticulteur peut en ajouter dans ses cuves. Le type de levure choisi par le viticulteur joue un rôle capital dans l arôme et le goût du vin obtenus. Un autre mécanisme, intervenant avant la cueillette du raisin, permet de modifier le goût du raisin, et donc du vin. Un autre champignon, le botrytis, se développe sur les grains de raisin dans certaines conditions d humidité et d ensoleillement. On parle de «pourriture noble», terme impropre puisque les grains ne sont pas pourris, mais moisis. Le botrytis se nourrit de l eau du raisin et y laisse le sucre, ce qui aura donc des conséquences sur la fermentation alcoolique par les levures. Ce champignon a donc une influence sur les arômes du vin. Si les conditions du milieu ne sont pas bonnes (trop d humidité, pas assez de soleil ), ce champignon peut endommager la récolte : on parle alors de pourriture grise et le raisin ne pourra pas être utilisé. Document 4 : «Pourriture noble» sur du raisin Cned F. Peltier 1- Qui est responsable de la fermentation alcoolique du raisin? [I] 2- Que se passe-t-il pendant la fermentation alcoolique? [I et S] 3- Pourquoi les cuves bouillonnent-elles? [Ra] Cned, Sciences de la vie et de la Terre 6e 125

9 Séquence 12 séance 1 4- Le botrytis ne fait pas fermenter le jus de raisin. Quelle est son action? [I] 5- Qu est-ce qui peut expliquer qu un même jus de raisin donne des vins aux goûts différents? (plusieurs raisons) [I et Ra] Remarque : Un aliment moisit lorsque des moisissures se déposent sur lui. Un aliment pourrit lorsqu il se décompose. Par exemple : le Roquefort est moisi, mais pas pourri! Une tomate oubliée dans le frigo finit par pourrir sans être moisie Vin, cidre et champagne! La fermentation alcoolique dégage du dioxyde de carbone. Le vigneron attend que le gaz soit parti avant de mettre son vin en bouteille. Mais si le producteur met le vin en bouteille avant que tout le gaz ne soit parti il obtient du champagne!!... Et c est pareil pour le cidre : on met le jus de pomme en bouteille alors qu il fermente encore. Attention à l ouverture de la bouteille le gaz emprisonné ne demande qu à faire sauter le bouchon!!... Exercice 8 Je montre que la fermentation dégage un gaz et de l alcool. Tu peux très facilement réaliser l expérience suivante. [Re] Il te faut : - une petite bouteille en verre ou en plastique contenant un mélange d eau très sucrée et de levure du commerce (environ la moitié de la bouteille), - un petit ballon de baudruche, - un bouchon percé (ou de la pâte à modeler pour faire un bouchon), - un alcootest (attention, regarde bien la notice : il y a un sens d utilisation avec un côté pour souffler et un côté par lequel l air peut sortir.) L alcootest est jaune s il n y a pas d alcool ; il devient vert s il y en a (peut-être que l alcootest que tu auras acheté aura d autres couleurs ; lis bien la notice). (Tu peux faire l expérience sans l alcootest si tu ne peux pas t en procurer.) Déroulement de l expérience : Plante l alcootest dans le bouchon du côté où il faut souffler et accroche solidement le ballon à l autre extrémité côté «sortie de l air». Installe ton montage sur le goulot de la bouteille. (Si tu n as pas de bouchon percé, fais une boule de pâte à modeler autour de l alcootest et mets-la dans le goulot de la bouteille ; la pâte à modeler doit bien fermer le goulot.) Résultats de l expérience : Après 3-4 heures, observe ce qui s est passé et réponds aux questions ci-dessous. Si tu n as pas pu faire l expérience, observe bien la photo du document Cned, Sciences de la vie et de la Terre 6e

10 séance 1 Séquence 12 Document 5 : Fermentation de l eau sucrée : début de l expérience ; expérience après 3 heures ; agrandissement de l alcootest après 3 heures d expérience. Cned F. Peltier 1- Un gaz a gonflé le ballon. Peux-tu expliquer d où vient ce gaz? [Ra] 2- Peux-tu préciser la nature du gaz obtenu? [Sa] 3- Quelle est la couleur de l alcootest à la fin de l expérience? Que peux-tu en déduire? [I et Ra] 4- Rédige une conclusion simple pour expliquer ce qu il s est passé au cours de cette expérience. [Ra et C] Remarque : la fermentation de la farine produit aussi de l alcool mais il s évapore à la cuisson!!... la fermentation du lait ne produit pas d alcool, mais de l acide lactique. Exercice 9 Rédige une phrase avec les groupes de mots suivants : [Sa et C] ferments lactiques / lait / transformation biologique / yaourt / êtres vivants, si tu as choisi de travailler sur le yaourt. levures / pâte à pain / fermentation / vivantes, si tu as choisi de travailler sur le pain. Cned, Sciences de la vie et de la Terre 6e 127

11 Séquence 12 séance 1 Exercice 10 Le Nuoc-mam Originaire du Viêt Nam, le nuoc-mâm est produit dans divers pays d Asie du Sud-Est, comme la Thaïlande, le Cambodge et le Laos. Il est aussi produit en Chine et même au Sénégal. Le nuoc-mâm est une saumure de poissons obtenue par une fermentation d anchois et de sel. On met 100 kg d anchois et 15 kg de sel dans des barriques ; au bout de trois mois, un liquide brunâtre coule des barriques ; on le récupère et on le reverse en permanence sur la saumure pendant trois autres mois afin de concentrer les saveurs. Au bout de cette période, le nuoc-mâm est extrait par pressage et filtrage et est mis en bouteille. Il est utilisé à table comme assaisonnement ; il remplace le sel et constitue un riche apport en oligo-éléments. La qualité de nuoc-mâm dépend de plusieurs choses : - la qualité des poissons utilisés : le meilleur nuoc-mâm est fait avec des anchois ; on peut en faire avec d autres poissons, des calmars ou d autres produits de la mer. - la durée de la macération : plus elle est longue (plus de 6 mois), plus le nuoc-mâm est de qualité. Les Romains fabriquaient un équivalent du nuoc-mâm, le garum, à base de poissons de rivière et de mer. 1- Quel est l animal qui sert à faire le nuoc-mâm? [I] 2- Combien de temps dure la fabrication? [I] 3- Quel est l avantage du nuoc-mâm par rapport au sel? [I et Ra] le coin des curieux Un grand pas pour l humanité : l invention des conserves par Nicolas Appert! Enfant d aubergiste, Nicolas Appert devient très jeune cuisinier et confiseur. Dès 1790, il cherche des solutions pour améliorer les modes de conservation des denrées alimentaires. Prenant en compte plusieurs critères (modification du goût, coût important et pauvres qualités nutritives des produits séchés, salés, fumés et confits), il est le premier à mettre au point une méthode de conservation durable des aliments : il les stérilise par la chaleur dans des bouteilles en verre (ou des boîtes métalliques) hermétiques. Ce traitement thermique s effectue à une température égale ou supérieure à 100 C pendant une durée variable selon la nature et la quantité de produit à traiter. Il détruit ou inactive tous les micro-organismes susceptibles d altérer le produit, ou de le rendre impropre à la consommation. Nous sommes en 1795 ; Nicolas Appert vient d inventer les «conserves». 50 ans avant Pasteur, il a découvert la pasteurisation, mais sans l expliquer. En 1802, Appert crée près de Paris la première fabrique de conserves au monde, conserves testées par la Marine française! 128 Cned, Sciences de la vie et de la Terre 6e

12 séance 1 Séquence 12 Conscient de l importance de sa découverte, il décide d en faire profiter l humanité plutôt que de s enrichir Dès ce moment, sa méthode est copiée par les Britanniques qui se contentent de l honorer du titre symbolique de «bienfaiteur de l humanité»! La France a oublié Nicolas Appert ( ), mais les Américains s en souviennent puisque, chez eux, on ne dit pas stérilisation des conserves, mais «appertisation»! C est aussi Appert qui inventa le bouillon en tablettes, les procédés de clarification des boissons fermentées, le lait concentré et le premier «lait pasteurisé» (qui se conservait deux semaines en plein été!). Document 6 : Louis Pasteur ( ) RMN (Musée d Orsay / Gérard Blot / Hervé Lewandowski n DO Huile sur toile de Edelfelt Albert Gustaf Aristide ( ) Louis Pasteur et les fermentations C est en 1856 qu un fabricant d alcool de betterave pose à Pasteur, alors professeur de chimie à l université de Lille, la question qui va déclencher toutes ses recherches : «Une grande partie de ma production devient aigre sans raison apparente. Pourquoi?» Louis Pasteur démontre alors que toute fermentation est due à la présence d un microorganisme. Il constate que les fermentations sont différentes lorsqu elles produisent de l alcool ou du vinaigre. À chaque fermentation correspond un ferment particulier. À la suite de ses premières découvertes, il se demande d où proviennent les micro-organismes, agents de la fermentation. Il démontre que les micro-organismes sont apportés par l air extérieur. Il met alors au point, en 1865, la «pasteurisation» : stérilisation des aliments par chauffage. Cned, Sciences de la vie et de la Terre 6e 129

13 Séquence 12 séance 1 Il se demande ensuite comment s opèrent les fermentations, comment agissent les ferments (quantité de ferment, température ). Il arrive à isoler les ferments et affine les techniques d ensemencement avec des doses infimes de ferment. C est l origine de toute la technique microbiologique. Pasteur applique ensuite ses méthodes à l industrie et à l agriculture. Il montre aux vinaigriers, aux viticulteurs, aux brasseurs de bière comment obtenir un vinaigre, un vin, une bière d une qualité constante. À partir de 1877, Pasteur se consacrera à l étude d autres micro-organismes, pathogènes ceux-là, et mettra au point les vaccins qui l ont rendu célèbre. Le plus fameux est le vaccin contre la rage testé en 1885! Pasteur fondera l institut qui porte son nom en On y fait encore et toujours de la recherche contre les nouvelles maladies. le coin des curieux Les aliments fermentés sont bons pour la santé! Dans tous les pays, on sait depuis toujours que les aliments fermentés sont bons pour la santé. Selon les diététiciens, il faudrait manger chaque jour des aliments fermentés, notamment les yaourts et fromages. Notre corps utilise les bactéries pour l aider à digérer ses aliments et pour prévenir et combattre les maladies. Les levures contiennent des sels minéraux, des vitamines qui aident les cellules à mieux fonctionner. Le médecin te prescrit des levures lorsque tu dois prendre des antibiotiques afin de renforcer ta flore intestinale. Les élèves du Cned vivent sur les cinq continents. Partout on trouve des aliments fermentés tels que les olives, le yaourt (le lassi en Asie, le buttermilk en Amérique, l ighi en Afrique du Nord ), le pain, les fromages Partout on fait fermenter les légumes (choucroute, sauce soja ), les poissons (tarama), les viandes (salami, saucisson) pour les conserver plus longtemps sans altérer leur goût et leurs vitamines. Partout on fabrique des alcools (de riz, de blé, de betterave ), des vins, du vinaigre, du cidre, des bières. Tu peux partir à la découverte des cuisines du monde sur Internet! 130 Cned, Sciences de la vie et de la Terre 6e

14 séance 2 Séquence 12 Séance 2 L amélioration des transformations biologiques je sais déjà Tu sais qu il existe de nombreuses variétés de pains. Les boulangers les appellent pains spéciaux. Tu sais que dans tous les pays, il existe de nombreux fromages faits avec le lait de chèvre, de brebis, de bufflonne, de vache... Dans les pays industrialisés, le rayon des yaourts occupe dix fois plus de place aujourd hui qu il y a 20 ans. Pasteur a travaillé sur les micro-organismes utiles ou pathogènes et a permis de comprendre leur action. Plus de 95 % des microbes sont inoffensifs, voire utiles ; moins de 5 % sont pathogènes (provoquent des maladies). je m interroge Voici la problématique de cette séance. Quelles sont les étapes de la fabrication du pain? Pourquoi existe-t-il autant de sortes de yaourts? Les petits suisses et les fromages blancs sont-ils des yaourts? Note à l attention de l élève : comme dans la séance 1, un seul exemple sera traité. À toi de choisir : - Si tu veux découvrir les étapes de la fabrication du pain, réalise l exercice Si tu veux comprendre la diversité des produits lactés (qui viennent du lait), réalise l exercice 12. Quel que soit ton choix ; tu réaliseras tous les autres exercices de cette séance. Les produits fermentés peuvent-ils contenir des micro-organismes pathogènes. Comment faire pour les éviter? A Activités de découverte Exercice 11 Les étapes de la fabrication du pain. Elles sont quasiment identiques chez l artisan boulanger et dans la boulangerie industrielle d un supermarché. Étape 1 : le pétrissage. Le boulanger met dans son pétrin de la farine, de l eau, du sel et de la levure. Le pétrin tourne pendant 15 à 20 minutes ; on obtient une pâte homogène. Étape 2 : le pointage. La pâte est mise à reposer 1 heure à 22 C dans un grand bac. Elle commence à gonfler : elle «pointe». Cned, Sciences de la vie et de la Terre 6e 131

15 Séquence 12 séance 2 Étape 3 : la division. Le boulanger partage la pâte en petites boules de même poids, appelées pâtons. Étape 4 : le façonnage. Le boulanger donne aux pâtons la forme désirée : baguette, pain allongé ou boule. Les pâtons sont alors déposés sur des toiles. Étape 5 : la seconde levée ou apprêt. Les pains crus se reposent à nouveau pendant 3 à 5 heures ; ils triplent de volume. Étape 6 : la cuisson. Avant d enfourner les pâtons, le boulanger les «signe» : il les incise de petits coups de couteau qui diffèrent d un boulanger à l autre, comme une signature. La cuisson se fait à 250 C. La croûte se forme. La durée de cuisson varie selon la taille et la forme des pains (15 à 30 minutes). Étape 7 : le défournement. L étape est délicate : les baguettes chaudes sont fragiles! Document 7 : Différentes étapes de la fabrication du pain dans le rayon boulangerie d un hypermarché. a b c d e Cned F. Peltier De gauche à droite et de haut en bas : a - seconde levée ; b - signature du pain ; c - pétrissage ; d - enfournement ; e - division de la pâte en pâtons par une machine. 1- Les photos du reportage ont été mises dans le désordre. Remets les lettres dans l ordre chronologique du déroulement des différentes étapes de la fabrication du pain. [I] 2- Explique l action de la levure sur la farine. [Sa et C] 132 Cned, Sciences de la vie et de la Terre 6e

16 séance 2 Séquence 12 Exercice 12 Comprendre la diversité des produits grâce à la diversification des ferments lactés. La législation des yaourts est très précise. En France, la dénomination «yaourt» ou «yoghourt» est strictement réservée aux laits dont la fermentation est obtenue par des bactéries lactiques Lactobacillus bulgaricus et Streptoccus thermophilus. Les fromages blancs et les petits suisses ne font pas partie des yaourts car leur technique de fabrication ressemble à celle des fromages. Les deux bactéries ont deux actions différentes : - Lactobacillus bulgaricus acidifie le milieu. Lorsque l acidité du lait atteint un certain seuil, les caséines (protéines du lait) coagulent et le lait «durcit». - Streptococcus thermophilus élabore des substances aromatiques qui vont donner au yaourt son goût particulier. Ces bactéries doivent se trouver vivantes dans le produit fini ; il doit y en avoir au moins 10 millions par gramme et ceci jusqu à la date limite de consommation. C est la raison pour laquelle on parle du yaourt comme d un produit vivant! Plusieurs facteurs vont jouer sur la qualité et le goût des yaourts, ce qui explique la grande variété trouvée sur le marché : - la qualité du lait (vache, brebis ), - la provenance du lait (ferme, élevage industriel), - la nourriture donnée aux animaux (herbe, foin, aliments industriels ), - le taux de matières grasses du lait : lait entier, demi-écrémé ou écrémé, - la qualité des ferments et leur origine. - le traitement du yaourt après coagulation, qui détermine sa consistance : - le yaourt normal est ferme, - le yaourt brassé a été brassé en cuves avant d être mis en pots, - le yaourt à boire est du yaourt brassé puis battu avant d être mis en bouteilles. - l ajout de poudre de lait, de crème, de sucre, d édulcorants (faux sucres), de fruits, de céréales, d arômes qui ne doit pas dépasser 30 % du yaourt. On obtient ainsi des yaourts et des laits fermentés nature, sucrés, aromatisés ou aux fruits. Ces dernières années, de nouveaux ferments lactiques sont apparus : bifidobactéries, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei associés ou non aux deux ferments de base des yaourts. Mais, conformément à la réglementation, ces produits ne peuvent revendiquer la dénomination : yaourts. 1- Quels sont les deux ferments obligatoirement présents dans un yaourt? [I] 2- Peut-on appeler yaourt un produit qui contient en plus du bifidus? [I] 3- Peut-on appeler yaourt un produit aux deux ferments de base qui contient des fruits? [I] 4- Les yaourts sont-ils stérilisés après la fermentation du lait? [I] Cned, Sciences de la vie et de la Terre 6e 133

17 Séquence 12 séance 2 5- Qu obtiens-tu si tu secoues un yaourt «normal»? [I et Ra] 6- Donne trois raisons pour expliquer la grande diversité de goût des yaourts. [I] Un pot de yaourt (125 g) contient : - des ferments lactiques vivants, bons pour la flore intestinale, - de la vitamine A, bonne pour la vision et la peau, - de la vitamine D, qui aide à fixer le calcium sur les os et les dents, - des vitamines B (B2, B12) qui aident les cellules à fonctionner, à 210 mg de calcium, soit 10 à 15 % des AJR pour un élève de 6 e, - 4 à 6 g de protéines, - 0 à 3 g de lipides selon que le lait est écrémé ou entier, - 4 g de glucides pour les yaourts nature, 10 à 16 g pour les yaourts sucrés. L idéal serait de manger un ou deux yaourts par jour. π Exercice 13 La sécurité alimentaire. Tu viens de voir que beaucoup d aliments contiennent des «bons» micro-organismes, parfois indispensables à leur fabrication. Mais il faut éviter que les aliments ne soient contaminés par des micro-organismes pathogènes. Il existe donc depuis longtemps des normes et des précautions à prendre dans les élevages, les cultures, les ateliers de transformation des aliments, le transport, les magasins où on les vend : c est la sécurité alimentaire. Pour lutter contre les infections alimentaires, on a développé : - la meilleure sélection des aliments donnés aux animaux, - la désinfection des pis des vaches lors de la traite du lait, - la stérilisation des camions de transport du lait, des céréales - la stérilisation des ateliers de transformation des matières premières, - le port de masques, gants, tenues stériles dans les ateliers de transformation, - la température basse dans les ateliers et sa vérification tout au long de la fabrication, 134 Cned, Sciences de la vie et de la Terre 6e

18 séance 2 Séquence 12 - la stérilisation de certains aliments avant leur mise sur le marché, - la conservation au froid des aliments (8 C maximum), - le respect de la «chaîne du froid», - la date limite de consommation des aliments transformés (DLC). La chaîne du froid oblige à maintenir une température constante de l atelier au magasin. En effet, si un aliment est à 8 C, puis à 0 C, puis à 5 C, cela altère son goût et le rend plus sensible aux bactéries. La date limite de consommation est obligatoire en France depuis 1980 sur tous les produits alimentaires périssables. Le produit peut être vendu jusqu au jour de la DLC, mais doit être retiré de la vente le lendemain de la date limite. Dès que la DLC est atteinte, le produit est considéré comme impropre à la consommation : des micro-organismes y ont probablement proliféré au-delà des seuils limites. Consommer un produit ayant dépassé la DLC peut présenter des risques pour la santé, surtout s il s agit d une charcuterie. 1- Comment un aliment peut-il être contaminé par une bactérie? [I] 2- Pourquoi est-il mauvais qu un aliment ne soit pas conservé à température constante? [I] 3- Qu est-ce que la chaîne du froid? [I] 4- Pourquoi ne faut-il pas manger un aliment dont la DLC est dépassée? [I] Remarque : Il faut faire attention aux micro-organismes (microbes), mais il faut aussi se rappeler que dans de nombreux pays, on utilise encore les techniques de conservation ancestrales sans être plus malade que dans les pays où il y a des réfrigérateurs et des normes strictes j e retiens Le grand nombre de levures et de ferments explique les différentes fermentations existantes et la multitude des produits obtenus. La loi protège le consommateur et réglemente la fabrication des produits fermentés. On ne peut pas ajouter n importe quel ingrédient aux produits fermentés ancestraux : cela change leur appellation. Les fermentations utilisent des micro-organismes vivants. Il faut donc être vigilant et éliminer les micro-organismes pathogènes qui pourraient proliférer à côté des microorganismes utiles. Plusieurs techniques existent : - désinfection des produits et des installations utilisés, - stérilisation de certains produits, comme le lait, les jus de fruits... - respect de la chaîne du froid - respect des dates limites de consommation. Cned, Sciences de la vie et de la Terre 6e 135

19 Séquence 12 séance 2 Exercice 14 Les intoxications alimentaires. Une intoxication alimentaire est une maladie due à l ingestion de nourriture ou de boissons contaminées par des micro-organismes pathogènes comme les bactéries et les virus. Il existe également des intoxications alimentaires dues à des produits chimiques contenus en trop grande quantité dans les aliments comme les antibiotiques ou les hormones utilisés dans le traitement des animaux. Il faut conserver l étiquette de l aliment suspecté de l intoxication alimentaire ; elle permet de remonter à la source de l infection. Les infections bactériennes sont la cause la plus fréquente d intoxication alimentaire. En France, les agents infectieux les plus courants sont la salmonelle (64 % des infections), le staphylocoque doré (14 %), la listéria (6 %) et le clostridium (5 %). Ces bactéries existent partout en petites quantités ; elles ne deviennent toxiques que si elles prolifèrent trop. La salmonelle, le staphylocoque doré et la listeria provoquent de violents vomissements et des diarrhées, trois heures environ après ingestion de l aliment. Le Clostridium botulinum se multiplie dans les conserves mal stérilisées ; il produit une puissant toxine (botulinique) paralysante qui peut tuer les personnes fragiles (bébés, malades). On reconnait facilement une boîte de conserve infectée : son couvercle est gonflé car le clostridium a aussi fabriqué du gaz ; un «pchitt» se fait entendre à l ouverture. À jeter obligatoirement! 1- Cite une bactérie pathogène. [I] 2- Quels problèmes de santé provoque la listeria? [I] 3- Pourquoi faut-il jeter une boîte de conserve au couvercle gonflé? [I] π Exercice 15 Contrôle de toute la chaîne de production, de la vache (à la ferme) à la table du petit déjeuner. Le lait de ton petit déjeuner peut avoir été contaminé En utilisant les exercices précédents, indique quelles précautions on doit prendre tout au long de la chaîne de fabrication, depuis la vache jusqu à ton bol, pour éviter cela. Que faut-il donc faire : [I et Sa] 1- À la ferme? 2- Entre la ferme et l usine? 136 Cned, Sciences de la vie et de la Terre 6e

20 séance 2 Séquence À l usine de mise en bouteille du lait? 4- Entre l usine et le magasin ; entre le magasin et ta maison? 5- Dans la magasin? 6- À la maison? Exercice 16 Traitement UHT Le lait pasteurisé est chauffé jusqu à 85 C pendant 15 à 20 secondes puis refroidi très rapidement. Il contient encore des germes : il faut donc le conserver au froid et sa consommation est limitée à sept jours suivant le traitement. L avantage de la pasteurisation est de ne pas modifier le lait : propriétés, goût, vitamines, oligoéléments intacts. La stérilisation simple consiste à chauffer le lait à une température de 115 C pendant 15 à 20 secondes pour détruire tous les germes. La conservation du lait est donc plus longue. Mais ce chauffage détruit les vitamines ; il peut modifier le lait et former des composés allergisants, voire indigestes. Lors de la stérilisation UHT (Ultra Haute Température), le lait est porté à 140 C pendant 3 à 5 secondes. Ce procédé détruit tous les germes, mais n a pas le temps de détruire les vitamines et les oligoéléments. Un lait UHT peut être conservé plusieurs mois dans son emballage intact sans être modifié. La stérilisation UHT s applique aux jus de fruits qui gardent ainsi leur vitamine C intacte. À consommer dans les trois jours après ouverture, sinon la vitamine C sera détruite par l air. 1- Que veulent dire les lettres UHT? [I] 2- Quels sont les avantages de la stérilisation UHT? [I et Ra] le coin des curieux A la rencontre d une famille de micro-organismes : les Penicillium Les Penicillium sont des moisissures (champignons microscopiques) présents dans le sol, le compost, les graines, les céréales, les aliments On en compte plus de 100 espèces différentes ; une trentaine sont utiles, mais d autres peuvent être responsables de nombreuses dégradations et de maladies. Cned, Sciences de la vie et de la Terre 6e 137

21 Séquence 12 séance 2 Document 8 : Penicillium roquefortii Les Penicillium roquefortii se développent à l intérieur du fromage. Ils permettent d obtenir presque tous les fromages à pâte «persillée». Selon la souche, ils sont plus ou moins verts, plus ou moins bleus et donnent des fromages plus ou moins gras et salés. La légende dit qu un berger des Pyrénées, habitant le village de Roquefort, aurait découvert par hasard cette moisissure : il avait oublié son fromage blanc de brebis dans une grotte et le retrouva tout moisi ; ayant très faim, il le mangea tout de même, découvrant ainsi un nouveau goût. Les premières caves de Roquefort seraient construites à cet endroit!... L empereur Charlemagne adorait ce fromage! Le fromage obtenu dépend de la souche de Penicillium choisie et du lait utilisé : avec le lait de brebis de la région de Roquefort, on obtient du roquefort, affiné obligatoirement dans les caves de Roquefort! Si les brebis sont d une autre race ou si l affinage se fait ailleurs, on obtient des fromages n ayant pas le droit de s appeler roquefort. Quand le Pénicillium fermente du lait de vache du Massif Central, on obtient du bleu d Auvergne, de la fourme d Ambert (voir document 10) Les Penicillium camembertii sont blancs et se développent à l extérieur du fromage ; ils permettent d obtenir tous les cousins du camembert, comme le Pont-l Evêque, le Coulommiers, le Brie. C est Marie Harel, habitant la ville de Camembert, en Normandie, qui a amélioré la recette du fameux fromage, vers Deux autres Penicillium, Penicillium notatum et Penicillium chrysogenum, sont très utiles puisqu ils fabriquent un médicament antibiotique, baptisé la pénicilline. C est un anglais, Alexander Fleming, qui a découvert par hasard, en 1928, la pénicilline qui a permis de sauver des millions de personnes. (D autres moisissures fabriquent aussi des antibiotiques ; un antibiotique est un médicament destiné à tuer des micro-organismes vivants.) 138 Cned, Sciences de la vie et de la Terre 6e

22 séance 2 Séquence 12 le coin des curieux La ronde des pains. Le pain ne fait pas grossir! C est ce qu on met dessus qui peut faire grossir (beurre, confiture, chocolat, hamburger, charcuterie ). C est est un aliment complet qui n apporte que 255 kcal pour 100 g de pain blanc. Le Français en consomme en moyenne 165 g par jour, contre 600 g il y a 50 ans ; il devrait en manger 300 g par jour. Dans beaucoup de pays, le pain reste un aliment de base des repas. Dès que le pain contient d autres ingrédients que ceux cités dans l exercice 4, on parle de pains spéciaux. Ils diffèrent selon la forme (baguette, boule, chiabatta ), la coloration de la croûte.. Le pain azyme a été fait sans levure, avec de la farine blanche ou de seigle. Le pain de campagne renferme, en plus de la farine de blé, de la farine de seigle. Ils peuvent être recouverts de graines (pavot, sésame ) Le pain de seigle contient 65 % de farine de seigle. Le pain complet, est obtenu à partir d une farine contenant tous les éléments du grain de blé (amande, enveloppes, germe). Il contient plus de vitamines B, de sels minéraux et est cinq fois plus riches en fibres. Le pain bio au levain a une mie plus dense et son goût est plus ou moins acidulé selon le levain utilisé. Le mélange de ferments est élaboré par le boulanger lui-même. Le pain de mie est enrichi de sucre, de matière grasse et de poudre de lait. Le pain viennois contient du lait et du sucre. Le pain brioché contient des œufs, du lait et du sucre. Le pain muesli contient des raisins secs et des graines. Les pains aromatiques contiennent des noix, des olives, du lard, du fromage Pour faire du pain grillé, on fait cuire du pain enrichi en matière grasse. Après cuisson, le pain est coupé en tranches et chaque tranche est cuite une seconde fois, ce qui enlève l eau qu elle contient et permet une plus longue conservation. Pour faire des biscottes, c est pareil, mais la pâte est sucrée. Cned, Sciences de la vie et de la Terre 6e 139

23 Séquence 12 séance 2 Document 9 : La ronde des pains Cned F. Peltier 1 pain brioché ; 2 pain au levain ; 3 pain au graines de pavot ; 4 pain au sésame ; 5 pan bagnat ; 6 pain de mie ; 7 pain au lin ; 8 pain grillé ; 9 biscottes ; 10 pain azyme ; 11 pain de seigle azyme ; 12 pain de seigle ; 13 pain moisson ; 14 pain aux céréales ; 15 baguette de pain aux 6 céréales ; 16 pain de campagne ; 17 pain viennois ; 8 pain muesli ; 19 baguette ciabatta. La ronde des fromages π Connaissez-vous les 400 fromages de France! La fabrication d un fromage comporte plusieurs étapes : - la préparation de la «pâte» et son traitement ; - l affinage : un fromage est dit frais lorsqu il vient juste d être fabriqué ; il est dit affiné lorsqu il a subi une maturation dans les caves du producteur. L affinage est la période de maturation pendant laquelle le fromage reçoit de nombreux soins en cave. Il varie généralement de 3 mois (doux) à 24 mois (vieux). Plus la période de maturation est longue, plus le goût du fromage sera corsé! Les soins apportés à sa croûte ainsi que les conditions de stockage du fromage influencent son goût, sa couleur et sa texture. Il existe une grande différence de goût entre un fromage dont la croûte a été laissée sèche, un fromage dont la croûte a été recouverte de moisissures et un autre dont la croûte a été régulièrement humidifiée. On a ainsi des fromages à croûte fleurie (recouverte de moisissures, comme le camembert, la buche de chèvre) et à croûte lavée (on a lavé et brossé la croûte, comme le livarot, le munster, le maroilles). Si tu veux d autres précisions sur les différents types de fromages (pâtes molles, cuites, persillées ), tu peux chercher sur Internet! 140 Cned, Sciences de la vie et de la Terre 6e

24 Séance 2 Séquence 12 Document 10 : Un plateau de fromages de France Cned F. Peltier As-tu reconnu quelques fromages? Essaie de retrouver leurs noms. Si tu n y arrives pas, consulte la liste en dessous Fromages de vache : 1 - gruyère, 2 - mimolette, 3 tomme noire des Pyrénées, 4 - Morbier, 5 - Bleu d Auvergne ; 6 - Fourme d Ambert ; 7 Livarot ; 8 - camembert, 9 - Brie ; Fromage de brebis : 10 - Roquefort ; Fromage de bufflonne : 11 - mozzarella ; Fromages de chèvre : 12 - buche, 13 - Selles-sur-Cher, 14 - Rocamadour, 15 - chèvre frais. Cned, Sciences de la vie et de la Terre 6e 141