Activité 12 : Recherche des constituants d un produit transformé ([nom du fromage étudié]) à partir d un lait

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1 Activité 12 : Recherche des constituants d un produit transformé ([nom du fromage étudié]) à partir d un lait 1. EXTRAITS REFERENTIELS DU BO Des pratiques au service de l alimentation humaine : La production alimentaire par une transformation biologique Notions. contenus Compétences Exemples d activités Certains aliments proviennent d une transformation contrôlée par l Homme Les aliments produits sont issus de la transformation d une matière première animale ou végétale Le produit de la transformation répond aux besoins en aliments de l Homme (matières grasses, sucres rapides, sucres lents, protéines). Selon la façon dont les aliments sont transformés, leur goût peut être différent. Ces produits transformés visent à satisfaire les goûts des consommateurs. L Homme maîtrise l utilisation des microorganismes à l origine de cette transformation Au cours de la fabrication, des microorganismes appropriés appelés ferments, transforment le produit d origine, dans des conditions physico-chimiques particulières. Une meilleure production est obtenue : -par l amélioration de la qualité des matières premières ; -par un choix des micro-organismes employés ; -par un respect des règles d hygiène. Identifier une transformation biologique et en expliquer l intérêt. Rédiger une production sur la pratique agroalimentaire étudiée. Identifier par des manipulations simples un ou des constituants d un produit. Réaliser une préparation microscopique et sa mise au point. Développer l esprit critique du consommateur. Identifier un ou des facteurs favorisant la production alimentaire obtenue. Reconnaître une condition optimale à travers une démarche expérimentale. Schématiser un montage expérimental. Rechercher une information précise dans une documentation. I Recherche d informations lors d une visite, à partir d un document multimédia, sur une transformation biologique. [B2i] Re Réalisation d une enquête C Compte-rendu de la visite, de l enquête oralement, par écrit, par des photographies ou par un film, ou par un panneau mural, production multimédia (B2i) Re Réalisation d une transformation biologique I Observation au microscope des constituants (goutte de lait, grain de céréales), des microorganismes utilisés pour la fabrication. Re Mise en évidence du constituant essentiel de la matière première et du produit (matière grasse, amidon, sucre). Re Comparer les saveurs des différents produits transformés Ra Recherche des conditions appropriées pour réaliser une fermentation (milieu, température, conditions d hygiène ). Re Réalisation d une fermentation alimentaire. Re Recherche de l effet de variations de température sur une fermentation. Ra/C Conception et schématisation du montage correspondant. I Recherche d éléments permettant l amélioration de la production lors de la visite ou à partir de documents. I Recherche d informations sur la sécurité alimentaire à partir de sources documentaires presse, documentation informatisée ) [B2i] PIERRON 2005 Recherche des constituants d'un produit transformé à partir d'un lait page 1/9

2 2. PLACE DE L ACTIVITE DANS UNE PROGRESSION La progression proposée est explicitée ici en mode interrogatif ou affirmatif le choix de l un ou de l autre se faisant pour l ensemble de la progression ou du moins pour l ensemble d un niveau de paragraphe Il convient de partir de l observation du réel (visite d une fromagerie locale) ou de documents de substitution (vidéo d une fabrication d un fromage). Chapitre 1 : Comment l Homme se procure t-il un aliment ( [nom du fromage]*) à partir de la transformation d une matière première ([type de lait utilisé**])? *fromage étudié pendant la visite ou présenté dans les documents vidéo **lait de vache, de chèvre, de brebis I. Comment obtient-on ce fromage ([nom du fromage])? ou Les étapes de la fabrication de ce fromage ([nom du fromage]) II. En quoi ce fromage ([nom du fromage]) est-il une source de nourriture (différente du [type de lait utilisé])? ou Le fromage ([nom du fromage]), une source de nourriture Activité : Recherche des constituants du [nom du fromage étudié] III. En quoi ces transformations permettent-elles de satisfaire le consommateur de fromages? ou La satisfaction des consommateurs de fromages Chapitre 2 : Comment améliorer la production d un aliment ([nom du fromage]) issu de la transformation biologique d une matière première ([type de lait utilisé]) I. Comment favoriser la fermentation / l action des ferments nécessaires à la production de ce fromage ([nom du fromage])? ou Une maîtrise de l action des ferments nécessaires à la production de ce fromage ([nom du fromage]) : II. Comment améliorer la qualité de ce fromage ([nom du fromage]) produit? ou Une maîtrise de la qualité du fromage obtenu [nom du fromage] III. Comment limiter les effets de la production de ce fromage ([nom du fromage]) sur l environnement? ou Une maîtrise des effets de la fabrication de ce fromage ([nom du fromage]) sur notre environnement PIERRON 2005 Recherche des constituants d'un produit transformé à partir d'un lait page 2/9

3 3. PRESENTATION DE L ACTIVITE - Objectifs de connaissances Matières grasses (lipides); sucres rapides et sucres lents (glucides) ; protéines (protides) - Objectifs méthodologiques et/ou techniques Mettre en œuvre un protocole fourni (Réaliser) - Liste du matériel Pour le professeur/ la classe : - Caméra Didacam Réf Vidéoprojecteur ou à défaut écran télé - Chariot de préparation pour bacs de rangement Réf Râpe à fromage Réf Planche en bois et couteau pour couper le fromage - Etiquettes autocollantes «produits dangereux» avec pictogramme correspondant Réf ou (pour imprimante), à coller sur les flacons compte-gouttes - Cassette vidéo «la sécurité en TP» Réf Par poste de travail : - Accès à un évier avec possibilité de se laver les mains au savon - 1 bac de rangement Réf pour y disposer l ensemble du matériel - 1 appareil de chauffage de type Pyromicro Réf ou Pyromaxi Réf pince en bois Réf /2 boîte de Pétri avec du [fromage étudié] râpé Réf (lot de 20 boîtes) - 4 verres de montre avec à chaque fois un morceau de [fromage étudié] Réf portoir en bois pour tube à essai Réf tubes à essai vide Pyrex Réf (tube de 20 ml, lot de 100) - 1 bécher avec 10 ml de liqueur de Fehling (identification sucre rapide) : réactif de Fehling A pur Réf réactif de Fehling B pur Réf (peut être remplacé par une bandelette-test de glucose + eau distillée) - 1 compte-goutte Réf (lot de 6) avec de l eau iodée (identification amidon/sucres lents) Réf compte-goutte Réf (lot de 6) avec de l acide nitrique (identification protéines) - 1 feuille de papier blanche (identification matières grasses) Matériel nécessaire par poste de travail Appareil de chauffage Pyromaxi PIERRON 2005 Recherche des constituants d'un produit transformé à partir d'un lait page 3/9

4 Pour information complémentaire : - Cassette vidéo Du lait au fromage Réf (on retrouvera utilement dans la notice de ce vidéogramme, en plus d autres informations, les composants du lait de vache entier, demiécrémé, brie de Richemont, beurre) - Cassette vidéo ou DVD Du lait au yaourt Réf (K7) et Réf (DVD) - Fiche technique Réactif de Fehling à préparer 1 ou 2 jours avant au plus en mélangeant en quantité égale réactif A et réactif B (la liqueur de Fehling est peu stable dans le temps) Congeler une partie du fromage au préalable si nécessaire pour pouvoir le râper plus facilement Donner l ensemble du fromage à l état congelé si celui-ci est plutôt pâteux voire coulant (notamment pour permettre la recherche de matières grasses par frottement sur une feuille de papier) - Intégration pédagogique Cette activité peut se placer après une séquence ayant permis de préciser les différentes étapes de la fabrication d un fromage donné (lors d un travail sur le terrain ou à défaut par l exploitation d une vidéo). Il s agit ici de rechercher les constituants essentiels du fromage étudié ici, de façon pratique, afin de montrer en quoi ce produit issu de la transformation d un lait constitue une source alimentaire intéressante pour l Homme (et, après comparaison avec les constituants du lait correspondant, différente de ce lait) et, ainsi de comprendre l importance de cet aliment dans l alimentation humaine. On peut relever aussi l intérêt de cette activité pour la sensibilisation des élèves à la sécurité en TP (à préparer plus longuement la séance précédente et à rappeler ici par exemple). On pourra veiller : - à discuter brièvement de leurs connaissances initiales sur les constituants des aliments, par exemple à partir d un document reprenant les principaux constituants d un aliment consommé chaque jour comme d un lait (ou d un pain) ; - à présenter en début de travail, l ensemble du matériel proposé (et la façon de l utiliser, notamment en précisant les conditions de chauffage sur la fiche de l élève), à préciser ce qu on entend par «précipité» rouge, et à donner les consignes de sécurité nécessaires (concernant le chauffage mais aussi la nocivité des produits utilisés : voir signification des pictogrammes utilisés sur les flacons) ; - à préciser en début de travail, la méthodologie à suivre pour utiliser le résultat de chaque manipulation, en donnant un exemple - de préciser qu un résultat «négatif» (absence de réaction) ne veut pas forcément dire que la manipulation est «ratée» mais que celui-ci est une information aussi intéressante qu un résultat positif. - pour conclure ce travail, à collecter les résultats obtenus et à les discuter avec l appui d une retransmission en direct par vidéo-projection (ou sur l écran télé) par caméra flexible. - pour prolonger ce travail, à disposer d un document («camembert» par exemple) donnant la composition précise du fromage étudié (et de celle du lait correspondant) pour les principaux constituants à des fins de comparaison : PIERRON 2005 Recherche des constituants d'un produit transformé à partir d'un lait page 4/9

5 Composition d un lait entier et d un fromage de type brie (pour 100g) : protéines protéines matières grasses eau matières grasses eau sels minéraux sels minéraux Composition du lait de vache entier sucres Composition du [nom du fromage étudié] sucres Constituants Lait de vache entier Fromage de type brie Protéines 3,5 g 19,5 g Matières grasses 3,6 g 31,3 g Sucres 4,9 g Traces Eau 88 g 48 g Sels minéraux (calcium, ) 0,2 g 1 g Pistes d évaluation EVALUATION : mettre en œuvre un protocole manipulatoire (Réaliser) Tu as réussi si : - les consignes de sécurité sont respectées - un échantillon de fromage différent à été utilisé pour chaque recherche - les manipulations sont exécutées comme indiqué et avec soin + ou - PIERRON 2005 Recherche des constituants d'un produit transformé à partir d'un lait page 5/9

6 Fiche élève corrigée Activité 12 : Recherche des constituants d un produit transformé ([nom du fromage étudié]) à partir d un lait Le fromage est un aliment de base dans l alimentation humaine dans de nombreux pays et depuis plusieurs siècles. Pour comprendre son importance, ton objectif est de rechercher les constituants principaux d un fromage ([nom du fromage étudié]) en réalisant différentes manipulations permettant de mettre en évidence ces constituants. Pour ceci, tu disposes du matériel suivant : - 1 appareil de chauffage et 1 pince en bois - du [nom du fromage étudié] râpé et 4 verres de montre avec à chaque fois un morceau de [fromage étudié] - 1 portoir en bois pour tube à essai avec deux tubes à essai vide - 1 bécher avec de la liqueur de Fehling (identification de sucres rapides) - 1 flacon compte-gouttes avec de l eau iodée (identification amidon/sucres lents) - 1 flacon compte-gouttes avec du sulfate de cuivre (identification protéines) - 1 flacon compte-gouttes avec de la soude (identification protéines) - 1 feuille de papier blanc (identification matières grasses) Manipulation 1 : Recherche de matières grasses : Frotte un morceau de fromage sur du papier et attends quelques minutes (réalise les manipulations suivantes pendant ce temps d attente) Compare ton résultat avec celui du tableau fourni et décris-le : J observe la formation d une tâche translucide après séchage Déduis la présence ou non de la substance recherchée dans l aliment. Donc le [nom du fromage étudié] contient des matières grasses Manipulation 2 : Recherche d eau : Mets la moitié du [nom du fromage étudié] râpé fourni dans le tube à essai vide. Chauffe le tube [condition de chauffage à préciser] en le tenant avec la pince en bois. Attention à le maintenir légèrement incliné et à le diriger dans une direction où il n y a pas d élève. Observe bien la paroi du tube. J observe la formation de buée sur les parois et de «brouillard» Donc le [nom du fromage étudié] contient de l eau Manipulation 3 : Recherche d un sucre rapide (comme le lactose): Mets l autre moitié du [nom du fromage étudié] râpé fourni dans l autre tube à essai. Laisse le tube dans le portoir et verses-y la liqueur de Fehling contenue dans le bécher. Chauffe le tube [condition de chauffage à préciser] en le tenant avec la pince en bois. Attention à le maintenir légèrement incliné et à le diriger dans une direction où il n y a pas d élève. PIERRON 2005 Recherche des constituants d'un produit transformé à partir d'un lait page 6/9

7 J observe que le mélange reste bleu après chauffage Donc le [nom du fromage étudié] ne contient pas de sucre rapide comme le lactose Manipulation 4 : Recherche de protéines : Verse 10 gouttes de sulfate de cuivre sur un échantillon de [nom du fromage étudié] placé dans un verre de montre. Ajoute ensuite 10 gouttes de soude. J observe la formation d une coloration violette Donc le [nom du fromage étudié] contient des protéines Manipulation 5 : Recherche d un sucre lent comme l amidon : Verse 10 gouttes d eau iodée sur un autre échantillon de [nom du fromage étudié] placé dans un verre de montre. J observe qu il n y a pas de changement Donc le [nom du fromage étudié] ne contient pas de sucre lent comme l amidon Bilan des recherches : Entoure le nom des constituants trouvés dans le [fromage étudié] Raye le nom des constituants trouvés dans le [fromage étudié] Matières grasses eau Sucre rapide protéines Sucre lent Document fourni : Tableau de correspondance entre les manipulations réalisées, les résultats pouvant être obtenus et le constituant alimentaire recherché Manipulation à réaliser 1 Frotter un morceau de fromage sur du papier Si l on observe la formation d une tache translucide après séchage alors l aliment testé contient : des matières grasses 2 Chauffer dans un tube à essai la formation de buée sur les parois de l eau Mélanger avec de la liqueur de Fehling puis 3 la formation d un précipité rouge un sucre rapide chauffer Ajouter dix gouttes de sulfate de cuivre (bleu 4 l apparition d une coloration violette des protéines clair) puis 10 gouttes de soude. l apparition d une coloration 5 Ajouter dix gouttes d eau iodée (jaune) de l amidon (sucre lent) violette-noire PIERRON 2005 Recherche des constituants d'un produit transformé à partir d'un lait page 7/9

8 Fiche élève - 6 e Nom : Prénom : Classe : Date : Évaluation expérimentale de S.V.T. Activité 12 : Recherche des constituants d un produit transformé ([nom du fromage étudié]) à partir d un lait Le fromage est un aliment de base dans l alimentation humaine dans de nombreux pays et depuis plusieurs siècles.pour comprendre son importance, ton objectif est de rechercher les constituants principaux d un fromage ([nom du fromage étudié]) en réalisant différentes manipulations permettant de mettre en évidence ces constituants. Pour ceci, tu disposes du matériel suivant : - 1 appareil de chauffage et 1 pince en bois - du [nom du fromage étudié] râpé et 4 verres de montre avec à chaque fois un morceau de [fromage étudié] - 1 portoir en bois pour tube à essai avec deux tubes à essai vide - 1 bécher avec de la liqueur de Fehling (identification de sucres rapides) - 1 flacon compte-gouttes avec de l eau iodée (identification amidon/sucres lents) - 1 flacon compte-gouttes avec du sulfate de cuivre (identification protéines) - 1 flacon compte-gouttes avec de la soude (identification protéines) - 1 feuille de papier blanc (identification matières grasses) Manipulation 1 : Recherche de matières grasses : Frotte un morceau de fromage sur du papier et attends quelques minutes (réalise les manipulations suivantes pendant ce temps d attente) Compare ton résultat avec celui du tableau fourni et décris-le : Déduis la présence ou non de la substance recherchée dans l aliment. Manipulation 2 : Recherche d eau : Mets la moitié du [nom du fromage étudié] râpé fourni dans le tube à essai vide. Chauffe le tube [condition de chauffage à préciser] en le tenant avec la pince en bois. Attention à le maintenir légèrement incliné et à le diriger dans une direction où il n y a pas d élève. Observe bien la paroi du tube. PIERRON 2005 Recherche des constituants d'un produit transformé à partir d'un lait page 8/9

9 Fiche élève - 6 e Manipulation 3 : Recherche d un sucre rapide (comme le lactose): Mets l autre moitié du [nom du fromage étudié] râpé fourni dans l autre tube à essai. Laisse le tube dans le portoir et verses-y la liqueur de Fehling contenue dans le bécher. Chauffe le tube [condition de chauffage à préciser] en le tenant avec la pince en bois. Attention à le maintenir légèrement incliné et à le diriger dans une direction où il n y a pas d élève. Manipulation 4 : Recherche de protéines : Verse 10 gouttes de sulfate de cuivre sur un échantillon de [nom du fromage étudié] placé dans un verre de montre. Ajoute ensuite 10 gouttes de soude. Manipulation 5 : Recherche d un sucre lent comme l amidon : Verse 10 gouttes d eau iodée sur un autre échantillon de [nom du fromage étudié] placé dans un verre de montre. Bilan des recherches : Entoure le nom des constituants trouvés dans le [fromage étudié] Raye le nom des constituants trouvés dans le [fromage étudié] Matières grasses eau Sucre rapide protéines Sucre lent Document fourni : Tableau de correspondance entre les manipulations réalisées, les résultats pouvant être obtenus et le constituant alimentaire recherché Manipulation à réaliser 1 Frotter un morceau de fromage sur du papier Si l on observe la formation d une tache translucide après séchage alors l aliment testé contient : des matières grasses 2 Chauffer la formation de vapeur d eau de l eau 3 Mélanger avec de la liqueur de Fehling puis chauffer la formation d un précipité rouge un sucre rapide 4 Ajouter dix gouttes de sulfate de cuivre (bleu l apparition d une coloration violette des protéines clair) puis 10 gouttes de soude. 5 Ajouter dix gouttes d eau iodée (jaune) l apparition d une coloration violette-noire de l amidon (sucre lent) PIERRON 2005 Recherche des constituants d'un produit transformé à partir d'un lait page 9/9