S.O.S! Boulanger dans le pétrin!

Didactique Spéciale en Biologie et Chimie Festival des Sciences du 19 au 23 mars 2006 S.O.S! Boulanger dans le pétrin! Groupe 4 : Delphine PIGOZZI Nathalie BLONDEEL Nathalie MARQUES UCL-Printemps des Sciences 2007 1

TABLE DES MATIERES 1. Description de la situation-problème 3 2. Préconception des élèves 3 3. Public visé 3 4. Liens avec le programme 3 5. Pré-requis nécessaires 3 6. Compétences visées 3 6e Sciences de base 3 6 e sciences générales 3 7. Concepts à faire acquérir 4 8. Carte conceptuelle 4 9. Déroulement de la séquence 4 9.1 Introduction 4 9.2 Préconceptions des élèves 5 9.3 1ère expérience : effets du pétrissage de la pâte 5 Objectif 5 9.3.1 1 ère étape : Définir les effets du pétrissage 5 Consignes méthodologiques 5 Liste du matériel 5 Protocole 5 Interprétation des résultats 6 Explications 6 9.3.2 2 e étape : Débutons notre enquête! 6 9.4 2 e expérience : effets de la fermentation 6 Objectif 6 9.4.1 1 ère étape : définir les effets de la fermentation 6 Consignes méthodologiques 6 Consignes de sécurité 7 Matériel utilisé 7 Protocole 7 Questionnaire 7 Interprétation 8 9.4.2 2 e étape : Continuons notre enquête! 8 9.5 3 e expérience : effets de la cuisson 8 Objectif 8 Protocole 8 Interprétation 8 10.Conclusion générale 8 11.Bibliographie 8 UCL-Printemps des Sciences 2007 2

1. Description de la situation-problème : Horreur!!! Ce matin, le boulanger est énervé!!! Il a complètement raté sa fournée de pain. Son pain est compact, massif et invendable. Comment est-ce arrivé? A-t-il mal fait son travail? A-t-il oublié quelque chose? Pour que vous compreniez bien pourquoi le boulanger est énervé, nous vous avons apporté différents pains, certains réussis et d autres ratés. Vous allez les goûter et nous dire lesquels vous semblent bons ou non. 2. Préconception des élèves : Différentes questions seront posées aux élèves au fur et à mesure de la séance: Quelle est la composition du pain? (eau, farine, levure, sel) Quelles sont les étapes de la fabrication du pain? (pétrissage, fermentation durant une phase de repos, cuisson) Pourquoi la pâte à pain est elle élastique? (formation d un réseau de gluten à partir des protéines de la farine et l eau) A quoi sert la fermentation? (levures dégagent du CO 2 qui permet la levée de la pâte) Pourquoi l odeur du pain est-elle si agréable? Pourquoi la croûte a-t-elle plus de goût que la mie? (réaction de Maillard). 3. Public visé : 6 e générale 4. Liens avec le programme : Chimie : 6e Thème 7 : Les réactions d oxydo-réduction Thème 5 : utilisation de quelques substances de la vie courante 5. Pré-requis nécessaires : Biologie : Nutrition chez les hétérotrophes (notion d enzyme et de substrat) (3 e, Thème 3) Chimie : 5 e générale, Thème 3 : Nomenclature, propriétés et usages de quelques familles de composés organiques 5 e générale, Thème 2 : Sens d évolution spontanée d une réaction : réactions endo et exothermiques lien avec la fermentation 3 e générale, Thème 4 : Réaction chimique et équations chimiques 4 e générale : Transformation de la matière, partie intégrante de notre quotidien 6. Compétences visées : 6e Sciences de base Compétences Générales : CG1 : modéliser, dans le cadre d une discipline scientifique, une technologie ou un phénomène courant en tenant compte éventuellement d aspects techniques, sociaux, économiques ou culturels. Compétences Scientifiques : CSc 3 : expérimenter CSc 5 : bâtir un raisonnement logique CSc 6 : communiquer Compétences Spécifiques : CS5 : Utiliser une démarche scientifique pour appréhender des phénomènes naturels, des processus technologiques 6 e sciences générales : UCL-Printemps des Sciences 2007 3

Compétences Générales : CG3 : interpréter un phénomène et prévoir son évolution CG5 : Communiquer oralement ou par écrit un raisonnement élaboré sur base de théories scientifiques afin d éclairer une personne confrontée à des questions relatives à la santé, la sécurité, l éthique Compétences Scientifiques : CSc 1 : s approprier des concepts fondamentaux, des modèles ou des principes CSc 3 : utiliser des procédures expérimentales CSc 7 : bâtir un raisonnement logique CSc 8 : utiliser des savoirs scientifiques pour enrichir des représentations interdisciplinaires 7. Concepts à faire acquérir : Fermentation : Catabolisme anaérobie, qui résulte de l action de micro-organismes appelés «ferments» sur un support quelconque, qu il décompose en éléments simples. La décomposition des substances organiques par le ferment est due à des enzymes produites par le ferment lui-même. Ainsi par exemple, la levure de boulanger décompose un sucre simple, le glucose, en gaz carbonique et en alcool selon la réaction suivante : glucose (+ action de la levure) -> gaz carbonique + alcool. Enzyme : protéine servant de catalyseur, c'est-à-dire d agent chimique modifiant la vitesse d une réaction sans que la réaction n agisse sur lui. Les enzymes sont présentes naturellement dans les cellules d un organisme et jouent un rôle dans la sélectivité de la réaction. Hydrolyse : Réaction chimique qui scinde les molécules à l aide de l eau. Les réactions d'hydrolyse jouent un rôle important en biochimie et dans les synthèses organiques. Réaction de Maillard : ensemble de réactions très complexes entre des sucres et les fonctions amines des protéines que l on peut observer lors de la cuisson des aliments à haute température (170 à 250 degrés). Ces réactions aboutissant à la formation de pigments bruns et de composés volatils odorants. Oxydo-réduction : ensemble de réactions chimiques dans lesquelles les atomes changent leur nombre d oxydation suite à un transfert d électrons. Toute réaction d oxydo-réduction peut être décomposée en deux demi réactions ; une oxydation, dans laquelle une molécule (réducteur) perd un ou plusieurs électron(s), et une réduction dans laquelle une molécule (oxydant) gagne un ou plusieurs électron(s). Concepts sensés être acquis : Glucides : composés organiques composés de carbone, d hydrogène et d oxygène qui entrent dans la constitution chimique des êtres vivants. On les trouve sous différentes formes, comme l amidon chez les végétaux ou le glycogène chez l homme. Protéine : macromolécule composée par une chaîne d acides aminés liés entre eux par des liaisons peptidiques 8. Carte conceptuelle : voir annexe 1 9. Déroulement de la séquence : L atelier va être mené sous la forme d une enquête, dont le but sera de trouver ce que le boulanger a mal fait ou a oublié de faire dans la préparation de son pain pour qu il soit raté. 9.1 Introduction : (10 min) Mise en scène de la situation problème: ce matin, je suis passée chez mon boulanger, et il était énervé car il ne pouvait pas vendre sa fournée. Son pain était compact et tout plat. Je lui ai demandé de me donner une boule de sa pâte crue ratée et la voici. Je suis également passée dans une autre boulangerie, et je vous ai apporté une boule de pâte crue «réussie» Menons l enquête pour savoir ce que mon boulanger a mal fait ou oublié et devenons, pour une heure des enquêteurs en herbe! 9.2 Préconceptions des élèves : UCL-Printemps des Sciences 2007 4

Quelle est la première étape à réaliser lorsqu un enquêteur débute une enquête? prendre des renseignements sur la victime (dans notre cas, le pain!), interroger les témoins (nous en l occurrence, mais nous ne serons pas très coopérants!) Donc les élèves devront prendre des renseignements sur le pain, ainsi : Quels sont les ingrédients nécessaires à la fabrication du pain? eau, farine, sel, levures De quoi est composée la farine? protéines solubles et insolubles, amidon composé d amylose et d amylopectine, plusieurs enzymes dont l amylase Quelles sont les étapes de fabrication du pain? pétrissage, levée, cuisson En fonction des réponses, leur faire émettre des hypothèses : erreur du boulanger (mauvais pétrissage, levure oubliée, sel oublié, mauvaise cuisson, mauvaise levée). Guider les élèves pour en arriver aux deux hypothèses suivantes : mauvais pétrissage et oubli des levures. 9.3 1ère expérience : effets du pétrissage de la pâte (10 min) Objectif : Le boulanger a-t-il oublié de pétrir sa pâte? Chercher des preuves. 9.3.1 1 ère étape : définir les étapes du pétrissage Essayons, dans un premier temps, de déterminer le rôle du pétrissage. Pour cela, comparons la structure et la texture de deux boules de pâte : une pétrie et une non pétrie. Consignes méthodologiques : Faire 4 groupes d élèves, chacun devant un poste de travail On dispose de deux types de pâte : une a été longuement pétrie et l autre pas pétrie du tout. Les groupes 1 et 2 analyseront la pâte pétrie et les groupes 3 et 4 analyseront la pâte non pétrie. Assurer vous que vous avez tout le matériel dont vous avez besoin Répartissez vous le travail entre les membres du groupes A la fin, nous mettrons en commun les résultats de chaque groupe et nous en tirerons les conclusions Liste du matériel : (pour 10 groupes) Farine, eau, sel, levure fraiche 10 béchers de 250 ml 1 microscope optique des lames des lamelles du lugol 2 pompes à vélo 1 loupe binoculaire 10 cuillères à soupe 4 types de pâte : pétrie avec et sans levure, non pétrie avec et sans levure Protocole Pour les groupes 1 et 3 Observation de la transformation d amidon 1. Prélever un très petit morceau de pâte, le poser sur une lame, déposer une goutte de lugol (colore l amidon) et recouvrir d une lamelle 2. Observation de la préparation au microscope 3. Mise en commun des observations des deux groupes : comparer la coloration des pâtes pétrie et non pétrie Pour les groupes 2 et 4 Observation du réseau de gluten 1. Afin de mieux visualiser le réseau de gluten, malaxer la pâte sous l eau. Ceci permet de lessiver l amidon. Prélever ensuite un très petit morceau de pâte, le poser sur une lame, et recouvrir d une lamelle 2. Observer la préparation au microscope 3. Mise en commun des observations des deux groupes : Comparer la structure des pâtes pétrie et non pétrie Observation de l élasticité de la pâte UCL-Printemps des Sciences 2007 1. Insérer l extrémité de la pompe 5 à vélo dans le reste de la boule de pâte

2. Pomper 5 à 10 fois 3. Qu observez-vous? Interprétation des résultats : quelle est la différence entre la pâte pétrie et non pétrie? Mise en commun des données 1. Observation des groupes 1 et 3 : Dans la pâte pétrie, il y a moins d amidon 2. Observation des groupes 2 et 4 (pompe à vélo) : il y a formation d un réseau visible au microscope la pâte pétrie est beaucoup plus élastique car on peut la gonfler Explications : Annexe 2 : Après avoir mélangé tous les ingrédients, la pâte est longuement pétrie, c est-à-dire longuement malaxée afin que toutes les molécules entrent en contact les unes avec les autres. Ainsi, l amidon ayant été hydraté peut être hydrolysé en maltose par l amylase de la farine. La maltase de la levure permet alors l hydrolyse du maltose en glucose. Annexe 3 : Le pétrissage permet aux protéines présentes dans la farine de s organiser en un réseau appelé gluten. Ce réseau se forme suite à l oxydation des groupements thiols, ce qui permet la formation de ponts disulfures. Ces ponts disulfures assurent la formation de boucles intramoléculaires qui servent de ressort et donnent à la pâte son élasticité. Par comparaison avec quelque chose de connu, nous pouvons faire le lien avec les permanentes des cheveux. Les cheveux bouclés sont obtenus par la formation de ponts disulfures entre les protéines constituant le cheveu. Ces ponts disulfures entraînent aussi une augmentation de l élasticité du cheveu, puisque lorsqu on tire sur une boucle, elle se remet en forme aussitôt. 9.3.2 2è étape : Débutons notre enquête Menons donc notre enquête : notre boulanger a-t-il oublié ou non de pétrir sa pâte? Refaire tous ensemble l observation au microscope et avec la pompe à vélo mais cette fois avec la pâte ratée du boulanger Observation: le réseau de gluten est bien présent et la pâte est bien élastique. Il y a moins d amidon que dans la pâte pétrie. Conclusion : le boulanger n a pas oublié de pétrir sa pâte Continuons notre enquête : notre boulanger a-t-il alors oublié de mettre des levures dans sa pâte? 9.4 2 e Expérience : effets de la fermentation (35 min) Objectif : Le boulanger a-t-il oublié les levures? Cherchons des preuves. 9.4.1 1 ère étape : définir les effets de la fermentation Essayons, dans un premier temps, de comprendre le rôle des levures dans la fabrication du pain. Consignes méthodologiques : Faire 4 groupes : 2 groupes feront une pâte sans levure (groupes 1 et 2) et 2 groupes une pâte avec levure (groupes 3 et 4) Assurer vous que vous avez tout le matériel dont vous avez besoin Répartissez vous le travail entre les membres du groupe Respectez le protocole et les temps indiqués Tracez soigneusement votre graphique A la fin, nous mettrons en commun les résultats de chaque groupe et nous en tirerons les conclusions UCL-Printemps des Sciences 2007 6

Consignes de sécurité : Manipulation du bec bunsen : Ouvrir la vanne de gaz Allumer la flamme de sécurité Ouvrir le clapet du bec bunsen de façon à allumer la grosse flamme Ne surtout pas oublier de refermer la vanne de gaz après utilisation Attention à ce qu il n y ait pas d objet inflammable près du bec bunsen (papier, vêtement, cheveux) Matériel utilisé (pour 10 groupes) Farine, eau, sel, levure fraiche, sucre en poudre 10 béchers de 100ml 10 béchers de 250ml 10 béchers de 500ml 10 burettes graduées de 250ml 10 burettes graduées de 100ml 10 thermomètres 10 chronomètres 2 bains thermostatés 1 balance 10 cuillères à soupe 10 feuilles de papier millimétré 10 gants en latex Protocole : Tous les ingrédients seront déjà pesés et mesurés 1. Pour les groupes 1 et 2 : Dans le bécher de 250 ml, mélanger intimement 50g de farine et de 2,5 g de glucose et verser 60 ml d eau à 45 C sur c e mélange. 2. Pour les groupes 3 et 4 : Dans un bêcher de 100 ml, mélanger 3,5g de levure de boulanger à 60 ml d eau à 45 C. Verser le mélange dans un béche r de 250 ml contenant un mélange intime de 50g de farine et de 2,5g de glucose. 3. Mélanger les ingrédients à l aide d une cuillère de manière à réaliser une pâte fluide et transférer rapidement celle-ci dans une éprouvette graduée de 250ml. Fixer au sommet de l éprouvette, un gant en latex. 4. Noter le niveau de la pâte au temps t=0 et mesurer le volume de la pâte toutes les 5 min jusqu à ce qu il n y ait plus de changement de volume significatif. 5. Noter la température du mélange 6. Tracer, sur du papier millimétré, le graphique exprimant le volume de la pâte en fonction du temps : V=f(t). NB : De par la traînée de pâte formée lorsque l on verse la pâte dans l éprouvette graduée, la mesure d augmentation de volume est imprécise. Ceci ne porte pas vraiment à conséquence puisque le but de la manipulation est surtout la mesure qualitative de l augmentation de volume due à la fermentation. Questionnaire (à remplir durant l expérience): Pourquoi faut-il transférer le mélange farine-glucose-levure rapidement dans l éprouvette? La réaction commence dès que la suspension de levure est mise en contact avec la farine et le glucose. Si le transfert dans l éprouvette graduée n est pas suffisamment rapide, le nombre de mesures possibles sera diminué. Quel est le composé que la levure utilise? Comment est-il transformé? Quel est le nom de la réaction?pourquoi le gant gonfle-t-il? C est le maltose obtenu lors du pétrissage qui est utilisé par les levures (lien entre l amylase de la farine et l amidon, vu dans l expérience 1). Le maltose est d abord hydrolysé en 2 molécules de glucose grâce à la maltase des levures (cf. annexe 2) La levure consomme ensuite le glucose dans une réaction chimique qui libère du dioxyde de carbone et de l éthanol. C 6 H 12 O 6 + 2 ADP + 2 Pi 2 C 2 H 5 OH + 2 CO 2 + 2 ATP C est une réaction de fermentation (réaction exothermique). Le gant se gonfle suite au dégagement de CO 2 produit lors de la fermentation. Pour quelle raison faut-il mélanger les constituants avant de les transférer dans le récipient de mesure? Le mélange réactionnel doit être homogène Si on réalise la manipulation en maintenant le mélange à une température de 60 C, la pâte ne gonfle pas. Pourquoi? UCL-Printemps des Sciences 2007 7

Les levures sont tuées à des températures supérieures à 55 C et la fermentation n a pas lieu. Pourquoi dans notre expérience, avons-nous rajouté du sucre, alors que le boulanger n en rajoute pas dans son pain. Pour accélérer l expérience. Interprétation : Annexe 4 : La pâte gonfle grâce au CO 2 dégagé par les levures lors de la fermentation. A quoi sert cette accumulation de CO 2 dans le pain? Comparer la structure d une pâte fermentée et congelée avec la structure d une tranche de pain les bulles de gaz permettent la formation des alvéoles dans la mie du pain et sont donc responsables de sa structure si légère. Un bon pétrissage a aussi son importance dans la qualité du pain puisqu il permet une répartition uniforme des levures, et donc du CO 2 dégagé et ainsi des alvéoles de la mie du pain. 9.4.2 2 e étape : Continuons notre enquête Continuons notre enquête : notre boulanger a-t-il oublié de mettre des levures dans sa pâte? Pour cela, on comparera la structure de 2 pâtes congelées : une pâte normale et celle du boulanger. (coupe transversale pour voir les trous dans la pâte). La pâte du boulanger ne comporte pas de structure alvéolaire provoquée par le dégagement de CO 2. Il n y a donc pas eu de fermentation dans sa pâte. Conclusion : notre boulanger a donc bien oublié de mettre des levures dans la pâte à pain. Son pain n a ainsi pas levé et sa structure est compacte et «immangeable». A force de parler de pain, l enquête nous a ouvert l appétit! Nous voudrions bien en goûter un morceau. Que reste-t-il à faire pour obtenir du pain à partir de cette pâte? 9.5 3 e expérience : effets de la cuisson (10 min) On pourrait lors de la première expérience, utiliser une partie de la pâte pétrie et la faire cuire dans une machine à pain, le temps de l atelier. Objectif : Mettre en évidence les étapes se produisant lors de la cuisson : dilatation du CO 2 produit par les levures et explication de l origine de la bonne odeur et de la couleur dorée du pain engendrées par la réaction de Maillard Protocole : Observer et goûter d une part la mie et d autre part la croûte du pain. Comparer Interprétation : Annexe 5 : la cuisson Annexe 6 : Poster explicatif de la réaction de Maillard (dans les grandes lignes) Réaction présente dans la vie courante, que ce soit en cuisine ou au sein de nos cellules 10. Conclusion générale (10 min) Faire synthétiser par les élèves les différentes étapes de la fabrication de pain, ainsi que leur rôle. Les différentes étapes ainsi que les réactions chimiques survenues lors de ces étapes, seront ensuite replacées sur un poster, avec des étiquettes collantes ou aimantées. 11. Bibliographie : www.snv.jussieur.fr/vie/dossiers/bleaupain/03pain.htlm chimie du petit déjeuner de M. Terrien et J Fournier, Cultures et techniques La chimie dans la cuisine de V. Mahieu et B. Wilmet Les secrets de la casserole de H. This (Editions Belin) http://terroirs.denfrance.free.fr UCL-Printemps des Sciences 2007 8

http://www.lc-maillard.org www.profdeboulange.phpnet.org/technomitron Biologie de Campbell (Editions De Boeck) S.O.S! Boulanger dans le pétrin! UCL-Printemps des Sciences 2007 9

1. Mise en situation Horreur!!! Ce matin, le boulanger est énervé!!! Il a complètement raté sa fournée de pain. Son pain est compact, massif et invendable. Comment est-ce arrivé? A-t-il mal fait son travail? A-t-il oublié quelque chose? Pour comprendre ce qui s est passé, le boulanger a fait appel au FBI, la Fédération des Boulangers Inquiets, c est-à-dire nous, et nous avons besoin d assistants, c est-à-dire VOUS. Menons donc l enquête pour savoir ce que le boulanger a mal fait ou oublié et devenons, pour une heure des enquêteurs en herbe! F.B.I Fédération des Boulangers Inquiets Quelle est la première étape à réaliser lorsqu un enquêteur débute une enquête? Interroger les témoins. Le seul témoin est le boulanger, mais à cette heure-ci, il dort.! Prendre des renseignements sur la victime, c est-à-dire le pain : Quelle est la composition du pain? Quelles sont les étapes de la fabrication du pain? Quelles hypothèses peux-tu donc avancer pour expliquer le pain raté du boulanger? UCL-Printemps des Sciences 2007 10

2. Déroulement de l enquête : F.B.I Fédération des Boulangers Inquiets 2.1 Teste la première hypothèse : le boulanger a oublié le pétrissage 1 ère étape : définis le rôle du pétrissage Dans un premier temps, détermine le rôle du pétrissage. Pour cela, compare la structure et la texture de deux boules de pâte : une pétrie et une non pétrie. Consignes méthodologiques : Constitue un groupe avec 3 autres élèves et installez vous devant un poste de travail. Lis le protocole et répartissez-vous le travail. On dispose de deux types de pâte : une a été longuement pétrie et l autre pas pétrie du tout. Les groupes 1 et 2 analyseront la pâte pétrie Les groupes 3 et 4 analyseront la pâte non pétrie. Ensuite, vous mettrez en commun les résultats de chaque groupe et vous en tirerez les conclusions. Groupes 1 et 3 Groupes 2 et 4 Liste du matériel à ta disposition 1 microscope optique 1 microscope optique des lames des lames des lamelles des lamelles du lugol 1 pompe à vélo Protocole Observation de l amidon 1. Rince un morceau de pâte sous l eau. Prélève un très petit morceau de pâte, pose le sur une lame, dépose une goutte de lugol (qui colore l amidon) et recouvre d une lamelle 2. Observe la préparation au microscope 3. Mets en commun tes observations avec celles des autres groupes : compare la coloration de la pâte pétrie et celle de la pâte non pétrie Observation du réseau de gluten 1. Afin de mieux visualiser le réseau de gluten, malaxe un morceau de pâte sous l eau. Ceci permet de lessiver l amidon. Prélève ensuite un très petit morceau de pâte, pose le sur une lame, et recouvre d une lamelle. 2. Observe la préparation au microscope 3. Mets en commun tes observations avec celles des autres groupes : compare la coloration de la pâte pétrie et celle de la pâte non pétrie Observation de l élasticité de la pâte 1. Insère l extrémité de la pompe à vélo dans le reste de la boule de pâte 2. Pompe 5 à 10 fois 3. Qu observes-tu? UCL-Printemps des Sciences 2007 11

Interprète les résultats : quelle est la différence entre la pâte pétrie et non pétrie? Mise en commun des données 3. Observation des groupes 1 et 3 : En ce qui concerne l amidon, quelle(s) différence(s) y a-t-il entre la pâte pétrie et la pâte non pétrie? Pâte non pétrie Pâte pétrie Observations Explication :. 4. Observation des groupes 2 et 4 : En ce qui concerne le réseau de gluten : Pâte non pétrie Pâte pétrie Réseau de gluten Elasticité de la pâte Explication : Réseau de gluten :... Elasticité de la pâte :........ 2è étape : le boulanger a-t-il oublié ou non de pétrir sa pâte? Refaisons tous ensemble l observation au microscope et avec la pompe à vélo mais cette fois avec la pâte ratée du boulanger Observations : le réseau de gluten est bien présent et la pâte est bien élastique. Il y a moins d amidon que dans la pâte pétrie. UCL-Printemps des Sciences 2007 12

Conclusion : Continuons notre enquête : notre boulanger a-t-il alors oublié de mettre des levures dans sa pâte? 2.2 Teste la 2 e hypothèse : Le boulanger a oublié les levures 1 ère étape : définis les effets de la fermentation Essayons, dans un premier temps, de comprendre le rôle des levures dans la fabrication du pain. Consignes méthodologiques : On dispose de deux types de pâte : une avec levures et une sans levures Les groupes 1 et 2 analyseront la pâte sans levures. Les groupes 3 et 4 analyseront la pâte avec levures. Ensuite, vous mettrez en commun les résultats de chaque groupe et vous en tirerez les conclusions. Respectez le protocole et les temps indiqués Tracez soigneusement votre graphique Voici le matériel dont tu disposes Farine Sel Levure fraîche Eau Sucre en poudre 1 bécher de 100ml 1 bécher de 250ml 1 bécher de 500ml 1 burette graduée de 250ml 1 burette graduée de 100ml 1 thermomètre 1 chronomètre 1 bain thermostaté (un pour 2 groupes) 1 cuillère à soupe 1 feuille de papier millimétré 1 gant en latex Protocole : Tous les ingrédients seront déjà pesés et mesurés 7. Pour les groupes 1 et 2 : Dans le bécher de 250 ml, mélange intimement 50g de farine et de 2,5 g de glucose et verser 60 ml d eau à 45 C sur c e mélange. Attention, ne mets pas de levures. Pour les groupes 3 et 4 : Dans un bêcher de 100 ml, mélange 3,5g de levure de boulanger à 60 ml d eau à 45 C. Verse le mélange dans un bécher de 250 ml contenant un mélange intime de 50g de farine et de 2,5g de glucose. 8. Mélange les ingrédients à l aide d une cuillère de manière à réaliser une pâte fluide et transfère rapidement celle-ci dans une éprouvette graduée de 250ml. Plonge l éprouvette dans le bain thermostaté à 45 C. Fixe au sommet de l éprouvette, un gant en latex. 9. Note le niveau de la pâte au temps t=0 et mesurer le volume de la pâte toutes les 5 min jusqu à ce qu il n y ait plus de changement de volume significatif. Temps (min) 0 5 10 15 20 Vol (ml) UCL-Printemps des Sciences 2007 13

10. Trace, sur du papier millimétré, le graphique exprimant le volume de la pâte en fonction du temps : V=f(t). Questionnaire (à remplir durant l expérience): Pourquoi faut-il transférer le mélange rapidement dans l éprouvette? Dans quel cas la pâte augmente-t-elle de volume au cours du temps? Quel est le nom de la réaction à l origine de ce phénomène? Quel composé la levure utilise-t-elle dans cette réaction?.... Dans quel cas le gant gonfle-t-il? Pourquoi? Quel composé la levure produit-elle? A quoi sert-il lors de la fabrication du pain? Si on réalise la manipulation en maintenant le mélange à une température de 60 C, la pâte ne gonfle pas. Pourquoi? Pourquoi dans notre expérience, avons-nous rajouté du sucre, alors que le boulanger n en rajoute pas dans son pain? 2 e étape : le boulanger a-t-il oublié de mettre les levures? Afin de répondre à cette question, compare la structure de 2 pâtes congelées : une pâte normale et celle du boulanger. Observations : Pâte réussie Pâte du boulanger Observations Conclusion : Le boulanger a raté sa pâte parce que... UCL-Printemps des Sciences 2007 14

A force de parler de pain, l enquête nous a ouvert l appétit! Nous voudrions bien en goûter un morceau. Que reste-t-il à faire pour obtenir du pain à partir de cette pâte? 2.3 Rôles de la cuisson Protocole : Observe et goûte d une part la mie et d autre part la croûte du pain. Compare leur goût et leur texture. Comment expliquer ces différences? Croûte Mie Observations Explication : Le goût et la couleur de la croûte s expliquent par une réaction chimique produite au cours de la cuisson : la réaction de Maillard. Résume en quelques lignes le principe de la réaction de Maillard : UCL-Printemps des Sciences 2007 15

3. Conclusion générale Remplis le diagramme récapitulatif de la fabrication du pain. SOS! Boulanger dans le pétrin Récapitulatif Fabrication du pain Débute par Durant lequel ont lieu Se poursuit par la Réalisée par les Qui se prolonge durant la Duran Oxydation des protéines insolubles du pain Hydrolyse de l amidon Aboutissant à la formation du Aboutissant à la formation du Qui utilisent Prod Réseau de gluten Maltose Com Pour former et p Responsable de la Provoquant la À l Levée du pain 16