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LA POMME

 

Avant de procéder à notre expérience nous avons effectué une expérience sur la pomme pour voir comment elle réagissait au brunissement à l'échelle microscopique. Nous avons placé une moitié de pomme à l'air libre pendant 5 jours (le temps qu'elle brunisse) et l'autre moitié a été placée dans un réfrigérateur, donc au contact du froid qui fait office de conservateur.

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Voici le microscope que nous avons utilisé :

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JOUR 3

JOUR 6

Nous rappelons que cette expérience avait pour but de démontrer l'efficacité ou non de la deuxième fonction du colorant bleu qui est de conserver les aliments, ainsi que de comparer l'efficacité de l'acide citrique et du jus de citron. L'acide citrique étant présent en grande quantité dans le citron nous voulions savoir si le naturel était plus ou moins efficace que le synthétique. Nos résultats n'étant pas très concluants, (c'est à dire que la différence d'oxydation entre les morceaux de pomme n'était pas flagrante) nous ne pouvons pas répondre à ces questions.

Après réflexion nous avons pensé à une autre façon de procéder pour réaliser l'expérience où les résultats auraient certainement été plus satisfaisants. Nous vous montrerons cette façon de procéder le jour de l'oral.

PRÉ-EXPÉRIENCE

 

Après cette analyse de la pomme, nous avons dû effectuer une

pré-expérience consistant à mesurer le pH du colorant alimen-

taire bleu, du jus de citron et de l'acide citrique. Le but étant par

la suite de déterminer leur concentration en ions H3O+. On sait

que plus une solution est acide plus elle contient des ions H3O+.

Grâce à une formule mettant en relation le pH aux ions H3O+ on a

pu déterminé leur concentration. La formule est :

 

[H3O+] = 10-pH.

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Grâce à cette formule, nous avons trouvé que :
 
Le pH du colorant alimentaire bleu est 4,0 : la concentration en ions H3O+ est donc 1x10-4 mol/L
Le pH de l'acide citrique est 2,6 : la concentration en ions H3O+ est donc 2,5x10-3 mol/L
Le pH du jus de citron est 2,8 : la concentration en ions H3O+ est donc 1,5x10-3 mol/L
 
A partir de ces résultats, on a déterminé quelles concentrations on allait utilisé. Le colorant bleu possédant la plus petite concentration en ions H3O+ on a décidé de diluer les 2 autres solutions afin d'obtenir les mêmes concentrations. Nos 3 solutions possédaient donc une concentration de 1x10-4 mol/L, on a décidé de prendre différentes concentrations pour l’expérience qui suit. On a donc demandé aux préparateurs du laboratoire de physique de nous diluer les solutions pour obtenir des solutions en 1x10-5 mol/L d'ions H3O+ et en 1x10-6 mol/L

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Voici quelques photos de la pré-expérience :

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EXPÉRIENCE

 

Nous rappelons que cette expérience a

pour but de démontrer l'efficacité ou non

d'un colorant ayant pour 2ème fonction

de conserver l'aliment dans lequel il est

présent. Ensuite nous savons que l'acide

citrique est un conservateur car il permet

de réduire le pH des préparations expéri-

mentales. Comme son nom l'indique c'est un

acide donc son pH<7, c'est à dire qu'il contient plus d'ions H3O+ que d'ions OH-. Nous savons que l'acide citrique est synthétique mais qu'il est présent en grande quantité de manière naturelle dans le citron. On utilise alors du jus de citron, nous comparerons les résultats de l'acide citrique et du citron pour savoir si le naturel est plus ou moins efficace que le synthétique. Pour cela nous utilisons des morceaux de pomme coupés préalablement sur lesquels nous déposons du colorant bleu, de l'acide citrique et du jus de citron, tous les trois  de même concentration en acide. Nous laisserons un morceau témoin qui nous servira pour comparer les résultats. Nous allons par la suite laisser la pomme s'oxyder à l'air libre. Nous avons réalisé cette expérience une première fois avec les concentrations molaires en acide H3O+ suivantes :
1x10-4 mol/L
1x10-5 mol/L
1x10-6 mol/L
Nous n'avons pas pu correctement observer l'avancée de notre expérience à cause des vacances scolaires donc nous avons reproduit cette expérience et nous avons rajouté des concentrations différentes en plus. La deuxième expérience présente les concentrations molaires en acide H3O+ suivantes :
1x10-4 mol/L
1x10-5 mol/L
1x10-6 mol/L
1x10-8 mol/L
1x10-9 mol/L
1x10-10 mol/L
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Chaque jour après l'expérience, nous avons pris des photos de chaque coupelle, pour voir l'évolution de la conservation des pommes, et donc l'évolution de leur apparence.

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Cliquez sur chaque diaporama pour voir les photos selon la concentration des solutions

JOUR 7

JOUR 2

JOUR 9

JOUR 10

JOUR 13

INTERPRÉTATION:

Le brunissement des fruits est dû à 2 facteurs: l'oxygène ainsi que les phénols (composés chimiques aromatiques). Rappelons qu’une pomme est composée de plusieurs cellules, qui sont elles-mêmes composées d'une membrane, d'un cytoplasme, et d'un noyau. Lorsque l'on croque dans une pomme ou qu'on la coupe on casse la membrane des cellules et l'oxygène commence donc à réagir avec les phénols qui sont libérés, on dit qu'ils s'oxydent. Une enzyme appelée la polyphénoloxidase (POP) va permettre la réaction entre les phénols et l'oxygène. Les phénols vont s'oxyder et se transformer en quinones. Les quinones sont des molécules qui transportent des électrons, elles participent à la respiration cellulaire dans les mitochondries (organite qui permet la fabrication de l'énergie nécessaire au fonctionnement de la cellule et à celui de l'organisme). Ces quinones vont à leur tour se transformer en un pigment brun de la famille des mélanines (présent dans la peau par exemple). On appelle ce phénomène "brunissement enzymatique".

Voici les résultats pour la pomme non oxydée (au réfrigérateur) en grossissement X40 et en X100:

Le grossissement du microscope se détermine en multipliant le grossissement inscrit sur l’oculaire, et celui inscrit sur l'objectif. Ici nous avions un oculaire x10 et un objectif soit en x4 soit en x10. Nous nous retrouvons donc avec des grossissements de x40 et x100.​

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Voici les résultats pour la pomme oxydée, (à l'air libre), en grossissement X40 et en X100:

JOUR 0, après dépose des solutions

PARTIE C

TEST SCIENTIFIQUE : Test et analyse de l’efficacité d’un additif alimentaire vendu dans le commerce : 

Colorant alimentaire bleu Vahiné

    

Ce test scientifique a pour but de tester et de démontrer l'effet conservateur du colorant alimentaire, ayant pour 2ème fonction de conserver l'aliment dans lequel il est présent, car ce colorant contient l'additif E133 (additif colorant Bleu Brillant FCF), de l'acide citrique (conservateur), et du sorbate de potassium (E202), lui aussi conservateur. L'aliment témoin utilisé est une pomme. Nous avons tout d’abord effectué une analyse de la pomme, afin de comprendre son fonctionnement et son brunissement.

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