Partie 1 : alimentation et environnement 13 points Les glucides et le pain








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titrePartie 1 : alimentation et environnement 13 points Les glucides et le pain
date de publication29.04.2017
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Enseignement scientifique série L

Session septembre 2006

Partie 1 : alimentation et environnement 13 points



Les glucides et le pain



Les glucides., longtemps appelés « hydrates de carbone », ont pour formule générale Cx(H2O)y. On les trouve dans les sucres et les féculents.
Question 1: (physique-chimie) (1,5 point) Utiliser et restituer ses connaissances

    1. Nommer les atomes présents dans les glucides.

1.2. Donner les noms de trois sucres.
Document 1 : La préparation d'un bon pain maison

Pour faire du pain, il faut seulement de l'eau, de la farine, deux mains pour pétrir et un four pour faire cuire.[...] La première opération, le pétrissage, consiste à unir en pâte l'eau, la levure, et la farine, avec un peu de sel qui améliore le goût final. [...] L'ingrédient principal du pain, la farine, provient le plus souvent du blé, la seule céréale (ou presque) qui permette aujourd'hui de faire du pain levé. La farine contient deux composants principaux: des grains d'amidon [...] et diverses protéines solubles ou insolubles.[…] La farine contient des enzymes, les amylases, qui utilisent l'eau pour détacher des longues molécules de l'amidon du maltose, qui sert de substance nutritive aux levures. La deuxième étape de la préparation du pain est la fermentation. Ce phénomène naturel et spontané se produit quand les levures, mélangées à la farine pétrie avec de l'eau, peuvent enfin jouir de l'environnement agréable que nous leur avons préparé. [...] Lors de cette première fermentation, le pointage, qui dure une heure environ, les levures fermentent le maltose. Ce dernier est modifié par des enzymes des levures, les maltases, qui dissocient le maltose en deux molécules de glucose ; ces dernières sont ensuite transformées en dioxyde de carbone, en alcool éthylique, en divers aldéhydes, cétones et autres alcools sapides et aromatiques. Quand la fermentation est achevée, il faut se remettre au travail. Le second pétrissage a pour fonction de répartir les levures développées, afin que, lors d'une seconde fermentation, les levures soient plus nombreuses à dégager du dioxyde de carbone. A la fin de ce second pétrissage, on donnera quelques coups de couteau sur la pâte, les grignes, afin que le réseau de gluten ne soit pas juste avant la cuisson à la limite de l'élasticité : le pain pourra gonfler sous la poussée du dioxyde de carbone sans déchirures inesthétiques de la croûte. La seconde fermentation, dite d'apprêt, est l'occasion pour les levures d'utiliser les sucres de la farine ou ceux libérés par l'amidon et les amylases.[...] Arrive le moment crucial, celui de la cuisson, qui parachèvera le travail et nous donnera le pain doré et odorant que nous attendions.

Hervé THIS – Les secrets de la casserole – Editions Belin
Question 2 : (physique-chimie) (2 points) Saisir des informations.
En utilisant le document 1, répondre aux questions suivantes :

2.1 Nommer les différentes étapes qui permettent la fabrication du pain.

2.2 Quelle enzyme favorise la transformation d’amidon en maltose en présence d’eau.

2.3 A quelle étape de la fabrication du pain le maltose est-il transformé ? Quel est le produit de cette transformation ?

2.4 Quels sont les produits issus de la transformation du glucose ?

2.5 Quel est le rôle joué par le dioxyde de carbone lors de la fabrication du pain ?
Question 3 : (physique-chimie) (3 points) Utiliser et restituer ses connaissances

Mettre en relation des informations et raisonner
On réalise les tests de reconnaissance à l'eau iodée et à la liqueur de Fehling avec de la farine, d'une part et du pain « fabriqué maison » selon la recette ci-dessus, d'autre part. Les résultats obtenus sont les suivants :





Test à l'eau iodée

Test à la liqueur de Fehiing

Avec la farine

Coloration bleu-violet foncé

Rien

Avec le pain

Coloration bleu-violet foncé

Précipité rouge brique


3.1. Quelle(s) espèce(s) chimique(s) la farine contient-elle? Justifier.

3.2. Quelle(s) espèce(s) chimique(s) le pain contient-il ? Justifier.

    1. Les résultats présentés ci-dessus sont-ils en accord avec les transformations qui ont lieu lors de la fabrication du pain? Justifier.


Question 4 : (physique-chimie) (3,5 points) Analyser les résultats d'une expérience
On réalise la série suivante d'expériences :

Dans trois erlenmeyers numérotés 1, 2 et 3, on place initialement 10 mL de solution aqueuse d'amidon et 1 mL d'eau iodée. On obtient dans les trois erlenmeyers la même coloration caractéristique bleu-violet.

L'erlenmeyer 1 sert de témoin. Dans l'erlenmeyer 2, on ajoute 5 mL d'acide chlorhydrique. Dans l'erlenmeyer 3, l'acide chlorhydrique est remplacé par des amylases, enzymes contenues dans la salive.

On place ces trois erlenmeyers dans un bain-marie à environ 30°C pendant une trentaine de minutes.

On constate que seuls les contenus des erlenrneyers 2 et 3 se décolorent. On teste ces deux contenus avec de la liqueur de Fehiing à chaud et dans les deux cas, on observe l'apparition d'un précipité rouge brique.
4.1. Interpréter la décoloration ayant eu lieu dans les erlenmeyers 2 et 3.

4.2. Quelle est l'espèce chimique qui a été formée dans les erlenmeyers 2 et 3 ? Justifier.

4.3. Quel nom est donné à la réaction chimique se produisant dans les erlenmeyers 2 et 3 ?

4.4. La transformation de l'amidon peut-elle être effectuée uniquement grâce à l'eau? Justifier en vous appuyant sur les résultats d'expériences.

4.5. Quelles sont les espèces chimiques indispensables à cette transformation?

4.6. En vous appuyant sur l'ensemble de ces résultats, expliquer le goût sucré perçu dans la bouche en mâchant un morceau de pain.
Document 2 : Il y a sucre et sucre!

Sucres lents ou sucres rapides ? Tout n'est pas aussi simple ! [...] C'est pourquoi les scientifiques ont défini une méthode de référence plus fiable, l'index glycémique (1G). Cette valeur va décrire la vitesse d'absorption du sucre par l'organisme. Cela permet de connaître l'effet exact d'un aliment sur la glycémie (taux de sucre dans le sang). [..] Plus l'index glycémique est bas, plus la vitesse de diffusion du glucose dans l'organisme est progressive, c'est-à-dire répartie dans le temps. Inversement plus ce chiffre est élevé, plus la glycémie augmentera rapidement, pour retomber également très vite.

[...] L'index glycémique est un élément important à prendre en compte dans son alimentation quotidienne. C'est particulièrement vrai pour les diabétiques, à qui il permet de contrôler plus efficacement leur glycémie.
Extrait du site http://www.doctissinio le 14/09/2005
Document 3 Index glycémique de quelques féculents


Aliment

Index glycémique

Index glycémique élevé(> 70)

Pain blanc

95

Riz blanc

87

Pomme de terre cuite

85

Pain complet

77

Index glycémique moyen (55 à 70)

Pomme de terre en robe de chambre

65

Semoule

65

Index glycémique faible (<55)


Pâtes

30

Lentilles

22


Question 5 : (SVT) (1 point) Saisir des informations

Le pain est essentiellement constitué d'amidon, un sucre complexe. Et pourtant, la valeur de son index glycémique (IG) le classe parmi les aliments à IG élevé. Rechercher dans le document 1 des informations qui indiquent que la préparation du pain modifie son amidon et rend l'absorption plus rapide.
Question 6: (SVT) (2 points) Mettre en relation des informations

Chez les diabétiques qui souffrent d'une déficience en insuline, une élévation et une diminution rapide du «taux » de sucre dans le sang sont très dangereuses. En utilisant les documents 3 citer deux aliments qui ne sont pas recommandés aux diabétiques. Justifier la réponse.
Corrigé

Question


Réponses attendues

Barème

1

1.1 carbone, hydrogène, oxygène

1.2 saccharose, glucose, fructose ou amidon

3 x 0,25

3 x 0,25

2

2.1 pétrissage, première fermentation = le pointage, second pétrissage,

seconde fermentation, cuisson

2.2 l'amylase

2.3 au cours de la première fermentation

le produit est le glucose

2.4 en dioxyde de carbone, en alcool éthylique, en divers aldéhydes,

cétones et autres alcools sapides et aromatiques

2.5 il permet de faire gonfler le pain

0,5
0,25

0,25

0,25

0,5
0,25

3

3.1 amidon car coloration bleu-violet en présence d'eau iodée

3.2 amidon car coloration bleu-violet en présence d'eau iodée

glucose car précipité rouge brique avec liqueur de Fehling

3.3 oui, une partie de l'amidon de la farine servant à faire le pain est transformé en maltose, lui - même transformé en glucose au cours de la fabrication du pain.

0,5+0,5

0,5

0,5+0,5

0,5


4

4.1 l'amidon a disparu, il a été transformé.

4.2 c'est le glucose car lorsqu'on teste le contenu décoloré avec la liqueur de Febling à chaud, on obtient un précipité rouge brique

4.3 hydrolyse

4.4 non, car on constate que l'erlenmeyer 1 contenant l'eau, l'amidon et l'eau iodée n'est pas décoloré après chauffage; il contient donc encore l'amidon (coloration bleu-violet persistante) alors que les erlenmeyers 2 et 3 contenant en plus de l'acide chlorhydrique ou de l'amylase ont été décolorés.

4.5 soit l'acide chlorhydrique, soit les amylases présentes dans la salive.

4.6 le pain contient de l'amidon. Lorsqu'on le mâche, les amylases de la salive le transforment en glucose dont la saveur est légèrement sucrée.

0,5

0,25

+0,5

0,5

0,25
0,5
2 x 0,25

0,5




SVT





5

Hydrolyse de l'amidon par les enzymes de la farine au cours du pétrissage

Hydrolyse de l'amidon par les enzymes produites par les levures pendant la fermentation
Produits de l'hydrolyse (glucose) de l'amidon = molécules plus petites passant plus vite dans le sang

1

6

Pas de variation rapide de la glycémie pour les diabétiques

Lien aliment à 1G élevé/augmentation rapide de glycémie

Aliments non recommandés aux diabétiques : aliments à 1G élevé

Deux exemples de féculents à 1G élevé

0,5

0,5

0,5

0,5



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