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Alimentation & Environnement - Physique & Chimie


20 Juin 2010 Consulté 2977 fois
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Alimentation et Environnement

 

 

Seulement la moitié de l ’eau contenue dans les nappes souterraines est utilisable par l’homme. Soit 0.3% de la quantité d’eau présente sur Terre ou encore 4 000 000 km3.

 

4 réservoirs d’eau sur Terre :

  • Les mers et les océans
  • Les eaux continentales superficielles et souterraines
  • L’atmosphère
  • La biosphère

L’ensemble de ces réservoirs constitue l’hydrosphère.

 

Les Changements d’état au cours du cycle de l’eau :

  • L’évaporation
  • La condensation
  • La fusion ( fonte des glaces )

Le moteur de ce cycle est le Soleil.

 

L’eau des précipitations peut suivre différents chemins au cours du cycle :

  • 65% s’évapore
  • 24% ruisselle
  • 11% s’infiltre

 

Les eaux de boissons sont soit des eaux de source, soit des eaux minérales.

 

Sur l’étiquette d’une bouteille d’eau, on retrouve les caractéristiques de l’eau, sa composition, son mode de conservation, beaucoup de minéraux, son pH, …

 

Une eau est formée de cations ( Calcium, Magnésium, Sodium, Potassium ) et d’anions ( Bicarbonates, Sulfates, Nitrates, Chlorure ).

 

L’eau légèrement acide est l’eau St Yorre. Les eaux neutres sont l’eau Volvic, Hépar. L’eau évian, l’eau de source roche, l’eau de source de montagne d’Auvergne sont des eaux légèrement basiques.

 

La dureté d’une eau ou titre hydrométrique ( TH ) se calcule à l’aide la formule suivante :

 

TH = (Ca²+ / 4 ) + ( Mg²+ / 2.4 )

 

Les concentrations massiques des ions calcium et magnésium doivent être exprimée en mg/L et le résultat s’exprimera en degrés français ( °f).

Une eau sera dite dure si son TH est supérieur à 20°f.

 

Une eau de source ou une eau minérale est qualifiée d’eau potable par rapport aux normes à suivre ( les anions).

 

Le bicarbonate appelé ions hydrogénocarbonate, rend l’eau gazeuse, facilite la digestion et régule le pH.

Il ne faut pas boire que de l’eau minérale, il faut alterner.

 

La dureté de l’eau, ou le titre hydrométrique ( TH ), est une eau riche en calcium et en magnésium ( Ca²+, Mg²+ ). La limite d’eau douce et d’eau dure est de 20°f.

 

L’intérêt principal de la consommation d’une eau dure est qu’elle est important en calcium et en magnésium .

L’inconvénient principal de l’eau dure est l’entartrage, ce phénomène s’observe principalement dans les canalisations d’eau chaude et les appareils électroménagers chauffant de l’eau. Le tartre isole la chaleur, c’est un isolant thermique. Des appareils entartrés sont des appareils qui surchauffent et donc entraîne une consommation d’énergie importante, cela n’es pas bon pour la planète.

 

Dans une eau dure, l’eau ne mousse pas, en se déposant sur le linge, il le rend rugueux, terne, cassant, …

 

 

 

 

L’acide agit avec les ions hydrogénocarbonate, ce qui traduit le changement de pH, c'est-à-dire que le pH est devenu inférieur à 7. L’acide reste en solution.

Basique supérieur à 7, neutre égal 7 et acide inférieur à 7.

 

Concentration massique :

 

c = m / v

 

m : masse de soluté (g)

v : volume de la solution (ou de solvant) ( L)

 

 

 

La molécule d’amidon ( glucide complexe ) est un nu assemblage d’un grand nombre ( 500 à 5000 ) de molécules de glucose ( glucide simple ) : on dit que c’est une macromolécule. Le glucose est le seul sucre directement assimilable par le sang : c’est pour cette raison qu’on le qualifie de sucre rapide. L’amidon que nous ingérons par notre alimentation subit une hydrolyse qui commence dans notre bouche et qui se termine dans notre intestin : l’amidon est alors transformé en glucose.

 

Dans le règne végétal, le glucose est formé au cours de la photosynthèse à partir de dioxyde de carbone et d’eau. Il se forme simultanément du dioxygène.

Ensuite le glucose ainsi formé se transforme en amidon, une substance de réserve.

Au cours de cette transformation, un grand nombre de molécule de glucose s’associent pour former de grosse molécules d’amidon en éliminant des molécules d’eau : cette réaction, appelée polycondensation, est une polymérisation rendue possible grâce à une enzyme appelée polymérase.

Dans le règne animal, le glucose se polymérise en une autre substance de réserve, le glycogène, stocké dans le foie et les muscles.

 

La panification :

 

La farine contient principalement des grains d’amidon et diverses protéines solubles ou insolubles.

On appelle gluten le réseau formé par les protéines insolubles. Il forme les cloisons de mie.

 

Au cours de pétrissage, les protéines présentent dans la farine ( les amylases ) transforment les longues molécules d’amidon en maltose. La maltose est constitué de deux groupes de glucose qui servent à la prolifération de levures.

Le rôle des amylases est de permettre des réactions chimiques sans y participer.

Le rôle du maltose est de proliférer les levures, du CO² se forment et permettent la fermentation.

 

 

On compte plusieurs oligo-élémentsdont l’organisme a besoin en très petite quantité, mais ils restent indispensables à l’organisme. Ce sont des minéraux purs.

Le macro élémentest un élément minéral et chimique.

 

Les oligo-éléments :

 

§         Le Fer ( Fe ) est présent dans l’hémoglobine et il est essentiel au transport de l’oxygène. On le trouve dans les lentilles et dans la viande.

§         Le Zinc ( Zn ) a un rôle important dans le métabolisme des protéines, des glucides et des lipides. On le trouve dans la viande rouge, le poisson, les céréales complets.

§         Le Cuivre ( Cu ) intervient dans l’entretien des os et de leurs cartilages ainsi que dans le fonctionnement du cœur. On le trouve par exemple dans les huîtres et le chocolat noir.

§         La Manganèse ( Mn ) favorise la fixation du calcium sur les os et sert de défense immunitaire. On le trouve dans les fruits de mers et dans les épinards.

§         L’Iode ( I ) fabrique les hormones pour la tyroïde. On le trouve dans le poisson et les fruits de mers.

§         Le Fluor ( F ) protège l’émail des dents et les os. On le trouve dans les légumes, le sel de table et parfois dans le thé.

§         Le Sélénium ( Sé ) a un rôle important dans le métabolisme du foie et le maintien des muscles squelettiques et cardiaques. On le trouve dans le thon et dans la viande ( le foie de veau ).

 

Les deux principaux rôles d’un oligo-élément dans notre organisme sont de permettre certaines réactions biochimiques et de rentrer dans la composition de certaines réactions biochimiques.

Ils sont ambivalents car leur excès peut être dangereux, ils doivent être à l’état de traces.

 

Les conséquences de l’oxydation chez :

 

§         Les matières grasses : elles deviennent rances

§         Les fruits et légumes fraîchement coupés : ils brunissent

§         Les boissons sucrées : l’aspect change, le goût peut l’être aussi.

 

Les facteurs qui facilitent l’oxydation sont l’air, la lumières, la température élevée.

Les facteurs qui limitent l’oxydation sont la température basse et le citron ( acide ).

 

Au cours de l’oxydation, grâce entre autre, à l’action de la lumière, se forme des radicaux libres.

 

Mécanisme simplifié de l’oxydation de matière organique :

 

Lipides+Lumière àLes Radicaux Libres

 

Radicaux Libres+Dioxygène àMolécules ( couleur, odeur, consistance )+Radicaux Libres

 

La particularité de cette réaction chimique d’oxydation est que c’est un réaction en chaîne ou auto-oxydation.

 

Les techniques qui ralentissent l’oxydation sont : protéger par une boîte pour limiter le contact avec l’air, emballer sous vide, mettre au frais pour limiter la progression de l’oxydation.

 

Les antioxydants comme la vitamine C et E ou encore l’acide phosphorique et tartrique, bloquent les radicaux libres et les enzymes puis réagissent avec l’oxygène.

 

L’oxydation des aliments, c’est une réaction chimique provoquée par la lumière et l’oxygène de l’air.

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