Collège National “Carol I” Craiova MODULE INTERDISCIPLINAIRE Classe XI-ème B 2012

L’équipe de physique Le sous-thème: Les applications de la physique dans la preparation et la conservation des aliments. La problematique: Comment agissent-elles, les technologies modernes, sur les aliments et sur notre santé?

L’ équipe de travail: Botez Adriana  Le réfrigérateur Bucur Diana  La physique dans la cuisine Draganescu Stefan  La plaque vitrocéramique Grigore Andi  Le four à micro-ondes Stoica Oana  La cuisine moléculaire Nitipir Simona  L’irradiation des aliments Vilnoiu Stefan  La conservation des aliments

Le réfrigérateur La fonction d’une machine de réfrigération est de prendre de la chaleur du côté basse température en produisant une évaporation qui se condense sur la paroi du fond de l'appareil et de la rejeter à l’extérieur grâce à la grille située derrière l'appareil, en utilisant une énergie externe pour entretenir le processus. Un réfrigérateur est une pompe à chaleur généralement animée par un moteur électrique. Il est également possible d’employer les sels eutectiques ou l’adsorption.

THERMODYNAMIQUE DES RÉFRIGÉRATEURS Les réfrigérateurs sont des pompes à chaleur dont la plupart (comme ceux qui équipent maisons et voitures) utilisent un cycle de changement de phase. Ce procédé fait tourner un cycle de Carnot pour transférer de la chaleur de la partie froide vers la partie chaude. Le réfrigérateur d’Einstein est un type unique de réfrigérateur co-inventé en 1926 par Albert Einstein et un ancien étudiant . Il ne fut jamais commercialisé, sa trop grande différence conceptuelle avec les réfrigérateurs existants exigeant des investissements très lourds, et ses performances compensaient mal l'inconvénient de son bruit.

La physique dans la cuisine -Trois états physiques sont possibles pour la matière: l’état solide, l’état liquide et l’état gazeux. Le passage de l’état solide à liquide, solide à gaz ou encore liquide à gaz nécessite un apport d’énergie, par exemple de la chaleur. -Le changement d’état physique correspondant à la fusion absorbe donc de l’énergie mais la solidification, par contre, en libère.

La cuisson a la vapeur Les aliments sont dans une atmosphère saturé de vapeur d'eau, déposés au-dessus du liquide produisant cette vapeur. Le liquide qui donne naissance à la vapeur peut être soit de l'eau, soit un liquide parfumé : bouillon, eau additionnée d'herbes et/ou d'aromates divers.L'aliment s'imprègne alors peu a peu de ces parfums.

La plaque vitrocéramique La vitrocéramique est un matériau dont les performances sont appréciées pour la cuisson : Elle est transparente au rayonnement infrarouge et au rayonnement magnétique. C'est la casserole en métal ferritique qui devient élément chauffant par effet joule, la plaque reste froide. Elle s'adapte à divers foyers. Elle est bon conducteur thermique. Elle est étanche et facile à entretenir. L'étanchéité est un avantage important pour le respect de l'hygiène en cuisine. Elle est plus dure que l'acier, elle ne se raye pas. Elle résiste aux chocs thermiques, elle possède un faible coefficient de dilatation. Elle est esthétique.

Commande et régulation Les foyers à induction sont équipés d'un limitateur de température intégré dans un ensemble isolé et ventilé. La régulation est réalisée par variation continue à 1 % près. Pour certaines plaques, à partir d'un certain niveau de température, la régulation se fait par paliers correspondants aux cuissons courantes

Le four à micro-ondes Les fours à micro-ondes utilisent des rayonnements électromagnétiques de haute fréquence (micro-ondes). Ces rayonnements sont absorbés par les aliments et transformés en chaleur.

Pénétration des ondes à l'intérieur de l'aliment ! Lorsqu'un aliment est soumis à un rayonnement de micro-ondes, il n'en absorbe qu'une partie. La partie absorbée est transformée en énergie calorifique et c'est grâce à elle que l'aliment chauffe. La partie non absorbée est appelée l'onde réfléchie.

La cuisine moléculaire La cuisine traditionnelle telle qu’on l’entendait depuis des générations avait déjà subi la révolution initiée par de grands chefs cuisiniers comme Michel Guérard, ainsi que les critiques Gault et Millau. Nous étions en 1972 et on avait appelé cela la Nouvelle Cuisine (pour bien signifier qu’il en existait une ancienne ?). Elle préconisait un retour vers la simplicité (en opposition avec la cuisine trop sophistiquée en vogue alors), un allègement général des plats et de leurs garnitures et un respect des saveurs originelles à travers des modes de cuissons plus simples tels que la vapeur ou le bain-marie. Malgré des critiques parfois justifiées, certains de ses détracteurs se moquant des portions minuscules sur des assiettes disproportionnées, il est indéniable que nombre des acquis de la nouvelle cuisine ont été intégrés dans la cuisine actuelle et qu’elle a préparé le terrain pour des évolutions encore plus radicales.

La gastronomie moléculaire et l’art culinaire Seule l’amitié peut les rapprocher Cuisine moléculaire ? Le nom est dans toutes les bouches, toutes les télévisions, toutes les radios, tous les journaux : il s’agit d’une forme de cuisine résolument moderne qui fait usage de techniques nouvelles, de méthodes nouvelles, d’ingrédients nouveaux, qui conçoit au lieu de répéter des recettes anciennes en les variant à l’infini. Elle a ses racines dans une discipline scientifique apparue en 1988, et qui, elle, a pour nom « gastronomie moléculaire ».

L’irradiation des aliments L'irradiation des aliments consiste à exposer des aliments à des rayonnements ionisants afin de réduire le nombre de micro-organismes qu'ils contiennent. Un rayonnement ionisant est un rayonnement capable de déposer assez d'énergie dans la matière qu'il traverse pour créer une ionisation. Ce procédé est aussi appelé pasteurisation à froid, parce qu'il ne suppose pas de traitement thermique, et vise également à la conservation des aliments, on parle également de radioconservation des aliments.

IMPACT SUR LES ALIMENTS ET LA SANTÉ Les qualités organoleptiques d’un aliment, soit son goût, son odeur et sa texture, pourraient être modifiées de manière négative et importante si le rayonnement subi est supérieur à 6 kGy. Rapport à la santé Au sujet d’un éventuel impact de l’irradiation sur la santé, la position de l’OFSP est très claire : les collèges d'experts internationaux sont unanimes sur le fait qu'une ionisation (même à plus forte dose) ne présente pas de risque pour la santé. Il ne faut pas confondre irradiation et radioactivité, l'irradiation ne rend pas la matière radioactive. L’irradiation ne permet pas « de faire retrouver sa fraîcheur à une denrée alimentaire déjà altérée ni de la rendre appétissante ».

La conservation des aliments La conservation des aliments vise à préserver leur comestibilité et leurs propriétés gustatives et nutritives. Elle implique notamment d’empêcher la croissance de microorganismes et de retarder l’oxydation des graisses qui provoque le rancissement. Les méthodes courantes de conservation de la nourriture reposent principalement sur un transfert d’énergie ou de masse qui ont pour objectif d'allonger la durée de vie des produits alimentaires (pasteurisation et stérilisation, séchage, déshydratation osmotique, réfrigération et congélation) ou de les transformer par le jeu de réactions biochimiques ou de changement d'état (cuisson, fermentation, obtention d'état cristallisé ou vitreux…).

Les techniques de conservation par additifs alimentaires Parmi les additifs alimentaires, on distingue les additifs de conservation, ou conservateurs chimiques (E200 ; E 297), qui sont utilisés dans le but de prolonger la durée de conservation des aliments. On distingue : les conservateurs minéraux les conservateurs organiques

Bibliographie: www.contactalimentaire.com www.who.int/foodsafety/publications/fs_management/en/irrad.pdf www.efsa.europa.eu http://gwenaelm.free.fr/Physique/Cadre/index_1Lc2.html http://www.ac-nancymetz.fr/enseign/physique http://www.cefoscim.be/formations/formations http://html5.enslyon.fr/Acces/Physique http://fr.wikipedia.org/wiki/Conservation_des_aliments http://www.inra.fr/la_science_et_vous/apprendre_experimenter/attention_microorganismes/la_conservation_des_aliments_les_techniques http://www.economie.gouv.fr/dgccrf/Conservation-des-aliments-790 http://www.evolutionquebec.com http://www.prady.fr http://tpemicroondesg6.free.fr http://micro-onde1s1.e-monsite.com http://fr.wikipedia.org