Se nourrir au quotidien – Des émulsions – Première ES – L – Cours

Cours de 1ère ES – L – Sciences

Se nourrir au quotidien : exemple des émulsions

Les émulsions font partie de notre alimentation quotidienne : la mayonnaise en est un bel exemple. Pour la préparer, deux éléments sont indispensables : le jaune d’œuf (constitué d’eau, de protéines, de lipides …) et l’huile. La compréhension de la stabilité de cette préparation réside au niveau moléculaire.

L’eau : molécule remarquable

  • Une molécule d’eau est constituée d’un atome d’oxygène O, lié à deux atomes d’hydrogènes H. l’atome d’oxygène est légèrement négatif et chaque atome d’hydrogène est, à l’inverse, légèrement positif ; la molécule d’eau, bien que globalement neutre, sera donc polaire, du fait à la fois de s gazométrie et de ka charge inégale de ses atomes.
  • Il en résulte une attirance électrostatique entre les molécules qui vont pouvoir établir entre elles des ponts hydrogène. Cette forte association intermoléculaire est, par exemple, responsable de la température d’ébullition « anormalement élevée » de l’eau au regard de sa petite « taille » (100 °C pour l’eau contre – 182 °C pour le dioxygène).

L’huile

  • L’huile (d’arachide, d’olive…) et les matières grasses alimentaires, comme le beurre, sont constituées principalement de lipides. La majorité des lipides alimentaires sont des triglycérides : associations de glycérol et de trois acides gras.

Formation de l’émulsion « mayonnaise »

  • Le mélange eau-huile aboutit à deux couches bien distinctes : l’eau et l’huile ne sont pas miscibles. Cela vient du fait que les lipides n’ont pas la possibilité d’établir avec l’eau des ponts hydrogène et n’ont pas non plus de caractère polaire marqué.
  • Toutefois, par mixage, des gouttelettes d’huile restent en suspension dans l’eau : on dit que l’on a une émulsion instable.

Pour stabiliser ce mélange, il va falloir rajouter des éléments « entremetteurs » : des composés tensioactifs appelés aussi émulsifiants.

  • Le jaune d’œuf de la mayonnaise apporte ces composés tensioactifs sous la forme de protéines et surtout de lécithines. Ces composés possèdent une partie hydrophile (attirée par l’eau) et une autre partie lipophile, donc hydrophobe (repoussant l’eau). Ensemble – et en opposition complémentaire – ces affinités favorisent l’association de l’huile et de l’eau.
  • L’action de battre la mayonnaise a pour principe, d’une part de disperser l’huile en fines gouttelettes dans l’eau, mais également de permettre à la partie hydrophobe des agents tensioactifs d’entourer et d’emprisonner les gouttelettes d’huile. Il se forme ainsi des micelles, petits agrégats de tensioactifs, qui empêchent l’huile d’entrer en contact directe avec l’eau. Ces micelles se repoussent entre elles et leur partie hydrophile établit des ponts hydrogène avec l’eau, empêchant la formation de micelles plus grosses : on obtient ainsi la stabilisation de l’émulsion.
  • Ce pouvoir émulsifiant de l’œuf fait qu’il est utilisé dans de nombreuses préparations culinaires, telles les crèmes glacées, les sauces ou encore les crèmes au chocolat.

 



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