Le chocolat-chantilly

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Annales corrigées
Classe(s) : 1re ES - 1re L | Thème(s) : Qualité et innocuité des aliments : le contenu de nos assiettes
Type : Partie 2 | Année : 2014 | Académie : Moyen-Orient
 
Unit 1 - | Corpus Sujets - 1 Sujet
 
Le chocolat-chantilly
 
 

Nourrir l’humanité

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PHYSIQUE-CHIMIE

17

CORRIGE

 

Liban • Mai 2014

Nourrir l’humanité • 6 points

Document 1

Le chocolat-chantilly, une mousse de chocolat

Qu’est-ce qu’une mousse au chocolat ? C’est une mousse de blancs d’œufs battus en neige à laquelle on ajoute du chocolat.

Ne pourrait-on pas directement introduire des bulles dans du chocolat ?

Lors de la première étape, commençons par préparer une émulsion de chocolat en plaçant dans une casserole un peu d’eau, puis des morceaux de chocolat, en remuant et en chauffant l’ensemble. La matière grasse du chocolat forme une émulsion avec l’eau.

Lors de la deuxième étape, il faut réaliser une mousse. Fouettons l’émulsion… en la refroidissant afin de faire cristalliser la matière grasse, ce qui stabilisera les bulles d’air dans la masse. L’opération est simple : on pose la casserole contenant l’émulsion de chocolat sur des glaçons ou dans un bac d’eau froide, et l’on fouette.

Le chimiste qui fait l’expérience voit d’abord des bulles qui sont progressivement divisées puis, à partir d’un certain stade, la préparation s’éclaircit (au microscope, on observe un grand nombre de bulles dans la préparation), il faut alors fouetter plus vigoureusement, en cherchant à introduire le plus d’air possible… et en s’arrêtant dès que le fouet laisse des traces dans la préparation chocolatée.

L’actualité chimique, mai 2008, n° 319

Document 2

Composition d’un chocolat noir à pâtisser

 

Chocolat noir supérieur. Ingrédients : sucre, pâte de cacao, beurre de cacao, émulsifiant (lécithine de tournesol), extrait naturel de vanille. Traces : fruits à coque, lait.

Cacao : 52 % minimum.

 

Remarque : un émulsifiant tel que la lécithine est une molécule possédant une partie hydrophile et une partie lipophile.

Document 3

Expériences


 
Document 4

Molécule tensioactive et micelle

a. Schéma de la molécule tensioactive


 

b. Schéma d’une micelle dans une émulsion « eau dans matière grasse »


 

Question 1

La première étape de la recette du « chocolat-chantilly » permet de réaliser une émulsion, de type « matière grasse dans l’eau ».

a) D’après le document 2, précisez l’ingrédient qui joue le rôle de la matière grasse dans cette émulsion de chocolat.

b) Justifiez la nécessité de chauffer les morceaux de chocolat.

Question 2

À partir des expériences schématisées dans le document 3, décrivez les observations et déduisez la condition de stabilisation d’une émulsion.

Question 3

Donnez le nom de la molécule qui, avant refroidissement, permettra de stabiliser l’émulsion de chocolat.

Question 4

À partir du document 4 :

a) Interprétez le rôle des molécules tensioactives dans la stabilisation de l’émulsion de chocolat.

b) Réalisez un schéma représentant une micelle de type « matière grasse dans eau » et placez les mots de légende : matière grasse, eau, partie lipophile et partie hydrophile.

Question 5

Lors de la deuxième étape (réalisation de la mousse), « on pose la casserole contenant l’émulsion de chocolat sur des glaçons ou dans un bac d’eau froide, et l’on fouette. »

Justifiez la nécessité de fouetter le mélange et indiquez le rôle du refroidissement.

Interpréter les questions

  • Dans la première question, vous êtes interrogé sur une recette : ses ingrédients et ses étapes.
  • La deuxième question porte sur l’expérience du document 3, qu’il faut interpréter.
  • Les questions 3 et 4a vous interrogent sur les molécules tensioactives utilisées dans la recette. La question 4b demande le schéma d’une micelle différente de celle représentée dans l’énoncé.
  • La question 5 vous demande de justifier une technique dans l’étape de réalisation de la mousse.

Comprendre les documents

  • Le document 1 présente les deux étapes de préparation d’une mousse au chocolat.
  • Le document 2 cite les ingrédients d’un chocolat noir pâtissier, semblable à celui utilisé dans la recette.
  • Le document 3 représente une expérience où l’on montre le rôle d’un tensioactif pour rendre homogène un mélange constitué de deux liquides non miscibles.
  • Le document 4 schématise une molécule tensioactive et la micelle que ce type de molécules peut former.

Organiser les réponses

Pour répondre aux trois premières questions, il faut se référer aux informations données dans les trois premiers documents. Dans la deuxième question, il ne faut pas vous contenter de décrire les schémas, mais de déduire la réponse des observations. Pour répondre à la question 4, il faut vous souvenir de votre cours sur les différentes parties d’une molécule tensioactive et la manière dont les micelles se forment. Le schéma du document 4b est là pour vous aider. Dans la question 5, vous devez expliquer la nécessité de deux techniques utilisées dans la préparation des émulsions : le battage et le refroidissement.

Corrigé

Question 1

a) La matière grasse présente dans l’émulsion de chocolat est celle du chocolat noir, c’est-à-dire le beurre de cacao.

b) Les morceaux de chocolat sont solides. Pour obtenir une émulsion, il faut des ingrédients liquides. Le chocolat chauffé fond et se transforme en l’un de ces liquides.

Question 2

On constate d’après le document 3 que l’huile et l’eau forment un mélange hétérogène après décantation. Cette émulsion est donc instable, car les deux liquides qui la forment se séparent sous l’effet de la gravité. Pour stabiliser cette émulsion, il faut ajouter un tensioactif qui permet de former un mélange homogène dans lequel les deux liquides ne se séparent pas.

Question 3

La molécule qui permet de stabiliser l’émulsion de chocolat est la lécithine de tournesol.

Question 4

a) Une molécule tensioactive est constituée de deux parties : une tête hydrophile et une queue lipophile ou hydrophobe. Ces molécules entourent les gouttelettes d’eau en tournant leurs têtes hydrophiles vers ce liquide et leur partie lipophile vers la matière grasse de l’émulsion. Ainsi, les molécules tensioactives forment des micelles qui permettent à l’eau et à la matière grasse de rester en suspension l’une dans l’autre.

b) Schéma d’une micelle de type « matière grasse dans l’eau ».


 

Question 5

Il faut fouetter l’émulsion de chocolat pour y introduire le dernier ingrédient : l’air. L’objectif, rappelons-nous, était d’introduire des bulles dans du chocolat. Le rôle du refroidissement est de faire cristalliser la matière grasse en gouttelettes dans cette nouvelle émulsion. Avec le froid, la matière grasse se fige, ce qui permet à cette émulsion de rester stable.