Du pain et des bulles

2- Activités de classe
Auteurs : Adeline André(plus d'infos)
Alain Chomat(plus d'infos)
Michel Lardé(plus d'infos)
Béatrice SALVIAT(plus d'infos)
Résumé :
Présentation des activités de classe du Module "Du pain et des bulles"
Publication : 23 Janvier 2013
 
 
 
Lien vers les paragraphes: 
 
 
 
 
 
 

Activité A : effet de la levure

Objectifs:

Cette activité permet de tester l’effet de la levure sur la fabrication du pain ; on compare donc un pain fabriqué avec de la levure (expérience témoin) et un pain fabriqué sans.

 

Matériel pour 1 groupe :

  • 200 g de farine de blé
  • 1 saladier
  • 2 morceaux de papier sulfurisé
  • 2 linges propres
  • 1 récipient type bécher ou verre
  • 1 éprouvette graduée et/ou 1 verre mesureur (éviter l’utilisation d’une balance, plus intéressant pour aborder la notion de masse et volume, objet technique couramment utilisé à la maison)
  • 1 balance (pour la levure fraîche de boulanger)
  • autres (à disposition de l’élève et selon son investigation)

 

Eléments de protocole expérimental :

Expérience témoin : pain réalisé selon la recette proposée
Expérience : pain réalisé sans levure mais en suivant le reste de la recette proposée

Observations :

Les élèves vont constater un certain nombre de « choses », il faut prévoir qu’ils puissent noter leurs observations sur un cahier d’expérience (ou tout autre support).
Avant la cuisson : Après la phase de repos, le volume de la pâte avec levure est beaucoup plus important et une odeur s’en dégage. La pâte semble plus aérée : des bulles ont été produites lors de la phase de repos. Cette constatation peut être suivie d’un débat sur ce constat (activités F et G sur la composition du gaz). On dit que la pâte a levé.
 
                    
                                    
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
                Sans levure                                               Avec levure
 
 
Après la cuisson : Les élèves constatent des « trous » en grand nombre dans la mie de pain avec levure et leur absence dans le pain sans levure.

 

Conclusion :

La levure produit lors de la phase de repos un gaz qui fait gonfler la pâte à pain et qui est responsable de la présence des trous dans la mie de pain.

Prolongements possibles :

Nouvelle question soulevée par les élèves :
  • Quel est ce gaz produit par la levure lors de la phase de repos ? (Activités F et G)

 

Remarque : Pour un élève, ces bulles sont des bulles d’air (pas forcément un gaz) ! On peut les inciter à faire l’association air et gaz pour émettre l’hypothèse qu’un gaz a été produit. La nature de l’odeur peut être une hypothèse des élèves mais il y a de fortes probabilités qu’ils n’emploieront pas d’emblée le mot « gaz ».
 
 

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Activité B : effet du sel

 

Dans l’activité B, l’effet du sel sur la fabrication du pain est envisagé. Les élèves comparent une pâte à pain classique et une pâte à pain sans sel lors des différentes phases de fabrication.
 
Observation : Les deux pâtes à pain semblent avoir gonflé de manière identique.
 
Conclusion : Le sel n’influence pas la présence de trous dans la mie de pain. Par contre, il influence fortement le goût du pain produit.
 
Remarque : On commercialise du pain sans sel en cas de régime sans sel ; il ne diffère du pain classique que par l’absence de sel et a donc un goût différent.
 
 
 

 

Activité C : effet du pétrissage

L’activité C permet de tester l’influence du pétrissage lors de la formation de la pâte à pain. Une pâte pétrie et une non pétrie sont confectionnées comme indiqué dans la recette.
 
Observation : Le mélange qui n’a pas été pétri ne gonfle pas (ou beaucoup moins).
 
Conclusion : Le pétrissage est nécessaire au gonflement de la pâte à pain et donc à la présence de trous dans la mie.
 
Remarque : Lors du mélange des ingrédients, il est possible d’utiliser une fouchette afin de permettre de mélanger sans pétrir.
 
Si les élèves ont proposé que le pétrissage permettait d’emprisonner de l’air dans la pâte, la comparaison qualitative et visuelle des volumes avant et après pétrissage permet de réfuter cette proposition. On peut toutefois prolonger par les activités F et G portant sur la composition du gaz produit.
 
 
 
 

 

Activité D : effet de la température de la phase de repos

L’activité D permet de tester l’influence de la température lors de la phase de repos de la pâte à pain. Deux boules de pâte à pain sont confectionnées comme indiqué dans la recette. Pour la phase de repos, une boule de pâte est placée au réfrigérateur et une autre près d’une source de chaleur (exemple : radiateur).
 
Observations : La pâte à pain placée près d’une source de chaleur a bien gonflé. La pâte à pain placée au réfrigérateur n’a pas gonflé.
 
Conclusion : Le facteur température influence le gonflement de la pâte à pain. Celui-ci est plus important si le repos se fait à une température entre 20 et 30°C et beaucoup plus limité si le repos se fait à 4°C.
 
Remarque pédagogique : Cette expérience peut être réalisée dans trois conditions : au réfrigérateur, à température ambiante et près d’une source de chaleur. Un seul facteur varie, mais contrairement aux autres activités proposées, plus de deux états sont envisagés.
 

 


Activité E : effet de la nature de la farine

 

Dans l’activité E, on réalise deux pains en utilisant la recette de base proposée dans ce module : un premier avec de la farine de blé et un second avec de la farine de maïs.
 
Observation : On observe qu’avec la farine de maïs, la pâte lève très mal (pas de consistance), que les bulles ont tendance à crever en surface et à laisser échapper le gaz. La farine de blé donne à la pâte une cohérence plus grande.
 
Conclusion : La présence de gluten est indispensable pour la levée de la pâte. Un gaz est produit mais ne peut être emprisonné. Elle conditionne donc la présence de trous dans la mie de pain.
 
Comment expliquer ces observations ? On compare les éléments présents (composition sur les emballages) dans la farine de blé et dans la farine de maïs.
 
Composition « type » et à titre d’indication (certains composants – sucre, matières minérales et traces de cellulose – ont été volontairement écartés de ce tableau à cause de leurs quantités négligeables) :
Composition de la farine de blé (type 55) Composition de la farine de maïs

Amidon (68 à 72 %)

Gluten (10 à 12 %)

Matières grasses (1,2 à 1,4 %)

Eau (12 à 19 %)

Amidon (88 %)

Matières grasses (0,3 %)

Eau (11,7 %)

 

On constate que la farine de maïs est une farine sans gluten. On peut alors émettre l’hypothèse que le gluten joue un rôle prépondérant dans la levée de la pâte à pain et la présence de trous dans la mie.
Quelle expérience permettrait de tester l’effet du gluten ? Deux idées peuvent être avancées :
- comparer des pâtes à pain fabriquées avec de la farine de blé naturelle avec gluten et de la farine de blé modifée sans gluten
- comparer des pâtes à pain fabriquées avec de la farine de maïs naturelle sans gluten et de la farine de maïs modifiée avec gluten.
 
 
 

 

Principe général :

L’activité A a permis de mettre en évidence que la levure est responsable de la production d’un gaz. Plusieurs questions découlent de cette nouvelle connaissance :

- De quel gaz s’agit-il ?
- Comment peut-on le visualiser ?
- Comment peut-on le récupérer ?
- Comment peut-on l’identifier ?
- Qu’est-ce que la levure ?
 
 

Activité F : le gaz produit par la levure contient du CO2

 

L’activité F permet de recueillir le gaz produit par les levures et de tester la présence de CO2.
 
Dans l’esprit de la démarche d’investigation, les élèves élaborent des protocoles. Un échange entre les élèves et avec l’enseignant permet de définir un protocole commun.

 

Etape 1 : Visualiser et recueillir le gaz.

Matériel nécessaire :

  • 100 g de farine de blé, eau
  • Flacon à col, bouchon percé et tube coudé
  • Cristallisoir, tube à essai

 

Proposition de protocole expérimental :

 

                 

 

 

 

 

 

 

 

                   

                       Mise en place de la manipulation                                                                                           On constate un dégagement gazeux

  • Placer le mélange eau + levure + farine dans le flacon avec le bouchon percé
  • Retourner le tube à esssai préalablement rempli d’eau dans le cristallisoir contenant de l’eau
  • Effectuer la liaison flacon et tube à essai avec le tube coudé.
Résultat observé : Le tube se remplit de gaz.
 
Conclusion : Il y a production d’un gaz. En lien avec l’activité A, la levure est à l’origine de cette production.
 
Remarque pédagogique : Le montage étant un peu complexe, il peut être réalisé par le professeur devant la
classe. Durant la démonstration, les élèves prennent des notes qui serviront lors de la réflexion collective.

Etape 2 : Identifier le gaz - Tester la présence de CO2.

Suite à l’étape 1, les élèves se posent la question de la nature du gaz produit. L’enseignant indique alors qu’il
existe une méthode simple permettant de tester la présence de CO2.

Matériel nécessaire :

  • Le tube à essai rempli de gaz lors de l’activité 1 fermé
  • Eau de chaux et pipette

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                         

                                  Le gaz recueilli trouble l’eau de chaux

Protocole proposé :

Verser le contenu d’une pipette remplie d’eau de chaux dans le tube à essai (en prenant soin de refermer le tube à essai le plus rapidement possible pour préserver le gaz).

Résultat observé : L’eau de chaux se trouble.
Conclusion : Le gaz produit par les levures contient du CO2.
Remarque : La quantité de CO2 doit être suffisante pour troubler l’eau de chaux (Ca(OH)2) mais raisonnable
pour éviter l’opération inverse:
• Ca(OH)2 + CO2 ---> CaCO3 + H2O
• CaCO3 est un précipité insoluble dans l’eau et forme le célèbre trouble de l’eau de chaux. C’est du
carbonate de calcium.
• si on introduit un excès de CO2, le précipité de CaCO3 se redissout et la solution s’éclaircit, car il se
passe alors la réaction :
• CaCO3 + CO2 + H2O ---> Ca2+ + 2 HCO3
 
 
 

 

Activité G : le gaz produit par la levure contient de l'éthanol

Principe général :

Cette activité est motivée par les remarques d’élèves ayant repéré une odeur spéciale de la pâte ou par un apport du professeur. Elle permet de récupérer le gaz produit par les levures et de tester la présence d’éthanol.

Pour recueillir le gaz, un protocole alternatif à celui de l’activité F est proposé car adapté à l’utilisation d’un éthylotest.
 
 
 

Etape 1 : recueillir le gaz      

                  

Matériel :                                                                

- Farine, eau, levure                                                            
- Ballon à col et ballon de baudruche
 

Protocole proposé :

- Faire un mélange farine + eau + levure dans le ballon à col.
- Ajuster le ballon de baudruche sur le col du ballon (étirer préalablement le ballon de baudruche pour l’assouplir)      
                               
                                                                                                                                                                                                                       
                                                                                                                                                                                     Le montage au bout de 40 min

Etape 2 : tester la présence d’éthanol

Comme l’eau de chaux, l’éthylotest est un « réactif » donné par le professeur. Avant tout, il est indispensable d’en lire la notice d’utilisation et d’en expliquer le fonctionnement.

On place sur l’éthylotest le ballon de baudruche rempli de gaz lors de l’étape 1 (on substitut la poche du kit par le ballon de baudruche).
 
                                              
           

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mise en place du test                 Réaction positive du contenu du ballon

 

Résultat observé : Une coloration verte (initialement jaune orangé) apparait rapidement dans le réactif de la cartouche indiquant un test positif : il y a présence d’alcool.
 
Conclusion : Le gaz produit par les levures contient de l’alcool (le gaz produit par les levures est composé de deux gaz : CO2 et C2H5OH (éthanol)).
 
Remarque : La quantité d’éthanol produit par la réaction chimique est faible et s’éliminera pendant la cuisson.
 
 
 
 
 

 

Réponse au problème :

Finalement, plusieurs réponses sont possibles à la question :

 
« Qu’est-ce que Jules a oublié dans la recette du pain ? »
 
Il a pu :
 
- oublier de mettre de la levure dans sa pâte à pain,
 
- oublier de laisser reposer la pâte,
 
- ou bien mis la pâte à reposer à une température trop basse.    
 
 
 
 

 

Commentaires

Bravo pour le travail effectué, je vais tester ça en travaillant également avec du levain, et en conclusion de la démarché expérimentale on fera du pain au levain en grande quantité avec une cuisson dans une cocotte...

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