Aurélie 25/06/09
 

 

La vision des couleurs, une émulsion de chocolat physique bac L Réunion 09


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Document 1 :

Perception de la couleur.
Il existe deux types de cônes sur la rétine d'un oeil humain, les cônes et les bâtonnets.
La vision des couleurs est possible grâce aux trois types de cônes. Ils sont sensibles soit à la lumière rouge, soit à la lumière verte, soit à la lumière bleue.
Cahcune des couleurs primaires ( bleu, vert, rouge) est perçue lorsqu'un des trois types de cônes est excité de façon prépondérante.
Chacune des trois couleurs secondaires (   jaune, magenta, cyan) est perçue lorsque deux types de cônes sont excités simultanément et avec la même intensité.
D'après enseignement scientifique 1è L hachette.

Quels sont les cônes sollicités lorsque l'oeil perçoit le cyan ?

L'addition de deux couleurs primaires conduit aux couleurs secondaires :

 bleu + vert donnent le cyan.
Le cônes sensibles à la lumière verte et à la lumière bleue sont sollicités. 


Quelles radiations sont absorbées par  un objet de couleur cyan éclairé en lumière blanche?
L'objet absorbe la couleur complémentaire du cyan : les radiations rouges sont absorbées.

Quelle est la couleur du même objet éclairé en lumière verte ? Dans ce cas quels cônes ne sont plus excités ?

L'objet  absorbe le rouge et diffuse le vert et le bleu : éclairé en lumière verte, il paraît vert.

Les cônes sensibles à la lumière rouge et à la lumière bleue ne sont pas excités.

Quels sont les cônes sollicités lorsqu'on admire une montagne  recouverte de neige, éclairée par le soleil ?

L'addition des trois couleurs primaires donne le blanc : éclairée par le soleil, la neige paraît blanche : les trois types de cônes sont donc excités.

Une émulsion de chocolat.
A  l'évocation de crème Chantilly, on rêve de fraises fraîches, de glaces, de désserts aériens...
Puisque la crème Chantilly fait saliver les gourmands, pourrait-on reproduire le principe de sa réalisation avec une autre matière grasse que celle du lait ? Puisque le chocolat contient du beurre de cacao, pourrait-on réaliser un chocolat Chantilly ?
Une émulsion de chocolat.

Par analogie on comprend bien qu'on a quelques chances d'obtenir  une telle mousse de chocolat si on réalise d'abord un système physico-chimique analogue  à la crème, mais  à base de chocolat. Or les physico-chimistes savent que la crème est une émulsion de matière grasse ( celle du lait) dans de l'eau ( eau du lait).
Dans une émulsion du type huile dans l'eau que constitue la crème,  les gouttelettes de matière grasse ne se rassemblent pas, car elles sont stabilisées par des molécules tensioactives, qui ont une partie  hydrophobe,  laquelle vient au contact de la matière grasse, et une partie hydrophile,  qui se dispose dans l'eau.
Pour obtenir du chocolat Chantilly, nous devons de même, réaliser une émulsion de chocolat. A cette fin nous devons réunir de l'eau, un tensioactif et  le beurre de cacao. En pratique, prendre de l'eau (aromatisée, c'est meilleur, pensons  à du jus d'orange, une infusion de menthe...), y ajouter du chocolat puis chauffer. le chocolat fond ( il est composé de beaucoup de beurre de cacao ) et ses goutteletttes sont dispersés dans l'eau grâce  à la lécithine qui s'y trouve également et qui joue le rôle de tensioactif.
Une sauce homogène se forme :  c'est l'émulsion de chocolat que  nous visions.
De l'émulsion  à la mousse.
Posons la casserole contenant l'émulsion chaude sur un lit de glace. Puis fouettons tandis que la sauce refroidit. Au total on obtient une mousse de chocolat.
 d'après "Casseroles et éprouvettes" Hervé This Belin - Pour la science
et le site http:// www.inra.fr " vous avez dit chocolat Chantilly".

Qu'est ce qu'une émulsion ?

Quelle molécule doit-on introduire dans une émulsion pour la stabiliser ?
Une émulsion est un mélange homogène de deux substances liquides non miscibles : suspension de gouttelettes de matière grasse  dans l'eau, stabilisées par des molécules tensioactives.

Le " chocolat Chantilly " est une émulsion  de type "huile dans l'eau".
Indiquer quels ingrédients jouent les rôles  de l'huile et de l'eau.
Le chocolat contient du beurre de cacao, jouant le rôle de l'huile.
L'eau aromatisée, dans laquelle on ajoute le chocolat, joue le rôle de l'eau.
Quelle molécules stabilisent le "Chocolat Chantilly " ?
La lécithine.



On schématise un composé tensioactif de la manière suivante :

Définir les termes hydrophile et hydrophobe.
Hydrophile : qui a de l'affinité pour l'eau.
Hydrophobe : qui n'a pas d'affinité pour l'eau.

le schéma ci-dessous représente une micelle de type " huile dans l'eau".


Dans le cas de l'émulsion de chocolat, attribuer une légende  à chaque chiffre
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1 : beurre de cacao
2 :  partie hydrophile de la lécithine, le tensioactif
3 : partie hydrophobe de la lécithine
4 : eau.

A l'aide d'un schéma analogue représenter une micelle  de type "eau dans l'huile".






" Posons la casserole contenant l'eau chaude sur un lit de glace".
Dans quel état physique se trouve l'eau de l'émulsion ?
Sous la pression atmosphérique de 1 bar, l'eau chaude est à l'état liquide.
Quels sont les autres états physiques de la matière ?
Etat solide, état gazeux.
Au contact de la casserole contenant  l'émulsion chaude la glace finira par fondre.
Comment  appelle t-on ce changement d'état physique ?
 La fusion d'un solide.

 



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