Changements physiques et chimiques dans la cuisine

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Moushumi Nath
Lisibilité
4.77

Quels sont les liens avec mon programme d'études?

La préparation des aliments entraîne de nombreux changements physiques et chimiques. La science n’a jamais eu aussi bon goût!

Comment transforme-t-on de la farine, du sucre et des œufs en biscuits? Ou du jus de fruit en bâtonnets glacés? Quand il est question de la préparation d’aliments, tout tourne autour des changements, plus précisément des changements physiques ou chimiques.

Changements physiques

Un changement physique consiste en une transformation de l’état de la matière. La matière existe principalement sous trois états différents : solide, liquide et gaz.
Si tu places du jus de fruit au congélateur pour obtenir un bâtonnet glacé, tu observeras un changement d’état de la matière. Le jus passe de l’état liquide à l’état solide. De même, quand la crème glacée fond par temps chaud, elle passe de l’état solide à l’état liquide. Mais le jus et la crème glacée demeurent du jus et de la crème glacée, même lorsqu’ils passent d’un état de la matière à un autre.

Attention aux fausses idées ! 

Sous l’effet de la cuisson, certains liquides passent à l’état solide – par exemple les œufs crus se transforment en œufs brouillés –, mais il ne s’agit alors pas d’un changement d’état. En effet, le changement d’état est généralement réversible. Or, on ne peut obtenir d’œufs crus à partir d’œufs brouillés!

Tu provoques aussi un changement physique si tu coupes un aliment en morceaux. En râpant du fromage pour ta pizza, tu le transformes. Le fromage demeure du fromage, mais les filaments sont différents du bloc de fromage que tu avais au départ.

Bâtonnets glacés aux fruits, crème glacée fondante et fromage râpé.
De gauche à droite : Bâtonnets glacés aux fruits, crème glacée fondante et fromage râpé (Sources: LauriPatterson via iStockphoto, Collin BH via iStockphoto and (sergio_kumer via iStockphoto).

 

Il est parfois difficile d’observer les changements physiques. Si tu mets du sucre dans de l’eau et que tu agites le mélange, tu ne peux bientôt plus voir le sucre. Mais il n’a pas disparu! Le sucre se décompose en fragments trop petits pour que l’on puisse les voir.

Le même phénomène se produit si tu places quelques bonbons rouges dans un gros sac de bonbons bleus. Les bonbons rouges sont encore là, mais on peut difficilement les voir.  

Changements chimiques

Un changement chimique consiste en une transformation de la composition de la matière. Certains indices peuvent révéler un changement chimique.

La formation d’un gaz est l’un de ces indices. La prochaine fois que tu feras cuire un gâteau ou que tu retourneras une crêpe, observe la formation de bulles. Il y a à l’intérieur de chaque bulle une petite quantité de gaz, qui se forme lorsque les ingrédients se transforment mutuellement.

Les bulles contribuent au moelleux des aliments que tu fais cuire. Si tu coupes un gâteau, tu pourras voir les endroits où il y avait des bulles de gaz dans la pâte humide.

Attention aux fausses idées!

Les bulles ne se forment pas toutes sous l’effet d’un changement chimique. Il pourrait aussi y en avoir lorsque l’on fouette une pâte à gâteau. Dans ce cas, ce sont simplement des bulles d’air emprisonnées dans la pâte par le fouet.

Mais revenons au gaz… L’odeur est le deuxième indice qui révèle un changement chimique. Le lait caillé, les bananes pourries et le fromage moisi dégagent une odeur qui nous avertit de ne pas consommer l’aliment en question. Un aliment avarié (pourri) peut nous rendre malades. 


Toutefois, de nombreux aliments qui ont une odeur sont parfaitement propres à la consommation! Par exemple, le fromage bleu et le durian dégagent une odeur très forte, mais tu peux les consommer sans danger à moins que tu n’y sois allergique. Les goûts varient d’une personne à l’autre. Bien des gens adorent les aliments qui ont une odeur très particulière.

Le savais-tu?

D’après certaines personnes, le durian a une odeur de diluant à peinture ou d’oignons à laquelle s’ajoute un soupçon d’odeur de chaussettes de sport puantes!

Pense à des odeurs agréables qui pourraient se répandre dans la cuisine. L’odeur du pain qui cuit ou de la dinde qui rôtit est un signe que des changements chimiques se produisent!

Pain frais, un rôti de dinde et une soupe en cuisson
De gauche à droite : Des personnes hument du pain frais, un rôti de dinde et une soupe en cuisson. (Sources: gpointstudio via iStockphoto, FG Trade via iStockphoto and eclipse_images via iStockphoto).

 

Le troisième indice est un changement de couleur. Pense à la teinte dorée alléchante que l’on peut obtenir en faisant griller des guimauves sur un feu de bois – ou à la couleur brun foncé qu’elles prennent si on les fait brûler par mégarde! Oups!

Lorsque les tomates passent du vert au rouge, cela signifie qu’elles sont prêtes à consommer. Par contre, lorsque les bananes passent du jaune au noir, cela veut dire qu’elles ne sont plus bonnes à manger.

Guimauves grillées, rôties brûlées et bananes trop mûre, mûre et pas assez mûre.s
De gauche à droite : Guimauves grillées, rôties brûlées et bananes trop mûre, mûre et pas assez mûre. (Elenathewise via iStockphoto, ImageDB via iStockphoto and kolesnikovserg via iStockphoto).

 

Le changement de couleur peut cependant constituer un indice trompeur, car il est parfois difficile de savoir s’il indique un changement physique ou chimique.

Supposons que tu ajoutes un colorant alimentaire rouge à un glaçage à gâteau blanc. Tu obtiendras ainsi un glaçage rose. D’après toi, s’agit-il d’un changement physique ou chimique? Tu te rappelles le sucre dissous dans l’eau? Eh bien, le colorant alimentaire se comporte de la même façon : la couleur se dilue sans pour autant modifier la nature du glaçage proprement dit. C’est donc un changement physique.

 

Transformation physique ou chimique ? (2019) par superBrevet de digiSchool (3 min 41 s)

 

Alors, comment peux-tu distinguer un changement physique d’un changement chimique? Il faut que tu te poses certaines questions :

  • Le changement est-il facilement réversible? Si tel est le cas, il s’agit d’un changement physique.
  • La substance est-elle la même qu’avant le changement? Si c’est le cas, il s’agit d’un changement physique. Dans le cas contraire, il y a eu un changement chimique.
  • Y a-t-il eu un changement de couleur ou d’odeur? Est-ce qu’un gaz s’est formé? Si l’un de ces phénomènes s’est produit, il s’agit d’un changement chimique.

Votre cuisine familiale peut devenir un laboratoire extraordinaire pour explorer le monde de la chimie!

Amorces de discussion

Faire des liens

  • Quels aliments aimes-tu préparer à la maison?
  • As-tu déjà observé un changement chimique dans des aliments? Peux-tu préciser?
  • Quelles odeurs de cuisson te plaisent le plus – celles de la viande, des légumes, du pain ou des pâtisseries?

Faire des liens

  • Quels aliments aimes-tu préparer à la maison?
  • As-tu déjà observé un changement chimique dans des aliments? Peux-tu préciser?
  • Quelles odeurs de cuisson te plaisent le plus – celles de la viande, des légumes, du pain ou des pâtisseries?

Relier la science et la technologie à la société et à l'environnement

  • Quelles mesures les supermarchés prennent-ils pour limiter les changements physiques et chimiques dans les aliments?
  • Comment les processus physiques ou chimiques peuvent-ils affecter la consommation des aliments en toute sécurité?

Relier la science et la technologie à la société et à l'environnement

  • Quelles mesures les supermarchés prennent-ils pour limiter les changements physiques et chimiques dans les aliments?
  • Comment les processus physiques ou chimiques peuvent-ils affecter la consommation des aliments en toute sécurité?

Explorer les concepts

  • En quoi consiste un changement physique dans la matière? Cite trois exemples.
  • En quoi consiste un changement chimique dans la matière? Cite trois exemples.
  • Si tu utilises un mélangeur ou un robot culinaire, quel type de changement les aliments subissent-ils?
  • Quels changements la cuisson des aliments dans un four ou un four à micro-ondes peut-elle entraîner dans les aliments?

Explorer les concepts

  • En quoi consiste un changement physique dans la matière? Cite trois exemples.
  • En quoi consiste un changement chimique dans la matière? Cite trois exemples.
  • Si tu utilises un mélangeur ou un robot culinaire, quel type de changement les aliments subissent-ils?
  • Quels changements la cuisson des aliments dans un four ou un four à micro-ondes peut-elle entraîner dans les aliments?

Nature de la science et de la technologie

  • La cuisine est-elle un art ou une science? Justifie ta réponse.
  • Fais des recherches pour acquérir les notions de base de la science des aliments.

Nature de la science et de la technologie

  • La cuisine est-elle un art ou une science? Justifie ta réponse.
  • Fais des recherches pour acquérir les notions de base de la science des aliments.

Littératie médiatique

  • As-tu déjà été vu un échec total lors d’une compétition de cuisine dans une émission de téléréalité? SI oui, quelle en était la raison? Est-ce qu’un changement physique ou chimique était en cause? Justifie ta réponse. 

Littératie médiatique

  • As-tu déjà été vu un échec total lors d’une compétition de cuisine dans une émission de téléréalité? SI oui, quelle en était la raison? Est-ce qu’un changement physique ou chimique était en cause? Justifie ta réponse. 

Suggestions pour l'enseignement

  • L’article peut servir pour l’enseignement et l’apprentissage de la chimie en ce qui a trait aux changements dans la matière. Il introduit les concepts d’état de la matière, de changement physique, de gaz, de bulles, d’odeur et de couleur.
  • Après avoir lu l’article, les élèves peuvent créer une infographie donnant une vue d’ensemble des changements physiques et chimiques qui se produisent lorsque l’on prépare des aliments. Reportez-vous à la stratégie d’apprentissage du créateur d’infographie.
  • Pour consolider et appliquer les connaissances acquises, les élèves peuvent utiliser une stratégie d’apprentissage axée sur un organisateur du pour et du contre afin d’examiner les avantages et les inconvénients des changements physiques provoqués dans les aliments afin d’en prolonger la durée de conservation et d’en faciliter l’utilisation (p. ex. aliments mélangés, surgelés, râpés ou pré-coupés). Il est possible de télécharger les fiche reproductibles prête à utiliser pour cet article en formats [Document Google] et [PDF].

Suggestions pour l'enseignement

  • L’article peut servir pour l’enseignement et l’apprentissage de la chimie en ce qui a trait aux changements dans la matière. Il introduit les concepts d’état de la matière, de changement physique, de gaz, de bulles, d’odeur et de couleur.
  • Après avoir lu l’article, les élèves peuvent créer une infographie donnant une vue d’ensemble des changements physiques et chimiques qui se produisent lorsque l’on prépare des aliments. Reportez-vous à la stratégie d’apprentissage du créateur d’infographie.
  • Pour consolider et appliquer les connaissances acquises, les élèves peuvent utiliser une stratégie d’apprentissage axée sur un organisateur du pour et du contre afin d’examiner les avantages et les inconvénients des changements physiques provoqués dans les aliments afin d’en prolonger la durée de conservation et d’en faciliter l’utilisation (p. ex. aliments mélangés, surgelés, râpés ou pré-coupés). Il est possible de télécharger les fiche reproductibles prête à utiliser pour cet article en formats [Document Google] et [PDF].

En savoir plus

Tammy Barrett : directrice de la recherche et du développement (2019)

Tammy élabore des recettes pour proposer de nouveaux parfums de crème glacée! Elle met à profit sa créativité et ses connaissances en mathématiques et en chimie pour créer des desserts savoureux et sans danger pour les clients de son entreprise partout au Canada.

Les aliments dans l’espace

Renseigne-toi sur les techniques utilisées afin de préparer des aliments sains et de qualité pour les astronautes qui sont à bord de la Station spatiale internationale. 

Transformation physique ou chimique ? (2019)
Vidéo de superBrevet par digiSchool (3 min 41 s) expliquant la différence entre les transformations physiques et chimiques. 

La chimie dans votre assiette (2010)

Compilation de vidéos de Curio.ca par CBC (total : 46 min 41 s) sur la chimie impliquée dans la préparation et la cuisson des aliments.

Références

Helmenstine, A. M. (2020, January 24). Examples of physical changes. ThoughtCo.

Levac, K. (2019, July 23). A merry molecular Christmas. Let's Talk Science.

Millam, S. (2016, November 14). Simple distillation.

Rader, A. (n.d.). Chemical changes versus physical changes. Chem4Kids.

Sohol, M. (2020). Chemical change vs. physical change. LibreTexts.

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