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Sommaire du dossier

Les métiers au cœur de la classe

Ingénieur/e analyste en chimie

Fiche élève

publication : 5 octobre 2015
Vous êtes ingénieur/e chimiste dans le labo d’un groupe alimentaire qui fabrique et vend des huiles, à vous de jouer !

© iStock

Modalités pratiques

  • Disciplines : mathématiques, physique-chimie, SVT.
  • Niveau : Tle S.

 

À vous de jouer !

Vous êtes ingénieur ou ingénieure chimiste dans le laboratoire d’un groupe alimentaire qui fabrique et vend des huiles. Vous avez quatre tâches à effectuer.

Tâche n°1

Afin de rédiger un article pour une revue scientifique, montrez que le développement de la maladie dépend à la fois de facteurs génétiques et de facteurs liés au mode de vie.
En prenant en compte les informations réunies sur les graisses alimentaires, vous devez réaliser sous la forme d’un histogramme (en distinguant les oméga 6 des 3) le profil en acides gras des huiles d’olive, de noix, d’arachide, de porc, de hareng et vous préconiserez, en le justifiant, celle qui est la plus diététiquement correcte dans le cadre de la prévention de maladies cardiovasculaires.

Tâche n°2

– Sur la chromatographie sur couche mince (document 18), le dépôt 1 est un acide gras dont le nom a été effacé. Vous effectuez son spectre infrarouge. En analysant précisément ce spectre (document 17), retrouver l’acide gras, parmi ceux du document ressource, qui correspond au dépôt 1.
– A partir de la chromatographie sur couche mince (document 18), indiquer s’il faut poursuivre le processus d’hydrogénation. Votre démarche doit être clairement explicitée.

Tâche n°3

– Pour cela, déterminer dans un premier temps le nombre de chauffages subis par cette huile.
La mesure de l’absorbance de votre échantillon vous donne 1,28.
– Dans un second temps, vous effectuez le spectre RMN de cet additif.
Après avoir analysé précisément ce spectre RMN (document 12), donner votre conclusion sur l’additif présent dans cette huile.

Vous présenterez vos conclusions dans un compte rendu qui détaillera vos démarches et l’une des filiales de l’entreprise se trouvant à Londres, vous penserez à produire une traduction en anglais des conclusions du rapport.

Tâche n°4

La taille de la production est supposée suffisamment grande pour que ce prélèvement puisse être assimilé à 250 tirages successifs avec remise. Les résultats du test sont consignés dans un fichier tableur que l’on retrouve dans les documents ressources.
Ce contrôle remet-il en question l’affirmation faite par le restaurateur ?

 

Fiches ressources

Document 1 : quelques définitions

 

Acide gras : Un acide gras est une longue molécule formée d’une chaîne d’atomes de carbone liés à des atomes d’hydrogène et terminée par un groupe carboxyle : COOH.
Dans les aliments d’origine végétale, la chaîne carbonée comporte rarement plus de 18 atomes de carbone. Dans les aliments d’origine animale et dans notre organisme, la chaîne carbonée peut atteindre plus de 30 atomes de carbone.

Acides gras saturés : Toutes les liaisons entre les carbones sont simples (pas de liaisons doubles). Chaque carbone porte le maximum d’hydrogènes possible. On ne peut pas ajouter d’hydrogène à la molécule; elle est saturée.

Acides gras mono-insaturés : contient une double liaison entre 2 atomes de C = C. On peut hydrogéner cette molécule en transformant la liaison double en liaison simple. Il faut alors ajouter deux hydrogènes.
Remarque : S’il y a plusieurs doubles liaisons C = C, on parle alors d’acides gras poly-insaturés.

Notation des acides gras : l’acide stéarique est notée (C18:0) ce qui signifie que la molécule est constituée de 18 atomes de carbone et qu’elle comporte aucune double liaison. L’acide oléique est notée (C18:1) car elle possède une double liaison C=C. L’acide linoléique est notée (C18:2) et l’acide linolénique (C18:3).

Une huile est constituée de plusieurs acides gras.
Les huiles comestibles peuvent rancir au contact du dioxygène. Pour prolonger leur durée de conservation il faut stabiliser ces huiles. L’un des moyens pour y parvenir est la technique d’hydrogénation. Celle-ci consiste à transformer chimiquement les acides gras afin de réduire ou de supprimer le nombre de doubles liaisons carbone = carbone. Les huiles hydrogénées ont également un point de fusion plus élevé, les rendant ainsi idéales pour la cuisson à la poêle et la pâtisserie.

 

Doc. 2 et 3 : extraits de SVT, 1ere S Ed. Belin

 

 

Doc. 4 : le choléstérol

 

Indispensable au fonctionnement du corps, le cholestérol est une graisse fabriquée aux deux tiers par le foie et apportée pour un tiers par l’alimentaion. Présent dans la paroi des cellules, le cholestérol leur donne souplesse et force. Il assure également leur protection face aux agressions extérieures.
Pour atteindre les différents organes, le cholestérol utilise des transporteurs qui lui permettent de circuler dans le sang.
-Les HDL (High Density Lipoproteins), connu sous le nom de « bon cholestérol », récupèrent le cholestérol en excès et le ramènent au foie où il est transporté avant d’être éliminé.
-Les LDL (Low Density Lipoproteins), transportent le cholestérol du foie vers toutes les cellules. Quand les LDL fonctionnent mal ou sont en excès, le taux de cholestérol dans le sang augmente. Le cholestérol s’accumule et forme des plaques qui peu à peu bouchent les artères. C’est pourquoi le LDL est surnommé le « mauvais cholestérol ».

 

Doc. 5 : pourcentage d’acides gras dans 5 graisses alimentaires

 

 

Doc. 6 et 7 : extraits de “Science & vie”, mars 2014, n°1158

 

 

Doc. 8 : répartition conseillée des acides gras

 

Répartition conseillée des différents acides gras, dans la ration lipidique journalière :

Acides gras saturés = « mauvaises graisses », augmentent le mauvais cholestérol (LDL) et favorisent son dépôt dans les artères (< 25 % des lipides totaux).

Acides gras monoinsaturés (ex : ac. Oléique = oméga 9) 60 % des lipides totaux et acides gras polyinsaturés (ex : ac. Linoléique = oméga 6, ac. Linolénique = oméga 3, avec rapport oméga 6 / oméga 3 = 5 dans une alimentation équilibrée) 15 % des lipides ingérés, font baisser le taux de LDL = « bonnes graisses ».

Acides gras trans (issus d’un procédé industriel) augmentent les LDL et diminuent les HDL (< 2 % des graisses ingérées).

 

Doc. 9 : spectre d’absorption

 

 

Doc. 10

 

La couleur d’une huile nous donne une indication sur l’état de dégradation de celle-ci.

On a mesuré l’absorbance de l’huile en fonction du nombre n de chauffages à une longueur d’onde fixée.

 

Doc. 11 : additifs

 

 

Doc. 12 : spectre RMN de l’additif présent dans l’huile

 

 

Doc. 13 : décret n°86-857 du 18 juillet 1986

 

Selon les directives du gouvernement, et le décret n°86-857 du 18 juillet 1986, la limite maximale de teneur en composés polaires au-delà de laquelle un bain de friture est impropre à la consommation humaine est de 25%.

La méthode officielle de dosage en composés polaires a été fixée par l’arrêté du 1eroctobre 1986. Cette méthode a été reprise par la norme NF EN ISO 8420.

www.legifrance.gouv.fr/jopdf/common/jo_pdf.jsp?numJO=0&dateJO=19860724&numTexte=&pageDebut=09128&pageFin=

 

Doc. 14 : pourcentage en composés polaires de 250 huiles usagées

 

 

Doc. 15 : intervalle de fluctuation au seuil de 95%

 

L’intervalle de fluctuation au seuil de 95 %, relatif aux échantillons de taille n, est l’intervalle centré autour de p , proportion du caractère dans la population, où se situe, avec une probabilité égale à 0,95, la fréquence observée dans un échantillon de taille n.

L’intervalle de fluctuation asymptotique au seuil de 95 %,

tend vers l’intervalle de fluctuation quand n devient grand.

C’est-à-dire que la variable aléatoire Fn qui, à tout échantillon de taille n associe la fréquence, prend ses valeurs dans cet intervalle de fluctuation avec une probabilité qui s’approche de 0,95 quand n devient grand.

On convient que cet intervalle peut être considéré comme une bonne approximation de l’intervalle de fluctuation dès lors que n≥30, np≥5 et n(1−p)≥5

 

Doc. 16 : formules topologiques de quelques acides gras

 

 

Doc. 17 : spectre IR d’un acide gras

 

 

Doc. 18 : chromatographie sur couche mince (ou C.C.M.)

 

 

Doc. 19 : table simplifiée des absorptions caractéristiques des liaisons en spectroscopie infrarouge

 

 

 

Les métiers possibles

En autonomie : découverte du métier ou de la famille des métiers

En utilisant un navigateur de votre choix et à partir du site de l’Onisep ou d’autres sites, répondre aux questions suivantes

1.La fiche parle du métier d’ingénieur/e analyste chimiste

- Quelles qualités, compétences sont nécessaires pour exercer ce type de métier ?

- Quelles formations faut-il suivre ?

2. Citez deux ou trois autres métiers où ces qualités, compétences peuvent s’exercer également.

 

Liens utiles

 

Auto-évaluation

 

Quelles compétences ai-je aimé exercer dans la situation proposée ?

  • La recherche d’informations …
  • Les calculs à mener pour répondre à la problématique posée.
  • La modélisation des problèmes posés par les différentes tâches.
  • Les synthèses menées pour, à l’aide des ressources et connaissances (SVT, physique, maths), répondre aux différents problématiques.

Qu’est ce qui m’a plu dans la présentation du métier sur le site de l’ONISEP ?

  • La pluricompétence nécessaire
  • la rigueur scientifique
  • Le travail en équipe

 

Télécharge la grille d’évaluation formative, complète-la puis enregistre-la dans ton Folios :

 

 

 

 

 

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