II) Du maïs au pop-corn

1) Les étapes de la transformation

a) Expérience

But: Déterminer la température optimale d'explosion du maïs

Matériel: - Maïs

- Poêle

- Source de chaleur

- Huile

- Thermomètre

Protocole: - Chauffer une poêle avec de l'huile

- Ajouter le maïs

- Relever la température à laquelle explose le premier grain de maïs

Vidéo de l'expérience

Résultat: Les grains de maïs explosent lorsque la température est aux alentours de 180°C.

Conclusion: La température optimale d'explosion d'un grain de maïs est de 180°C. Ainsi on peut en conclure que la chaleur peut joué un rôle important dans le processus de transformation du grain de maïs en Pop Corn.

b )Interprétation:

Un facteur essentiel qui permet la transformation du grain de maïs en pop-corn est la chaleur. A 100°C, l’eau commence à se vaporiser, la vapeur reste à l’intérieur du grain et ainsi la pression augmente. La pression exercée par la vapeur sur les parois du péricarpe repousse l’amidon. Les granules d’eau commencent alors à gonfler lorsque la température est à 120°C . Par la suite à 150°C, l’amidon devient visqueux et les granules d'amidon se collent entre eux. A 180°C, la coque éclate et la pression baisse et passe de 9 bar à 1,01325 bar ( la pression atmosphérique). On sait que le grain de maïs contient de l'amidon, une molécule complexe ramifiée, or plus la longueur de la chaîne d'une molécule augmente plus la température de changement d'état est élevée. Après transformation, la température du pop-corn redescend à 135°C et son volume correspond à près de 30 fois son volume initial.

Transformation visuelle d'un grain de maïs

2) La pression :

On retrouve à l'intérieur d'un grain de maïs principalement de l'amidon (75 %) sous forme de granules contenant elles-mêmes de l'eau (8 à 25 %).

Schéma des granules d'amidon à 22°C

Comme nous l'avons montrer dans l'expréience précédente la valeur théorique de l'explosion d'un grain de maïs est de 180° car c'est à cette température que l'eau va entrer en ébullition et va donc se transformer en vapeur. L'eau sera sous forme gazeuse. Ainsi, se concentrant au centre du granule elle va repousser l'amidon sur les bords.

Schéma des granules d'amidon à 120°C

Celui-ci deviendra visqueux et permettra aux granules de s'agglutiner entre eux. C'est donc à 180°C que le péricarpe est soumis à une forte pression. Il y a alors explosion.

Schéma des granules d'amidon à 180°C

Calcul de la pression :

Elle est définie par la formule : P = n.R.T / V où :

V : volume maïs en m³

n : la quantité de matière de l'eau sous l'état gazeux

R : constante des gaz parfaits R = 8,31

T : température d'explosion en Kelvin

- T = 180 + 273,15 = 453,15 K

- V = 0.120 ml = 1,20x10^-7 m³

- n = m / M

On sait qu’un grain de maïs contient environ 16% d’eau et pèse en moyenne 0,13 g

<=> m = 0,16 x 13 / 100 = 2,08. g

M = 2M(H) + M(O)

= 2x1 + 16,00

= 18,00 g/mol

Donc n = 2,08.10^-2 / 18,00

= 1,16 .10^-3 mol

----> Ainsi : P = (n x R x T) / V <=> P = (1,16.10^-3 x 8,31 x 453,15) / 1,20 x 10^-7

= 36401539,5 Pa

= 3.6.10^5 hPa

Soit 100 fois plus importante que la pression atmosphérique (1013 hPa)

Vidéo d'un grain de maïs se transfomant en pop-corn

3) Les différents modes de cuissons et les valeurs nutritives

a) Les différents modes de cuissons

Parmi les différents modes de cuisson du maïs afin d’obtenir du pop-corn, nous retrouvons différentes techniques. Ainsi, le pop-corn peut-être cuit à l’aide d’huile qui lui permet ainsi de mieux exploser car la température d’ébullition de l’huile se situe à 180°C qui correspond justement à la température moyenne d’explosion des grains de maïs à éclater. L'huile utilisée est très importante car certaines sont assimilées beaucoup mieux par le corps (colza, arachide) d'autres sont fortement déconseillées car elles peuvent enegendrer des problèmes cardio-vasculaire.

Nous pouvons aussi acheter du pop-corn préemballé qui peut être directement mis dans le micro-onde et que l’on retrouve en grande surface. Cette seconde technique peut se réaliser également à la maison avec un sachet qui convient au micro-onde où l’on rajoute nous même les grains de maïs à éclater, puis que l’on enfourne directement dans le micro-onde. Le micro-onde émet des ondes électromagnétiques qui en contact avec un aliment font vibrer toutes les molécules qui possèdent une assymétrie électrique tout comme la molécule d'eau que l'on retrouve dans le maïs.

Un autre moyen de faire du pop-corn est d'utiliser des machines à pop-corn apparues au XIXème siècle aux Etats-Unis qui permettent directement de faire chauffer le maïs . Elles peuvent fonctionner sans huile, les grains sont soufflés par le seul facteur de la chaleur. Lorsqu'un grain éclate, il est expulsé hors du récipient, et passe dans la chambre chauffée.

b) les valeurs nutritives du maïs et du pop-corn

Si l’on étudie les valeurs nutritives du maïs et du pop-corn, nous remarquons que pour 100g de maïs et de pop-corn nous retrouvons une nette augmentation du nombre de calories avec 88 kcal pour 100g de grain de maïs entier et 382 kcal pour 100g de pop-corn naturel (sans huile, ni sel). Quant au taux de protéines, nous retrouvons plus de protéines dans le pop-corn que dans le maïs avec 12g de protéines pour 100g de pop-corn naturel contre seulement 8,66g pour 100g de grain de maïs entier.

Pour le pop-corn éclaté dans l'huile, nous retrouvons moins de protéines mais plus de calories avec 457 kcals pour 100 g de pop-corn éclaté dans l'huile et seulement 9,7g de protéines. Le pop-corn naturel contient plus de protéines, de fibres, de féculents et de fer que le pop-corn cuit à l’huile qui contient plus de graisses et de calories. Le pop-corn naturel est de loin le plus sain.

#Transformation #Pression #Nutrition