Les propriétés de la gélatine

III) Propriétés de la gélatine


a) La gélatine, un gel physique:

Expérience 2 :

  Matériel: Un bol
                   Une casserole

1) On réalise une gelée à l'eau comme décrit précédemment.
2) Une fois celle-ci bien ferme, on la sort du réfrigérateur et la on la fait fondre dans une casserole à feu doux
3) Une fois celle-ci de nouveau liquide, on la replace au réfrigérateur.

  Observation : La gélatine qui avait été fondue est de nouveau gélifiée.

  Interprétation :La gélatine est un gel physique ou encore thermoréversible. Cette propriété est très intéressante, en effet, lorsque l'on refroidit une solution de gélatine sa prise augmente et inversement, si l'on chauffe une même solution, celle-ci voit sa prise diminuer progressivement jusqu'à devenir de nouveau liquide.

Comment expliquer ce phénomène ?

  Nous savons qu'au sein de la matière et quelque soit son état, les atomes et les molécules qui la composent sont en perpétuelle agitation. Ce mouvement incessant, appelé le mouvement Brownien, est lié directement à la température; plus celle-ci augmente plus le mouvement est rapide et inversement. Ce phénomène est bien entendu également présent dans l'eau.
Dans une solution de gélatine chaude, le mouvement des molécules d'eau est relativement fort et empêchent les molécules de gélatine de s'associer entre-elles cependant, celle-ci forment malgré tout des liaisons hydrogène avec les molécules d‘eau.
Au contraire dans une solution de gélatine refroidie, le mouvement des molécules d'eau est moins fort, les attractions entre les molécules de gélatine et alors assez fort pour résister aux perturbations engendrées par le mouvement de molécules d'eau. Elles enroulent alors leurs extrémités en triple hélice, établissent et ainsi forment une sorte de filet en 3 dimensions, un réseau qui retient les molécule d'eau et les empêche de couler grâce aux liaisons hydrogène établies. Un gel s'est formé, entre liquide et solide.

  Il est à noter que la température de fusion de la gélatine se situe entre 27°C et 32°C ce qui permet une fusion en bouche du produit. Propriété fort interessante pour une utilisation alimentaire de la gélatine notamment pour tout ce qui est confiserie ou dessert type jelly anglaise.

b) la gélatine, un gel très peu sensible au PH

  Nous avons chercher à tester la sensibilité au PH de la gélatine dans un premier temps avant formation et dans un deuxième temps après formation.

Expérience 3 : la gelée au vinaigre


Matériel : ½ feuille de gélatine
                  25 ml de vinaigre blanc
                  1 petit récipient type verrine

1) On fait gonfler la demi feuille de gélatine dans un bol d'eau pendant 5-10 minutes.
2) On fait chauffer le vinaigre.

3) On place le vinaigre et la demi feuille de gélatine dans le petit récipient

4) Une fois le mélange refroidi, on le place au réfrigérateur pour environ 16h 

  Observation :


 


 

Gélatine à l'eau après 16h au réfrigérateur 

                                                                                   Gélatine au vinaigre après 16h au réfrigérateur

  Observation : La gélatine obtenue est assez liquide, mais gélifiée malgré tout.

  Interprétation : De toute évidence la gélification dépend du pH, maisil ne l'empêche cependant pas.

  En fait, en dessous du point isoélectrique, les protéines coagulent et empêchent une bonne gélification.
Le fait que la gélification dépende peu du pH est encore une fois intéressant pour un usage alimentaire. En effet si celle-ci y était très sensible, il serait impossible de réaliser des gelée au fruits, acides.

  Nous avons vu que la formation de la gelée dépend du pH sans toutefois être trop influencée. Est-ce que la tenue de la gelée déjà formée dépend également du pH?

Expérience 4 : La gelée à l'eau au citron

  Matériel: 1 bécher
                   1 feuille de gélatine
                   125 ml d'eau
                   Le jus d'un citron

1) On réalise une gelée à l'eau comme expliqué précédemment.
2) Après 16h au réfrigérateur, on obtient une gelée bien ferme.
3) On dépose le jus d'un citron à la surface de la gélatine.

  Observation:

Gélatine+jus de citron temps 0

Gélatine+jus de citron H+5

 

  On peut voir que la phase acide que nous avions rajoutée n'a pas « grignoté » la phase de gélatine qui se trouvait au dessus. Mais qu'elle a commencer à pénétrer la Jelly.
  Interprétation : Une fois la gelée formée, elle est très peu sensible au pH.
  La gélatine se gonfle lorsqu'elle est en contact avec un liquide.

  On peut conclure que la protéine de gélatine est un peu sensible au pH avant gélification mais ne l'est plus du tout après.

c) La gélatine, une protéine au pouvoir tensioactif :


  Nous avions lu au cours de nos recherches que la gélatine contenait beaucoup de tensioactifs. Cependant l'explication n'était pas claire et très concise. Malgré nos recherches nous n'arrivions pas à trouver des documents de notre niveau pouvant nous expliquer combien l'influence des tensioactifs avait d'importance dans la tenue de la gélatine.

  Il semblerait qu'en réalité, la stabilité d'une solution colloïdale (comme une solution de gélatine) dépend de ces fameux tensioactifs qui sont des agents dispersants dans le cas de la gélatine.
Ils ont pour but de fixer les particules hydrophobes dans une solution hydrophile, comme c'est le cas de l'eau. Cela crée une dispersion, à savoir une suspension aqueuse contenant des particules en suspension. On peut alors assurer la stabilité d'un mélange auparavant instable contenant des particules non miscibles grâce à la tension de surface. Celle-ci est acquise grâce aux micelles: ces agrégats sphéroïdaux de molécules possédant une tête polaire hydrophile dirigée vers le solvant et une queue hydrophobe dirigée vers l'intérieur. Cette tension est alors proportionnelle à l'aire de contact des micelles et de la solution.

                                                                                                           Une micelle

 

Expérience 5 : La « mayonnaise » à la gélatine.

  Matériel :Un saladier
                   Un fouet
                   De l'huile
                   De l'eau
                   2 feuilles de gélatine

  Protocole : 1) On dépose les feuilles de gélatine dans un bol d'eau afin de les faire gonfler pendant 5-10 min.
                      2) On dissout les feuilles de gélatine dans un peu d'eau chaude.
                      3) On fouette la solution de gélatine en incorporant au fur et a mesure l'huile jusqu'à obtenir une belle émulsion.

  Observation:

Emulsion solution de gélatine/huile temps 0

Emulsion solution de gélatine/huile H+5

Emulsion eau/huile H+5

 


  On peut voir que l'émulsion eau/huile n'est pas resté mousseuse. Après une heure de repos à l'air ambiant, celle-ci à retrouver deux phases distinctes
Au contraire de l'émulsion eau gélatineuse/huile qui est bien resté stable.

  Interprétation : La gélatine contient bien des molécules tensioactives puisque celle-ci à permis la stabilisation de l'émulsion eau/huile.

  Nous avons réussi à prouver que la gélatine contenait bien des molécules tensioactives. Cette interaction électromagnétique est à l'origine de la bonne tenue de la gélatine.

 

        A travers cette partie scientifique, nous avons vu dans un premier temps ce qu'était le collagène, nous avons essayé grâce à une expérience de réaliser une hydrolyse de celui-ci et par la même d'obtenir de la gélatine. Nous avons tenté d'expliquer les différents mécanismes de la fabrication de la gélatine afin de mieux comprendre sa structure et sa nature car nos recherches sur la gélatine sans s‘intéresser au collagène se sont révélées infructueuses. Nous avons par la suite essayer de prouver que la gélatine était bien une protéine tout comme le collagène, et que sa structure était à l'origine de la texture de la jelly. Une fois cela fait, nous avons testé les propriétés de la gelée et nous sommes intéressées à trois d'entre-elles : tout d'abord sa thermo réversibilité qui aura été l'occasion d'expliquer comment les protéines de gélatine se liaient entre-elles afin de former un gel, ensuite sa pH-sensibilité assez faible et enfin ses propriétés tensioactives. Ainsi, nous avons vu comment la gélatine se formait, grâce à quelle liaisons et quelles étaient ses propriétés physiques importantes.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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