Eau Flashcards
La teneur en eau d’un aliment influence ___. (4)
sa structure, son apparence, son goût et sa susceptibilité à la dégradation.
Nomme des 4 rôles de l’eau.
- Solvant
- Agent structural
- Agent de transport
- Milieu permettant les transfert de chaleur lors de la cuisson ou la congélation.
L’eau interagit beaucoup avec d’autres composés, ce qui fait d’elle une substance ___.
réactive
L’eau joue un rôle important dans la détermination de _____ et _____ des protéines/lipides/membranes/autres constituants.
la structure et des propriétés
VRAI OU FAUX
L’eau est chimiquement et physiquement semblables à la plupart des autres liquides.
FAUX
Elle est très différente.
La molécule d’eau est formée par l’association de quels atomes?
1 atome oxygène + 2 atomes hydrogène
Quel est le type de liaison entre les atomes d’une molécule d’eau?
Liaison covalente (i.e. partage d’e- sur leur dernière couche électronique)
VRAI OU FAUX
La molécule d’eau est ionisée.
FAUX.
Elle est une molécule POLAIRE
L’atome d’oxygène possède un caractère plus électronégatif et provoque une distriution inégale des charges à l’intérieur de la molécule d’eau. Cette distribution inégale des charges est un dipôle.
Signes : (voir image lol)
Quelle est la forme de la molécule d’eau? Qu’est-ce qui explique cette forme?
Forme d’un V
Dipôles de la molécule d’eau (distribution inégale des charges, il s’agit plutôt d’une molécule polaire)
Un pont hydrogène résulte de quoi?
D’une interaction électrostatique de type dipôle-dipôle (entre noyau H d’une molécule et la paire d’électrons non appariés de l’O d’une autre molécule).
VRAI OU FAUX
La liaison hydrogène est relativement faible du point de vue énergétique.
VRAI (2-49 kJ/mol)
VRAI OU FAUX
Les liaisons hydrogène n’influencent pas les caractéristiques des aliments dû au fait qu’elles sont énergétiquement faibles.
FAUX.
Bien qu’elles soient énergétiquement faible, elles sont nombreuses dans les aliments, donc elle ont la capacité d’influencer plusieurs caractéristiques des aliments.
Pourquoi une grande qté d’énergie est nécessaire pour modifier l’état physique de l’eau?
Car elles sont très nombreuses.
VRAI OU FAUX
Il est possible d’avoir de l’eau et de la glace à 0ºC.
VRAI
Dans le cas de l’eau pure
Combien d’énergie est nécessaire pour
- la fusion de la glace?
- la cristallisation de l’eau?
- la vaporisation de l’eau?
- la sublimation de l’eau?
1. 6,012 kj/mol
- 6.012 kj/mol
- 40,63 kJ/mole **Relativement élevée à cause des nb liaisons H
- 50,91 kJ/mole
La chaleur de vaporisation est une mesure directe de __?
… de la qté d’énergie nécessaire pour vaincre les forces entre les molécules adjacentes, de telle façon qu’elles puissent s’écarter les unes des autres et passer à l’état gazeux.
La lyophilisation est basé sur quel type de transition de phase?
Sublimation
Que signifie la capacité thermique élevée de l’eau (4,1819 J/gxK)?
Ceci implique que l’on doit fournir une quantité d’énergie importante à l’eau pour augmenter sa température. Ce phénomène est attribuable aux nombreux ponts hydrogène qu’il faut briser entre les molécules d’eau pour augmenter leur énergie cinétique (de mouvement) et donc la température de l’eau.
Qu’est-ce que la condictivité thermique?
Réfère à la capacité d’une substance à transmettre la chaleur
Quel phase conduit plus rapidement la chaleur : l’eau ou la glace?
La glace (environ 4x plus rapidement à la même T).
VRAI OU FAUX.
Il faut plus de temps pour congeler un aliment que pour le décongeler (pour un même écart de T).
FAUX.
Le temps nécessaire pour congeler un aliment est plus court que celui pour sa décongélation, et ce, pour un même écart de température.
Explique ce qui se passe dans le schéma :
Cette figure montre qu’après avoir été exposée durant 30 minutes à une température de –20°C, la partie non congelée de l’aliment est beaucoup plus petite que la même partie de l’aliment décongelé, et ce, pour une même durée d’exposition à +20°C. Lors de la congélation, l’eau contenue dans la partie externe de l’aliment commence à geler. Cette partie gelée accélère la sortie de la chaleur de la partie non congelée vers l’extérieur puisque la glace a une meilleure conductivité thermique. Le phénomène inverse se produit à la décongélation. L’eau contenue dans la partie externe de l’aliment dégèle en premier. Cette eau fait office d’isolant et retarde la décongélation du reste de l’aliment.
Une molécule d’eau s’associe avec quatre autres molécules d’eau d’une façon bien précise pour former une structure __A__.
Lorsqu’on assemble plusieurs molécules d’eau, ou plusieurs __A__, ceci crée un __B__. Ce __B__ cristallin forme en fait un __C__ dont l’intérieur comporte des espaces vides
A. Tétrahédique
B. Réseau
C. Hexagone
Qu’est-ce qui explique la faible densité de la glace comparée à celle de l’eau?
Les espaces vides à l’intérieur du réseau cristallin de la glace
L’eau dans un aliment congelé (augmentera/diminuera) en volume.
Augmentera
Compare les propriétés de l’eau liquide et de la glace.
- Désordre moléculaire
- Espace libre entre les molécule
- Densité
- Poids par unité de volume
Nombre de molécule
- Nombre de molécules par unité de volume
Lors de la congélation, on observe une ___ de volume d’environ __%
Expansion, 9%.
Explication : pcq il y a + d’espaces libres entre les molécules sous forme de glace = volume + grand
Que provoque le changement de volume de l’eau –> glace lors de la congélation dans les légumes et les fruits?
Des déchirures internes se traduisant par le bris des parois cellulaires. Ces bris peuvent provoquer une perte de liquide lors de la décongélation de l’aliment.
Comment la concentration en solutés affecte-t-elle la congélation?
2 grandes distinctions à retenir :
- Les solutés subissent un effet de concentration ;
- Lorsqu’une solution de départ est plus concentrée, la quantité d’eau disponible pour cristalliser (geler) est moins importante (soit le cercle du bas à droite de la figure 4).
Qu’est-ce qui explique l’effet de concentration lors de la congélation de solution qui contient des solutés?
L’effet de concentration vient du fait que la quantité d’eau liquide pour solubiliser les solutés est moins importante, car une partie de cette eau est passée sous forme de glace. Ainsi, plus la solution est concentrée, plus il y a de molécules d’eau rattachées au soluté (qui représente les substances dissoutes), donc plus le volume de glace formé est petit.
Quel est l’effet de concentration lors de la congélation des protéines?
Certaines protéines ont l’aptitude de retenir d’importantes quantités d’eau. Or, cette propriété peut être perdue lorsque la concentration en soluté est trop élevée. Lors de la décongélation de la viande, par exemple, en plus des bris mécaniques occasionnés par la formation de la glace, il y a des pertes importantes d’eau qui résultent d’une modification des protéines en raison de l’effet de concentration des solutés lors de la congélation.
VRAI OU FAUX.
le système cristallin (glace) à des températures de congélation domestique (-18°C) est immobile.
FAUX.
Il n’est PAS immobile. Les atomes d’hydrogène vibrent avec une certaine amplitude. De plus, les ponts hydrogène formés peuvent se déplacer sur un atome d’oxygène voisin.
À quoi est reliée la vitesse de détérioration des aliments, même congelés?
À la mobilité/activité de la glace.
En abaissant graduellement la température, on (diminue/augmente) la mobilité de ces liaisons hydrogène de même que la vitesse de détérioration de l’aliment. température.
Diminue!
La durée de conservation des aliments congelés est dépendante de la __.
Température!
Quelle T serait nécessaire pour immobiliser les liaisons hydrogène dans la glace et éviter la détérioration des aliments congelés?
-183ºC
Décris la structure de l’eau liquide.
- L’eau, à la température de la pièce, serait un réseau ininterrompu de liens hydrogène.
- Ce réseau de liens hydrogène a une préférence pour une géométrie tétraédrique
- Cette structure contient une grande proportion de ponts hydrogène permettant la présence de grappes
- Ces grappes sont relativement libres. Elles se défont et se refont constamment avec des molécules d’eau avoisinantes.
- Cet arrangement dynamique (c’est-à-dire en perpétuel mouvement) permet à un lien hydrogène de se rompre et d’aller en créer un autre avec une autre molécule d’eau.
La structure de l’eau est un arrangement ___.
dynamique!
Qu’est-ce que l’activité de l’eau? (DÉFINITION)
L’activité de l’eau (Aw) correspond au rapport entre la pression partielle de vapeur d’eau d’un aliment (P) et la pression partielle de vapeur de l’eau pure (P0) à la même température.
Aw = P/P0
La pression de vapeur est la pression exercée par la présence des molécules d’eau au-dessus d’un liquide ou d’un solide. Cette pression de vapeur est créée par les molécules d’eau qui passent de l’état liquide à l’état gazeux.
Pourquoi est-il important de considérer la disponibilité de l’eau en plus de son activité?
Les microorganismes responsables de la dégradation dans les aliments se multiplient uniquement en présence d’eau. Or, dans les aliments, l’eau se trouve plus ou moins liée avec les composantes de ceux-ci. L’eau est alors moins disponible pour les microorganismes.
L’activité de l’eau (Aw) est égale à __ pour l’eau pure.
1
En effet, puisque dans l’eau pure aucun soluté n’est présent, les molécules d’eau sont totalement libres de s’échapper pour passer de la phase liquide à la phase gazeuse.
Dès qu’on ajoute un soluté à l’eau, l’activité de l’eau ____ pour atteindre des valeurs ____ à 1.
Pourquoi?
diminue; inférieures
Lorsque des solutés sont dissous dans l’eau, l’entropie (qui est l’énergie de mouvement des molécules) diminue et les molécules d’eau s’associent avec le soluté. Les molécules d’eau deviennent alors un peu moins libres de passer de la phase liquide à la phase gazeuse ; donc la pression de vapeur diminue
L’Aw est égale à __ lorsque toutes les molécules d’eau sont liées à un soluté (en valeur absolue, c’est un ___ théorique).
Pourquoi?
= à zéro
Les molécules d’eau étant liées au soluté, elles ne peuvent plus s’échapper de la phase liquide vers la phase gazeuse. Puisque la pression de vapeur est une mesure de pression exercée par la présence de molécules au-dessus d’un liquide ou d’un soluté, la pression de vapeur sera donc nulle.
VRAI OU FAUX?
En pratique dans le domaine alimentaire, il est fréquent de trouver des aliments dont l’activité de l’eau soit égale à zéro.
FAUX. C’est peu probable
Quel est le lien entre le contenu en eau et la durée de conservation d’un aliment?
La qualité des aliments est largement dépendante de l’activité de l’eau. Celle-ci influence notamment la vitesse des réactions chimiques qui sont susceptibles de se manifester telles que l’oxydation des lipides et la réaction de Maillard (brunissement non enzymatique), de même que la vitesse de développement des microorganismes et celle des réactions enzymatiques.
La vitesse de détérioration d’un aliment est donc grandement influencée par sa valeur d’activité de l’eau (Aw).
Quels sont les types de réactions chimiques susceptibles d’influencer la vitesse de détérioration d’un aliment?
- Chimiques
- Biochimiques
- Enzymatiques
- Microbiologiques
Plus l’activité de l’eau est élevée, plus vite l’aliment se détériore pour chaque type de réaction, à l’exception d’une. Laquelle?
Réaction d’oxydation
(Sa vitesse peut être élevée à de faibles valeurs Aq)
Quelle est la première façon de contrôler l’Aw?
Quelle problématique découle de cela? Quelle est la solution?
Réduire teneur en eau (séchage, congélation, concentration).
Problématique : pas possible de réduire teneur en eau de tous les types d’aliments sans détruire qualité organo (ex. gâteau).
Solution : ajouter des sucres, des acides ou des sels qui ont la propriété de diminuer l’Aw en liant l’eau dans un aliment.
VRAI OU FAUX.
Le contrôle de l’Aw en industrie n’est pas une chose simple.
VRAI.
Car beaucoup de facteurs sont en cause et interviennent sur la durée de conservation d’un aliment.
VRAI OU FAUX
On peut estimer l’Aw.
FAUX.
Il faut absolument la mesurer!
On doit TOUJOURS associer une mesure d’Aw à ___.
Une température!
