Expériences du 18/01/19: le gout des arômes
Aujourd’hui nous avons extrait et synthétisé des arômes de banane afin de pouvoir plus tard les utiliser pour démontrer que les aspects olfactifs influencent notre perception du goût des aliments.
Nous avons commencé par installer le matériel pour les deux TP; assemblant le montage d’une hydrodistillation pour l’extraction de l’arôme de banane et un montage à reflux pour sa synthèse. Nous n’étions pas sûres de comment faire au début mais nous nous sommes aidées des schémas ci-dessous:
Montage à reflux
Source : http://clemspcreims.free.fr/chimie-montage/Reflux.html
Montage d’une hydrodistillation
Voici à quoi ressemblaient nos montages :
Extraction des molécules responsables de l’arôme de banane par hydrodistillation
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Notre démarche :
Nous avons d’abord coupé un quart de banane (en gardant la peau) afin de le mixer avec 50ml d’eau distillée. Notre première difficulté était de ne pas avoir de mixeur. Nous avons donc utilisé un mortier et un pilon et avons coupé la peau en petits morceaux dans le but de rendre le mélange le plus homogène possible. Finalement, le mélange était assez pâteux et avec des morceaux mais était suffisamment liquide pour l’expérience.
Nous avons ensuite transvasé le mélange dans bêcher de 400ml afin de pouvoir aisément l’introduire dans un ballon de 250ml que nous avons placé sur le chauffe ballon après y avoir introduit quelques grains de pierre ponce et avoir légèrement secoué le tout. Ces grains servent à réguler l’ébullition, évitant de grosses bulles de milieu réactionnel qui pourraient contaminer les parois du ballon et du réfrigérant. Puis nous l’avons placé sur le chauffe ballon en le sécurisant sur une potence avec une pince et lié au réfrigérant à eau avec une tête de distillation. Nous avons enfin allumé le robinet, faisant entrer l’eau par le bas du réfrigérant et sortir par le haut afin qu’il soit bien rempli à tout moment, et allumer le chauffe ballon en le réglant à 100°C.
Le principe de l’extradition par hydrodistillation et de mélanger la banane avec de l’eau afin que les molécules responsables de l’arôme de banane s’évaporent avec elles lorsque la chaleur monte. Ensuite, lorsque cette vapeur passe par le réfrigérant à eau, retrouvant donc son état liquide et tombant dans une éprouvette graduée de 20ml que nous avons placée à la sortie du montage.
Résultats:
Pendant un moment nous craignions l’échec de cette expérience car le distillat a mis environ 20 minutes avant de commencer à tomber dans l’éprouvette. Cependant, le distillat est ensuite tombé à une vitesse constante et nous avons pu récupérer 20ml de distillat qui avait bien l’arôme de banane. Nous l’avons finalement transvasé dans un flacon en verre.
Synthèse des molécules responsables de l’arôme de banane
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Notre démarche :
Nous avons commencé par introduire 20mL d’alcool isoamylique, 30mL d’acide acétique et une vingtaine de gouttes d’acide sulfurique dans un ballon monocol de 200mL. Contrairement à l’acide acétique et l’alcool isoamylique qui sont des réactifs, l’acide sulfurique est un catalyseur. C’est à dire qu’il permet d’accélérer la transformation. Nous avons ensuite inséré quelques grains de pierre ponce pour la même raison que lors de l’extraction. Nous avons ensuite ouvert le robinet, faisant entrer l’eau par le bas du réfrigérant et sortir par le haut afin qu’il soit bien rempli à tout moment.
Après avoir fait bouillir le mélange pendant 20 minutes et l’avoir laissé refroidir (afin de le manipuler en sécurité), nous avons ajouté 100mL de solution saturée en chlorure de sodium et agité. Ce processus s’appelle le relargage qui consiste à rendre la solution plus soluble dans l'eau. Nous avons ensuite transvasé ce mélange dans une ampoule à décanter en le faisant passer à travers un filtre pour enlever les grains de pierre ponce. Puis nous avons récupéré la phase aqueuse par décantation dans un bêcher de 400mL en laissant la phase organique (contenant l’arôme synthétique) dans l’ampoule à décanter.
Nous avons continué notre décantation en ajoutant 50 mL de solution saturée d'hydrogénocarbonate de sodium, une solution très basique qui va enlever les dernières traces d’acide. Nous avons observé une effervescence et avons attendu qu’elle se termine (après avoir secoué plusieurs fois pour bien enlever toutes traces d’acide) avant de récupérer dans un bêcher de 100 mL la phase organique qui, cette fois-ci, était la phase la plus dense donc en bas. Nous avons ensuite filtrer cette phase afin de ne garder que l’ester et l’avons introduite dans un flacon en verre.
Cette expérience consiste à faire réagir un acide avec un alcool afin de produire un ester et de l’H2O pour ensuite utiliser une ampoule à décanter à plusieurs reprises afin d’isoler l’ester au maximum et récupérer une arôme la plus pure possible.
Résultats :
Nous avons synthétisé environ 20mL d’arôme de banane. On remarque que la synthèse et plus jaune que le distillat et qu’ils n’ont pas vraiment la même odeur. Cependant, l’odeur de la synthèse nous rappelle vraiment celle des bonbons Haribo et de la glace à la banane.
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Vérification de l’hypothèse
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Une fois notre extraction et notre synthèse effectuées, nous avons fait une dernière expérience afin de vérifier que ce que nous disions dans l’article “Pourquoi notre nourriture n’a-t-elle plus de goût lorsque nous sommes enrhumés?” où nous avons expliqué la rétro-olfaction rétronasale.
L’une d’entre eux, qui avait senti l’extraction a dit : « ça a le goût de banane, j’te jure », un autre, qui avait senti la synthèse a répondu : « j’ai l’impression de manger le bonbon » (en faisant référence au bonbon Haribo en forme de banane).
Nous avons également fait l’expérience sur nous-mêmes et avons trouvé que l’arôme extraire donnais plus le goût de banane que la synthèse car on sentait trop les produits chimiques dans la synthèse. Cette réaction était probablement car, ayant réalisé la synthèse, nous étions au courant de ce qu’il y avait dedans.
Nous sommes donc allées dans la cantine pour tester notre hypothèse sur des lycéens en leur demandant de manger un morceau de pain, les yeux fermés, pendant que nous les faisions sentir l’extraction ou la synthèse de banane. Nous avons effectué cette expérience sur cinq personne et ça a fonctionné !
On peut donc en conclure que, dans le cas de l’arôme de banane, l’aspect olfactif influence bel et bien notre perception du goût des aliments.