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II) Les paramètres
Pression et explosionRôle du péricarpe
Effet de la chaleurInfluence de l'humidité
 
   

B) Influence de l'humidité sur l'explosion d'un grain de maïs pop corn:

La pression du grain va donc dépendre de la chaleur, mais aussi de l'humidité. Les expériences proposées permettront de déterminer quel taux d’humidité doivent avoir les grains pour pouvoir avoir un éclatement optimum.

Expérience 1 :

  • Description de l'expérience:
    Nous avons pesé 2 lots de grains de maïs butterfly après avoir calculé leur volume respectif. Nous les avons ensuite placés dans l’étuve à une température de 100°C. Nous avons ensuite mesuré leur nouveau poids dont nous avons déduit le pourcentage de poids perdu. Celui-ci correspondant au pourcentage d’eau évaporée nous avons pu calculer le nouveau pourcentage d’humidité contenu dans ces grains. Ensuite nous avons fait « exploser » les deux lots de grains. Nous avons à nouveau calculé leur volume et ainsi leur pourcentage d’expansion.

  • Protocole expérimental:
    1) Préparer 2 lots de 20 grains de maïs
    2) Peser chaque lot indépendamment
    3) Placer chaque lot dans l’étuve (à 100°C), et laisser le lot 1: 45mn et le lot 2: 1h
    4) Peser les lots après sortie de l’étuve
    5) Calculer le pourcentage de masse perdue (qui correspond au pourcentage d’eau évaporée)
    6) Prendre 10 grains de chaque lot, et mesurer le volume des 10 grains
    7) Faire éclater les 10 restants des 2 groupes
    8) Calculer leur volume, et ensuite la différence de volume entre les grains éclatés et les non-éclatés
    9) Calculer le pourcentage d’expansion

  • Résultats:

    45 mn

    1h

    Poids avant l’étuve

    3.19g

    3.25g

    Poids après l’étuve

    3.09g

    3.13g

    Poids perdu

    0.10g

    0.12g

    % correspondant

    3.14%

    3.69%

    % d’humidité

    10.86%

    10.31%

    Volume avant

    1.05 mL

    1 mL

    Volume éclaté

    4 mL

    3 mL

    % d’expansion

    380.9%

    300%






     

     



     

  • Interprétation des résultats:
    On peut donc se rendre compte que, après 45mn passées à l’étuve, les grains de maïs ont perdu 3.14% de leur masse, ce qui correspond au pourcentage d’eau évaporée. Sachant qu’un grain de maïs normal possède un taux d’humidité de environ 14%, on peut en déduire que ces grains de maïs possèdent un pourcentage d’humidité de 10.86%. Le volume des grains de maïs étant de 1.05 mL avant l’explosion et le volume des pop corn donnés est de 4 mL, on peut en déduire que le pourcentage d’expansion est environ égal à 380.9%.
    Au bout de 1 heure passée dans l’étuve on peut calculer de la même manière le pourcentage d’humidité des grains ainsi que le pourcentage d’expansion. On a donc trouvé environ 10.31% d’humidité et 300% d’expansion.

    Nous pouvons donc en conclure que plus le grain est sec moins il éclate, et que le pourcentage d’humidité du grain influence bel et bien sur le pourcentage d’expansion de celui-ci.


Expérience 2:

  • Description de l'expérience:
    On prépare 3 lots de 40 grains de maïs que l'on pèse. Nous avons donc pour chaque lot la masse moyenne d'un grain de maïs à pop-corn du commerce. Chaque lot est mis dans un pot auquel il sera rajouté de l'eau. Seulement, tous les lots ne seront pas mis à tremper pendant la même durée :
    · Le 1er lot trempera 24 heures.
    · Le 2ème lot trempera 12 heures.
    · Le 3eme lot trempera 6 heures.
    On repèse ensuite les grains, ainsi on peut calculer le pourcentage d’eau contenue par chaque grain.
    On calcule ensuite le volume après le trempage et le volume après l’explosion dont on déduit le pourcentage d’expansion.


  • Protocole expérimental:
    1) Préparer 3 lots de 40 grains de maïs
    2) Peser chaque lot indépendamment
    3) Placer dans un pot rempli d'eau, et laisser le lot 1 : 24h, le lot 2 : 12h et le lot 3 : 6h
    4) Calculer le volume
    5) Calculer le pourcentage de masse gagnée (qui correspond au pourcentage d’eau incorporée)
    6) Mesurer le volume des 40 grains
    7) Faire éclater les grains
    8) Calculer leur volume, et ensuite la différence de volume entre le volume initial et le volume final
    9) Calculer le pourcentage d’expansion

  • Résultats:

    Lot numéro 1

    Lot numéro 2

     Lot numéro 3

    Volume des 40 grains non explosés

    7 mL

    6 mL

    5 mL

    Volume des 40 grains explosés

    8.5 mL

    8 mL

    8 mL

    % d’expansion

    121.4%

    133.3%

    160%

    Poids des 40 grains

    9.5 g

    8.5 g

    7.5 g

    Poids de 40 grains normaux

    6 g

    6 g

    6 g

    Différence de masse

    3.5 g

    2.5 g

    1.5 g

    % d’eau final dans le grain

    72.3%

    55.7%

    39%


  • Interprétation des résultats:
    On peut donc se rendre compte qu' après avoir trempé pendant respectivement 24 h, 12 h et 6h, le poids des lots 1, 2 et 3 a augmenté nous en avons déduit le pourcentage d’eau final des grains : les grains du lot numéro 1 possédent 55.7% d’humidité, les grains du lot numéro 2 possédent 72.3 % d’humidité et les grains du lot 3 possédent 39% d’humidité.
    On a put aussi grâce aux volumes mesurés calculer le pourcentage d’expansion : 121.4% pour le lot 1, 133.3% pour le lot 2 et 160% pour le lot 3.

Nous pouvons donc en déduire qu’il ne faut pas que les grains de maïs soient trop humides pour obtenir une explosion plus complète des grains de pop-corn.


Conclusion:

Le pourcentage d'humidité va donc faire varier très fortement le volume d'explosion final. En effet, la pression exercée sur les parois augmente à l'intérieur du grain avec la quantité d'eau. Si celle-ci est trop importante, le péricarpe se craquellerra avant que les grains d'amidon n'aient eu le temps d'exploser en amidon expansé. Au contraire, si les l'humidité est trop faible, le grain grillera avant d'avoir pu éclater.