Expérience scientifique d’oxydation de pomme

Pourquoi les pommes deviennent-elles brunes ? Je parie que votre enfant curieux vous a posé cette question à un moment ou à un autre. Et peut-être a-t-il également lancé un défi avec une question de suivi – comment empêcher la pomme de devenir brune ?

Dans cette expérience d’oxydation de la pomme, nous allons explorer la réaction chimique qui rend la pomme brune. C’est une excellente expérience pour guider votre enfant à travers la méthode scientifique qui consiste à faire une observation, poser une question, former une hypothèse, concevoir une expérience, analyser les données et former une conclusion.

Avant de commencer l’expérience, accompagnez votre enfant à travers la méthode scientifique.

Observation : La pomme devient brune quand on la coupe en tranches et qu’on la laisse dehors.

Question : Qu’est-ce qui empêchera la pomme de brunir ?

Hypothèse : Le fait de tremper les tranches de pomme dans un liquide ralentira le processus de brunissement. Demandez à votre enfant de prédire quel liquide fonctionnera le mieux et de l’inscrire sur la feuille de travail gratuite sur l’expérience d’oxydation des pommes.

Maintenant, passons à l’expérience qui permettra de vérifier l’hypothèse !

Comment mettre en place l’expérience d’oxydation des pommes

Matériel :

• Parties de pommes
• Une variété de liquides. Voici ce que nous avons utilisé, mais n’hésitez pas à utiliser ce que vous avez à la maison :
  • Jus de citron dilué
  • Eau salée
  • Eau bicarbonate de soude
  • Vinaigre
  • Lait

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• Petits récipients
• Papier et stylo pour l’étiquetage
• Fiche de travail gratuite pour l’expérience d’oxydation des pommes

Directives :

1. Découpez de petits morceaux de papier et écrivez le nom des liquides que vous allez tester. L’un d’entre eux doit être « air » pour votre variable de contrôle. Avoir une variable de contrôle est nécessaire pour que vous puissiez la comparer aux autres pommes qui ont été immergées dans divers liquides.

2. Versez les autres liquides dans des récipients séparés.

3. Placez les étiquettes à côté des récipients correspondants. Vous ne voulez pas attendre pour le faire et oublier ce que sont les liquides plus tard.

4. Placez une tranche de pomme dans chaque récipient de façon à ce qu’elle soit immergée dans le liquide.

5. Attendez quelques minutes et sortez les tranches de pomme.

6. Placez les tranches de pomme sur une assiette et mettez les étiquettes correspondantes à côté.

7. Attendez une heure et vérifiez les pommes. Discutez de la progression de l’oxydation.

8. Attendez quelques heures de plus et vérifiez les pommes. Discutez de toute nouvelle observation.

9. Laissez vos tranches de pommes pendant un total de 5 heures. Vérifiez à quel point les tranches de pommes sont brunes et notez vos observations sur la feuille de travail gratuite. Votre enfant peut dessiner les tranches de pommes oxydées dans l’espace prévu sur la fiche de travail.

10. Quelle tranche de pomme a bruni le plus rapidement ? La plus lente ? Est-ce que certaines d’entre elles ont bruni très rapidement mais sont restées de la même couleur au bout de 5 heures ? Ou est-ce que l’une d’entre elles a bruni lentement et a fini par avoir le brun le plus foncé à la fin de l’expérience ?

Vous pouvez aussi écraser légèrement les tranches de pomme pour sentir la différence de texture. La tranche de pomme dans l’eau salée ressemblait à une éponge. Le jus de citron a rendu la pomme pâteuse. Et enfin, la tranche de pomme dans le lait est dure comme de la pierre. Tellement intéressant !

Quand il s’agit d’empêcher une tranche de pomme de brunir, le gagnant est l’eau salée ! Le jus de citron est arrivé juste derrière. Fait intéressant, le vinaigre semble avoir accéléré le processus de brunissement au lieu de le ralentir.

Pour comprendre les résultats, explorons la science derrière l’oxydation.

Science derrière pourquoi les pommes brunissent

Les pommes contiennent une enzyme appelée polyphénol oxydase (PPO). Lorsque vous ouvrez une pomme en tranches, la PPO réagit avec l’oxygène de l’air et un brunissement enzymatique se produit. La réaction chimique entre la PPO et l’oxygène produit de la mélanine, qui est ce qui donne à la chair de la pomme sa couleur brune.

On peut ralentir l’oxydation en empêchant l’oxygène de réagir avec la PPO dans le fruit. Puisque le jus de citron fonctionnait si bien, nous avons d’abord pensé que les liquides acides, ou les liquides à faible pH, empêcheraient la pomme de brunir. Cependant, le vinaigre a également un faible niveau de pH et il semble avoir accéléré le brunissement. Donc, soit nous avons fait une erreur dans l’expérience, soit quelque chose d’autre est en jeu ici.

Le jus de citron contient de l’acide ascorbique ou de la vitamine C. L’acide ascorbique réagira avec l’oxygène avant que l’oxygène ne réagisse avec l’enzyme dans la pomme. Par conséquent, l’acide ascorbique empêchera la pomme de brunir jusqu’à ce que tout l’acide soit utilisé. Le vinaigre ne contient pas d’acide ascorbique, il n’a donc pas fonctionné.

Il n’est pas concluant de savoir pourquoi le vinaigre semble avoir accéléré le brunissement. Le vinaigre est essentiellement composé d’acide acétique et d’eau. Peut-être faut-il diluer le vinaigre avec de l’eau ? Le vinaigre blanc pur est-il trop fort et a-t-il commencé à détériorer la chair de la pomme ? C’est une expérience pour un autre jour.

Pour ce qui est du bicarbonate de soude et du lait, ils sont à l’autre extrémité du spectre du pH puisqu’ils sont des bases. Il est intéressant de noter que le lait a assez bien réussi à empêcher l’oxydation de la pomme. Une expérience future peut être conçue pour voir si la teneur en matières grasses dans le lait importe quand il s’agit de bloquer l’oxygène de réagir avec les enzymes dans la pomme.

Le bicarbonate de soude, cependant, a fait brunir la pomme plus rapidement. Les liquides alcalins (au pH élevé) contiennent des quantités plus importantes d’oxygène. Par conséquent, le fait de recouvrir la pomme d’une solution de bicarbonate de soude a en fait apporté plus d’oxygène à la surface de la pomme, accélérant le brunissement.

L’eau salée a empêché l’oxydation de la tranche de pomme parce qu’elle a entouré les cellules de la pomme d’un environnement plus salé que l’intérieur des cellules. Par conséquent, l’eau se déplace à l’extérieur des cellules par osmose pour tenter d’égaliser la concentration de sel et d’eau à l’intérieur et à l’extérieur de la cellule. L’eau et le sel à la surface de la tranche de pomme empêchent l’oxygène d’atteindre la surface du fruit et donc de ralentir l’oxydation.

Mots finaux sur l’expérience d’oxydation des pommes

Il semble y avoir plusieurs façons d’empêcher les pommes de brunir. L’eau salée semble être la meilleure solution, mais il faudrait laver le sel de la pomme par la suite si vous ne voulez pas le goût salé. Sinon, le jus de citron fonctionne bien, mais il est plus cher d’utiliser du jus de citron que du sel.

Comme vous pouvez le voir, il y a beaucoup d’autres expériences que vous pouvez réaliser après celle-ci. Par exemple, quels autres fruits deviennent bruns lorsqu’ils sont exposés à l’air ? Le sel fonctionnera-t-il aussi bien sur ces fruits pour les empêcher de brunir ?

J’espère que votre enfant a appris les bases de la méthode scientifique et pourquoi les pommes brunissent grâce à cette expérience. Maintenant, nous savons quoi faire avec nos restes de pommes !

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