PARTIE 1  (8 points) - NOURRIR L’HUMANITÉ (8 POINTS)
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Madame A va recevoir des convives dans quelques jours et souhaite leur concocter un aïoli1. Elle veut accompagner son plat d’une sauce aïoli, sorte de « mayonnaise » préparée uniquement à base d’ail et d’huile d’olive. Elle désire utiliser pour sa recette l’huile d’olive aromatisée à l’ail qu’elle a préparée la semaine précédente et qu’elle a conservée à température ambiante.
Madame A pense que l'absence d'œuf dans sa sauce aïoli, et donc l’absence potentielle de salmonelles, lui permettra d’éviter tout problème d’intoxication alimentaire mais se demande comment cette émulsion peut tenir sans l’ajout d’un jaune d’œuf, nécessaire à la préparation d’une mayonnaise classique.
Espérant trouver de l'aide, madame A pose des questions sur un blog culinaire.
1 aïoli : spécialité du sud de la France à base de légumes, poisson et fruits de mer
Document 1 : recettes de Madame A
Recette de l’huile aromatisée à l’ail :
Écraser quelques gousses d’ail et les mettre dans une bouteille. Ajouter de l’huile d’olive. Laisser macérer quelques jours à température ambiante.
Recette de la sauce aïoli :
Ingrédients : 2 gousses d’ail frais, 3 dL d’huile aromatisée à l’ail, une pincée de sel.
Tout d’abord broyer l’ail frais dans un mortier avec le sel en une pâte bien fine. Ajouter l’huile aromatisée petit à petit afin de mélanger l’huile à la pâte. Le résultat doit être une émulsion épaisse. Ajouter des morceaux d’ail coupé qui se trouvaient dans l’huile aromatisée.
 
Document 2a : composition de l’ail frais
L’ail comporte 62% d’eau, 29,5 % de glucides, 7 % de protéines, 2 % de fibres, de nombreuses vitamines (B1, B2, C, E,...), divers minéraux (potassium, soufre, phosphore, calcium, magnésium...) et des oligo-éléments (fer, zinc, ...).
Il contient une molécule tensioactive. Le pH du jus d’ail est situé entre 5,3 et 6,5.
Source : d’après http://sante.lefigaro.fr
Document 2b : composition d’un jaune d’œuf
Le jaune d’œuf comporte entre autres 49,9 % d’eau, 31,5 % de lipides, 16,5 % de protéines, de nombreuses vitamines (A, D, E,...), divers minéraux (phosphore, calcium, potassium,...).
Les lipides du jaune, contiennent la « lécithine », molécule tensioactive.
Source : d’après http://www.i-dietetique.com
Document 3: le botulisme
Le botulisme est une intoxication alimentaire causée par la bactérie Clostridium botulinum. Cette bactérie se trouve partout dans la nature, sous forme de spores. Les spores sont une forme résistante de la bactérie, qui lui permet de survivre à des conditions extrêmes, comme le gel, la sécheresse et la chaleur. Quand les conditions favorables au développement des spores sont réunies, elles se transforment en bactéries actives, qui se multiplient rapidement et produisent une toxine extrêmement dangereuse voire mortelle, la toxine botulique.
Clostridium botulinum est une bactérie anaérobie stricte, c'est-à-dire qu'elle ne peut se développer qu'en absence de dioxygène, comme dans une boîte de conserve ou un emballage sous vide, ou encore en dessous d’une couche épaisse d’huile qui coupe le contact avec l’air. Elle nécessite également un minimum d'eau, comme dans les aliments frais.
Source : d’après http://www.ricardocuisine.com
Simulation de la croissance d'une bactérie aux propriétés similaires à Clostridium botulinum, en fonction de la température et du pH

  
 
Source : d'après : Laurent Delhalle. Les modèles de croissance en microbiologie. Biotechnol. Agron. Soc. Environ. 2012
 
Commentaire rédigé :
Vous êtes élève dans un lycée hôtelier et vous avez lu, sur un blog, l’intervention de madame A. Rédigez la réponse que vous pourriez faire à cette dame sur ce blog, en lui expliquant comment sa sauce aïoli peut faire une émulsion sans la présence de jaune d’œuf. Vous illustrerez votre argumentation par une représentation schématique annotée de cette émulsion au niveau microscopique.
Vous lui expliquerez également pourquoi vous lui déconseillez d’utiliser l’huile aromatisée à l’ail qu’elle a préparée.
Vous développerez votre argumentation en vous appuyant sur les documents et sur vos connaissances (qui intègrent, entre autres, les connaissances acquises dans les différents champs disciplinaires).

Eléments de correction personnelle
La recette ancienne de l'aïoli, sans jaune d'œuf, utilise les molécules tensioactives de l'ail à la place de la lécithine du jaune d'œuf. En effet la mayonnaise, qui est une émulsion, c'est à dire le mélange de deux phases liquides non miscibles en une phase d'aspect homogène, correspond à la suspension de goutelettes d'huile (d'assez grande taille) dans une phase aqueuse (qui est en bien moins grande quantité ici). La phase aqueuse est fournie habituellement par de la moutarde (qui est peut-être déjà une émulsion et qui contient aussi des tensioactifs), le jaune d'œuf (près de 50% d'eau) et éventuellement du vinaigre. Mais ici, c'est l'ail qui fourni les tensioactifs et aussi l'eau (l'ail, comme toute substance vivante contient beaucoup d'eau, environ 62% pour un ail pas trop désséché). La stabilité de l'émulsion est due aux molécules tensioactives ou émulsifiants. En effet, ces molécules amphiphiles (qui ont à la fois une affinité pour la phase lipidisue (lipophile) et une affinité pour la phase aqueuse (hydrophile), se placent de façon à stabiliser les microgoutelettes d'eau (pôle hydrophile vers l'intérieur de la goutelette) au sein de la phase huileuse (pôle lipophile dans la phase huileuse). Ces microgoutelettes sont apellées des micelles. L'ajout d'eau (vinaigre, jus de citron) stabilise l'émulsion de l'huile dans l'eau. Une mayonnaise ratée c'est une émulsion inversée : goutelettes d'eau dans une phase huileuse qui a tendance à se séparer.
Le mot émulsion vient du latin emulgere = traire (participe passé emulsus = qui est complément trait), qui fait référence au lait qui est une émulsion de microgoutelletes d'huile dans une phase aqueuse.
Les Salmonelles sont des bactéries qui - comme le sujet ne le dit pas - se développent dans les intestins de nombreux animaux dont l'homme et sont à l'origine de gastro-entérites. Les viandes et particulièrement les volailles, les œufs et les produits laitiers peuvent être contaminés assez fortement et provoquer une salmonellose, infection à Salmonelles, conduisant à u e gastro-entérite plus ou moins grave. Les Salmonelles ne produisant pas habituellement de spores résistantes sont tuées à des températures supérieures à 65°C.
 Le fait de ne pas employer de jaune d'œuf pour l'aoïli écarte les risques de samonellose dus à ce dernier. Mais il ne protège pas contre d'autres bactéries qui peuvent se trouver dans l'huile notamment.
En effet, l'huile est un milieu particulier qui peut contenir des bactéries anaérobies, non pas dans une bouteille d'huile pure, mais dans des aliments conditionnés sous vide d'air.
En ce qui concerne le danger du botulisme due à la toxine botulique libérée par la bactérie botulique (Clostridium botulinum), même si les spores sont présentes partout en faible quantité et ne peuvent être détruites que par des températures très élevées (>120°C pendant au moins 15 min), la bactérie ne peut se développer (et la spore gerner) que si les conditions optimales pour son développement sont réunies: température convenable (>10°C, optimum vers 38°C, arrêt de croissance vers 43°C), pH neutre (croissance entre 4,3 et 9,6), absence d'air (de dioxygène), présence de nutriments et d'eau (cette bactérie consomme principalement des protéines et des glucides). Placée dans l'huile pure, elle ne se développe pas. Dans une émulsion comme la mayonnaise ou l'aïoli, elle ne se développe que si la température est assez élevée. Donc on pourrait dire que ce n'est pas l'absence d'utilisation du jaune d'œuf qui met à l'abri de la toxine botulique, mais plutôt la faible quantité de ces bactéries et leur faible développement aux températures ordinaires. Le principal danger de cette bactérie se situe dans sa prolifération dans des conserves mal stérilisées (en absence d'air et à des températures de stockage ordinaires, la bactérie se développe lentement, mais peut atteindre des taux mortels de toxicité).