I) Les besoins alimentaires de l’Homme :
Pb: : De quoi ont besoin les humains pour se nourrir convenablement ?
Repas dans la station spatiale internationale (ISS)
Document: la cantine de l'espace (exemple de plateau repas))
Piste de travail:
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A partir du document, indiquez la provenance de chaque aliment du plateau repas.
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Dans un tableau à deux colonnes, séparez les aliments qui proviennent d’animaux et ceux qui proviennent de végétaux.
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Citez les 3 constituants principaux des aliments
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précisez pour chaque constituant quel aliment en contient le plus.
Document: les besoins énergétiques
L'énergie se mesure en JOULE ou en CALORIE.
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1 KILOCALORIE (Kcal) = 4,184 KILOJOULE (KJ)
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L’Homme a besoin de différents constituants : des protéines, des glucides et des lipides. Les aliments que produit l’Homme viennent soit de cultures, soit d’élevages et permettent de satisfaire ses besoins.
On trouve des protéines dans le blanc d’œuf, viande…
On trouve des glucides dans le pain (lent), le sucre (rapide)
On trouve des lipides dans l’huile, le beurre…
Les besoins en énergie (exprimée en kilojoule) varient selon l’âge, le sexe et l’activité.
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Les spationautes ont donc besoin de tous ces constituants pour avoir une alimentation équilibrée.
II) Produire des aliments:
Pb : Comment produire la nourriture dont nous avons besoin ?
Schéma récapitulatif sur la production de nourriture.
Les aliments sont issus d'élevages ou de cultures. Certaines pratiques visent à améliorer la production des aliments (améliorer la qualité et/ou la quantité).
Par exemple, l'utilisation d'engrais (de synthèse ou compost) permet d'apporter des minéraux aux végétaux cultivés, et donc d'augmenter la production.
Film "Seul sur Mars"
Notre astronaute coincé sur Mars doit cultiver des pommes de terre, mais le sol martien est pauvre en minéraux "utiles" aux plantes. Alors il dépose des excréments dans le sol afin de l'enrichir en sels minéraux.
Exemples de conditions d'élevage différentes:
A droite, l'élevage en batterie permet d'augmenter considérablement la quantité d'oeuf pondus, au détriment de la qualité (des oeufs, et de vie des poules pondeuses)
A gauche, l'élevage en plein air permet d'améliorer la qualité, mais la quantité d'oeuf pondu est réduite.
Amélioration des plantes, exemple du Maïs (ci-dessus) et des choux (brassica, ci-dessous):
L'Homme sait améliorer les plantes qu'il cultive, par croisement (choix des individus dans la reproduction)., ou d'autres techniques plus récentes (modifications génétiques précises).
Le Maïs sauvage ne ressemble plus du tout à celui qui est cultivé. Ainsi que le choux sauvage (Brassica oleracea)
Les aliments que nous consommons proviennent soit de cultures (végétaux), soit d’élevages (animaux). Sur Terre, il existe différents moyens de cultiver et d’élever (on peut privilégier la quantité : cultures intensives, élevages en batteries, ou la qualité : culture maraîchère, élevage en plein air).
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Il est impossible de produire de la nourriture dans les conditions martiennes. Cependant, en reproduisant des conditions terrestres (serres), on peut produire des aliments. Les cultures (végétaux) sont plus économiques, mais elles doivent être variées pour répondre aux besoins nutritionnels.
III) L’utilisation de micro-organismes pour faire des aliments transportables et conservables:
Pb: Comment fait-on le pain et quel est le rôle de la levure ?
Photo de levures au microscope:
Les levures ("boulangères") sont des champignons unicellulaires (micro-organismes). Leur incorporation à la pâte à pain permet de faire "monter" cette dernière, en, produisant du gaz.
Le pain est obtenu à partir de farine (provenant d’une graine de céréale) d’eau, de sel et de levure. La farine est mélangée avec l’eau, le sel et la levure. La levure fait monter la pâte (à une bonne température : 20°C).
Les levures sont des micro-organismes.
Les levures vont consommer le sucre (glucose) de la farine et produire de l’alcool et du dioxyde de carbone (gaz carbonique) qui fait lever la pâte : c’est la fermentation. Cette transformation biologique dépend de la température.
Les fromages et les yaourts sont issus de la fermentation du lait par des bactéries : selon le lait et les bactéries utilisées, le yaourt ou le fromage n’aura pas le même aspect et le même goût.
Pour approfondir:
Le vin
Les produits laitiers
IV) La conservation des aliments:
Pb1 : Qu’est-ce qui rend impropre à la consommation un aliment ?
Pb2 : Comment conserver les aliments?
Si on veut emporter de la nourriture sur une longue durée, il faut pouvoir la conserver. A l’air ambiant, les aliments périment à cause des micro-organismes (certains dangereux pour la santé) qui se multiplient.
La réfrigération permet de freiner cette multiplication, tandis que la pasteurisation permet de freiner voire d’éliminer certaines bactéries.
La lyophilisation permet d’enlever l’eau des aliments : sans eau liquide, aucun micro-organisme ne peut vivre ou se multiplier.