Partie 2 : Nos expériences

Afin de répondre à notre problématique, qui est, nous vous le rappelons : Comment conserver le plus efficacement et sans danger notre compote de pommes maison ?, nous avons décidé de tester différents conservateurs ainsi que différents milieux sur une durée de trois semaines.


Déroulement de nos expériences : 

Il a été décidé que le premier conservateur utilisé serait l'acide ascorbique (aussi appelé vitamine C), étant donné que c'est un anti-oxydant naturellement présent dans la pomme, et qu'il serait intéressant de voir si, à doses plus importantes il empêcherait mieux l'oxydation et la détérioration de la compote.
Le second conservateur choisi a alors été l'acide benzoïque, qui est un additif alimentaire améliorant la conservation. De plus, ces deux conservateurs étant sensés réagir lorsqu'ils sont en contact, nous avons également décidé de tester quels étaient leurs effets en les additionnant.

Pour pouvoir déterminer ce qui était le mieux pour de conserver notre compote de pommes, nous avons décidé de prendre des photographies de nos échantillons chaque semaine, d'effectuer à partir de ceux-ci des mesures pH-métriques afin de comparer leurs niveaux d'acidité, et de les mettre en milieu de culture dans des boîtes de Petri, afin d'observer le développement des bactéries en leur sein.

Nous avons débuté nos expériences le 29 Novembre 2013.
Nous avons donc réalisé 600g de compote de pommes maison, que nous avons répartie dans 12 pots contenant 50g de compote chacun. Pour tester nos conservateurs, nous avons pesé puis ajouté dans 3 de nos pots 20mg d'acide ascorbique, dans 3 autres 20mg d'acide benzoïque, dans 3 autres 20mg de chaque conservateur, et enfin nous avons laissé les 3 derniers "natures", sans rien ajouter à l'intérieur car ils serviront d'expérience témoin.
Nous avons ensuite décidé des milieux de conservation que nous voulions tester : à l'air libre, au frigo et dans le noir (l'idée du noir nous vient d'un "conseil de grand-mère", disant que les pommes se conservent mieux à l'abri de la lumière). Nous avons alors placé 4 compotes de compositions différentes dans chaque milieu, après les avoir prises en photo et mesuré le pH initial d'une compote nature. Pour mesurer le pH, nous avons utilisé une bande de papier spécial appelée papier pH, que nous avons plongée quelques secondes dans la compote, dont nous pouvions alors déterminer l'acidité, par comparaison avec les couleurs fournies sur la boîte du papier pH.

Quatre jours plus tard, le 03 Décembre 2013, nous avons pris en photo nos échantillons de compotes, et nous avons mesuré leurs pH. Ceci fait, il nous a fallu fabriquer notre propre gélose nutritive pour  microbiologie,  de façon à la couler ensuite dans nos boîtes de Petri.
Il nous fallait faire 36 boîtes de Petri : une pour chaque type de compote, le tout sur sur une durée de trois semaines. Nous avons donc fabriqué de la gélose, en utilisant les ingrédients suivants : 
     - 1L d'eau distillée
     - 6g de peptone
     - 3g de levure
     - 15g d'agar agar

Nous avons mélangé tous ces ingrédients dans un ballon, que nous avons fait chauffer au micro-ondes jusqu'à ébullition. Après cette ébullition, nous avons sorti le ballon du micro-onde et l'avons immédiatement bouché avec du coton cardé, afin de ne pas contaminer la gélose présente à l'intérieur, car elle était alors stérile. Nous l'avons alors laissée refroidir, tout en créant un milieu stérile pendant ce temps. Pour cela, nous avons dû nous laver soigneusement les mains, et nettoyer notre paillasse avec de l'eau de javel et un chiffon propre. Ensuite, nous avons allumé notre bec bunsen, et l'avons placé au centre de notre paillasse, car dans un rayon de 30cm autour  de cette flamme se trouve un milieu stérile, dans lequel nous devions manipuler. Une fois la gélose un peu refroidie, nous avons pu la couler dans nos boîtes de pétri : pour cela un des membres du groupe a revêtit des gants (car le ballon était tout de même assez chaud) et remplissait de gélose les boîtes stériles que lui donnait un autre membre du groupe.
Nous n'avons pas pu ensemencer immédiatement nos boîtes de Petri, car la gélose devait refroidir complètement et devenir solide. Nous sommes donc retournés au laboratoire de SVT le soir même, afin d'ensemencer. Il nous a fallu créer à nouveau un milieu stérile, puis, à l'aide d'étaleurs stériles eux aussi, un membre du groupe prélevait des échantillons de chaque type de compote et les étalait uniformément sur toute la surface de la gélose. 

Nous sommes ainsi allés photographier nos compotes tous les mardis et vendredis durant trois semaines, afin d'effectuer un relevé régulier et d'avoir assez d'éléments pour pouvoir tirer des conclusions valables.

Le 10 Décembre 2013, soit une semaine plus tard, nous sommes retournés au laboratoire où nous nous sommes répartis les tâches à effectuer. Deux membres du groupe ont mesuré le pH de chaque compote, en diluant 0,5 g de compote dans 2 mL d'eau, car certaines compotes s'étaient déjà desséchées. L'eau était de l'eau du robinet, de pH neutre.
Ces deux mêmes membres ont ensuite photographié les boîtes de Petri de la semaine dernière dans un milieu stérile, pour ne pas qu'elles puissent laisser se propager des bactéries indésirables dans le laboratoire. Ils ont également pris en photo les différents échantillons de compote.
Ensuite, ils ont décontaminé les boîtes de Petri, en les plongeant dans de l'eau de javel diluée, pour qu'elles puissent ensuite être jetées.
Pendant ce temps, le troisième membre du groupe ensemençait 12 nouvelles boîtes de Petri, à partir des échantillons de compotes qui étaient du coup plus anciens, et probablement porteur de plus de bactéries, visibles ou non à l’œil nu.
Cependant, lors de cette séance, nous nous sommes aperçus que quelques unes de nos boîtes de Petri non-ensemencées avait été contaminées, nous avons donc décidé de refaire de la gélose dans les jours à venir.

Le 13 Décembre 2013, nous nous sommes rendus au laboratoire de SVT, afin de re-fabriquer de la gélose pour remplacer nos boîtes de Petri contaminées. Nous avons décidé de diviser les doses utilisées la première fois par trois, car il ne nous en fallait pas en grande quantité. Nous avons donc pu fabriquer assez de gélose pour couler 12 boîtes de Petri, ce qui nous permettait d'en posséder d'avance si jamais d'autres étaient contaminées à nouveau. 

Durant la séance de TPE suivante, soit le 17 Décembre 2013, nous avons continué nos expériences : nous avons de nouveau ensemencé 12 boîtes de Petri avec nos compotes, mais il a cette fois fallu les diluer avec un peu d'eau car elles étaient trop desséchées. Pour ce faire, un des membres du groupe prélevait un peu de compote avec une cuillère et la déposait dans une coupelle en plastique, dans laquelle il rajoutait quelques gouttes d'eau distillée grâce à un compte goutte. Pour chaque nouveau prélèvement de compote, il fallait décontaminer la cuillère utilisée avec un coton imbibé d'eau de javel et utiliser une nouvelle coupelle, afin de ne pas fausser nos résultats en ensemençant des résidus de compotes différentes. 
Pendant ce temps, les deux autres membres du groupe mesuraient le pH de chaque compote, en les diluant comme la semaine passée. Pour cela, il fallait prélever 0,5 g de compote, et la diluer dans 2 mL d'eau du robinet. 
Une fois ces tâches effectuées, un membre du groupe a de nouveau photographié les compotes, ainsi que les boîtes de Petri de la semaine dernière.

Le dernier jour de nos expériences, soit le vendredi 20 Décembre 2013, nous sommes allés au laboratoire de SVT afin de prendre nos compotes en photo une dernière fois. Nous avons aussi photographié nos boîtes de Petri, mais comme celles-ci n'avaient été ensemencées que quatre jours auparavant et n'avaient pas eu les même temps de repos que les autres (qui était d'une semaine), elles n'étaient pas très intéressantes à observer, du fait du peu de bactéries ayant eu le temps de se développer. 
Après cela, nous avons décontaminé nos boîtes de Petri, et nous avons jeté nos compotes, car nous ne pouvions les laisser se détériorer encore durant les deux semaines de vacances à venir.


1) Résultats de nos expériences, état visuel : 

Cliquez sur les photos pour agrandir. 
De gauche à droite : expérience témoin, acide ascorbique, acide benzoïque, acide ascorbique + acide benzoïque. 


Le 29 Novembre 2013, début des expériences :

Ces compotes seront placées à la lumière :

 

Celles-ci dans le noir :

Et celles-ci au réfrigérateur :

 

Tableau récapitulatif de leur état visuel :

	Lumière	Noir	Frigo
Expérience témoin	Jolie couleur Pas d’oxydation Taux d’humidité normal Pas de moisissures	Jolie couleur Pas d’oxydation Taux d’humidité normal Pas de moisissures	Jolie couleur Pas d’oxydation Taux d’humidité normal Pas de moisissures
Acide ascorbique	Jolie couleur Pas d’oxydation Taux d’humidité normal Pas de moisissures	Jolie couleur Pas d’oxydation Taux d’humidité normal Pas de moisissures	Jolie couleur Pas d’oxydation Taux d’humidité normal Pas de moisissures
Acide benzoïque	Jolie couleur Pas d’oxydation Taux d’humidité normal Pas de moisissures	Jolie couleur Pas d’oxydation Taux d’humidité normal Pas de moisissures	Jolie couleur Pas d’oxydation Taux d’humidité normal Pas de moisissures
Acide ascorbique + acide benzoïque	Jolie couleur Pas d’oxydation Taux d’humidité normal Pas de moisissures	Jolie couleur Pas d’oxydation Taux d’humidité normal Pas de moisissures	Jolie couleur Pas d’oxydation Taux d’humidité normal Pas de moisissures

 

Le 3 Décembre 2013, quatre jours plus tard : 

Lumière :

Noir :

Frigo :

 

	Lumière	Noir	Frigo
Expérience témoin	Jolie couleur Légère oxydation Taux d’humidité légèrement plus faible Apparition de points de moisissure (noirs et blancs)	Jolie couleur Légère oxydation Taux d’humidité presque identique Apparition de très rares points de moisissure (noirs et blancs)	Jolie couleur Légère oxydation Taux d’humidité presque identique Pas de moisissures
Acide ascorbique	Jolie couleur Pas d’oxydation Taux d’humidité légèrement plus faible Apparition de points de moisissure (blancs)	Jolie couleur Pas d’oxydation Taux d’humidité presque identique Apparition d’un point de moisissure (blanc)	Jolie couleur Pas d’oxydation Taux d’humidité presque identique Pas de moisissures
Acide benzoïque	Couleur plus foncée Légère oxydation Très léger dessèchement Pas de moisissures	Jolie couleur Légère oxydation Taux d’humidité presque identique Pas de moisissures	Jolie couleur Légère oxydation Taux d’humidité presque identique Pas de moisissures
Acide ascorbique + acide benzoïque	Jolie couleur Très légère oxydation Taux d’humidité légèrement plus faible Pas de moisissures	Jolie couleur Pas d’oxydation Taux d’humidité presque identique Pas de moisissures	Jolie couleur Pas d’oxydation Taux d’humidité presque identique Pas de moisissures

Le 6 Décembre, une semaine plus tard :

 Lumière :

Noir :

Frigo :

	Lumière	Noir	Frigo
Expérience témoin	Forte oxydation Taux d’humidité faible (presque sèche) Tâches de moisissures (blanches, vertes, noires) sur la moitié de la surface environ	Bon taux d’humidité, pas trop desséchée Moisissures (épaisses, noires et blanches) sur une grosse partie de la surface	Légère oxydation Bon taux d’humidité Pas de moisissures
Acide ascorbique	Oxydation moyenne Taux d’humidité assez faible Tâches de moisissures (blanches, vertes, mauves) sur moins de la moitié de la surface	Légère oxydation Bon taux d’humidité Moisissures (blanches, vertes, mauves) sur un peu moins de la moitié de la surface	Jolie couleur Bon taux d’humidité Pas de moisissures
Acide benzoïque	Forte oxydation Taux d’humidité faible (presque sèche) Pas de moisissures	Oxydation moyenne Bon taux d’humidité Pas de moisissures	Légère oxydation Bon taux d’humidité Pas de moisissures
Acide ascorbique + acide benzoïque	Oxydation moyenne Taux d’humidité assez faible Pas de moisissures	Légère oxydation Bon taux d’humidité Pas de moisissures	Jolie couleur Bon taux d’humidité Pas de moisissures

Le 10 Décembre 2013, 11 jours après le début des expériences :

Lumière :

Noir :

Frigo :

	Lumière	Noir	Frigo
Expérience témoin	Taux d’humidité très faible, compote sèche Pas de développement des moisissures, la compote n’est plus assez humide pour cela	Taux d’humidité moyen Moisissures (épaisses, grises et noires) recouvrent la totalité de la surface	Oxydation moyenne Bon taux d’humidité Pas de moisissures
Acide ascorbique	Forte oxydation Compote sèche Pas de développement de moisissures, mais tendance à se rétracter	Taux d’humidité moyen Moisissures (blanches, vertes, grises et épaisses) sur plus de la moitié de la surface	Jolie couleur Bon taux d’humidité Pas de moisissures
Acide benzoïque	Très forte oxydation Compote sèche Pas de moisissures	Oxydation assez forte Taux d’humidité moyen Pas de moisissures	Oxydation moyenne Bon taux d’humidité Pas de moisissures
Acide ascorbique + acide benzoïque	Forte oxydation Compote sèche Pas de moisissures	Oxydation moyenne Taux d’humidité moyen Pas de moisissures	Jolie couleur Bon taux d’humidité Pas de moisissures

Le 13 Décembre 2013, deux semaines plus tard :

Lumière :

Noir :

Frigo :

	Lumière	Noir	Frigo
Expérience témoin	Compote sèche Moisissures ont tendance à sécher également	Taux d’humidité plus faible Pas de nouvelles moisissures, les anciennes ont tendance à « roussir » et à se rétracter un peu	Oxydation assez forte Taux d’humidité assez moyen Pas de moisissures
Acide ascorbique	Compote sèche et très oxydée Pas de nouvelles moisissures, les anciennes sont sèches	Taux d’humidité  assez moyen Léger accroissement du nombre de moisissures, mais leurs couleurs ternissent	Oxydation moyenne, mais jolie couleur Taux d’humidité assez moyen Pas de moisissures
Acide benzoïque	Très forte oxydation Compote sèche Pas de moisissures	Forte oxydation Taux d’humidité très moyen Pas de moisissures	Oxydation assez forte Taux d’humidité moyen Pas de moisissures
Acide ascorbique + acide benzoïque	Très forte oxydation Compote sèche Pas de moisissures	Oxydation plus forte Taux d’humidité très moyen Apparition d’une tâche de moisissure verte et assez réduite	Oxydation moyenne mais jolie couleur Taux d’humidité assez moyen Pas de moisissures

Le 17 Décembre, 18 jours plus tard :

Lumière :

Noir :

Frigo :

	Lumière	Noir	Frigo
Expérience témoin	Pas de changements	Taux d’humidité assez faible, sinon pas de changements	Forte oxydation Taux d’humidité très moyen Pas de moisissures
Acide ascorbique	Pas de changements	Taux d’humidité assez faible, sinon pas de changements	Oxydation moyenne Taux d’humidité très moyen Pas de moisissures
Acide benzoïque	Pas de changements	Taux d’humidité faible Pas de moisissures	Forte oxydation Taux d’humidité très moyen Pas de moisissures
Acide ascorbique + acide benzoïque	Pas de changements	Oxydation assez forte Taux d’humidité assez faible Pas de développement de la tâche de moisissure	Oxydation assez forte Taux d’humidité très moyen Pas de moisissures

Le 20 Décembre 2013, dernier jour après trois semaines d'expériences :

Lumière : 

Noir :

Frigo :

	Lumière	Noir	Frigo
Expérience témoin	Pas de changements	Compote presque sèche Pas de changements concernant les moisissures	Très forte oxydation Taux d’humidité de plus en plus faible Apparition de très légères et réduites moisissures blanches
Acide ascorbique	Pas de changements	Compote presque sèche Pas de changements concernant les moisissures	Oxydation assez forte Taux d’humidité de plus en plus faible Pas de moisissures
Acide benzoïque	Pas de changements	Très forte oxydation Compote presque sèche Pas de moisissures	Très forte oxydation Taux d’humidité de plus en plus faible Pas de moisissures
Acide ascorbique + acide benzoïque	Pas de changements	Forte oxydation Compote presque sèche Pas de développement de la tâche de moisissure	Forte oxydation Taux d’humidité de plus en plus faible Pas de moisissures

2) Résultats des boîtes de Petri :

De gauche à droite : expérience témoin, acide ascorbique, acide benzoïque, acide ascorbique + acide benzoïque. 

Boîtes de Petri photographiées le 10 Décembre 2013, une semaine après ensemencement d'une compote vieille de quatre jours :

Lumière :

Noir :

Frigo :

Nous avons donc pu remarquer que les boîtes de Petri des compotes mises à la lumière étaient toutes contaminées, mais les bactéries de l'expérience témoin et de l'expérience contenant de l'acide ascorbique se sont bien plus développées jusqu'à recouvrir complétement la surface de la gélose.

Les boîtes de Petri des compotes mises dans le noir sont également toutes contaminées, mais une fois encore, l'expérience témoin et l'expérience contenant de l'acide ascorbique présentent une prolifération de bactérie plus importante et plus visible.

Les boîtes de Petri des compotes mises au frigo ne sont cette fois ci pas toutes contaminées : l’expérience contenant de l'acide benzoïque ne présente pas de prolifération de bactérie, contrairement aux trois autres, en particulier l'expérience contenant de l'acide ascorbique. Néanmoins, leur développement est moindre comparé aux compotes placées dans les autres milieux expérimentés.

Boîtes de Petri photographiées le 17 Décembre 2013, une semaine après ensemencement d'une compote vieille de 11 jours :

Lumière :

Noir :

Frigo :

Toutes les boîtes de Petri sont cette fois ci contaminées, quelques soient les milieux dans lesquels les compotes ont été placées. Cela nous montre donc que malgré l'absence de moisissures visibles à l’œil nu dans les compotes, des bactéries sont bien présentes et ces dernières ne sont probablement pas comestibles.

Boîtes de Petri photographiées le 20 Décembre 2013, 4 jours après ensemencement d'une compote vieille de 3 semaines :

Lumière :

Noir :

Frigo :

Comme ces boîtes de Petri n'ont pas eu le même temps de repos que celles des deux autres semaines, il est difficile d'en tirer de fiables conclusions. Cependant, nous observons tout de même des développements de bactéries dans toutes les boîtes de Petri, ce qui signifie que toutes les compotes sont plus ou moins contaminées et possiblement non comestibles au bout de trois semaines.

3) Mesures pH-métriques :


Afin de comparer les niveaux d'acidité des différentes compotes, nous avons mesuré chaque semaine leur pH. Le pH initial de notre compote de pommes maison, prélevé le jour même de sa fabrication, est de 4,5 ce qui est légèrement acide. 

Tableau des mesures pH-métriques :

Lumière :

	pH après 4 jours	pH après 11 jours	pH après 18 jours
Expérience témoin	4	3.5	3.5
Acide ascorbique	3	5	4
Acide benzoïque	4	3.5	4
Acide ascorbique et acide benzoïque	4	4	3.5

Nous observons ici des variations de pH allant de 3 à 5, le pH variant le plus est celui de la compote contenant de l'acide ascorbique. Celui qui varie le moins et qui garde le plus longtemps une valeur proche de celle du pH initial mesuré est celui prélevé dans la compote contenant de l'acide ascorbique et de l'acide benzoïque.

Noir :

	pH après 4 jours	pH après 11 jours	pH après 18 jours
Expérience témoin	2.5	4	3.5
Acide ascorbique	3	4.5	3.5
Acide benzoïque	4	5	4
Acide ascorbique et acide benzoïque	3.5	4	4

Ici, le pH varie de 2.5 à 5, et celui variant le plus est encore une fois celui de la compote contenant de l'acide ascorbique. Le pH de l'expérience témoin varie également beaucoup, alors que ceux des compotes contenant l'acide benzoïque et l'acide ascorbique additionné à l'acide benzoïque restent à peu près stables, et se rapprochent du pH initial de la compote de pomme.

Frigo :

	pH après 4 jours	pH après 11 jours	pH après 18 jours
Expérience témoin	3	6	4.5
Acide ascorbique	3	4	4
Acide benzoïque	3	3.5	4
Acide ascorbique et acide benzoïque	4	4	4

Enfin, avec les compotes mises au frigo, pH mesuré varie de 3.5 à 6. La variation la plus importante est celle de l'expérience témoin, qui est passée d'acide à presque neutre, avant de s'acidifier de nouveau.  Les autres mesures pH-métriques montrent un pH plutôt stable, en particulier pour la compote contenant de l'acide ascorbique et de l'acide benzoïque, qui n'a pas vu son pH évoluer.