Les super-aliments sont-ils vraiment si super? Teach article

Traduit par Cecile Petit et Audrey Crousilles Êtes-vous tenté d'acheter des «super-aliments» pour des raisons de santé, malgré leurs prix plus élevés? Ces activités encouragent les élèves à explorer certaines des allégations faites pour ces aliments si célèbres.

Quinoa, goji berries and chia seeds
Quinoa, baies de goji et
graines de chia

Marco Verch/Flickr, CC BY 2.0
 

Lorsque vous recherchez une collation pour le déjeuner ou des ingrédients pour un repas en famille, choisissez-vous d’inclure des «super-aliments»? Au cours des dernières années, le marketing implacable a contribué à rendre les produits exotiques tels que les graines de chia, les baies de goji et les avocats très populaires. Les super-aliments sont présentés dans les médias comme extrêmement nutritifs et ayant un impact positif sur la santé – mais que sont exactement les «super-aliments», et le rabattage médiatique est-il vraiment justifié? En fait, il n’y a pas de définition claire du terme “super-aliments”, et ces aliments coûtent souvent très cher tout en manquant de preuves scientifiques pour un réel avantage pour la santé (Van den Driessche, Plat & Mensin, 2018).

Nous voulions encourager les élèves à réfléchir sur l’idée de super-aliments, car les jeunes jouent un rôle important en influençant les choix d’achat de nourriture de toute la famille. Nous avons développé quelques expériences simples pour permettre aux étudiants d’analyser le contenu nutritionnel de super-aliments sélectionnés pour eux-mêmes et de comparer ces aliments à des alternatives conventionnelles et moins chères. De cette façon, nous espérons également permettre aux étudiants d’être des citoyens éduqués capable de décoder les médias et des consommateurs critiques qui comprennent l’effet des allégations publicitaires.

Dans cet article, nous nous concentrons sur le jus de baies de goji «super-aliments» et les graines de chia, qui sont analysés pour leur nutriments spécifiques à l’aide de méthodes qualitatives et quantitatives.

Tableau 1: Liste de quelques nourriture communes décrites comme “super-aliments”
Baies Myrtilles
Canneberges
Baies de Goji
Graines Graines de Chia
Graines de Chanvre
Quinoa
Autres Ail
Gingembre
Piments
Pollen d’abeilles
Spiruline
Herbe de blé

Les activités conviennent aux étudiants à partir d’environ 16 ans, bien que l’analyse quantitative puisse nécessiter des connaissances plus avancées en chimie.

La sécurité d’abord

Pour toutes les expériences, les étudiants doivent porter des lunettes de sécurité et suivre les règles de sécurité habituelles pour les cours de chimie.

Activité 1: Comparaison entre jus de baies de Goji et jus d’orange

Les baies de Goji et leur jus sont souvent associés à une teneur extrêmement élevée en vitamine C. Mais est-ce que boire du jus de baies de goji est meilleur que la bonne vieille habitude d’un verre de jus d’orange pour le petit déjeuner, surtout si l’on prend compte du fait que le jus de baies de goji est beaucoup plus cher ? Dans cette activité, la teneur en acide ascorbique (vitamine C) des deux jus est comparée de manière qualitative à l’aide de bandelettes réactives à l’acide ascorbique.

Cette activité dure environ 10 minutes.

Matériaux

  • Jus d’orange
  •  Jus de baies de Goji
  • Deux béchers
  • Bandelettes de test d’acide ascorbique (nous avons utilisé les bandelettes Quantofix® produites par Macherey-Nagel)

Méthode

  1. Versez environ 20 ml de jus d’orange dans un bécher et une quantité similaire de jus de goji dans l’autre bécher.1. 
  2. Prenez une bandelette de test d’acide ascorbique et maintenez-la dans le jus d’orange pendant environ 10 secondes. Assurez-vous que le champ de test est complètement immergé dans le liquide.
  3. Retirez la bandelette de test et attendez 30 secondes supplémentaires.
  4. Comparez maintenant la couleur du champ de test avec l’échelle sur l’emballage. Que pouvez-vous en conclure ?
  5. Effectuez le test avec le jus de goji de la même manière

 

Goji berry juice (left) and orange juice (right)
Jus de baies de Goji (à gauche) et jus d’orange (à droite)
Nadja Frerichs

 

Vitamin C test strip and scale after immersion in orange juice
Bandelette de test de vitamine C et résultat après immersion dans du jus d’orange
Nadja Frerichs

 

Vitamin C test strip and scale after immersion in goji berry juice
Bandelette de test de vitamine C et résultat après immersion dans du jus de baies de goji 
Nadja Frerichs

 

Résultats

Les résultats des bandelettes de test montrent la concentration approximative de vitamine C dans chaque jus. Dans le jus d’orange, la bandelette de test devient verte, montrant que ce jus contient une concentration assez élevée de vitamine C, c’est donc une bonne source de cette vitamine. Le jus de Goji fait passer la bandelette de test au vert foncé, montrant que ce jus contient plus de vitamine C que le jus d’orange.

Dans l’activité suivante, les élèves utilisent une méthode de titrage pour mesurer avec précision la concentration de vitamine C dans chaque jus et la comparer aux besoins quotidiens recommandés.

Activité 2 : Analyse quantitative de vitamine C dans du jus

De l’activité 1, nous savons que le jus de baies de goji et le jus d’orange contiennent de la vitamine C – mais quel jus est le meilleur choix pour répondre à nos besoins quotidiens en vitamine C? 

Le titrage avec une solution de sodium 2,6-dichlorophénolindophénol est une procédure courante pour détecter la quantité d’acide ascorbique. Une mole de 2,6-dichlorophénolindophénol sodique (anhydre) réagit avec une mole d’acide ascorbique, et la solution passe initialement du bleu clair à incolore, puis de l’incolore au bleu clair au point final (une fois que tout l’acide ascorbique a réagi). De l’acide oxalique est ajouté pour éviter l’oxydation constante de l’acide ascorbique par l’air.

Cette activité dure environ 45 minutes (plus 15 minutes de préparation des solutions).

Matériel

  • Jus d’orange
  • Jus de baies de Goji
  • Solution d’acide oxalique (2% p/p)
  • Solution de 2,6-dichlorophénolindophénol sodique (0,001 mol/l)
  • Éprouvettes (deux 10 ml et une 20 ml)
  • Béchers (100 ml)
  • Burette (fixée avec un support à pince)
  • Entonnoir
  • Plaque magnétique avec agitateur

Méthode

  1. Placer 50 ml de la solution de 2,6-dichlorophénolindophénol sodique dans la burette.
  2. Utilisez l’entonnoir et les cylindres de mesure pour verser 10 ml de jus d’orange, 20 ml de solution d’acide oxalique et l’agitateur dans un bécher.
  3. Placer le flacon et son contenu sur la plaque magnétique, de sorte que l’ouverture de la burette soit juste au-dessus du bécher. Allumez l’agitateur.
  4. Notez le volume de la solution dans la burette (V1), puis ouvrez lentement et soigneusement la burette et commencez le titrage.
  5. Dès que vous voyez un changement de couleur dans le bécher, arrêtez le titrage et notez à nouveau le volume de solution dans la burette; c’est V2.
  6. Effectuez les mêmes étapes avec le jus de baies de goji. Vous devrez peut-être remplir la burette avant que le point final ne soit atteint.
  7. Après l’expérience, les solutions doivent être jetées dans un récipient hermétique spécifique aux solutions contenant des composés organiques.

 

The burette set up for the titration with orange juice
La burette mise en place pour le titrage avec du jus d’orange
Nadja Frerichs

 

Carrying out the titration with orange juice
Effectuer le titrage avec du jus d’orange
Nadja Frerichs

 

Colour change at the end point of the orange juice titration
Changement de couleur au point final du titrage du jus d’orange
Nadja Frerichs

 

Calcul

Avec ce calcul, nous évaluons la quantité de vitamine C dans 100 ml de chaque jus (assez pour un petit verre).

Dans nos expériences, nous avons constaté que 28 ml de solution de 2,6-dichlorophénolindophénol sodique étaient nécessaires pour réagir avec 10 ml de jus d’orange et 58 ml pour réagir avec 10 ml de jus de baies de goji. Dans le calcul ci-dessous, nous utilisons ces chiffres comme exemples, mais les élèves devraient remplacer ces chiffres par ceux de leurs propres résultats expérimentaux.

Calcul pour le jus d’orange:

Vtotal = V1 – V2 = 50 ml – 22 ml = 28 ml

Ici, une mole de sodium de 2,6-dichlorophénolindophénol réagit avec une mole d’acide ascorbique.

Ainsi, 1 ml de la solution de 0,61 M de 2,6-dichlorophénolindophénol sodique réagit avec 0,176 mg d’acide ascorbique (masse moléculaire relative d’acide ascorbique = 176).

Ainsi, 28 ml de la solution de 0,61 M de 2,6-dichlorophénolindophénol sodique réagissent avec 0,176 mg x 28 d’acide ascorbique

= 4.93 mg

Ce calcul était fait pour 10 ml de jus, donc pour 100 ml, le jus d’orange contient 49,3 mg de vitamine C.

Calcul pour le jus de baies de goji:

Vtotal = V1 – V2 = 70 ml – 12 ml = 58 ml

Ainsi, 1 ml de la solution de 0,61 M de sodium de 2,6-dichlorophénolindophénol réagit avec 0,176 mg d’acide ascorbique.

Ainsi, 58 ml de la solution de 0,61 M de 2,6-dichlorophénolindophénol sodique réagissent avec 0,176 mg × 58 d’acide ascorbique

= 10.21 mg

Ce calcul était fait pour 10 ml de jus, donc pour 100 ml de jus de baies de goji on obtient 102,1 mg de vitamine C.

Pour un grand verre (300 ml) de chaque jus, la quantité de vitamine C est:

Orange: 49.3 × 3 = 147.9 mg

Baie de Goji: 102.1 × 3 = 306.3 mg

Discussion

En Allemagne, un litre de jus de baies de goji coûte environ 15 €, tandis que le jus d’orange est disponible pour moins de 1 € le litre. Les besoins quotidiens en vitamine C sont d’environ 75 à 100 mg (selon l’âge, le poids et d’autres facteurs). Un grand verre (300 ml) de jus d’orange contient environ 150 mg de vitamine C, ce qui représente déjà environ 30% de plus que les besoins quotidiens. Ainsi, il n’est pas nécessaire de boire du jus de baies de goji pour sa quantité plus élevée en vitamine C.

Bien sûr, d’autres effets positifs du jus de baies de goji ont été suggérés, comme l’effet antioxydant, mais jusqu’à présent, ces avantages n’ont pas été établis chez l’homme  (Kulczyński & Gramza-Michałowska, 2016).

Activité 3 : La détection de protéines dans les graines

Cette activité compare la teneur en protéines des graines de lin avec les graines de chia «super-aliment».

Les protéines sont un élément important d’une alimentation équilibrée, en particulier pour les personnes ayant un mode de vie actif. Il existe de nombreux produits «riches en protéines» sur le marché – par exemple, les céréales pour petit-déjeuner enrichies en graines de lin ou les graines de chia beaucoup plus chères. Ces produits contribuent-ils vraiment à une alimentation riche en protéines?

Cette activité utilise la réaction du biuret pour tester la présence de protéines. Dans la réaction, une couleur violette est observée lorsque la protéine est présente, en raison des ions de cuivre formant un complexe coloré avec des protéines.

L’activité dure environ 30 minutes, plus 15 minutes de préparation des solutions.

Matériel

  • Graines de chia
  • Graines de lin
  • Lait (comme témoin)
  • Eau distillée
  • Solution d’hydroxyde de sodium (1 mol/l)
  • Solution de sulfate de cuivre (II) (7% p/p)
  • Balance
  • Support pour tubes à essai et 4 tubes à essai avec bouchons
  • 2 pipettes (5 ml)
  • Pipette goutte à goutte
  • 2 × mortier et pilon

Méthode

  1. Pesez 0,5 g de chaque type de graines,  graines de chia et graines de lin, et broyez-les séparément à l’aide des mortiers et des pilons.
  2. Mettez les graines broyées dans des tubes à essai séparés et ajoutez 5 ml d’eau distillée à chacun.
  3. Sceller les tubes à essai avec les bouchons et bien les agiter.
  4. Versez 5 ml de lait dans le troisième tube à essai et 5 ml d’eau distillée dans le quatrième tube à essai.
  5. Ajoutez 10 gouttes de la solution de sulfate de cuivre (II) dans chacun des quatre tubes à essai.
  6. Pipeter 1 ml de solution d’hydroxyde de sodium dans chaque tube à essai.
  7. Agitez les tubes à essai pour bien mélanger le contenu.
  8. Notez vos observations: vous devriez voir quelques changements de couleur.
  9. Après l’expérience, jetez les solutions dans un récipient hermétique réservé aux solutions contenant des métaux lourds.

 

Test tubes with (from left) chia seeds, linseeds, milk, water
Tubes à essai avec (de gauche à droite) graines de chia, graines de lin, lait, eau
Nadja Frerichs

 

Colour change after adding copper(II) sulfate solution to chia seeds (left) and linseeds (right)
Changement de couleur après avoir ajouté une solution de sulfate de cuivre (II) aux graines de chia (à gauche) et aux graines de lin (à droite)
Nadja Frerichs

 

Résultats et discussion

Les résultats attendus sont listés dans le tableau 2

Tableau 2 : Résultats attendus du test du biuret en utilisant des graines de chia et des graines de lin
Contenu des tubes à essais Changement de couleur
Lait (contrôle) Violet
Eau (contrôle) Blue Claire
Graines de Chia Violet
Graines de Lin Violet

Le lait contient des protéines, donc la solution de lait devient violette. Les mélanges de graines de chia et de graines de lin deviennent également violets, de sorte que les deux types de graines doivent également contenir des protéines. Les élèves peuvent remarquer que la coloration violette est plus intense dans l’échantillon de chia, ce qui montre que ces graines contiennent une concentration plus élevée de protéines que celui de lait.

Les protéines peuvent améliorer la croissance musculaire et contribuer à une alimentation équilibrée, mais est-il nécessaire de payer plus cher pour les graines de chia ? Notez que la quantité quotidienne recommandée de protéines pour un adulte est d’environ 0,8 à 1 g par kg de poids corporel  (Rodriguez, 2015), soit environ 48 g par jour pour une personne de 60 kg. Donc, considérant ces quantités, il est assez facile pour quiconque de consommer suffisamment de protéines simplement en mangeant une alimentation équilibrée, y compris des aliments normaux riches en protéines.

Les graines de chia sont également considérées comme extrêmement saines en raison d’autres nutriments, en particulier grâce à leurs graisses insaturées. Dans les médias, vous pourrez aussi lire que la consommation de graines de chia donne l’impression d’être rassasié plus longtemps et peut donc potentiellement aider à perdre du poids. Cela s’explique car les graines de Chia se dilatent lorsqu’elles sont mises en contact avec un liquide, produisant un «pudding de chia» gélatineux. Cependant, jusqu’à présent, aucune étude ne confirme les avantages nutritionnels ou les effets de perte de poids des graines de chia (Ulbricht et al., 2009; Egras et al., 2011).

Chia seeds (left) and linseeds (right) on sale in a German supermarket, showing the price difference
Graines de chia (à gauche) et graines de lin (à droite) en vente dans un supermarché allemand, montrant la différence de prix
Nadja Frerichs

Conclusions

À partir des résultats de ces expériences, les élèves peuvent conclure que, dans de nombreux cas, des alternatives non exotiques, moins chères, peut-être d’origine locale peuvent être tout à fait suffisantes pour répondre aux besoins quotidiens en nutriments et maintenir une alimentation saine. Pour la plupart des super-aliments, aucune étude sur l’Homme ne confirme les avantages potentiels pour la santé. Un régime alimentaire globalement équilibré est plutôt la clé de saines habitudes alimentaires.

Les activités peuvent être suivies d’une discussion en classe sur les aspects éthiques et écologiques des super-aliments. Par exemple, la culture excessive d’avocats entraîne la libération de quantités énormes de pesticides dans l’environnement et de longues routes de transport en provenance d’Amérique du Sud. Ceci a un impact sur l’environnement. Un aspect social est lié à la popularité de certains produits (par exemple le quinoa) dans les pays développés entraîne une hausse des prix dans leur pays d’origine (dans ce cas, principalement le Chili et la Bolivie), où les gens ne peuvent plus se permettre leurs aliments de base. Ces discussions pourraient ouvrir le débat à propos de la nutrition durable et l’éducation au développement durable.

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References

Resources

  • Un aperçu complet et compréhensible adapté couvrant la totalité des super-aliments a été mis à disposition par l’École de la santé publique de Harvard T H Chan et pourrait aider à susciter une discussion en classe.
  • Un article de l’école médicale de Harvard met en évidence certains aliments moins exotiques qui peuvent fournir des nutriments importants pour améliorer notre alimentation.

Author(s)

Le Dr Nadja Frerichs est chercheur en postdoctorat au Département de l’enseignement de la chimie de l’Institut de l’enseignement des sciences (IDN) de l’Université de Brême et également enseignante dans une école secondaire de Brême, en Allemagne. Ses recherches portent sur l’éducation aux médias scientifiques et les innovations de curriculum.

Sosin Ahmad est étudiant de maîtrise en chimie et mathématiques à l’Université de Brême. Sa thèse de licence portait sur la chimie de certains super-aliments.


Review

Cet article et ses expériences fourniront aux enseignants et aux étudiants les compétences nécessaires pour analyser et comparer certains composants importants de différents types d’aliments de cette étude. L’analyse des produits alimentaires par des expériences en laboratoire permet aux élèves d’évaluer leur valeur nutritionnelle par eux-mêmes et de déterminer si la description «super-aliment» est méritée. Cependant, les expériences peuvent être utilisées pour d’autres aliments, pas seulement pour les «super-aliments». 

L’article encourage également les étudiants à combiner des informations nutritionnelles avec des expériences de laboratoire, ce qui les aide à développer leurs compétences d’analyse scientifique et de pensée critique plus largement.


Dr Bartolomé Pizà Mir, professeur de science, Sant Vicenç de Paül, Sóller, Spain




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