La couleur du piment
Notre démarche
Pour répondre à notre question, nous avons tout d'abord supposé que la couleur rouge du piment avait un impact sur la sensation de brûlure. Pour cela nous avons acheté du piment de Cayenne. Ce choix n'a pas été pris au hasard car il s'agit d'une variété très piquante, il est donc plus simple de travailler dessus et nos résultats seraient plus justes. En effet pour sélectionner un piment assez puissant nous avons étudié l'échelle de Scoville. Cet indicateur d'intensité du piment allant de 0 à 10, a été inventé en 1912 par le pharmacologue Wilbur Scoville. Le piment de Cayenne se trouve à la huitième position et est qualifié comme « torride ».
Extraction et comparaison de pigments rouges
Afin de déterminer si la couleur rouge est à l'origine, ou non, de la sensation de brûlure du piment nous avons réalisé une extraction puis une comparaison de pigments à l'aide d'un second ingrédient rouge : le ketchup, à base de tomate contenant donc du lycopène. Le lycopène est une substance responsable de la couleur rouge de la tomate. Est-il également responsable de la couleur rouge du piment ? Si l'expérience démontre la présence de lycopène dans le piment, alors la couleur n'est pas à l'origine du piquant des piments.
Premièrement nous avons cherché à extraire les pigments du piment grâce à un montage de chauffage à reflux. Pour cela nous avons broyé 0,5 g de piments à l'aide d'un mortier, puis nous avons déposé le broyat dans un erlenmeyer avec 10,0 mL de cyclohexane. L'erlenmeyer était ensuite plongé à moitié dans un bol d'eau lui-même posé sur un appareil chauffant.
Ce montage permet d'accélérer la réaction chimique, c'est-à-dire l'extraction. Le réfrigérant à eau permet de condenser les vapeurs pour éviter les pertes de matières lors de l'ébullition. En l'absence de réfrigérant le cyclohexane se serait évaporé.
Nous avons donc laissé chauffer à reflux pendant 15 à 20 minutes durant lesquelles nous avons réalisé l'extraction des pigments du ketchup. Pour commencer il a fallu diluer 5 fois le ketchup dans l'eau afin d'obtenir 20 mL de solution. Puis nous en avons transvasé 10 mL dans une ampoule à décanter avec 10 mL de cyclohexane également. Le lycopène est soluble dans ce solvant, non miscible avec l'eau, c'est pourquoi nous l'utilisons afin d'extraire la substance.
Après plusieurs agitations et dégazages, nous laissons décanter quelques minutes. Durant le processus, nous pouvons observer deux phases distinctes : la phase organique qui correspond au lycopène dans le cyclohexane et la phase aqueuse constituée essentiellement d'eau.
Nous avons récupéré ces deux phases dans deux béchers différents. Puis, nous avons, à nouveau, extrait la phase aqueuse afin d'améliorer le rendement et d'obtenir des résultats plus précis. La phase organique se situe au-dessus de la phase aqueuse car elle est moins dense. En effet, le cyclohexane présent dans la phase organique a une densité de 0,78 tandis que la densité de l'eau est de 1.
Pour finir nous avons effectué une filtration simple du mélange piment-cyclohexane refroidi après le chauffage à reflux.
Par faute de temps nous avons dû réaliser la chromatographie sur couche mince la semaine suivante. Cependant, le cyclohexane présent dans le filtrat de ketchup et celui de piment s'est évaporé malgré le parafilm qui recouvrait les béchers. Pour tenter de rattraper cet incident imprévu nous avons rajouté du cyclohexane dans les béchers. Les pigments se sont donc mélangés dans le solvant formant un liquide jaune pour les piments et orange pour le ketchup. Ils sont donc plus clairs que la semaine précédente.
Ensuite, nous sommes passées à l'étape de la chromatographie. Nous avons donc utilisé une plaque de silice sur laquelle nous avons tracé la ligne de dépôt. Nous y avons déposé une goutte de chaque liquide à l'aide d'un cure-dent. Puis nous avons introduit la plaque dans un bocal
avec pour éluant un mélange d'éthanol, de cyclohexane et de dichlorométhane. Nous avons fermé le bocal puis observé l'éluant migrer vers le haut, séparant les espèces chimiques présentes dans chaque liquide. Une fois l'élution terminé, nous avons tracé le front du solvant puis nous avons révélé les tâches grâce à une lampe à U.V. Malheureusement les résultats n'étaient pas concluants. Les tâches étaient peu visibles et imprécises. Nous supposions que le problème était dû à l'évaporation du cyclohexane. Nous avons donc décidé de refaire cette expérience entièrement (de l'extraction à la chromatographie) la semaine suivante. Ce fut bénéfique car cette fois ci nous avions pu observer deux tâches à la même hauteur sur la plaque de silice, correspondant à deux espèces chimiques identiques. On peut en conclure que le piment contient du lycopène à l'origine de la couleur rouge. Le lycopène n'est pas une substance piquante donc la couleur rouge du piment n'est pas responsable de son goût piquant.