Artefacts associés au beurre

Cette activité permettra aux élèves de découvrir ce qu’est une émulsion et d’apprendre comment un changement physique peut donner lieu à la formation de beurre. Elle peut être liée à de multiples aspects du curriculum.

Avez-vous déjà souhaité, vos élèves et vous, fabriquer du beurre comme on le faisait autrefois? Cette activité vous permettra de le faire en utilisant une baratte imprimée en trois dimensions.

Remarque : La baratte ne doit être utilisée qu’à des fins de démonstration. Il ne faut pas consommer le beurre produit au moyen de celle-ci. Actuellement, il est impossible d’imprimer un objet en trois dimensions qui respecte les normes de sécurité alimentaire. Si vous souhaitez fabriquer du beurre sans baratte, faites la première des activités « Suggestion ».

Instructions

1. Sortez la crème 35 % du réfrigérateur et laissez‑la se réchauffer jusqu’à ce qu’elle atteigne la température ambiante.
2. Remplissez le baril de crème jusqu’au tiers.
3. Mettez la batte (la tige) dans le baril, puis placez le couvercle en le faisant glisser sur la batte
4. Utilisez la batte pour agiter la crème en faisant des mouvements rapides à la verticale. Étant donné les éclaboussures possibles, il est préférable d’effectuer cette opération dans un évier.
5. À un certain point (après environ 10 minutes), la crème deviendra difficile à agiter. Il s’agira alors de crème fouettée. N’hésitez pas à soulever le couvercle pour voir à quoi la crème ressemble.
6. Continuez d’agiter la crème fouettée jusqu’à ce qu’une bonne quantité de solide se sépare du liquide (ce qui se produira après environ 10 minutes). Vous aurez alors obtenu du beurre. La partie liquide est le babeurre.
7. Versez le babeurre dans un autre contenant.
8. Utilisez la spatule pour mettre le beurre dans le bol. Remplissez le bol d’eau froide. L’eau froide va faire durcir le beurre. Pétrissez doucement le beurre pendant qu’il est dans l’eau pour en retirer tout le babeurre.
9. Faites égoutter l’eau du bol. La fabrication du beurre est maintenant terminée. Remarque : Nous recommandons de ne pas consommer le beurre que vous aurez fabriqué. Actuellement, il est impossible d’imprimer un objet en trois dimensions qui respecte les normes de sécurité alimentaire. Si vous souhaitez fabriquer du beurre sans baratte, faites la première des autres activités suggérées.
10. Lavez la baratte avec de l’eau chaude savonneuse et une brosse pour en enlever le beurre qui pourrait s’être infiltré dans les fissures et risquerait de causer la croissance de bactéries.

Explications scientifiques

Comme vous l’avez vu dans cette activité, on utilise de la crème pour faire du beurre. La crème est extraite du lait, qui provient directement des vaches. C’est un mélange d’eau et de particules de graisse (qui composaient 35 % de la crème utilisée dans cette activité), ainsi que d’autres substances, comme des pigments (carotène) et des solides du lait (protéines, lactose). Plus précisément, il s’agit d’une émulsion d’eau et de matière grasse. Une émulsion est un mélange de substances qui, normalement, ne se mêlent pas. Dans la crème, l’une des principales raisons pour lesquelles la matière grasse reste mélangée à l’eau et ne s’agglutine pas ou ne flotte pas à la surface est le fait qu’elle se trouve dans de minuscules sacs membranaires. Les amas de gras enfermés dans ces sacs sont appelés « globules ».

Pendant l’activité, le fait d’agiter la crème au moyen de la batte a entraîné l’éclatement d’un grand nombre des sacs membranaires. La matière grasse libérée a commencé à s’agglutiner. Plus il y avait de sacs qui éclataient, plus il y avait de matière grasse qui s’agglutinait, formant ainsi le beurre. Le liquide restant était du babeurre. Il s’agit essentiellement d’eau contenant quelques globules.

Instructions

Cette activité compte deux parties. Au cours de la première partie, les élèves et vous pourrez découvrir la façon dont les moules à beurre étaient utilisés. Dans la deuxième partie, les élèves et vous pourrez concevoir une étampe à beurre.

Pour la première partie, nous vous suggérons d’utiliser de la pâte à modeler plutôt que du vrai beurre, car il est actuellement impossible d’imprimer en trois dimensions un objet qui respecte les normes de sécurité alimentaire.

Partie 1 : Utilisation d’un moule à beurre

1. Placez la pâte à modeler sur une surface plane (comme une planche à découper ou une table). Efforcez-vous de faire en sorte que la pâte à modeler couvre la même superficie que le moule à beurre.
2. Placez le moule à beurre sur la pâte à modeler et appuyez sur l’étampe (le piston plongeur).
3. Retirez le moule à beurre et appuyez sur l’étampe pour faire sortir la pâte à modeler. Votre pâte à modeler devrait avoir pris la forme d’un bloc de beurre et porter un motif reproduisant le logo de la beurrerie, tout comme du vrai beurre.

Partie 2 : Conception d’une étampe à beurre

Installez le logiciel Sketchup Make

1. Téléchargez le logiciel Sketchup Make ici.
2. Installez le logiciel Sketchup Make. Si vous éprouvez des difficultés, visitez ce lien.

Fabriquez une étampe à beurre

Les élèves et vous pouvez concevoir et personnaliser une étampe à beurre de diverses façons. Pour les fins de cette activité, nous nous contenterons de vous faire inscrire votre nom sur une étampe déjà créée.

1. Démarrez le logiciel Sketchup Make. Sur la page d’accueil, cliquez sur « Commencer à utiliser Sketchup » pour lancer le programme.
2. Chargez le fichier « Étampe à beurre – éditable » dans le programme. Remarque : Nous avons aussi fourni un fichier .stl, au cas où vous utiliseriez un programme différent.
3. Familiarisez-vous avec le programme. Voici quelques renseignements généraux :
   • • Activez la barre d’outils « Grand jeu d’outils », qui contient les outils les plus utiles pour cette activité. Pour ce faire, accédez au menu « Affichage » et cliquez sur « Barres d’outils ». Assurez-vous que l’option «Grand jeu d’outils » est cochée. De plus, si d’autres options sont sélectionnées, veillez à les désactiver. Par exemple, si vous venez tout juste d’installer le programme, la barre d’outils « Premiers pas » est probablement cochée.
     • Dans la plupart des cas, pour faire un dessin, il faut cliquer sur la souris, puis la déplacer. Il n’est pas nécessaire de tenir le bouton de la souris enfoncé lorsqu’on déplace celle-ci.
     • Pour effectuer un zoom avant ou un zoom arrière, vous pouvez vous servir de la molette de la souris. Vous pouvez aussi vous servir du bouton « Zoom ». Cliquez sur le bouton « Zoom », cliquez et maintenez enfoncé le bouton gauche de la souris à l’endroit où vous voulez zoomer, puis déplacez la souris dans un mouvement de haut en bas.
     • Pour faire tourner la caméra, maintenez enfoncé le bouton du milieu de la souris (il s’agit habituellement de la molette), puis déplacez la souris. Si c’est impossible, vous pouvez vous servir du bouton « orbite ». Cliquez sur le bouton « orbite », maintenez enfoncé le bouton gauche de la souris à l’endroit où vous voulez effectuer la rotation, puis déplacez la souris dans un mouvement avant-arrière.Pour modifier le point de vue, maintenez enfoncé le bouton du milieu de la souris (il s’agit habituellement de la molette), maintenez la touche « Shift » enfoncée, puis déplacez la souris. Si c’est impossible, vous pouvez utiliser le bouton « Panoramique ». Cliquez sur le bouton « Panoramique », maintenez le bouton gauche de la souris enfoncé sur l’endroit où vous voulez situer le point de vue, puis déplacez la souris dans un mouvement avant-arrière.
     • Pour modifier le point de vue, maintenez enfoncé le bouton du milieu de la souris (il s’agit habituellement de la molette), maintenez la touche « Shift » enfoncée, puis déplacez la souris. Si c’est impossible, vous pouvez utiliser le bouton « Panoramique ». Cliquez sur le bouton « Panoramique », maintenez le bouton gauche de la souris enfoncé sur l’endroit où vous voulez situer le point de vue, puis déplacez la souris dans un mouvement avant-arrière.
     • Pour sélectionner des objets, cliquez sur l’icône de la flèche sur la barre d’outils, puis cliquez sur l’objet que vous souhaitez sélectionner.
4. Faites tourner la caméra de façon à regarder la partie inférieure de l’étampe à beurre.
5. Cliquez sur le bouton « Texte 3D » qui se trouve sur la barre d’outils. Cliquez sur la partie inférieure de l’étampe à beurre. Une nouvelle fenêtre devrait s’afficher.
6. Tapez votre nom dans la boîte. Établissez la hauteur à 30 mm. Veillez à ce que les options « Plein » et « Extrudé » soi ent cochées dans la rangée « Forme ». Établissez la valeur à 5 mm pour l’option « Extrudé ».
7. Appuyez sur « Placer ». Vous pouvez maintenant amener le texte à l’endroit où vous souhaitez le placer. Pour placer le texte, il suffit de cliquer sur le bouton gauche de la souris. Avant de cliquer, assurez-vous que la mention « Sur la face » apparaît près du curseur; cette mention apparaîtra lorsque vous aurez cessé de déplacer le curseur. Ne vous en faites pas si le texte n’est pas orienté comme vous le voulez ou s’il est trop gros. Nous corrigerons la situation aux étapes suivantes.
8. Faites tourner le texte (si nécessaire) :
   1. 1. Cliquez sur le bouton « Faire pivoter ». Une image ressemblant à un rapporteur d’angles s’affichera lorsque le curseur se trouvera dans la zone de dessin. Déplacez le rapporteur d’angles sur le texte pour l’amener au point où vous voulez que la rotation du texte s’effectue. Pendant que vous déplacerez le rapporteur d’angles, il se peut que celui-ci soit parallèle au haut du texte ou parallèle au côté du texte. C’est ce qui définit votre plan de rotation. Assurez-vous que le rapporteur d’angles est parallèle au haut du texte. Lorsque vous avez choisi votre point de rotation, cliquez sur le bouton de la souris (votre nom devrait alors être entouré d’une bordure bleue).
      2. Vous devrez ensuite déterminer la longueur du bras de rotation. Pour ce faire, déplacez la souris dans un mouvement avant-arrière, ce qui modifiera la longueur du bras. Un bras long permet une rotation du texte sur des angles réduits, mais cette fonctionnalité n’a pas une très grande importance pour cette activité. Une fois que vous avez sélectionné la longueur du bras de rotation, cliquez sur le bouton gauche de la souris.
      3. Vous pouvez maintenant procéder à la rotation du texte. Pour ce faire, déplacez la souris dans un mouvement avant-arrière. Lorsque vous avez terminé, cliquez sur le bouton de la souris. Remarque : Ne vous en faites pas si, après avoir procédé à la rotation du texte selon l’angle approprié, celui-ci ne se trouve pas sur l’étampe à beurre. Nous allons déplacer le texte à la prochaine étape.
9. Déplacez le texte (si nécessaire) :
   1. 1. Cliquez sur l’outil « Déplacer ». Cliquez sur votre nom (il devrait être entouré d’une bordure bleue). Vous pouvez maintenant déplacer le texte où vous voulez.
      2. Une fois que vous avez amené le texte à l’endroit voulu, cliquez sur le bouton droit de la souris.
10. Redimensionnez le texte (si nécessaire) :
    1. 1. Cliquez sur l’outil « Échelle ». Cliquez sur votre nom (il devrait être entouré d’une bordure jaune accompagnée de boîtes vertes).
       2. Cliquez et maintenez le bouton enfoncé sur l’une des boîtes, puis déplacez la souris dans un mouvement avant-arrière pour redimensionner votre nom.
11. Faites pivoter le texte. (Cette étape est nécessaire pour que votre nom apparaisse dans le bon sens lorsque vous l’imprimerez au moyen de l’étampe.) Pour ce faire :
    1. 1. Si votre nom n’est pas déjà sélectionné, sélectionnez le au moyen de l’icône de la flèche.
       2. Cliquez sur votre nom avec le bouton droit de la souris. Un menu devrait apparaître.
       3. Cliquez sur « Retourner le long de », ce qui devrait faire apparaître un autre menu. Ce que vous allez choisir ensuite va dépendre de l’orientation de votre nom. Il faut que le nom pivote sur l’axe perpendiculaire à celui-ci. Dans l’illustration ci-dessous, le nom doit pivoter sur l’axe rouge. Par conséquent, il faut sélectionner « Axe rouge du composant ».
12. Vous avez maintenant une étampe à beurre personnalisée! Imprimez-la et utilisez-la sur du beurre ou de la pâte à modeler dans le moule à beurre.

La collection d’Ingenium – Musées des sciences et de l’innovation du Canada comprend plus de 150 000 objets, dont un grand nombre ont trait aux moules et étampes à beurre. Vous pouvez la découvrir ci-dessous.

Précisions sur l’artéfact

Baratte, vers 1900

Fabricant : Inconnu

No d’artéfact : 1987.0363.001

La baratte illustrée ci dessus est le populaire « modèle à batte ». La batte (tige munie d’une pièce en forme de x à son extrémité) est déplacée dans un mouvement vertical de va et vient pour transformer la crème en beurre. Celle qu’on voit sur la photo est faite de bois. Le baril est en céramique recouverte de glaçure d’un gris rosé.

On utilisait autrefois des moules pour façonner le beurre et des étampes pour le marquer. Dans de nombreux cas, ces instruments faisaient partie du même appareil. Ce sont les colons européens qui ont introduit les moules et les étampes à beurre en Amérique du Nord, en même temps que les outils et techniques de leur pays natal. Les moules étaient particulièrement utiles pour commercialiser le beurre, étant donné qu’ils permettaient de former une quantité de beurre d’un poids précis. Les étampes permettaient d’identifier le fabricant du beurre ainsi que de décorer le beurre au moyen de symboles et de dessins représentant des régions données.

À l’origine, les moules et les étampes étaient sculptés à la main dans du bois, souvent par l’agriculteur qui fabriquait le beurre. Ils ont fini par être produits dans des usines, qui pouvaient les fabriquer rapidement et en grandes quantités. Populaires du milieu des années 1700 jusqu’au début des années 1900, ils ont cessé d’être utilisés lorsque les laiteries se sont mises à produire du beurre à grande échelle.

Vous trouverez de nombreux artefacts ayant trait aux moules et étampes à beurre dans la collection d’Ingenium, ci-dessous.

Précisions sur l’artéfact

Moule à beurre, vers 1890

Fabricant : Inconnu

No d’artéfact : 1987.0387.001

On utilisait des moules pour donner une forme rectangulaire aux blocs de beurre et pour les marquer. De fabrication canadienne, le moule illustré ci dessus est fait d’érable et d’éléments métalliques. L’étampe porte les lettres SRL (sans doute les initiales du fabricant de beurre), situées entre deux étoiles et entourées de lignes verticales et horizontales.