Tp chémié 1ere année snv lmd: Dossage de lait

1-Généralités :
La composition chimique du lait de vache est la suivante :
 eau 87,2 % ;
 matières grasses (lipides) 3,8 % ;
 caséine (protéine) 2,8 % ;
 lactose (isomère du saccharose) 4,8 % ;
 matières minérales et vitamines 1,4 %.
Le
lait est un liquide biologique qui se dégrade rapidement. En
particulier, le lactose, (C12H22O11) qui est un glucide du lait qui peut
être transformé progressivement en acide
2-hydroxypropanoïque ou acide lactique : la réaction est catalysée par des enzymes produites par les bactéries dites lactiques.
L'augmentation
de l'acidité du lait est donc lié à un développement important de la
flore lactique (fermentation lactique) influencé par de mauvaises
conditions de conservation (mauvaises conditions d’hygiène lors de la
traite, lait insuffisamment refroidi après la traite, durée de
conservation du lait trop importante,…
La teneur en acide lactique (donc l’acidité totale) d’un lait est un bon critère de qualité du lait.
L'acidité doser du lait peut être exprimée de plusieurs manières :
 concentration en mole d’ion H+ ou ( H3O+) par litre de lait ;
 dans l’industrie laitière on emploie le plus souvent les degrés Dornic (°D).
*Définition : un degré Dornic correspond à l’acidité apportée par la présence de 0,1 g d’acide lactique dans un litre de lait.
Un lait frais a une acidité comprise entre 15 et 18 °D.

*Échelle des degrés Dornic


2-But :
Le
but de cette manipulation c’est la détermination expérimentale de
l’acidité du lait exprimée en degré Dornic par dosage à l’aide
d’hydroxyde de Sodium (Na+, OH-)
- l’utilisation de la verrerie courante de laboratoire (pipette jaugée, burette
Graduée, éprouvette graduée, erlenmeyer.)
- l’exécution d’un protocole expérimental
- la déduction par calcul la concentration molaire puis massique en acide lactique dans le lait.
3- Principe et mode opératoire :
Pour doser l’acide lactique (acide faible) dans le lait, composé
qui apporte les ions H+ on peut utiliser une base forte (Na+, OH-) qui
capte les ions H+ dont on connaît la concentration.
À
l'équivalence le nombre de moles de protons (H+) apportés par l’acide
lactique est égal au nombre de moles de protons captés par la base.

L’équivalence est en général détectée par le virage d'un indicateur
de pH ; substance dont la couleur change selon le pH du milieu
réactionnel.
Dosage :
- Matériels : erlenmeyer, pipette jaugée 10ml, éprouvette graduée, burette graduée, bécher.
-
Produits utilisés : Deux échantillons de laits pasteurisé, (lait du
jour et lait laisser un jour a la température ambiante, hydroxyde de
Sodium (Na+, OH-), indicateur coloré (Phénophtaléine) et pissette à
l’eau distillée.
On a rincé et rempli la burette par la solution de NaOH (la concentration connue).
On a ajusté le niveau du liquide à zéro. Le bas du ménisque doit affleurer le trait 0.
À
l'aide de la pipette de 10 ml, on a prélevé 10mL de lait et on les a
transféré dans l’erlenmeyer. Puis on a ajouté 50 ml d’eau distillée
al’aide de l’éprouvette au 10mL de lait précédemment mesurer.
Enfin
on a additionné 5 gouttes de phénolphtaléine (indicateur de fin de
réaction) et on a procédé au dosage, jusqu'à l’apparition d'une couleur
très légèrement rose persistante 30 s.
On a fait deux essais pour chaque échantillon



Burette contient du NaOH 0.1N

Support

Robinet


Erlenmeyer contient
10ml du lait+ 50 ml d’eau distillé +5 gouttes
De phénolphtaléine






Résultats :
Echantillon1 :
V1=1,1ml
Ve=1,1ml
V2=1,1ml
Échantillon 2 :
V1=2,5ml
Ve=2,55ml

V2 =2,6ml

Réponse aux questions :
1-
A. L’acide lactique a pour formule semi-développée
CH3-CHOH-COOH :
* Les fonctions reconnait dans cette formule sont :
L’acide
lactique a pour formule brute C3H6O3 donc il contient deux fonctions,
une hydroxyle et l'autre carboxyle qui sont liés au carbone fonctionnel
C*, donc il est chirale sa masse molaire est : M = 90 g.mol-1.






* Le nom de l’acide lactique dans la nomenclaofficielle c’est:
CH3-CHOH-COOH
Acide 2-hydroxy-propanoïque
B. La molécule d’acide lactique est-elle chirale ? justifie
La molécule d’acide lactique





2- L’acide lactique est un acide faible de pka=3,86
 Sa base faible conjuguée :
A
l’équivalence, les réactifs ont été complètement consommés, les espèces
présentes sont donc la base conjuguée de l’acide et de l’eau, la
solution est donc basique, pHéq > 7
 L’équation-bilan de la réaction du dosage :
L’équation de la réaction est la suivante:





Base faible conjuguée d’acide lactique
3-l’utilisation de phénolphtaléine :
Lors
du dosage, On choisit la phénolphtaléine car c’est le seul indicateur
coloré dont la zone de virage contenant la valeur de pHéq.
Acide faible + base forte : le pHéq est basique. Indicateur la phénophtaléine.



4- la concentration molaire en acide lactique de chacun des échantillons de lait dosé :
On Calcule la concentration Ca de l’acide lactique en utilisant la formule :
Ca x Va = Cb x VNaOH
Va
: Volume de la prise d’essai de la solution du lait égale 60ml (10ml de
l’échantillon de lait à étudier+50ml d’eau distillée).
Ca : Concentration molaire en acide lactique de la solution du lait = ?
Cb : Concentration en ions OH- de la solution d’hydroxyde de Sodium de 0,1N (1,00.10-1 mol.L-1) utilisée.
VNaH le volume verser dans les deux échantillons pour atteindre le point d’équivalence.
Les volumes VNaOH obtenus des deux échantillons sont mentionnés dans le tableau suivant :

Valeurs expérimentales
Type de lait V NaOH versé [ml]
Pasteurisé (du jour) échantillons 01 1,1
Pasteurisé (d’un jour) échantillons 02 02,55

A l’équivalence nacide lactique=n NaOH versé
-Échantillon 01
Ca = (Cb x VNaOH) / Va
Ca
= (0,1 x 1,1) / 60 = 0,001Mol/L, on multiplies la concentration obtenus
par le facteur de dilution 6 et on obtiens : 0.001 x 6 = 0,006Mol/L
Dans la solution dosée la concentration est de Ca = 0,006 mol/L
-Échantillon 02
Ca = (Cb x VNaOH) / Va
Ca = (0,1 x 2,55) / 60 = 0,004 Mol/L ,on multiplies la concentration obtenus par le facteur de dilution 6 et on obtiens :
0.004 x 6 = 0,024 Mol/L
Dans la solution dosée la concentration est de Ca = 0,024 mol/L
5-La concentration massique (ρ) et le degré Dornic ( D°)
ρ= Ca x M
M : La masse molaire de l’acide lactique : 90 g/Mol.
Nous avons un degré Dornic correspond à 0,1g d’acide lactique par litre de lait.
ρ de l’acide lactique correspond à x degré Dornic
-Échantillon 01
ρ1=0,006 x 90
ρ1=0,54 g/L
0,1 g/l 1 D°
ρ1 x1

x1=(0,54 x 1) /0,1

x1=5,4D°
-Échantillon 02
ρ2=0,024 x 90
ρ2=2,16 g/L
0,1 g/l 1 D°
ρ2 x1

x2=(2,16 x 1) /0,1
x2=21,6 D°



6- Comparaison des résultats :
Les résultats obtenus sont montrés dans le tableau suivant :

Echantillon 01 Echantillon 02
Concentration mol/L 0,006 0,024
ρ en g/l 0,54 2,16
Acidité en D° 5,4 21,6

D’après
le tableau on remarque que l’acidité du lait de l’échantillon 02
(laisser un jour à la température ambiante) en D° est importante par
rapport à l’échantillon 01 (lait du jour).
 Commentaires et discussions
Dans
ce TP la méthode de dosage volumétrique, nous a permis de déterminer
l’acidité d’un lait en degré Dornic qui correspond a la quantité en
gramme par litre du lait.
Les résultats obtenus des deux échantillons ont été précédemment mentionnés dans un tableau.
Pour l’échantillon 01, l’acidité calculée est 5,4D° donc le lait est
frais si on revient à l’échelle des degrés Dornic (Page1).
On ce
qui concerne l’échantillon 02, l’acidité calculée est 21,6D° donc le
lait n’est pas frais (aigre), on dit que le lait « tourne ».
D’après
les résultats on peut déduire que l’acidité d’un lait est
proportionnelle à la quantité d’acide lactique qu’il renferme et au
temps s’il est laissé à la température ambiante (fermentation lactique
par les bactéries).
Le degré d’acidité d’un lait est un indicateur de sa fraîcheur très utilisé à l’industrie agroalimentaire laitier