Chapitre 2 – la sécurité physico-chimique dans l’alimentation Tp 3 -Dosage de l’acide lactique présent dans le lait
Objectif : Mettre en œuvre un protocole expérimental pour déterminer la fraîcheur d’un lait conformément aux normes de santé publique.
En tant qu’inspecteur Hygiène et Sécurité, vous avez prélevé du lait dans le réfrigérateur d’un restaurant. Les clients du restaurant peuvent-ils consommer sans risque ce lait ?
Le titrage de l’acide lactique dans le lait a pour but de déterminer son degré de fraîcheur.
1. Lire les documents 1 et 2
2. Compléter le schéma du document 3.
3. Préparer le dispositif expérimental à l’aide du document 4.
4. Réaliser un premier dosage rapide :
L’acide lactique est complètement dosé par la solution de soude lorsque le pH de la solution augmente brusquement, c’est-à-dire lorsque l’indicateur coloré vire au rose.
Verser doucement mL par mL la solution titrante de soude dans l’erlenmeyer.
Au virage de l’indicateur coloré, et seulement lorsque la coloration rose persiste après agitation, relever la valeur V1 du volume de soude versé.
Document 1
Le degré Dornic
Pierre Dornic (buste ci-dessus), ingénieur agronome du XIXème siècle, a effectué de nombreuses recherches sur le lait et ses constituants. Dans l’industrie laitière, l’acidité d’un lait n’est pas exprimée par son mais par son degré Dornic: un degré Dornic (° ) correspond à une concentration de 0,1 d’acide lactique par litre de lait.
Document 2
Degré Dornic et fraîcheur du lait
Le pH du lait dépend de son état de fraîcheur. Il est d’environ 6,7 pour un lait frais puis il diminue au cours du temps. L’acidité naturelle du lait est due à la présence de nombreuses espèces comme la caséine et des acides organiques, notamment l’acide lactique. La concentration d’acide lactique augmente au cours du temps. En effet, les bactéries qui prolifèrent transforment le lactose, un sucre présent dans le lait, en acide lactique de formule CH3-CHOH-COOH. Si la quantité d’acide lactique présente est trop grande alors le lait n’est plus frais et ne doit plus être consommé.
Pour éviter les troubles digestifs, le lait que nous consommons doit être frais.
Lorsque l’acidité augmente, la caséine (protéine) coagule : on dit que « le lait tourne ». L’acidité croît avec le temps, c’est donc un bon critère d’évaluation de la fraîcheur. La fraîcheur d’un lait est caractérisée par son degré Dornic.
Document 3
Dispositif expérimental
Document 4
Préparation du dispositif expérimental : - Prélever un volume Va = 20 mL de lait de
concentration molaire Ca inconnue en acide lactique à l’aide d’une pipette jaugée (rincée avec le lait ) et les mettre dans un
erlenmeyer de 250 mL.
- Ajouter 150 mL d’eau distillée et quelques gouttes de phénolphtaléine.
La phénolphtaléine est un indicateur coloré incolore en milieu acide et fuschia lorsque le pH est supérieur à 10.
- Préparation de la burette : (à compléter avant tout dosage)
Introduire la solution titrante de soude (Na+ + OH-) de concentration Cb = 0,05 mol.L-1 (rincer au préalable la burette avec de l’eau distillée puis avec un peu de solution de soude).
- Mettre l’agitateur magnétique en marche.
Chapitre 2 – la sécurité physico-chimique dans l’alimentation Tp 3 -Dosage de l’acide lactique présent dans le lait
5. Réaliser un deuxième dosage précis :
Recommencer le dosage en versant rapidement (mais en agitant toujours) la solution titrante de soude jusqu’à V1 – 1 mL, puis lentement, goutte à goutte, jusqu’au changement de couleur persistant.
Noter la valeur précise Vbe du volume de soude versé à l’équivalence.
6. Citer les espèces introduites dans le milieu réactionnel lors du dosage, et en déduire l’équation de la réaction acido-basique de dosage. (Données: couples CH3CHOH-COOH/CH3CHOH-COO- et H2O/OH-)
7. Lorsque 2 réactifs ont réagi en proportions stœchiométriques, on dit qu’on a atteint l’équivalence. Le nombre de mole d’ions OH- versé est alors égal au nombre de mole d’acide lactique contenu dans Va = 20 mL de lait.
7.1. Ecrire la relation entre le nombre de mole d’acide lactique na et le nombre de mole d’ions OH- nb. 7.2. Exprimer na en fonction de Ca et Va.
7.3. Exprimer nb en fonction de Cb et Vbe.
7.4. Déduire des 3 relations précédentes, la relation l’expression littérale de Ca en fonction de Cb, Vbe et Va.
7.5. Calculer la concentration Ca d’acide lactique du lait.
8. Détermination du degré de fraîcheur du lait :
8.1. Combien de mole d’acide lactique nacide lactique 1L de lait contient-il ?
8.2. Calculer la masse d’acide lactique contenu dans 1 L de lait. (Donnée : Macide lactique= 90 g.mol-1).
8.3. En déduire le degré Dornic du lait. Le lait étudié est-il frais ?
