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2014 : Etat de fraîcheur d'un lait

Détails: Catégorie : Exercices du BAC

L’acide lactique, de formule $CH_{3} -CHOH - COOH$ est souvent désigné comme le principal responsable des crampes musculaires des sportifs lors de leurs sprints. On le retrouve dans le lait, le vin....
Dans le lait, les bactéries présentes provoquent, au cours du temps, la transformation d’une partie du lactose en acide lactique.
Dans le vin l’acide lactique se forme lors de la fermentation malolactique au cours de laquelle s’opère la
décarboxylation de l’acide malique $HOOC -CH_{2} -CHOH - COOH$ .

1.1. Ecrire l’équation-bilan de la réaction de formation d’acide lactique dans le vin. (0,5 pt)

1.2. La présence d’acide lactique dans un lait est un indice de l’état de fraîcheur de ce lait. Plus la
concentration d’acide lactique est élevée, moins le lait est frais. Par convention, dans l’industrie agro-
alimentaire, l’acidité d’un lait s’exprime en degré Dornic (° D) . Un lait bien conservé (lait frais) présente une acidité Dornic inférieure à 18° D, ce qui correspond à une concentration massique de $1,8 g.L^{-1}$ d’acide lactique dans le lait.

Un laborantin du service d’hygiène se propose de déterminer l’état de fraîcheur d’un lait retrouvé sur le
marché. Il dose 20,0 mL du lait, additionnés de 100 mL d’eau distillée, par une solution d’hydroxyde de
potassium $(K^{+} + HO^{-})$ de concentration molaire volumique $C_{b} = 0,10 mol.L^{-1}$ en présence de phénolphtaléine.
Le virage de l’indicateur est obtenu après addition d’un volume $V_{bE} = 8,4 mL$ de base.

1.2.1. Faire le schéma annoté du dispositif de dosage. (0,5 pt)

1.2.2. Ecrire l’équation-bilan de la réaction support de dosage du lait. Montrer, par un calcul, que cette
réaction est totale. (0,5 pt)

1.2.3. Définir l’équivalence acido-basique puis en déduire la concentration massique $C_{m}$ en acide
lactique du lait étudié. Conclure sur l’état de fraîcheur du lait dosé. (01,5 pt)

1.2.4. Etant donnée la transformation, au cours du temps, d’une partie du lactose en acide lactique, sur
quel facteur cinétique peut-on agir et comment afin d’avoir un lait frais? (0,25 pt)

1.2.5. En fait le lait étudié a un pH initial égal à 4,9. Dresser un diagramme de prédominance puis dire
quelle est la forme acide ou basique du couple acide lactique / ion lactate qui prédomine dans ce
lait. (0,75 pt)

Données : $M (C ) = 12,0 g.mol^{-1}; M(H) = 1,0 g .mol^{-1} ; M (O) = 16,0 g.mol^{-1}$ .

$pKa\textrm{(acide lactique/ion lactate)} = 3,9 ; Ka (H_{2}O / HO^{-} = 10^{-14}; Ka (H_{3}O^{+}/ H_{2}O) = 1$

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