T.P Etude d’un colorant alimentaire 04 But : - 1. Choisir et utiliser la verrerie adaptée pour préparer une solution par dissolution ou par dilution. Déterminer la valeur d’une concentration à l’aide d’une gamme d’étalonnage. Mise en situation 1.1. Etiquette d’une boisson énergisante On donne les indications portées sur l’étiquette de la boisson : Ingrédients : eau ; glucose ; fructose ; acidifiant : acide citrique ; chlorure de sodium ; correcteurs d’acidité : citrate de potassium, chlorure de magnésium, chlorure de calcium, phosphate de potassium ; stabilisants : gomme arabique, esters glycériques de résine de bois ; édulcorants : sucralose, acésulfame-K ; arômes ; colorant : bleu brillant. Quel est le colorant présent dans cette solution ? Quelle est sa couleur ? ……………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………….……………….. ……………………………………………………………………………………………………………………………… Ce colorant est autorisé à une concentration maximale de 100 mg/L pour les boissons non alcoolisées. Il est notamment utilisé dans les confiseries "langue bleue" : c'est lui qui colore la langue du consommateur en bleu vif. De plus la dose journalière admissible (D.J.A) est de 6 mg par kilogramme de masse corporelle. Quelle sera la masse maximale de colorant alimentaire assimilable en une journée ? ……………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………….……………….. ……………………………………………………………………………………………………………………………… 1.2. Préparation de la solution mère ▪ On désire préparer un volume V = 100 mL d’une solution dont la concentration en masse de colorant est de (Cm)0 = 0,50 g.L-1. Quel est le matériel nécessaire à la préparation de cette solution ? ……………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………….……………….. ……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… Déterminer la masse de colorant à peser pour préparer V = 100 mL de solution mère. ……………………………………………………………………………………………………………………………… Le colorant alimentaire Page ……………………………………………………………………………………………………………………………… 1 ……………………………………………………………………………………………………………………………… Relire la fiche méthode concernant la préparation d’une solution par dissolution. Respecter les règles de sécurité. Réaliser la solution mère. 2. Le dosage par étalonnage du colorant contenu dans la boisson Le principe du dosage consiste à comparer la couleur de la solution réalisée précédemment avec des solutions de concentrations connues (étalons) en colorant. 2.1. Préparation de la gamme étalon A l’aide de la solution, S0, préparée précédemment de concentration en masse de colorant (Cm)0 = 0,50 g.L-1, on désire réaliser une échelle de teinte constituée de solution-filles notées S1 à S5. Relire la fiche méthode concernant la préparation d’une solution par dilution. Respecter les règles de sécurité. ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ Préparer la burette graduée avec la solution mère S0. (Voir fin du TP) Verser dans la fiole jaugée de 100 mL, 1mL de cette solution mère dans la fiole jaugée de 100 mL. Compléter ensuite jusqu’au trait de jauge avec de l’eau distillée. Verser un peu de cette solution fille dans un tube à essais. Refaire la même opération pour les autres solutions fille avec les volumes de solution mère indiqués dans le tableau. Solutions filles Volume de solution mère (mL) Volume de solution filles (mL) Concentration des solutions filles (g.L-1) S1 S2 S3 S4 S5 S1 S1 S1 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 0.0050 0.010 0.015 0.020 0.025 0.030 0.035 0.040 2.2. Exploitation Rappeler l’expression liant les concentrations et les volumes des solutions mère et fille. ……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… Calculer la concentration massique de la solution fille S1. Faire de même pour les autres solutions fille. ……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… On mesure à l’aide de l’éprouvette graduée V = 20 mL de la boisson énergisante. On verse le contenu de l’éprouvette dans un bécher. On mesure 20 mL d’eau distillée et les verser dans le bécher précédent. On homogénéise le contenu du bécher. Le colorant alimentaire Page ▪ ▪ ▪ ▪ 2 2.3. Dilution de la boisson énergisante Quel est le facteur de dilution ? ……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… ▪ Introduire un peu de cette solution diluée dans un tube à essais. Par comparaison trouver un encadrement de la concentration de la boisson énergétique. Attention de tenir compte du facteur de dilution précédent. ……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… L’encadrement trouvé permet-il de répondre sur le respect en matière de concentration maximale 100 mg / L ? ……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… La dose journalière admissible est de 6 mg par kilogramme de masse corporelle. Quel serait le volume de Powerade® faudrait-il boire pour dépasser cette quantité ? ……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… Page 3 ……………………………………………………………………………………………………………………………… Le colorant alimentaire Utilisation d’une burette graduée Après avoir vérifié que le robinet de la burette est en position fermée, on la remplit en dépassant la graduation supérieure (le zéro de la burette). Puis on ajuste le zéro en ouvrant le robinet. On effectue la lecture de volume au bas du ménisqueen maintenant l'œil face à la graduation pour éviter l'erreur de parallaxe. Le bas du ménisque doit coïncider avec la graduation. L'œil est face à la graduation pendant la lecture. Certaines burettes sont équipées d'une bande photophore, la lecture est alors plus précise. En effet, à l'interface air-liquide, la bande devient plus étroite et semble former une pointe. La lecture se fait au point de contact des deux pointes. On verse ensuite le volume désiré de solution titrante en procédant par petites fractions cela permet de fermer le robinet rapidement. Le volume versé est lu en suivant la même procédure que lors de l'ajustement du zéro. Une manipulation soigneuse du robinet permet de verser la solution goutte à goutte. Page 4 Si une bulle d'air est présente dans l'embout lors du remplissage, on doit l'en supprimer sous peine de fausser la mesure. Pour cela on actionne rapidement le robinet, les petits volumes de solution délivrés par à-coups s'accompagnent d'un déplacement de la bulle qui peut ainsi être éliminée. Le colorant alimentaire
