TP Biochimie - TP huile d\'olive PDF

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Summary

TP huile d'olive...

Description

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TP BIOCHIMIE STRUCTURALE

I-

Introduction

L’huile d’olive est composée à environ 99% de TriacylGlycérols, et de 1% de composés divers tel que du squalène, des alcools, des stérols, des phénols et des vitamines. L’acide oléique représente l’acide gras le plus abondant dans l’huile d’olive (jusqu’à 83%). La qualité de l’huile d’olive se caractérise par plusieurs facteurs dont l’un d’entre eux est l’indice d’acide. En effet, l’indice d’acide de l’huile d’olive représente la proportion d’acides gras libres, qui apparaissent lorsque les triglycérides de l’huile d’olive sont dégradés. La libération des acides gras libres est l’un des signes de la détérioration de la qualité de l’huile que l’on considère comme un défaut organoleptique.

Objectif : Il s’agit de déterminer l’indice d’acide et de saponification d’une huile d’olive donnée. A partir des résultats obtenus, on pourra en déduire le pourcentage d'altération de l’huile, de savoir si l’huile et propre à la consommation ou pas, ainsi que de calculer la quantité maximale de KOH à rajouter pour en faire du savon.

II-

Présentation des résultats de mesures

Mesure de l’indice d’acide de l’huile d’olive :

Les résultats du dosage de l'indice d'acide d'une huile d'olive ont été obtenus en dosant l'excès de KOH contenu dans la solution suivante contenant : ● 10 ml de KOH 0,025M ● 10 ml d'une solution d'huile à 40g/L dans un mélange isobutanol/éthanol (50/50 v/v). ● Quelques gouttes de bleu de bromothymol Le dosage a été réalisé par une solution d’acide chlorhydrique de concentration 0,025M.

Mesure de l’indice de saponification de cette même huile d’olive :

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Les résultats du dosage de l’indice de saponification d’une huile d’olive ont été obtenus obtenus par dosage de KOH restant contenu dans la solution suivante contenant : ● 25 ml de KOH 1M ● 5g d’huile Le dosage a été réalisé par une solution d’acide chlorhydrique de concentration 0,5M

III- Exploitation des résultats & réponses aux questions Partie Indice d’acide de l’huile d’olive : ➔ Pourquoi l’huile est-elle dissoute dans un mélange éthanol/isobutanol 50/50 (v/v) avant de la mélanger avec de la potasse alcoolique? L’huile et l’eau sont agents chimiques qui ne sont pas miscibles de base. Ainsi, la solution éthanol-isobutanol nous permettra de mélanger les acides gras contenus dans l’huile avec de l’eau. L’huile n’étant pas soluble dans les solutions aqueuses, le mélange éthanol-isobutanol permet de mélanger correctement KOH et les acides gras contenus dans l’huile. Il assure un meilleur contact entre les réactifs;il dissout à la fois l'acide gras et la potasse ➔ Pourquoi l’indice d’acide est-il obligatoirement déterminé "à froid" donc sans chauffage ? Une augmentation de la température tel que dans des conditions de chauffage vont hydrolyser les TriacylGlycérols présent dans l’huile et ainsi favoriser la formation d’acides gras libre qui ne seront autrement pas présent dans des conditions sans chauffage. L’indice d’acide doit obligatoirement se faire sans chauffage, sinon il y aura saponification des esters (ce qui consommerait de la potasse et donnerait donc un résultat faux). Dans ces conditions les liaisons esters ne sont pas hydrolysé par la potasse. Chauffer l’huile serait comme forcer l’huile à s’hydrolyser et de perdre en qualité. Notre but est juste de mesurer l’indice d’acide et non l’augmenter.

➔ Indiquez s’il est normal de trouver un volume VTHCl = 20,1 mL d’HCl (0,025M) lors du dosage de la solution témoin. Justifiez votre réponse.

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Pour un volume de 10mL, soit de 0,01L, la concentration de la solution KOH alcoolique est de 0,05M, ce qui équivaut à 0,05 Moles/Litre Donc, la quantité de matière de KOH est de n = V x C = 0,01 x 0,05 = 0,0005 Moles. On sait qu'à l'équivalence, nKOH=nHCl. Par conséquent, pour neutraliser cette solution, il nous faut rajouter 0,0005 Moles de HCl. Étant donné que la concentration de la solution HCl est de 0,025M, on fait V = n/C : 0,0005/0,025 = 0,02L. Donc il faut rajouter 0,02L (soit 20mL) de solution HCl à la solution contenant KOH afin d’obtenir l’équivalence. Ainsi, il est bien normal de trouver un volume VTHCl = 20,1 mL d’HCl (0,025M). ➔

Pourquoi utilise-t-on une solution diluée de potasse (0,05M) et pas une solution plus concentrée (0,5M)?

Si la solution était plus concentré il nous faudrait 10 fois plus de HCl pour doser, et donc on perdrait en efficacité; l’équivalence serait plus longue à atteindre et pourrait ne pas se trouver dans la zone de virage du bleu de bromothymol. ➔ Pourquoi utilise-t-on une solution d’HCl 0,025 M pour doser le KOH en excès et pas une solution plus concentrée (HCl 0,25M par exemple) ? On utilise une petite concentration de HCl pour être plus précis à l’équivalence. En effet, plus la concentration est élevée, plus nous obtiendrons l’équivalence rapidement. De ce fait, nous risquons de trop verser de la solution et ainsi de ne pas être précis dans la détermination du volume à l’équivalence. ➔ Pourquoi peut-on utiliser le Bleu de bromothymol comme indicateur coloré pour le dosage? On sait que KOH est une base forte. Lorsqu’on ajoute le KOH dans le corps gras dilué dans le solvant, le pH devient basique. L’ajout de HCl va rendre le pH neutre puisque une fraction des fonctions acides se détachent du corps gras. Le pH de la solution sera donc d’environ 7. Ainsi il faudra donc choisir un indicateur coloré dont la zone de virage encadre le pH à l’équivalence qui se situe vers 7. La zone de virage du bleu de bromothymol est entre pH 6 et pH 7,6. Donc il convient bien à notre manipulation. ➔ Comment est appelé ce type de dosage où l’on titre une espèce initialement introduite en excès (ici KOH) et qui réagit avec la molécule que l’on cherche à doser (Acide Gras libre)? Il s’agit d’un dosage en retour ou titrage indirect. Le corps gras (huile d’olive) réagit avec un excès connu d'hydroxyde de potassium alcoolique. L'excès de KOH est alors dosé par une solution d'acide chlorhydrique.

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➔ Calculez l’indice d’acide de l’huile d’olive en démontrant la formule que vous utilisez. Indiquez votre résultat ± son écart-type. Quel est l’intervalle de confiance pour cette mesure ? Calculez l’indice d’acide IA exprimé en mg de KOH/g d’huile. Calcul de l’IA :

Avec : ● ● ● ● ● ●

Ia : indice d'acide ; VT : volume de solution d'acide chlorhydrique utilisé pour le témoin, en mL ; VE : volume de solution d'acide chlorhydrique utilisé pour l'échantillon, en mL ; cHCl : concentration de la solution titrée d'acide chlorhydrique, en mol/l ; 56,1 : (g/mol) masse molaire de KOH ; m : masse de corps gras analysée, en g.

Dans la solution essai on retrouve : KOH totale = KOH combiné + KOH non combiné ⇔ KOH combiné = KOH totale - KOH non combiné Lors du dosage, une mole de HCl réagit avec une mole de KOH non combiné. Si on soustrait la quantité de HCl qui a réagit avec le KOH chez le témoin par la quantité de HCl qui a pu réagir avec le KOH de la solution essaie (KOH non combiné) alors on obtient une quantité de HCl qui est égale à la quantité de KOH combiné avec les acides gras libres dans la solution essaie. D’où KOH combiné = HCl témoin - HCl essaie, ce qui nous permet d'écrire (VT - VE). On va ensuite multiplier (VT - VE) par CHCl qui nous permet de passer du volume de la solution à une quantité de matière (nombre de moles). On finit par multiplier le tout par 56,1 car cela correspond à la masse molaire de KOH.

AN : ((20,1 - 18,5) x 0,025 x 56,1) / 0,4 = 5,61mg de potasse pour 1g d’huile.

Partie Indice de saponification

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➔ Rappelez l’objectif de cette partie L’indice de saponification d’un corps gras est la quantité de KOH, exprimée en mg, nécessaire pour neutraliser les acides gras libres et pour saponifier les acides gras combinés présents dans 1g de ce corps gras. Il permet de classer les huiles en fonction de la longueur de la chaîne d’acide gras qui les composent. L’indice de saponification est un critère de qualité d’une huile d’olive et on le détermine pour savoir si l’huile est consommable ou non. Cet indice est déterminé après un chauffage du lipide en présence de KOH. ➔ Indiquez s’il est normal de trouver un volume VTHCl = 50,1 mL d’HCl (0,5M) pour le dosage de la solution témoin. Justifiez votre réponse.

Il est parfaitement normal de trouver ce résultat car: C1 x V1 = C2 x V2 ⇔ CKOH x VKOH = CHCL x VHCL VHCL = (CKOH x VKOH) / CHCL ⇔ VHCL = (1M x 25 ml ) / 0,5 = 50 ml

➔ Calculez l’indice de saponification de l’huile d’olive en démontrant la formule que vous utilisez. nAG :nombre de mole d’acide gras ayant réagi avec KOH, Donc nAG = nKOH nécessaire pour 5g d’huile introduit au départ. Comme M= m/n → m= M x n ainsi mKOH = MKOH x nKOH = MKOH x nAG Or nous avons introduit 5g d’huile au départ et nous voulons 1g d’huile Is = (MKOH x nAG) / mhuile Is= (MKOH x (CKOH x VKOH - CHCL x VHCL)) / mhuile Is= (56,1056 x (1 x 25 - 0,5 x 16,1)) / 5 Is= 190,19 mg de KOH nécessaire pour 1g de cette huile ➔

L’indice de saponification que vous trouvez est-il en adéquation avec les données bibliographiques?

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D'après ces données bibliographiques, l’indice de saponification que nous avons trouvés (190,19) est effectivement correcte.

➔ A partir de l’indice d’acide et de l’indice de saponification que vous avez trouvés calculez le pourcentage d’altération de l’huile d’olive et en déduire si cette huile peut être consommée.

Pourcentage d'altération= (Indice d’acide / Indice de saponification) x 100 (5,61 / 190,16) x 100 = 2,95%

➔ A partir de l’indice de saponification (donc de la masse molaire des TG contenus dans l’huile d’olive) que vous avez trouvé, calculez la masse maximale de KOH à rajouter à 300g d’huile d’olive pour faire du savon (au-delà de cette masse de KOH, il resterait du KOH en excès)

Pour 1g ‘huile on a 190,16 mg de KOH soit 0,19016 g alors pour 300 g d’huile on a: (0,19016 x 300) / 1 = 57 g Il faut donc avoir au maximum 57 g de KOH pour saponifier 300 g d’huile d’olive, au delà on aura du KOH en excès.

IV- Conclusion D'après les normes de consommation d’huile d’olive, elle doit avoir un pourcentage d’altération inférieur à 3%. Or, le pourcentage d'altération de notre huile est inférieur à 3%. Donc l’huile d’olive en question est bien consommable mais il faudra s’assurer de la consommer dans les meilleurs délais car elle est très proche de devenir non consommable.

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