Juste une impression gustative. Bac Métropole 09 / 2023. En poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez l’utilisation de Cookies vous proposant des publicités adaptées à vos centres d’intérêts. . . . . . . .. .. ...... ... Il existe plus de 7 000 variétés de pommes à la texture et au goût variés. Lors de leur dégustation, certaines semblent plus acides que d’autres, entraînant une sensation moins sucrée en bouche. L’objectif de cet exercice est de comparer la teneur en sucre et en acide de jus de plusieurs variétés de pommes, afin de voir s’il existe un lien entre ces deux teneurs et l’impression gustative que ces pommes laissent en bouche. 1. Étude de l’acidité d’un jus de pomme Granny Smith. Une pomme contient différents acides comme l’acide malique, l’acide tartrique et l’acide citrique. L’acide malique étant majoritairement présent, on émet l’hypothèse dans cette première partie qu’il est le seul acide présent dans le jus de pomme étudié. Valeurs des pKA à 25 °C des couples acide-base associés à l’acide malique : - H2A(aq) / HA–(aq) : pKA1 = 3,5 ; - HA–(aq) / A2–(aq) : pKA2 = 5,1. Q1. Représenter la formule topologique de la molécule d’acide malique, puis entourer les groupes caractéristiques et nommer les familles fonctionnelles correspondantes. On souhaite déterminer la concentration en masse d’acide malique dans le jus de pomme étudié. Pour cela on réalise un titrage, avec suivi pH-métrique, d’un volume VA = 20,0 mL de ce jus par une solution aqueuse d’hydroxyde de sodium de concentration CB = 1,0×10–1 mol·L–1. Q2. Schématiser et légender le montage permettant de réaliser ce titrage, en indiquant le nom et la position des espèces titrante et titrée. La courbe obtenue lors du titrage de l’acide malique dans le jus de pomme Granny Smith est donnée. Q3. Établir le diagramme de prédominance des différentes formes acide-base associées à l’acide malique. Q4. Déterminer graphiquement le pH de la solution à la fin du titrage. Identifier alors, parmi les deux équations proposées ci-dessous, la réaction support du titrage : (1) H2A(aq) + HO–(aq) → AH–(aq) + 2 H2O(ℓ) (2) H2A(aq) + 2 HO–(aq) → A2–(aq) + 2 H2O(ℓ) Q5. Montrer que la concentration en masse d’acide malique dans le jus de pomme étudié est de 6,4 g·L–1. A l'équivalence, quantité de matière d'hydroxyde de sodium : CB Véq = 0,10 x19 = 1,9 mmol. Quantité de matière d'acide malique : 0,5 x 1,9 = 0,95 mmol dans 20 mL. C = 0,95 /20 = 0,0475 mol / L. M(acide malique) = 134 g / mol. 0,0475 *134 ~6,4 g / L. ... .... 2. Dosage du glucose dans le jus de pomme Granny Smith. Une pomme contient différents sucres, notamment le glucose de formule brute C6H12O6. Dans cette partie, on souhaite doser le glucose présent dans le jus de pomme Granny Smith identique à celui de la partie 1. Données : - introduire 10,0 mL de jus de pomme dans une fiole jaugée de 50 mL, puis compléter avec de l'eau distillée jusqu'au trait de jauge. On obtient la solution nommée S0 ; - introduire, dans un bécher, 10,0 mL de solution S0, puis ajouter 20,0 mL d’une solution aqueuse de diiode, de concentration [I2] = 5,0×10–2 mol·L–1, et une solution aqueuse d’hydroxyde de sodium jusqu'à obtenir un volume V1 = 75,0 mL. Mettre sous agitation pendant 60 minutes. On appelle S1 la solution obtenue. - on modélise la transformation ayant lieu dans la solution S1, supposée totale, par la réaction d’équation : I2(aq) + 3 HO–(aq) + C6H12O6(aq) ⟶ C6H11O7 – (aq) + 2 H2O(ℓ) + 2 I–(aq) (1) - une solution aqueuse de diiode est de couleur jaune-brun et les autres espèces présentes sont incolores en solution aqueuse ; - masse molaire du glucose : M(C6H12O6) = 180,2 g·mol–1. Q6. Montrer que la quantité de matière de diiode n0(I2) initialement présente dans la solution S1 est proche de 1,0×10–3 mol. 20,0 x 5,0 10-2 = 1,0 mmol = 1,0 10-3 mol. Q7. Sachant que le glucose est le réactif limitant de la réaction ayant lieu dans la solution S1, montrer que la relation entre la quantité de matière finale de diiode nf(I2), la quantité de matière initiale de glucose n0(C6H12O6) et la quantité de matière initiale de diiode n0(I2), est : n0(C6H12O6) = n0(I2) − nf(I2). A l'équivalence : n0(C6H12O6)  = n(I2) ayant réagit selon (1) = n0(I2) − nf(I2). On veut déterminer la quantité de matière nf(I2) dans la solution S1 à l’aide d’un dosage spectrophotométrique selon le protocole décrit ci-dessous. - Diluer la solution S1 d’un facteur 10, on obtient la solution S2. - Préparer 6 solutions étalons de concentrations connues en diiode I2 et en mesurer l’absorbance à la longueur d’onde appropriée ; les mesures sont reportées sur le graphe suivant.. - Mesurer l’absorbance de la solution S2 à la même longueur d’onde. On mesure une valeur d’absorbance A = 0,619 pour la solution S2. Q8. Justifier la couleur de la solution aqueuse de diiode. Le maximum d'absorption de la solution aqueuse de diiode se situe vers 450 nm ( bleu violet). Cette solution possède la couleur complémentaire du beu violet, soit le jaune  orangé.. Q9. En utilisant et en complétant la figure, montrer que nf(I2) dans la solution S1 est de l’ordre de 7×10–4 mol. Tenir compte de la dilution au dixième : nf(I2) = 0,075 x 0,96 x10 =0,72 mmol / L ~ 7 10-4 mol / L. Q10. Déterminer alors la concentration en masse de glucose contenu dans le jus de pomme étudié. n0(C6H12O6) = n0(I2) − nf(I2) =1,0 10-3 -7 10-4  =3 10-4  mol dans 10,0 mL de S0soit 3 10-4 x5 =1,5 10-3 dans 10 ml de jus. 1,5 10-3  / 0,010 =0,15 mol / L 0,15 x M(C6H12O6) = 0,15 x180,2 ~27  g / L. 3. Perception en bouche d’un jus de pomme. En plus du glucose, le saccharose est un autre sucre présent dans le jus de pomme ; il contribue également à la perception du goût sucré. La teneur en saccharose est évaluée en degré Brix (°B) : un degré Brix équivaut à 1 g de saccharose dans 100 g de solution. Pour évaluer la perception en bouche d’un jus de pomme, un des critères utilisés par les industriels est le rapport R, sans dimension, entre sa teneur en saccharose évaluée en degré Brix et son titre massique d’acide malique, noté tm. Pour la majorité des consommateurs, on considère que l’équilibre entre les saveurs acides et sucrées est satisfaisant si ce rapport R est compris entre 30 et 40. Données :  R = °B / tm avec °B le degré Brix et tm le titre massique en acide malique exprimé en pourcentage. Q11. Déterminer, en pourcentage, le titre massique tm d’acide malique dans le jus de pomme Granny Smith sachant que la masse volumique de ce jus de pomme est de 1,04×103 g·L–1. Vérifier que le rapport R pour ce jus de pomme est inférieur à 25. 6,4 g / L d'acide malique. Masse de 1 L : 1,04 103 g ; tm = 6,4 x100 / (1,04 103)=6,15 ~0,62 %. °B = 12,0 pour cette variété de pomme. R = 12 / 0,62 ~19. Q12. Choisir en justifiant, parmi les trois représentations graphiques A, B et C ci-dessous de °B = f(Cm), celle(s) qui pourrai(en)t traduire l’affirmation indiquée en début d’exercice : « Lors de leur dégustation, certaines semblent plus acides que d’autres, entraînant une sensation moins sucrée en bouche. » Les résultats du tableau des analyses de différentes variétés de pomme sont reportés sur le graphe Q13. Entourer sur le graphe la mesure correspondant à la variété « Granny Smith ». Q14. Commenter ce graphique au regard de l’existence potentielle d’un lien entre les teneurs °B et Cm étudiées et l’impression gustative laissée en bouche. Si on élimine la Grany, les mesures montrent que plus les pommes sont acides, plus elles sont riches en sucre. La courbe de tendance indique une augmentation conjointe de l'acidité et de la teneur en sucres des différentes variétés de pommes. Mais il existe de nombreuses variétés de pommes ne répondant pas à cette règle.

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