Que faire Avec du lait périmé?

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1 Que faire Avec du lait périmé? Le lait est un liquide blanc mat, légèrement visqueux, dont la composition et les caractéristiques physico-chimiques varient sensiblement selon les espèces animales et selon les races. Ses caractéristiques varient également au cours de la période de lactation, ainsi qu au cours de la traite. I Composition Le lait est un mélange de différents constituants que nous nous proposons lors de ce TP de séparer et d identifier au moyen de tests caractéristiques Le lait de vache a une densité moyenne égale à 1,032 ; c'est-à-dire qu un volume de 1,0 L de lait a une masse de 1,032 g. Le lait de vache recèle une grande richesse de constitution. En moyenne, 1,0 L de lait cru contient près de 900 g d'eau et 130 g d'extrait sec, en proportion variable : 35 à 45 g de matière grasse 47 à 52 g de lactose 33 à 36 g de matières azotées, soit 27 g de caséine 2 à 6 g de protéines de lactosérum (albumines et globulines) 9 g d'éléments minéraux : 1,3 g de calcium, 1 g de phosphore, 1,6 g de potassium, 1,1 g de chlore, 0,5 g de sodium, 0,14 g de magnésium. Q1 : En vous aidant des informations précédentes, établir une liste en coloriant par couleur les étiquettes qui vont ensemble (constituant principal, masse par litre de lait entier, catégorie et définition) Nom savant des corps gras, graisses, ou matières grasses calcium 2 g Lipides Oligo-éléments et vitamines Molécules indispensables au bon fonctionnement de l'organisme humain, mais que celui-ci, n'étant pas capable de les synthétiser en quantité suffisante, doit puiser dans l'alimentation. Les vitamines A et D (celles des produits laitiers) sont liposolubles, c est-à-dire qu elles sont solubles dans les solvants organiques, les graisses. Elles sont absorbées en même temps que les lipides des repas par l'intestin grêle. Les vitamines B et C sont hydrosolubles (solubles dans l'eau) et sont aussi présentes dans les produits laitiers, particulièrement dans ceux qui sont fermentés. Glucides caséine 50 g Communément appelé sucre du lait, ce glucide est composé de deux sucres simples : le glucose et le galactose. Ce sont les principales protéines du lait. Elles lui donnent sa couleur blanche et sont importantes pour la transformation du lait en produits laitiers (yaourt, fromage).. eau 33 g Molécules géantes construites à partir de vingt acides aminés de base qui se lient entre eux comme les maillons d une chaîne. Une protéine peut compter plusieurs centaines d'acides aminés. Selon leur nombre et leur ordre d enchaînement, les caractéristiques et fonctions des protéines sont différentes. Certaines servent de matériaux de construction pour les tissus et liquides biologiques (ex : muscles, cartilages, blanc d œuf, lait, etc.). D autres sont les composants essentiels de substances biologiques actives comme les enzymes, les anticorps, certaines hormones, etc. 36 g 9 g lactose protéines

2 Q2 : Trouver la masse manquante et compléter le tableau ci-dessous : Masse en g Catégories Constituant principal eau glucide lipide protéine Sels minéraux vitamines Sur le plan physique, le lait est à la fois une solution (lactose, sels minéraux), une suspension (protides) et une émulsion (matières grasses). Q3 : Rechercher la signification des termes : solution, suspension et émulsion. Le ph du lait est légèrement acide (ph compris entre 6,4 et 6,8 pour le lait de vache). L'acidité du lait augmente avec le temps. En effet, le lactose est dégradé en acide lactique et la mesure de la teneur en acide lactique est un indicateur du degré de fraîcheur du lait. En dessous de ph = 4,5, le lait caille. Q4 : Imaginer un protocole afin de mesurer le ph du lait et le représenter ci-dessous à l aide d un schéma annoté Une fois le protocole validé par le professeur, réaliser la mesure du ph du lait : II Séparation des différents constituants a- Lait caillé Schéma légendé Afin de séparer les constituants du lait, on se propose de le faire cailler.

3 Q5 : Imaginer un protocole pour faire cailler 100 ml de lait entier à disposition. Une fois le protocole validé par le professeur, réaliser le caillé du lait. Q6 : Réaliser un schéma annoté de la manipulation + observations b- Séparation de deux phases Q7 : Que peut-on proposer pour séparer une phase solide d une phase liquide?... Q8 : Faites un schéma légendé de la manipulation Schéma légendé Q9 : Qu observez-vous? Proposez des améliorations. Q10 : Parmi les constituants nommés précédemment, dire lorsque cela est possible s ils sont dans la phase solide (encore appelé Schéma résidu légendé ou gâteau) ou la phase liquide (filtrat). Q11 : Afin d avoir une filtration plus rapide et efficace, on utilise ici le montage de filtration sous vide couplé à une trompe à eau. Après avoir observé le professeur, légender le schéma ci-dessous.

4 Q12 : Proposer encore une amélioration si besoin est :... Q13 : Après filtration, laver le résidu avec 10 ml d eau distillée glacée et le récupérer dans un verre de montre (en raclant délicatement le papier filtre). Récupérer également le filtrat dans un bécher. III Analyse des différents constituants a- Analyse du résidu La caséine est la protéine la plus abondante du lait (environ 80 %, soit environ 30 g.l -1 ). C'est une protéine complexe composée de différents acides aminés. On utilise la caséine comme protéine alimentaire dans l industrie des fromages fondus. Les caséinates (obtenus en milieu basique) servent d émulsifiants dans des plats cuisinés, des sauces, des soupes déshydratées, des crèmes glacées mais aussi dans les colles et les peintures. On veut réaliser un test caractéristique de la présence des protéines. Ce test a déjà été mentionné dans le cours de biologie. Il s agit du réactif de Biuret qui vire au violet au contact de protéines. Il consiste à ajouter à la solution protéinée : 10 gouttes de soude puis 5 gouttes de sulfate de cuivre, agiter le tout et laisser reposer quelques minutes. Réaliser une solution de résidu en en dissolvant qques grammes (une bonne spatule) dans 2 cm d eau distillée dans un tube à essais noté (1). Dans un tube (2), verser 2 cm d eau distillée. On parle de tube témoin. Réaliser le test sur les tubes (1) et (2). Noter les observations. Q14 : Faites un schéma légendé de la manipulation

5 Q15 : Quel constituant principal contenu dans le lait vient-on de mettre en évidence?. Q16 : Pourquoi cette protéine est elle importante pour l industrie laitière?... Q17 : Quel est le rôle du tube témoin?.... b- Analyse du filtrat On désire à présent identifier la présence de certains sels minéraux. Verser respectivement 2 ml du filtrat, 2 ml d eau distillée et 2 ml d une solution de chlorure de sodium (Na + + Cl - ) dans trois tubes à essai. Ajouter quelques gouttes d une solution de nitrate d argent dans chaque tube. Q18 : Noter les observations et schématiser la manipulation Q19 : Quel est l anion (ion négativement chargé) ainsi mis en évidence dans le filtrat?... Verser respectivement 2 ml du filtrat, 2 ml d eau distillée et 2 ml d une solution de chlorure de calcium (Ca Cl - ) dans trois tubes à essai. Ajouter quelques gouttes d une solution d oxalate de sodium dans chaque tube. Schéma légendé Q20 : Noter les observations et schématiser la manipulation Q21 : Quel est le cation (ion positivement chargé) ainsi mis en évidence dans le filtrat?...

6 IV La galalithe : un polymère naturel La galalithe, aussi appelée pierre de lait, a été inventée par les allemands Spitteler et Krische en Ils déposent ainsi un brevet et s approprient le terme, qui vient du latin «gala» (lait) et «lithos» (pierre). Le chimiste français Jean-Jacques Trillat contribua indirectement au développement de la galalithe en industrialisant la synthèse du formol (1885). Il s agit en fait de caséine extraite du lait par action du formol ou d un acide, à laquelle on ajoute divers colorants et donnant un (bio)plastique dur après chauffage. La galalithe est dure et soyeuse et se travaille manuellement. Elle ne se moule pas et se présente souvent en plaques de différentes épaisseurs, en bâtons ou en tubes. Elle requiert un travail de polissage mécanique ou manuel pour arriver à un aspect brillant. De plus, il s agit d un polymère biodégradable, antistatique et antiallergique qui fut beaucoup utilisée dans les années 1920/1930 pour réaliser des boutons, bijoux, stylos, pions, matériel électrique Bouton de vareuse de la Royal Australian Air Force (RAAF) en galalithe blanche Stylo à encre en galalithe blanche Peigne pyrogravé en galalithe du début du XXème siècle Le résidu précédent contient bien la galalithe mais il reste à la débarrasser des graisses du lait en utilisant un solvant : l acétone. Dans un bécher, introduire le résidu avec 40 ml d acétone, éventuellement qques gouttes de colorant et agiter le mélange en écrasant pour mettre en suspension. Filtrer à nouveau sous vide (après avoir nettoyé le dispositif) et rincer avec 10 ml d acétone. Récupérer le solide dans un papier filtre afin de l essorer. Mesurer sa masse : m = g. Placer le solide compacté et éventuellement moulé sur le verre de montre à l étuve (100 C) pendant 20 minutes. Mesurer enfin la masse sèche : m sèche = g. Le morceau de pierre de lait est alors prêt à être travailler (gravé, poli, poncé, vernis ). Q22 : Quelle est la quantité de caséine pour 1 L de lait? Ce résultat est-il cohérent avec les données du I-?

7 V PréParation d une colle à la caséine Durant la première guerre mondiale, les avions allemands étaient assemblés avec de la colle à la caséine. De même, certains constructeurs d'avion en bois de la seconde guerre mondiale ont continué à utiliser de la colle à la caséine alors que d'autres utilisaient des colles phénoliques qui avaient été développées spécialement pour eux. Pourquoi par exemple la société De Havilland utilisaitelle pendant la seconde guerre mondiale un collage à la caséine dans ses usines Canadiennes alors qu'en Grande Bretagne le même avion était fabriqué avec une colle phénolique? La réponse nous est parvenue il y a peu de temps : le lait était alors une denrée trop précieuse en Grande Bretagne pour en tirer la caséine. Ceci montre cependant qu'il est possible de réaliser une colle naturelle capable de rivaliser avec les produits issus de la synthèse pétrolière. Q23 : Quels sont les paramètres importants à tester pour qu une colle puisse être utilisé dans l aéronautique? Dans un pot en verre, à l aide d un agitateur en verre, mélanger soigneusement environ 1,5 g de caséine réduite en poudre fine (utiliser le résidu du II.-), 0,4 g d hydroxyde de calcium et 0,2 g de carbonate de sodium. Ajouter goutte à goutte 2 ml d eau distillée et agiter jusqu à obtention d une pâte homogène. Noter l aspect de la colle obtenue. Q24 : Coller deux morceaux de carton et laisser sécher. Que constate-t-on? Votre collage :

8 VI PréParation d une peinture à la caséine La préparation d une peinture à la caséine est similaire mais les proportions varient et il faut ajouter des pigments. Faites une recherche et préparez une peinture la caséine. Q25 : Noter votre protocole :... Q26 : Se conserve-t-elle bien? Q27 : Que faudrait-il y ajouter?.. Votre œuvre : Qualité du travail écrit A B C Qualité des manipulations A B C Motivation A B C Autonomie A B C

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