Compte rendu TP Fermentation

IUT MONTPELLIER SETE

Compte rendu

TP développement durable [pic 1][pic 2][pic 3][pic 4]

La fermentation alcoolique

Sommaire :

Introduction                1

1. Méthodes        2

  1.1. Préparation du milieu de fermentation et fermentation        

  1.2. Filtration et distillation de l’alcool        

  1.3. Dosage de l’alcool par chromimétrie : dosage en retour        

2. Résultats        4

3. Interprétation / Discussion        5

Discussion et conclusion générale        6

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Introduction :

Le glucose peut être transformé en énergie : il y a la glycolyse correspondant à la dégradation du glucose en acide pyruvique puis la suite de la réaction peut être faite par deux voies différentes s’il y a présence de dioxygène (aérobie) ou non (anaérobie). La première voie se fait en aérobie : la respiration cellulaire. Elle va transformer le glucose en énergie avec plusieurs réactions d’oxydo-réduction, et le dioxygène sera l’accepteur final d’électron. Cette réaction possède un très bon rendement. Tandis qu’en cas d’anaérobie,  il peut y avoir la fermentation, avec l’action d’enzymes microbiennes. Le substrat est transformé par des réactions d’oxydo-réduction comme pendant la respiration mais les électrons sont transférés à des molécules organiques. On obtient au final de l’énergie en petite quantité mais aussi d’autres produits comme du CO2 ainsi que de l’éthanol ou de l’acide lactique selon les conditions de culture.

        Au cours de ce TP, nous étudierons la fermentation alcoolique avec une levure de boulanger, et nous essaierons de déterminer son rendement.

        Afin de d’évaluer ce dernier, nous réaliserons la fermentation puis nous isolerons l’alcool avec une filtration et une distillation. Pour finir, nous doserons cette quantité pour déterminer la quantité d’alcool produite et la comparer à la valeur de rendement optimal théorique.

1. Méthodes :[pic 6]

Pour déterminer le rendement de la fermentation alcoolique d’une levure de boulanger on peut mesurer le dégagement de CO2 ou doser après distillation l’alcool formé. Nous étudierons la deuxième solution.

1. Préparation du milieu de fermentation et fermentation

Préparer un milieu de fermentation contenant :

- du glucose qui sera transformé par les levures

- du tampon pH 6.4 contenant du KH2PO4 et du Na2HPO4 servant à maintenir le pH à 6.4 ce qui est optimal pour l’action des levures

- de la levure de boulanger contenant les organismes qui vont réaliser la fermentation.

La fermentation est une réaction anaérobie, de ce fait on ferme l’erlenmeyer contenant la solution et il faut que l’espace entre le bouchon et la solution soit inférieure à 1cm pour éviter qu’il y ait contact avec beaucoup de d’oxygène ce qui pourrait empêcher une fermentation complète. Le bouchon sera transpercé d’un tube pour éviter l’accumulation de CO2 produit durant la fermentation.

Une fois la préparation terminé, on place l’erlenmeyer au bain-marie à 35°C durant 1 heure. Cette température est optimale pour les levures afin de réaliser la fermentation.

1. Filtration et distillation de l’alcool

Il faut d’abord filtrer le milieu de culture afin de retirer les levures ce qui va arrêter la réaction. Pour cela, on utilisera du papier whatman, d’un un entonnoir Büchner et d’un système d’aspiration. Il faudra correctement placer le papier à l’aide du système d’aspiration, afin d’obtenir la meilleure filtration possible. Si besoin, réitérer plusieurs fois la filtration pour avoir un résultat translucide.

Une fois le filtrat obtenu, il faut le placer dans un erlenmeyer auquel on rajoute une pincée de CaCO3 pour neutraliser l'acide formé pour ne pas influencer le dosage de l'éthanol. On place l’erlenmeyer en dessous de l’appareil à distiller et on immerge l’extrémité de l’ajutage du réfrigérant dans l’éprouvette à l’aide de quelques millilitres d’eau distillée. On portera le filtrat à ébullition jusqu’à obtenir 50mL de distillat (noter le volume final si il est plus ou moins important). La température d’ébullition sera entre 60°C et 100°C car l’eau s’évapore à 100°C et l’éthanol à 60°C. Mais la présence d’eau dans le distillat ne changera pas le résultat final. Cette distillation permet de séparer l’éthanol des autres constituants afin que le bichromate ne réagisse qu’avec celui-ci.

1. Dosage de l’alcool par chromimétrie : dosage en retour

Pour déterminer la quantité d’alcool, nous allons réaliser un dosage mais nous effectuons d’abord un dosage témoin avec une liqueur contenant du K2Cr207 0.5 N, du H2SO4 dilué au 2/3 et de l’eau distillée. On titre avec du sel de Mohr (réagit avec le dichromate) et on note le volume du deuxième virage. Celui-ci va nous indiquer la quantité de sulfate ferreux nécessaire à faire réagir la totalité du dichromate.

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Pour le deuxième dosage, on ajoute au distillat du K2Cr207 0.5 N, du H2SO4 dilué au 2/3 et on attend 15min afin de laisser réagir le bichromate avec l’éthanol. On met 4 gouttes de réactif à l’orthrophénantroline ferreuse afin de pouvoir observer les virages de couleur. On note le volume du deuxième dosage comme la première fois, qui va nous indiquer la quantité de sulfate ferreux nécessaire pour oxyder le dichromate en excès qui n’a pas réagi avec l’éthanol.

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