Dosage colorimétrique des sucres totaux dans le jus de canne par la méthode à l’anthrone

Dosage colorimétrique des sucres totaux dans le jus de canne par la méthode à l’anthrone

Objectif

Le but du TP est de déterminer le taux de sucre (concentration) présent dans le jus de canne.

Principe

Les glucides sont des polymères qui par hydrolyse libèrent des oses.

Hydrolyse : réaction chimique et enzymatique qui rompt un corps chimique par action de molécules d’eau (catalyse).

Les oses les plus courants sont les hexoses (le glucose, le fructose…) composés de 6 carbones et les pentoses (le ribose…) composés de 5 carbones. Les glucides les plus courants sont les diholosides (saccharose, maltose…) composés de deux oses, et les polyosides (amidon, glycogène…) composés eux de nombreux oses.

Les oses sont des polyols possédant soit une fonction aldéhydique sur le C1 (ex : glucose) ou une fonction cétone sur le C2 (ex : fructose).

Les polyols sont des édulcorants sans sucres utilisés à des quantités identiques à celle du sucre.

Les oses peuvent être étudiés par différentes méthodes notamment :

• Méthodes physiques : la polarimétrie et la réfractométrie RMN-RPE ; résonnance magnétique nucléaire qui consiste en l’étude du comportement des spins nucléaires.

• Méthodes chimiques : colorimétrie (ex : méthode à l’anthrone) ; technique de mesure de la couleur.

• Méthodes   enzymatiques :   dose   le   produit   formé    ou   le    substrat    disparu, par méthode spectrophotométrique une fois la réaction enzymatique terminée.

En milieu acide fort et à chaud, les aldoses et les cétoses sont transformés en furfural (dans le cas des pentoses) qui est un aldéhyde hétérocyclique, en un dérivé hydroxyméthylé du furfural (dans le cas des hexoses) ou en acide furoïque (dans le cas des acides uroniques). Dans le cas du glucose, la réaction est présentée ci-dessous.

Le furfural et ces dérivés peuvent se condenser (passage de l’état gazeux à l’état liquide) avec divers phénols (naphtol, orcinol, anthrone…) en donnant des composés colorés. La méthode de l’anthrone donne une coloration verte suivit à 625 nm. Cette technique de dosage est appelée la colorimétrie.

[pic 1]

La méthode de dosage des sucres à l'anthrone permet de quantifier tous les oses, diosides et polysaccharides ; le nom du paramètre de dosage est « sucres totaux ».

L'anthrone ou anthacénone est un composé aromatique tricyclique dérivé de l'anthracène (un solide cristallisé qui est obtenu à partir de la distillation des goudrons de charbon ou sous forme très pure qui peut être préparée à partir d'anthraquinone de synthèse).

Elle est notamment utilisée pour doser la cellulose ou le glycérol par détermination colorimétrique des glucides.

La réaction exothermique est un processus physico-chimique produisant du transfert thermique (chaleur).

Protocole expérimental (matériel et méthode)

Etape 1 : préparation de la gamme détalonnage

• Préparer 6 tubes numérotés de 0 à 5. Écrire avec un feutre indélébile en haut des tubes pour éviter l’effacement quand les tubes seront plus tard plongés dans

l’eau bouillante.

• Déposer avec précision dans chaque tube un volume croissant d’une solution standard (solution mère) de glucose à 100µg/mL (voir tableau).

• Compléter chaque tube à 1mL avec de l’eau distillée (voir tableau).

• Homogénéiser à l’aide du vortex.

Etape 2 : Préparation de trois échantillons dilués à partir du jus de canne

• Réaliser des dilutions en cascade. Une aux 1/10, puis 1/100, ensuite 1/3, 1/2 et la dernière aux 1/2.

• Prélever alors 1mL de chaque dilution, les déposer dans trois tubes numérotés 6- 7-8.

Etape 3 : dosage colorimétrique

Dans les tubes numérotés de 0 à 8 :

• A l’aide du distributeur automatique (à placer dans l’évier), ajouter 2.7 mL d’acide sulfurique concentré additionné d’anthrone.

• Vortexer les tubes avec précaution (réaction exothermique).

• Puis les plonger dans l’eau glacée 2 à 3 minutes (refroidir).

• Disposer les tubes dans l’ordre dans un portoir métallique.

• Plonger les tubes dans l’eau bouillante (bain marie) pendant 12 minutes.

• Refroidir dans l’eau du robinet pendant 5 minutes.

• Attendre 5 minutes à température ambiante.

• Lire l’absorbance de chaque tube à 625 nm. Pour les tubes de 0 à 5 on utilisera la même cuve.

Résultats

Courbe d’étalonnage

Absorbance à 625 nm de solutions de glucose à différentes concentrations

[pic 2]

Calculs

• Détermination de la concentration de glucose en µg/mL[pic 3]
• Estimation de la quantité de sucre

[pic 4]

• Détermination de la concentration exacte en sucre de jus de canne

[pic 5]

• Détermination du pourcentage en sucres totaux de la canne

[pic 6]

Organigramme des résultats