A La détermination de la fraîcheur d'un lait
Le lait est un aliment liquide, très légèrement acide (pH voisin de 6,6). L'état de fraîcheur d'un lait peut être déterminé par son acidité ; en effet, il ne contient pas d'acide lactique C3H6O3 au départ mais, au cours du temps, une partie du lactose se transforme en cet acide : ainsi, l'acidité augmente quand le lait est moins frais.
Pour vérifier l'état de fraîcheur d'un lait, on détermine donc la concentration massique de l'acide lactique en le faisant réagir avec une base. C'est un dosage pH-métrique d'un volume Va = 20,0 ml de ce lait par une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium (Na+ + HO–) de concentration CB = 5,00 × 10−2 mol.L–1.

Dosage Dornic du lait
L'équation de la réaction servant de support à ce titrage est :
C3H6O3 + HO– → H6+ H2O.
Le suivi avec le pH-mètre permet de tracer une courbe pH en fonction du volume de solution aqueuse d'hydroxyde de sodium. On peut aussi réaliser un dosage avec un indicateur coloré. On détermine l'équivalence, qui correspond à l'apport d'ion hydroxyde nécessaire pour réagir avec l'acide lactique. n(C3H6O3) = n(HO–). On peut aussi utiliser un indicateur coloré, dont la couleur dépend du pH.
On obtient dans ce cas une courbe de pH montante dont la forme est caractéristique.
On en déduit la concentration molaire CA et la concentration massique. Si la concentration massique dépasse 1,8 g.L–1 d'acide lactique, alors le lait n'est pas frais.
Application
Lors du dosage d'un volume VA = 20,0 ml de lait, il faut verser un volume VBe = 12,0 ml de solution aqueuse d'hydroxyde de sodium de concentration CB = 5,00 × 10−2 mol.L–1.
On montre qu'il faut apporter une quantité n(C3H6O3) = n(HO–) soit : CA.VA = CB.VBe d'ions hydroxyde pour réagir avec la quantité d'acide lactique présente.
1. En déduire que la concentration molaire en acide lactique dans le lait est égale à : CA = 0,030 mol.L–1.
2. Déterminer la masse d'acide lactique présente dans un litre de lait sachant que la masse molaire de l'acide lactique est M(C3H6O3) = 90 g.mol–1.
3. Ce lait est-il frais ? Justifier.
Solution
1. D'après la relation CA.VA = CB.VBe, on trouve CA = CB.VBe/VA = 5,00 × 10−2 × 12,0/20,0 = 0,030 mol.L–1.Dans ce calcul, les volumes peuvent rester en millilitres car il y a un rapport de volumes, il suffit de les exprimer avec la même unité.
2. La concentration massique Cm peutêtre déduite de la concentration molaire CA : Cm = CA × M = 0,030 × 90 = 2,7 g.L–1. Ainsi, un litre de lait contient 2,7 g d'acide lactique.
3. Ce lait n'est pas frais puisqu'il dépasse la norme de 1,8 g.L–1 : il comporte trop d'acide.
B Les doses toxicologiques de référence
aLes additifs alimentaires
Les additifs alimentaires sont des substances ajoutées pour préserver ou améliorer l'innocuité, la fraîcheur, le goût, la texture ou l'aspect des aliments. Certains sont utilisés depuis des siècles pour la conservation, comme le sel (pour conserver des viandes telles que le bacon ou les poissons séchés), le sucre (pour la confiture) ou le dioxyde de soufre (pour le vin).
De nombreux autres sont plus récents ; ils peuvent avoir une origine naturelle, synthétique (reproduction d'un additif naturel par synthèse) ou même artificielle (création d'un additif n'existant pas dans la nature). Il est nécessaire de valider leur innocuité en fixant des doses maximales de consommation.
bLa dose journalière admissible (DJA) ou dose journalière tolérable (DJT)
Certaines molécules organiques employées dans l'alimentation présentent des effets secondaires mis en évidence scientifiquement. Il faut alors en limiter la consommation quotidienne.
La dose journalière admissible (DJA) donne une indication de la masse de substance pouvant être ingérée chaque jour sans préjudice pour la santé du consommateur. Elle s'exprime en milligramme de substance par kilogramme du consommateur. Ainsi, un individu plus lourd pourra consommer une masse plus importante tout en respectant la DJA. En général, les DJA sont fixées pour qu'il n'y ait aucun danger en respectant cette dose.
Exemple
Une personne de masse m = 75 kg ne doit pas consommer plus de 40 × 75 = 3 000 mg = 3,0 g chaque jour si la DJA d'une substance vaut 40 mg.kg–1.
Ces valeurs sont établies pour les additifs alimentaires et les résidus de pesticides dont la présence dans les aliments répond à des besoins techniques ou qui sont nécessaires pour la protection des plantes (OMS).
La dose journalière tolérable (DJT) est une notion proche de la DJA : elle concerne les contaminants (métaux lourds, radionocléides). C'est l'estimation de la masse d'une substance présente dans les aliments ou l'eau de boisson, exprimée en fonction du poids corporel (mg/kg ou µg/kg de poids corporel), qui peut être ingérée quotidiennement pendant toute la vie sans risque appréciable pour la santé.
Exemple
Quelques valeurs de DJA pour des édulcorants en milligramme par kilogramme de poids corporel :
saccharine : 5
cyclamate : 7
acésulfame potassium : 15
aspartame : 40