Bac Technologique
Classe : Terminale STL
Centre d’examen : Polynésie
Matière : Spécialité Sciences physiques et chimiques en laboratoire
Année : 2023
Session : Normale
Durée de l’épreuve : 3 heures
Repère de l’épreuve : 23-TLSPCLPO1
L’usage de calculatrice avec mode examen actif est autorisé.
L’usage de calculatrice sans mémoire « type collège » est autorisé.
Les sciences physiques et chimiques de laboratoire à la
cidrerie : de la pomme au calvados en passant par le cidre
Dans ce sujet, on étudie différentes étapes de fabrication du cidre et du calvados.
Il existe différents types de cidres en fonction de la teneur en sucre, appelés brut, demi-sec ou doux. Le calvados est une boisson alcoolisée traditionnelle obtenue par distillation du cidre.
La fabrication du cidre commence par le broyage et le pressurage de pommes
permettant d’obtenir un jus appelé moût. Le moût contient une forte quantité de sucres dont les deux principaux constituants sont le glucose et le fructose.
PARTIE 1 : du jus de pomme au calvados (10 points)
Détermination du type de cidre :
Les sucres du moût
La fabrication du cidre commence par le broyage et le pressurage de pommes
permettant d’obtenir un jus appelé moût. Ce moût contient une forte quantité de sucres dont les deux principaux sont le glucose et le fructose.
La concentration en masse totale de sucre dans ce jus est de 107 g·L–1.
PARTIE 2 : mesure de la concentration de sucre par polarimétrie (3 points)
Une des techniques envisagées pour mesurer la concentration en sucre dans le moût est la polarimétrie.
PARTIE 3 : mesure de la concentration en sucre dans un moût par réfractométrie (4 points)
Principe d’une mesure réfractométrique :
On place la solution à analyser d’indice de réfraction n1 dans la cuve hémicylindrique (en gris sur le schéma ci-après). On s’intéresse au passage du rayon lumineux de la solution d’indice n1 à l’air d’indice de réfraction n2 = 1 au niveau de la face plane.
On augmente l’angle d’incidence i jusqu’à ce que le rayon réfracté disparaisse.
On mesure alors l’angle limite ilim d’incidence correspondant.
PARTIE 4 : contrôle qualité à l’issue de la distillation (3 points)
Lors d’une longue fermentation, il peut se former du méthanol s’il y a une importante quantité de pectine dans les fruits.
En début de distillation, on récupère 5 mL de distillat contenant de l’éthanol
(CH3CH2OH) et du méthanol (CH3OH). On enregistre le spectre infrarouge de cet échantillon.