Méthodes de détermination de la teneur en eau dans

EAU, SUCRE ET POUDRES ALIMENTAIRES
Méthodes de détermination
de la teneur en eau dans les
produits riches en sucre
Prof. Heinz-Dieter ISENGARD
Université de Hohenheim, Institut de technologie alimentaire
D-70593 Stuttgart, Allemagne
– la détermination de l’activité de l’eau.
1. MÉTHODES DE
DÉTERMINATION DE LA
TENEUR EN EAU DANS LES
PRODUITS ALIMENTAIRES
Les méthodes de ce genre ne sont pas applicables
dans tous les cas, elles se limitent à des produits
dont la composition est simple et aux cas où un
degré de précision minimal est suffisant.
La teneur en eau a une grande importance pour
les propriétés technologiques, microbiologiques
et nutritives des produits agroalimentaires et
concerne également des aspects réglementaires
et économiques. Ainsi, la détermination de la
teneur en eau est une des analyses les plus fréquentes dans le domaine agroalimentaire. Un
autre aspect important est le fait que le contenu
en composants ou ingrédients est normalement
donné en rapport avec la matière sèche, ce qui
rend nécessaire la détermination correcte de la
teneur en eau.
1.1.2. Méthodes mesurant une propriété
spécifique de la molécule d’eau
Un autre groupe de méthodes physiques mesure
une propriété spécifique de la molécule d’eau :
– la spectroscopie sur la base de la résonance
magnétique nucléaire (RMN),
– la spectroscopie dans le proche infrarouge
(NIR),
– la spectroscopie avec micro-ondes.
Plusieurs méthodes existent, la plupart basées
sur des techniques physiques (1). On peut les
classer en différents groupes.
Ces techniques sont basées sur la réaction de la
molécule d’eau à une influence physique.
Comme l’eau peut se trouver dans des situations
de liaison différentes, particulièrement dans les
produits dont la matrice est complexe, la réaction de toutes les molécules d’eau n’est pas la
même. Ceci n’est pas seulement le cas dans un
produit donné, mais aussi, et surtout, pour différents produits dans lesquels l’eau présente une
autre distribution des types de liaison. En outre,
des signaux provenant d’autres substances dans
un produit peuvent perturber la réaction de
l’eau.
1.1. Méthodes physiques
1.1.1. Méthodes mesurant une propriété
d’un produit qui dépend de la teneur en
eau
Les méthodes du premier groupe mesurent une
propriété du produit qui dépend de la teneur en
eau. Il y a par exemple :
– la densitométrie,
De ce fait, ces techniques extrêmement rapides
sont des méthodes secondaires et doivent être
calibrées très spécifiquement pour chaque type
de produits sur la base d’une méthode de référence.
– la polarimétrie,
– la réfractométrie,
– des méthodes électriques comme la conductimétrie,
3
EAU, SUCRE ET POUDRES ALIMENTAIRES
férence encore plus grande entre la perte de
masse et la vraie teneur en eau. La perte de
masse peut cependant être assimilée à la teneur
en eau mesurée par une méthode de référence si
les paramètres de séchage sont choisis adéquatement et spécifiquement pour chaque produit.
1.1.3 Séparation de l’eau, en particulier
méthodes de séchage
Le troisième groupe est basé sur la séparation de
l’eau :
– distillation, dans quelques cas avec formation de mélanges azéotropiques,
La comparaison de la masse avant et après le
procédé de séchage n’est pas la seule possibilité
analytique. Les gaz évaporés peuvent également
être analysés par une autre technique, notamment par une méthode chimique (voir ci-dessous).
– évaporation de l’eau par les méthodes de
séchage :
par échange de chaleur convectif (étuve),
par micro-ondes,
par sources de chaleur infrarouge.
Dans le cas de la distillation avec mesure du
volume, des déterminations précises ne sont pas
possibles.
1.2. Méthodes chimiques
Les méthodes de séchage avec comparaison de la
masse avant et après le procédé sont les
méthodes les plus fréquentes pour la détermination de l’humidité. la méthode de l’étuve est,
dans nombre de cas, une référence officielle. Si
l’on fait exception des aspects historiques et de la
difficulté extrême d’établir une nouvelle méthode standard dans ce domaine, la raison de l’importance de l’étuve n’est point une précision
particulière de cette méthode, mais sa simplicité
et le fait que plusieurs échantillons peuvent être
analysés simultanément. Il faut cependant mentionner que ces analyses en parallèle ne sont pas
des reproductions dans le sens strict des statistiques ; si leurs résultats sont très proches, ceci
n’est pas une preuve de bonne répétitivité.
1.2.1. Réaction avec le carbure de calcium
ou l’hydrure de calcium
On peut mélanger l’échantillon avec du carbure
de calcium ou de l’hydrure de calcium. L’eau
réagit avec ces substances en formant un gaz :
2 H2O + CaC2 → Ca(OH)2 + C2H2
2 H2O + CaH2 → Ca(OH)2 + 2H2
Le volume de l’éthine (acétylène) ou de l’hydrogène peut être mesuré en tenant compte de la
pression et de la température.
1.2.2. Titration Karl Fischer (KF)
La méthode chimique la plus importante – et de
loin – est la titration Karl Fischer (2,3). Elle est
réalisée dans un milieu de titration (normalement du méthanol) en présence d’une base X
(aujourd’hui, souvent de l’imidazole et non plus
« la pyridine historique ») pour obtenir des réactions pratiquement quantitatives.
Cependant, le résultat des techniques de séchage n’est pas la teneur en eau, mais la perte de
masse sous certaines conditions. Les résultats
sont, de ce fait, variables. D’un côté, l’eau fortement liée peut échapper à la détection, de
l’autre, non seulement de l’eau s’évapore de
l’échantillon, mais toutes les substances volatiles
dans les conditions choisies, même celles qui
sont formées au cours du procédé lui-même.
Ceci est particulièrement important pour les
produits agroalimentaires qui se décomposent
quand ils sont exposés à des températures élevées.
CH3OH + SO2 + X → XH+ + CH3OSO2–
+ CH3OSO2– + I2 + H2O + 2 X → 3 XH+ +
CH3OSO3– + 2 I–
XH+
Le méthanol et le dioxyde de soufre forment
l’ester CH3OSO2H (neutralisé par la base pour
donner du sulfite de méthyle) qui est, par la
suite, oxydé en CH3OSO3H (neutralisé par la
base en sulfate de méthyle) par l’iode, l’agent
titrant, dans une réaction stœchiométrique qui
consomme de l’eau.
De ce fait, une véritable constance de masse, qui
est généralement exigée, ne peut être obtenue
que rarement.
Pour réduire les très longues durées des déterminations dans les étuves conventionnelles, on a
adopté des techniques sur la base de microondes et de rayons infrarouges. Ce transfert de
chaleur plus intensif augmente le danger de
réactions de décomposition qui causent une dif-
La consommation en iode est mesurée. La détermination du point final de titration est basée sur
un effet électrochimique.
4
EAU, SUCRE ET POUDRES ALIMENTAIRES
2. DÉTERMINATION DE LA
TENEUR EN EAU PAR SÉCHAGE
INFRAROUGE, CALIBRÉE PAR
TITRATION KARL FISCHER
Comme l’eau doit réagir avec les réactifs, les
échantillons sont, dans le cas idéal, solubles dans
le méthanol. Or, la plupart des produits agroalimentaires ne remplissent pas cette condition.
D’autres mesures sont donc nécessaires pour
mettre l’eau en contact direct avec les partenaires chimiques. Il existe plusieurs possibilités
(1,4,5).
2.1. Sucres
Les méthodes de séchage ne sont normalement
pas applicables à des sucres à cause de leur grande sensibilité à la chaleur. Or, une grande
absorption d’énergie est nécessaire pour séparer
les molécules d’eau des molécules de sucre très
polaires.
Comme la titration Karl Fischer est sélective
pour l’eau, elle représente également une excellente méthode pour calibrer d’autres techniques
plus rapides comme la spectroscopie dans le
proche infrarouge ou le séchage infrarouge.
Des techniques de séchage peuvent être combinées avec la titration Karl Fischer. Les gaz évaporés peuvent être conduits dans la cellule de
titration ou l’eau sera déterminée sélectivement.
Le dosage de l’eau est possible par titration Karl
Fischer. Il est préférable de porter la température à 50 °C ; dans certains cas, l’ajout de formamide au méthanol du milieu de titration est
avantageux.
1.2.3. Réaction avec le pentoxyde
de phosphore
Tous les résultats KF ont été obtenus avec un titrino 701 de Metrohm, Suisse. Les réactifs étaient le
titrant-hydranal 2, le titrant-hydranal 5 ou
l’Hydranal-Composite 5 comme agents de titration. Le milieu de réaction était soit le méthanol
soit le solvant-hydranal, avec dans certains cas
l’addition de formamide ou de chloroforme
(Riedel-de-Haën, Allemagne), (tableaux 1, 2 et 3).
Une autre méthode pour doser l’eau dans un
courant de gaz évaporé d’un échantillon situé
dans une cellule de chauffage est l’absorption de
l’eau contenue dans le gaz par le pentoxyde de
phosphore. L’acide phosphorique formé est, par
la suite, électrolysé. La charge électrique nécessaire pour cette électrolyse est mesurée, elle est
proportionnelle à la quantité d’eau. Les réactions peuvent être schématisées comme suit :
Pour le saccharose, il est même possible de distinguerl’eau adhérente de l’eau incluse. En ajoutant du chloroforme au milieu de titration pour
éviter la dissolution de l’échantillon, seule l’eau
adhérente est déterminée.
2 P2O5 + 6H2O → 4H3PO4
(absorption de la phase gazeuse)
4 H3PO4 + 4H2O → 4H3O+ + 4H2PO4–
(dissociation)
4 H3O+ + 4 e– → 4H2O + 2H2
(réduction cathodique)
4 H2PO4– → 2P2O5 + 4H2O + O2 + 4 e–
(oxydation anodique)
En utilisant le titrant 2 comme agent de titration
et le milieu de titration solvant : chloroforme
(2:1) à 20 °C, on obtient pour le sucre raffiné
une teneur de 0,026 ± 0,0023 % d’eau adhérente et pour le sucre en poudre 0,033 ± 0,0036 %.
Cela montre que les cristaux plus petits du sucre
en poudre contiennent moins d’eau incluse
(72 % de l’eau est adhérée à une surface totale
plus grande) que les plus gros cristaux.
Réaction totale : 2 H2O → 2 H2 + O2
Tableau 1 : teneur en eau des sucres (n répétitions) évaluée par titration Karl Fischer à 40 °C.
Glucose et fructose : Titrant 5 / solvant, durée d’extraction de 30 s. Saccharose : Titrant 2 / solvant : formamide en proportion 2 : 1 (v/v), durée d’extraction de 600 s.
Les échantillons de sucre sont achetés dans le commerce.
Échantillon
n
Poids (g)
Teneur en eau (%)
s (%)
srel (%)
Glucose
10
0.280 - 0.380
0.126
0.0087
6.9
Glucose monohydrate
10
0.119 - 0.144
9.113
0.043
0.47
Fructose
8
0.611 - 0.640
0.046
0.0038
8.3
Saccharose (raffiné)
10
0.172 - 0.178
0.122
0.0039
3.2
Saccharose (poudre)
6
0.175 - 0.196
0.046
0.0039
8.6
5
EAU, SUCRE ET POUDRES ALIMENTAIRES
Tableau 2 : teneur en eau du lactose monohydraté par titration Karl Fischer (composite 5/méthanol, à 50 °C et un temps d’extraction de 15 minutes (KFT)) et perte à la dessication par séchage infrarouge à 100 °C, (IRD).
Méthode
n
Poids
(g)
Durée
(min)
Teneur en eau
ou perte à la dessication (%)
s (%)
srel (%)
KFT
10
IRD
10
0.504 - 0.538
4.7 - 8.5
5.117
0.011
0.21
4.97 - 5.04
4.0 - 11.6
5.099
0.087
1.71
Tableau 3 : teneur en eau du maltose monohydraté par titration Karl Fischer (composite 5/méthanol, à 50 °C, KFT) et perte
à la dessication par infrarouge à 120 °C (IRD).
Méthode
n
Poids
(g)
Durée
(min)
Teneur en eau
ou perte à la dessication (%)
s (%)
srel (%)
KFT
8
0.497 - 0.512
1.5 - 2.7
5.630
0.020
0.36
IRD
10
1.953 - 2.095
3.2 - 4.4
5.639
0.143
2.54
que la rapidité de cette méthode. Les inconvénients sont les plus grandes déviations standard,
la nécessité de calibration pour chaque produit
par titration Karl Fischer et la nécessité de
contrôler la validité des paramètres de temps à
autre (à cause des variations possibles dans le
sécheur infrarouge).
Nos recherches démontrent que les résultats de
la titration Karl Fischer peuvent être reproduits
par séchage infrarouge (IR) si l’on choisit adéquatement les paramètres (tableaux 2 et 3). Les
analyses par séchage IR ont été conduites sur un
appareil MA 40 de Sartorius, Allemagne ; les
températures indiquées sont celles données par
l’appareil.
Ces analyses sont cependant pratiquement
impossibles si la teneur en eau est très basse (6),
par exemple dans le cas des sucres sans eau de
cristallisation comme le saccharose ou le fructose et dans le cas des sucres déshydratés (anhydrides de sucres).
2.2. Caramels
Nous avons déterminé la teneur en eau de trois
sortes de caramels durs. Avant d’être analysés,
les caramels ont été broyés dans un moulin
refroidi à l’eau. La titration Karl Fischer à 50 °C
n’a présenté aucun problème. Les résultats du
Karl Fischer pour les caramels à base d’isomalt et
Les avantages du séchage infrarouge sont que
des réactifs chimiques sont superflus, de même
Tableau 4 : teneur en eau des caramels au sorbitol, évaluée par titration KF(composite 5/méthanol : formamide, à 50 °C, KFT)
et perte à la dessication par séchage infrarouge à 115 °C (IRD).
Méthode
Poids (g)
Durée (min)
KFT
0.297 - 0.336
0.4 - 1.9
IRD
2.898 - 3.154
4.0 - 7.6
Charge
n
Teneur en eau
ou perte à la dessication (%)
s (%)
srel (%)
I
10
1.513
0.057
3.77
II
10
1.283
0.027
2.10
I
8
1.491
0.129
8.66
II
8
1.212
0.071
5.90
Tableau 5 : teneur en eau des caramels à l’isomalt par titration KF (composite 5/méthanol à 50 °C (KFT)) et perte à la dessication à 120 °C (IRD).
Méthode
Poids (g)
Durée (min)
KFT
0.291 - 0.321
1.4 - 5.2
IRD
2.941 - 3.200
3.6 - 6.8
Charge
n
Teneur en eau
ou perte à la dessication (%)
s (%)
srel (%)
I
10
1.892
0.074
3.90
II
10
2.268
0.059
2.62
I
13
1.878
0.116
6.20
II
13
2.263
0.136
6.02
6
EAU, SUCRE ET POUDRES ALIMENTAIRES
de sorbitol ont pu être reproduits par séchage
infrarouge (tableaux 4 et 5). Ceci n’était cependant pas possible pour les caramels à base de saccharose. Les réactions de décomposition, évidemment plus rapides, ont empêché l’arrêt du
procédé de séchage au « bon moment ».
3. DÉTERMINATION DE LA
TENEUR EN EAU DANS LE MIEL
PAR TITRATION KARL FISCHER
ET PAR SÉCHAGE
INFRAROUGE ; COMPARAISON
AVEC LA RÉFRACTOMÉTRIE.
2.3. Gelées de fruits
La teneur en eau dans le miel est habituellement
déterminée par réfractométrie. On utilise des
tables de correspondance pour “traduire” l’indice de réfraction mesuré à 20 °C en une teneur en
eau. Cette matière sèche D et de là, la teneur en
eau W peut aussi être calculée à partir de l’indice de réfraction n mesuré à 40 °C d’après la formule empirique :
Nous avons analysé des gelées de coings et de
groseilles, dans leur état natif et après addition
d’une faible quantité d’eau. La titration Karl
Fischer à 50 °C utilisant un homogénéisateur
interne (7) et le séchage infrarouge étaient possibles (tableaux 6,7).
D (%) 78.0 390.7 (n 1,4768)
Les résultats de l’étuve sont au-dessus de ceux
obtenus par Karl Fischer. Même après 6 heures à
l’étuve, les échantillons continuaient à perdre de
la masse, un effet typique pour de nombreux
produits alimentaires. Il est possible d’améliorer
considérablement les résultats en adaptant spécifiquement les températures de travail (6).
W(%) 100 D
Cette méthode n’est pas spécifique pour l’eau. Le
dosage de l’eau peut cependant facilement être
déterminé par titration Karl Fischer à température ambiante mais les temps de mesure sont plus
réduits à des températures plus élevées.
Tableau 6 : teneur en eau de gelée de coings par titration KF (composite 5 / méthanol à 50 °C, homogénéiseur interne pendant 15 s). Perte à la dessication par séchage infrarouge à 75 °C (IRD) et par étuvage pendant 6 h à 103 °C (OD). Teneur en
eau par mesure réfractométrique (RF).
Méthode
KFT
IRD
OD
RF
Échantillon
n
Poids
(g)
Temps (min)
Teneur en eau
ou perte à la dessication (%)
KFT
IRD
OD
RF
srel (%)
Original
7
0.069 - 0.104
2.3 - 2.9
37.940
0.107
0.28
+ water
6
0.076 - 0.108
3.2 - 6.1
40.463
0.079
0.20
Original
6
4.022 - 4.182
16.8 - 23.2
37.693
0.153
0.41
+ water
5
3.984 - 4.109
18.8 - 22.8
40.002
0.048
0.12
Original
2
3.018 - 3.064
360
38.274
0.044
0.11
+ water
2
3.011 - 3.067
360
40.569
0.035
0.09
Original
2
38.450
0.028
0.07
+ water
2
40.680
0.000
0.00
Tableau 7 : teneur en eau de gelée de groseilles par titration KF (composite 5 / méthanol, à
par séchage infrarouge à 75 °C (IRD).
Méthode
s (%)
Échantillon
n
Poids
(g)
Temps (min)
50 °C). Perte à la dessication
Teneur en eau
ou perte à la dessication (%)
s (%)
srel (%)
Original
5
0.071 - 0.107
2.2 - 3.6
36.128
0.064
0.18
+ water
5
0.058 - 0.076
2.0 - 2.5
40.034
0.068
0.17
Original
7
3.997 - 4.159
16.8 - 26.5
35.964
0.111
0.31
+ water
5
4.005 - 4.262
20.0 - 24.0
40.046
0.081
0.20
Original
2
2.970 - 3.022
360
37.817
0.420
1.11
+ water
2
3.040
360
41.512
0.242
0.58
Original
2
37.055
0.035
0.10
+ water
2
40.660
0.028
0.07
7
EAU, SUCRE ET POUDRES ALIMENTAIRES
Comme le miel doit être chauffé pour appliquer
les formules mentionnées plus haut, nous avons
aussi étudié l’influence de ce chauffage sur une
éventuelle perte en eau. Les miels ont été chauffés à 40 et 50 °C pendant une heure avant de
déterminer la teneur en eau par titration KF et
par indice de réfraction (après refroidissement à
20 °C ou 40 °C). (tableau 8).
fage. Des programmes de températures peuvent
être appliqués pour distinguer entre différentes
situations de liaison de l’eau. Les gaz sont ensuite conduits dans un capteur où l’eau réagit avec
du pentoxyde de phosphore pour donner l’acide
phosphorique qui est électrolysé. la charge électrique nécessaire pour cette décomposition est
mesurée, elle est proportionnelle à la quantité
d’eau dans l’échantillon.
Les courbes de titration indiquent une rapide et
complète détection de l’eau et font du Karl
Fischer une technique très fiable. Le préchauffage, qui est nécessaire pour la mesure de l’indice
de réfraction des miels grainés, diminue sensiblement la teneur en eau. Les deux méthodes de
mesure de l’indice de réfraction donnent les
mêmes valeurs, au dessus ou en dessous de
celles obtenues par titration KF. Cela semble
dépendre de l’origine florale des miels analysés.
4.2. Application à des sucres
La méthode permet la distinction entre l’eau
superficielle et l’eau de cristallisation sous certaines réserves. Ces réserves sont dues au fait
qu’il est difficile, voire impossible, de distinguer
l’eau superficielle de l’échantillon et l’eau contenue dans la cellule de chauffage.
Le séchage infrarouge est également possible
mais requiert de fixer très précisément les conditions opératoires. Les intervalles de temps entre
deux mesures peuvent avoir un effet sur les
résultats, comme c’est le cas pour d’autres produits sensibles à la chaleur (10). Le tableau 9 en
donne une illustration.
5. DÉTERMINATION DE LA
TENEUR EN EAU DANS LES
POUDRES DE LAIT
5.1. Le problème du lactose
La forme α du lactose contient une mole d’eau
par mole de lactose, ce qui correspond à une
teneur en eau de 5 %. Cette eau ne peut pas être
séparée par des procédés de séchage sans que le
lactose ne soit détruit. Les méthodes de séchage
ne permettent pas, de ce fait, de déterminer la
teneur en eau totale des poudres de lait. Il est
seulement possible de trouver des conditions
pour lesquelles les deux principales sources d’erreurs (eau non détectée restant dans l’échan-
4. MÉTHODE COMBINÉE
D’ÉVAPORATION ET
DÉTECTION CHIMIQUE
4.1. Principe
L’eau et d’autres substances volatiles sont expulsées de l’échantillon dans une cellule de chauf-
Tableau 8 : détermination de l’eau (%) dans les miels par titration KF (titrant 5/solvant à 50 °C, KFT), par mesure de l’indice
de réfraction (RF).
Préchauffage
KFT
RF, tables (8)
RF, formule (9)
Miel I, liquide
aucun
17.53±0.02
17.02±0.04
17.06±0.04
1 h à 40 °C
17.50±0.03
17.04±0.03
17.03±0.02
1 h à 50 °C
17.44±0.02
17.01±0.04
17.01±0.02
aucun
17.52±0.05
pas possible
pas possible
1 h à 40 °C
17.46±0.03
17.38±0.05
17.40±0.04
1 h à 50 °C
17.42±0.04
17.07±0.02
16.49±0.03
aucun
17.32±0.03
pas possible
pas possible
0.5 h à 40 °C
17.12±0.03
17.57±0.05
17.40±0.04
1 h à 40 °C
17.08±0.05
17.25±0.04
16.49±0.03
1 h à 50 °C
17.08±0.05
16.94±0.05
16.89±0.04
Miel II, crémeux (grainé)
Miel III, crèmeux (grainé)
8
EAU, SUCRE ET POUDRES ALIMENTAIRES
Tableau 9 : pertes de masse par séchage infrarouge pour des miels à différentes températures de séchage et différents
intervalles entre répétitions (10 répétitions par analyse). Référence : teneur en eau par titration KF 17.529 %.
Température (%)
Intervalles (min)
Durée moyenne
(min)
Perte dessication
(%)
s (%)
srel
(%)
95
2
13.9
16.76
0.11
0.68
98
2
8.2
17.34
0.10
0.59
98
5
7.4
17.34
0.14
0.83
98
10
6.5
17.51
0.21
1.21
100
2
9.4
17.62
0.14
0.83
100
5
5.8
17.63
0.17
0.99
100
10
7.8
17.96
0.20
1.13
Le tableau 10 montre les résultats obtenus par
titration KF titrant 5/solvant à température
ambiante (KFT), par la méthode de séchage
standard selon l’IDF (14) à 102 °C jusqu’à obtention d’une masse constante (IDF), par méthode
de séchage à 100 mbar sous courant d’azote
anhydre pendant 2 heures à 102 °C avec refroidissement sous azote (N2), et par séchage dans
un tube de verre à 87 °C pendant 5 heures dans
un courant d’air (87 °C). Pour estimer si l’eau de
cristallisation est détectée, l’α lactose et le tartrate de sodium dihydraté ont aussi été analysés.
tillon et détermination des autres substances
volatiles décomposées) se compensent mutuellement. C’est dans la plupart des cas tout l’art du
séchage infrarouge.
5.2. Titration Karl Fischer
La teneur en eau du lactose et des poudres de
lait est facile à déterminer par titration Karl
Fischer (tableau 2). Les courbes de titration indiquent une détection complète de l’eau, confirmée par le fait que les résultats à température
ambiante, 50 °C ou dans le méthanol sont identiques (11,12).
Les courbes de titration KF indiquent une détection complète de l’eau avec de faibles écarts
types. La technique IDF donne des résultats plus
faibles avec une plus grande dispersion. La titration KF détecte l’eau de cristallisation comme le
montrent les résultats sur l’α lactose et le tartrate de sodium. Il apparait que toutes les techniques de séchage ne détectent pas spécifiquement l’eau libre. Les résultats pour l’α lactose et
le tartrate de sodium montrent qu’une partie de
l’eau de cristallisation est aussi incluse dans le
résultat. Contrairement à ce qui est parfois mentionné dans la littérature, les techniques de
séchage ne sont donc pas à même de distinguer
l’eau libre de l’eau liée.
5.3. Comparaison avec des
méthodes de séchage
La méthode officielle pour déterminer la teneur
en eau dans les poudres de lait est le séchage
(13,14). On suppose que cette méthode détecte
uniquement l’eau libre et non l’eau de cristallisation du lactose. Nous avons pu prouver que
ceci n’est, en réalité, pas vrai. Une partie de l’eau
de cristallisation (mais pas toute cette eau !) est
incluse dans le résultat analytique, même si la
détermination est réalisée sous pression réduite
et dans une atmosphère sous azote.
Tableau 10 : teneur en eau en % de poudres de laits (PL) entier et écrèmé.
Méthode
PL entier
PL écrémé I
PL écrémé II
α lactose
Tartrate sodium
KFT
3.98±0.011
srel = 0.28 %
4.80±0.014
srel = 0.30 %
4.61±0.013
srel = 0.29 %
5.13±0.015
srel = 0.29 %
15.68±0.017
srel = 0.11 %
IDF
3.58±0.138
srel = 3.86 %
4.34±0.142
srel = 3.26 %
3.69±0.165
srel = 4.48 %
0.97±0.284
srel = 29.2 %
6.21±0.191
srel = 3.08 %
N2
4.11±0.048
srel = 1.16 %
4.88±0.105
srel = 2.15 %
4.39±0.045
srel = 1.02 %
2.47±0.112
srel = 4.55 %
5.75±0.101
srel = 1.75 %
87 °C
3.76±0.032
srel = 0.85 %
4.64±0.149
srel = 3.21 %
3.70±0.043
srel = 1.17 %
0.49±0.049
srel = 9.97 %
4.54±0.319
srel = 7.03 %
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EAU, SUCRE ET POUDRES ALIMENTAIRES
[11] H.-D. Isengard, U. Striffer : Karl Fischer
titration in boiling methanol. Fresenius J.
Anal. Chem. 342 (1992), 287-291
RÉFÉRENCES
[1]
[2]
[3]
H.D. Isengard : Rapid water determination
in foodstuffs. Trends Food Sci. Technol. 6
(1995), 155-162
[12] H.-D. Isengard, K. Schmitt : Karl Fischer
titration at elevated temperatures.
Mikrochim. Acta 120 (1995), 329-337
K. Fischer : Neues Verfahren zur ma·analytischen Bestimmung des Wassergehaltes
von Flüssigkeiten und festen Körpern.
Angew. Chem. 48 (1935), 394-396
[13] Budesgesundheitsamt (editor) : Amtliche
Sammlung von Untersuchungsverfahren
nach §35 Lebensmittel- und Bedarfgegenständegesetz (LMBG), Method L 02.06
(1981), Beuth, Berlin
E. Scholz : Karl Fischer titration. SpringerVerlag, Berlin, Heidelberg, New York,
Tokyo ISBN 3-540-13734-3 (English edition), ISBN 3-540-12846-8 (German edition) (1984)
[4]
H.-D Isengard, M. Nowotny, H. Reger, G.
Zimmermann : Techniken zur schnellen
Wasserfreisetzung
bei
der
Wassergehaltsbestimmung nach Karl
Fischer. CLB - Chemie in Labor und
Biotechnik 42 (1991), 315-321
[5]
H.-D. Isengard : Variations of the Karl
Fischer titration to determine the water
content of foodstuffs. In : Papers and
Abstracts from the Third International
Symposium on Humidity and Moisture, 68 April 1998, London, England, edited by
National Physical Laboratory, Teddington,
Middledex, United Kingdom, Vol. 2, 120132, ISBN 0 946754 24 1 (1998)
[6]
H. Präger, H.-D. Isengard : Wasserbestimmung in Zuckern und zuckerhaltigen
Produkten durch Infrarottrocknung. GIT Labor-Fachzeitschrift 41 (1997), 10941101
[7]
H.-D.
Isengard,
M.
Nowotny
:
Dispergierung als Vorbereitung für die
Karl-Fischer-Titration. Dtsch. Lebensm.Rundsch. 87 (1991), 176-180
[8]
Bundesgesundheitsamt (editor) : Amtliche
Sammlung von Untersuchungsverfahren
nach §35 Lebensmittel- und Bedarfgegenständegesetz (LMBG), Method L 40.00-2
(1992), Beuth, Berlin
[9]
R. Matissek, F.-M. Schnelpel, G. Steiner :
Lebensmittelanalytik.
Springer-Verlag,
Berlin, Heidelberg, New York, p.15, ISBN
3-540-13835-8 (1989)
[14] International Dairy Federation (IDF),
Standard 26A (1983)
[10] H.-D. Isengard, J.-M. Färber : ’Hidden
parameters’of infrared drying for determining low water contents in instant powders. Talanta (1999), in press
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