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• jerson chafloque ruiz

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I.

INTRODUCCION:

Las proteínas son sustancias orgánicas muy compleja presente en toda la materia viva. Todas las proteínas contienen además de carbono, hidrógenos, también nitrógeno y a menudo azufre y fósforo. La preparación pura de una proteína es esencial antes de determinar sus propiedades, estructura y composición, por lo que es necesario aislarla y purificarla. Los métodos de separación de proteínas aprovechan propiedades tales como la carga, tamaño y solubilidad, que varía entre una y otra proteína (Nelson y Cox, 2000). La caseína constituye un grupo de proteínas que sufren precipitación isoeléctrica cuando la leche se acidifica, constituyendo casi el 80% del total de las proteínas presentes y el 3% de su peso. El cuajado y acidificación son unas prácticas de la tecnología de lácteos para la preparación de productos de leche agria y algunos quesos suaves. La acidificación natural se lleva a cabo por inoculación de la leche con iniciadores.

1.1. -

Objetivos:

Obtener el aislamiento de la caseína y posteriormente de la lactosa.

-

Calcular el porcentaje de caseína aislada de una cantidad determinada de leche.

-

Calcular el porcentaje de la lactosa en la leche

II.

3.1.

MATERIALES Y PROCEDIMIENTO:

Materiales:

-

Vasos de precipitados

-

Mechero, rejilla y trípode

-

Varilla de vidrio o espátula

-

Trompa de vacío

-

Papel secamanos de laboratorio

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Erlenmeyer

-

Leche descremada

-

Acético glacial

-

Carbonato cálcico en polvo

-

Etanol 95%

-

Etanol acuoso 25%

-

Carbón activo

3.2.

Procedimiento para el aislamiento de la caseína :

1. Introducir 200 ml. de leche descremada en un vaso ancho de 600 ml. No se debe dejar la leche en reposo durante mucho tiempo antes de utilizarla, ya que la lactosa puede convertirse lentamente en ácido láctico, aunque se guarde en la nevera. 2. Calentar la leche hasta aproximadamente los 40° C y añadir gota a gota una disolución de ácido acético diluido (1 volumen de ácido acético glacial en 10 volúmenes de agua), con un cuentagotas. 3. Agitar continuamente la mezcla con una varilla de vidrio durante todo el proceso de adición. Continuar añadiendo ácido acético diluido hasta que no precipite más caseína. Debe evitarse un exceso de ácido porque puede

hidrolizarse parte de la lactosa. Agitar la caseína hasta que se forma una gran masa amorfa. 4. Separar la caseína con ayuda de una varilla o espátula y colocarla en otro vaso. 5. Añadir, inmediatamente, 5 g de carbonato de calcio en polvo al primer vaso (que contiene el líquido del que se ha separado la caseína). 6. Agitar esta mezcla durante unos minutos y guardarla para utilizarla luego en la siguiente práctica. Debe utilizarse cuanto antes y durante el mismo período de trabajo. Esta mezcla contiene lactosa. 7. Filtrar

la

masa

de

caseína

al

vacío

durante

aproximadamente 15 minutos para separar todo el líquido que sea posible. 8. Presionar la caseína con una espátula durante la operación de filtrado. 9. Colocar el producto entre varias toallas de papel para ayudar a secar la caseína. Cambiar el producto por lo menos en tres o cuatro ocasiones, poniendo nuevas toallas de papel, hasta que la caseína esté completamente seca. Dejar que la caseína se seque completamente al aire durante uno o dos días y finalmente pesarla. 10. La densidad de la leche es de 1,03 g/ml. Calcular el porcentaje de caseína aislada

3.3.

Procedimiento aislamiento de latacosa: 1. Calentar la mezcla que se guardaba del experimento anterior a ebullición suave durante aproximadamente 10 minutos. Esto causará la precipitación casi completa de las albúminas (proteinas del suero).

2. Filtrar la mezcla caliente al vacío para separar las albúminas precipitadas y el carbonato de calcio que aún quede. 3. Concentrar el filtrado (transparente), en un vaso de boca ancha de 600 ml. Con un mechero Bunsen, hasta aproximadamente 30 ml. Utilizar varias varillas para ayudar a conseguir una ebullición homogénea y evitar las salpicaduras que se producirían al ir aumentando el precipitado. También se puede formar espuma,si la mezcla entra en ebullición con demasiada fuerza. Esto puede controlarse soplando suavemente sobre la superficie de la disolución de lactosa. 4. Añadir 175 ml de etanol del 95% (lejos de cualquier llama) y 1 ó 2 g de carbón activo a la disolución caliente. 5. Después de haberlo mezclado todo bien, filtrar la solución caliente al vacío. El filtrado debe ser transparente. El filtrado puede enturbiarse debido a la cristalización rápida de la lactosa, después de la filtración al vacío. Si la turbidez aumenta con relativa rapidez al dejarla en reposo, debe evitarse otra filtración, pues se perdería producto. 6. Pasar la disolución a un matraz Erlenmeyer y dejarla reposar durante la noche o hasta que se inicie el siguiente período de trabajo. En algunos casos, se requieren varios días para que la cristalización haya finalizado. La lactosa cristaliza en la pared y en el fondo del matraz. 7. Desalojar los cristales y filtrarlos al vacío. 8. Lavar el producto con unos pocos mililitros de etanol frío al 25 %. La lactosa cristaliza con una molécula de agua, C12H22O11·H2O.

9. Pesar el producto cuando esté completamente seco. La densidad de la leche es de 1,03 g/ml. Con este valor, calcular el porcentaje de lactosa en la leche.

III.

RESULTADO

IV.

INTERPRETACION DE RESULTADOS:

Observamos la leche contenida en un vaso precipitado que con 200 ml , Como primer paso durante el procedimiento se calentó la leche a utilizar, con el fin de que se precipitara la caseína contenida en la leche , calentamos la leche hasta un aproximado de 40°C y con la ayuda del cuenta gotas añadimos gota a gota una disolución de ácido acético (Fig.1) Entonces comienza la precipitación de la caseína (pH 4.6 , que corresponde a su punto isoeléctrico) y pasa lo que sucede con la desnaturalización de las proteínas en este caso la proteína de la leche; la caseína pierde su estructuras de orden superior (ya sea secundaria, terciaria y cuaternaria), quedando la cadena polipéptidica reducida a un polímero estadístico sin ninguna estructura tridimensional fija.(Fig.2) Al instante comienzan a formarse grumos en la superficie (la leche se cortó) reacción que indica la precipitación de la caseína. Toda la sustancia solida se retira y del filtrado de la leche descremada se obtiene el suero líquido, el cual presentó un color amarillo mientras que el residuo fue un sólido blanco que finalmente formo una masa amorfa. (Fig.3) El siguiente paso fue agregar carbonato de calcio al suero para decolorar la solución y a la vez neutralizar el ácido. Al calentar, el carbonato de calcio comienza a precipitarse en el fondo del vaso precipitado con un color blanco, precipitando además casi por completo las albuminas o proteínas del suero permitiendo retirarlas para proceder al aislamiento de la lactosa. Se concentró la solución hasta 30 mililitros para eliminar agua, luego de apartar la solución del mechero agregamos etanol 175 ml al 95% y 2 gr de carbón activo a la solución aún caliente esto para deshidratar y llevar a la desestabilización de las micelas. Luego de batir bien, se filtra al vacío para extraer los sólidos ajenos a la lactosa a través de un papel filtro. El filtrado transparente se coloca en un Erlen meyer durante unos días . (Fig.4).

Porcentaje de la caseína seca aislada de la leche de 200 ml.

%𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑠𝑒𝑖𝑛𝑎 =

𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑎𝑠𝑒𝑖𝑛𝑎 × 100% 𝑔 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑙𝑒𝑐ℎ𝑒 𝑢𝑡𝑖𝑙𝑖𝑧𝑎𝑑𝑜𝑠 𝜌𝑙𝑒𝑐ℎ𝑒 =

𝑚𝑙𝑒𝑐ℎ𝑒 𝑣𝑙𝑒𝑐ℎ𝑒

𝑚𝑙𝑒𝑐ℎ𝑒 𝑔 1.03 ⁄𝑚𝑙 = → 𝑚𝑙𝑒𝑐ℎ𝑒 = 206 𝑔 200 𝑚𝑙

%𝑐𝑎𝑠𝑒𝑖𝑛𝑎 =

206

× 100 = % 𝑐𝑎𝑠𝑒𝑖𝑛𝑎

Porcentaje de la lactosa en la leche de 200 ml. %𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑙𝑎𝑐𝑡𝑜𝑠𝑎 =

𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑙𝑎𝑐𝑡𝑜𝑠𝑎 × 100% 𝑔 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑙𝑒𝑐ℎ𝑒 𝑢𝑡𝑖𝑙𝑖𝑧𝑎𝑑𝑜𝑠 𝜌𝑙𝑒𝑐ℎ𝑒 =

𝑚𝑙𝑒𝑐ℎ𝑒 𝑣𝑙𝑒𝑐ℎ𝑒

𝑚𝑙𝑒𝑐ℎ𝑒 𝑔 1.03 ⁄𝑚𝑙 = → 𝑚𝑙𝑒𝑐ℎ𝑒 = 𝑔 𝑚𝑙

%𝑙𝑎𝑐𝑡𝑜𝑠𝑎 =

V.

× 100 = % 𝑙𝑎𝑐𝑡𝑜𝑠𝑎

DISCUSION:

La proteína de caseína es un conjunto compuesto por diversas proteínas por lo que es difícil fijar una definición. No obstante, gran parte de las proteínas que encontramos en lo que se denomina caseína posee un atributo común: acidifica la leche a PH 4,6. Debido a esto ala caseína también se le suelen calificar como proteína insoluble de la leche. A disimilitud de gran cantidad de proteínas, hasta de la leche, la proteína de caseína no precipita por acción de calor. En cambio, lo hace por acción de una enzima proteasa que se encuentra situada en el estómago de los mamíferos denominada renina e integra un precipitado llamado para caseína

Según Fennema (2000) la desnaturalización inducida por el pH puede ser reversible, sin embargo, en algunos casos a pH alcalino, se hidrolizan algunos enlaces peptídicos, se destruyen grupos sulfhídricos y se producen agregaciones que pueden desnaturalizar, irreversiblemente las proteínas. Como vemos, el carbonato de calcio indujo a la proteína a precipitar debido al pH ligeramente alcalino. La mayor parte de las proteínas son muy solubles a pH alcalino (8-9). VI.

-

CONCLUSION:

Se logró obtener el aislamiento de la caseína con la ayuda de la disolución de ácido acético y que este dio el comienzo la precipitación de la caseína leche, ya que reduce su pH con ayuda de la temperatura, llegando a un punto isométrico

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El aislamiento de la lactosa se logró obtener con la ayuda del carbonato de calcio que indujo a la proteína a precipitar debido al pH ligeramente alcalino.

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Se logró realizar los cálculos Calcular del porcentaje de caseína aislada de una cantidad determinada de leche y el porcentaje de la lactosa en la leche VII.

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REFERENCIA BIBLIOGRAFICA

González-Soto, E.; L. Bucio-Ortiz; P. Damián-Matzumura; F. Díaz de León-Sánchez; E. Cortés-Barberena; L.J. Pérez-Flores. (2009) Manual de bioquímica 1. 3ª ed. México.

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Nelson, D.L. y M.M. Cox (2000) Lehninger Principios de Bioquímica. 4 ed. Ed. Worth. EUA.

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Guarnizo, A. (2003). Experimentos de química orgánica. Colombia: Elizcom.

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https://www.slideshare.net/vegabner/aislamiento-de-la-casena-de-laleche

UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA FACULTAD DE RECURSOS NATURALES RENOVABLES ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL

PRACTICA Nº 3

CASEÍNA Y LACTOSA Curso

: Bioquimica

Docente

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Alumno

: Silva Silva, Ever

Código

: 0020160101

Fecha de entrega : 16/10/20217

Tingo María – Perú