Universidad Rafael Landívar Facultad de Ingeniería Ingeniería Química Laboratorio de Bioquímica Lic. Lucia Escobar

REPORTE PRÁCTICA NO. 2: AISLAMIENTO DE CASEÍNA DE LECHE

Zucely Castillo Monterroso Carné 1022507 Interciclo 2012

Guatemala, 18 de Junio de 2012

1. SUMARIO La caseína es una proteína de tipo globular presente en la leche y constituye el aproximadamente el 80% del total de la proteínas contenidas en la leche. El objetivo de la práctica de laboratorio fue el aislamiento de la caseína de leche entera de vaca marca Dos Pinos, a partir de la acidificación de la misma hasta el punto de equivalencia de la caseína (pH=4.6), utilizando una solución de ácido acético al 10%. La caseína aislada fue separada del medio acuoso por medio de filtración al vacío; y fueron realizados dos lavados del sólido extraído utilizando etanol y éter. El lavado con etanol se realizó con la finalidad de eliminar residuos de carbohidratos, dado a que éste forma puentes de hidrógeno con los grupos OH de los azúcares; mientras que el éter fue utilizada para eliminar residuos de ácidos grasos debido a su solubilidad en solventes orgánicos de baja polaridad. El rendimiento práctico de la extracción fue de 0.35g de caseína con un porcentaje de rendimiento de 53.84%; teniendo en cuenta que la composición promedio de caseína en la leche es de 26g/L y la muestra de leche fue de 25 ml.

2. OBJETIVOS

Separar caseína de leche fluida de vaca por medio de floculación utilizando solución de ácido acético al 10% como agente floculante.

Aislar la caseína extraída por medio de centrifugación y posteriormente filtración al vacío.

3. DATOS OBTENIDOS Tabla 3.1: Mediciones realizadas durante la práctica

VARIABLE DE MEDICIÓN VALOR OBTENIDO

Volumen de leche entera de vaca Dos Pinos

25 ml ± 0.5 ml

Temperatura de calentamiento de la leche 40°C ± 0.5 °C

pH de precipitación de la caseína 5

Volumen de etanol 10 ml ± 0.5 ml

Volumen de éter 10 ml ± 0.5 ml

Masa beacker 30 ml 28.7 g ± 0.005 g

Masa de beacker y muestra 29.05 g ± 0.005 g

4. CÁLCULOS

Cálculo de Rendimiento teórico Volumen de leche utilizado: 25 ml Composición de caseína en la leche: 26 g/l

26 1

_ 25 0.651000

g Lmasa teórica ml g

L ml

Cálculo de rendimiento práctico

Cálculo de rendimiento

. 0.35

% dim 100 100 53.84%. 0.65

r prácticoren iento

r teórico

5. RESULTADOS Y OBSERVACIONES Tabla 5.1: Cálculo de rendimiento teórico, práctico y % de rendimiento

CÁLCULO RESULTADO

Rendimiento teórico 0.65 g

Rendimiento práctico 0.35 g

% de Rendimiento 53.84 %

Tabla 5.2: Observaciones realizadas durante la práctica

DESCRIPCIÓN OBSERVACIÓN Aspecto leche de vaca dos pinos Líquido blanquecino

Acidificación de leche a pH 5 Se observó la formación de grumos color blanco en la superficie de la leche

Filtración al vacío Se obtuvo un precipitado color blanco

Lavado con etanol y éter El precipitado permaneció inalterado, el filtrado fue una solución incolora.

6. DISCUSIÓN DE RESULTADOS La caseína es la proteína más importante de la leche por componer el 80% del total de proteínas presentes en la leche; es una fosfoproteína globular compuesta en su mayoría por serina y treonina, aminoácidos polares, los cuales al pH 6.8 de la leche se encuentran disueltos en la leche. En la práctica de laboratorio la caseína fue aislada de la leche por medio de la desnaturalización ácida de dicha proteína; ya que según Trudy Mckee (2009) la desnaturalización de las proteínas se ve promovida por: ácidos y bases fuertes, solventes orgánicos, detergentes, agentes reductores, concentraciones salinas y la presencia de iones metálicos pesados como el plomo. En el laboratorio fue utilizada una solución de ácido acético al 10% para disminuir el pH de la leche de 6.8 a 5, promoviendo así la desnaturalización de la proteína por la protonación de los grupos ionizables (NH3

+ y COO-) de serina y treonina presentes en la caseína; lo cual altera los enlaces de hidrógeno y los puentes salinos, haciendo a la caseína insoluble cerca de su punto isoeléctrico de 4.6. Para separar la caseína aislada del sobrenadante fue realizada una filtración al vacío. El sólido obtenido fue tratado con 10 ml de etanol, con la finalidad de eliminar residuos de carbohidratos; ya que éstos presentan una afinidad con solventes alcohólicos ya que pueden formar puentes de hidrógeno entre los grupos OH del alcohol y el OH de las moléculas de carbohidratos. Para eliminar los residuos lípidos fue utilizado éter como solvente, dado que los lípidos son moléculas formadas por ácidos monocarboxílicos de cadena larga insolubles en medios acuosos pero solubles en solventes de baja polaridad como el éter. Teóricamente la composición promedio de caseína por litro (1000ml) de leche es de 26 g; por lo que utilizando una muestra de 25ml de leche el rendimiento teórico

de la extracción debía ser de 0.65g de caseína si ésta precipitaba por completo. El rendimiento práctico de la extracción fue de 0.35g con un 53.84% de rendimiento. Los que posiblemente tuvieron una mayor influencia en el rendimiento obtenido fueron:

Medición de pH: Durante la práctica se utilizó papel pH para determinar el pH de la leche durante la acidificación de la leche; con lo cual se maneja un menor índice de incerteza durante la medición. Por otra parte la acidificación fue concluida a pH=5, por lo cual es probable que no toda la caseína haya precipitado por no llegar al valor del punto isoeléctrico (4.6) en donde se da la precipitación máxima.

Tamaño de partícula: El precipitado obtenido fue de tamaño de partícula pequeño, por lo cual parte de éste pudo haber pasado a través del papel filtro.

7. CONCLUSIONES

Fue posible aislar la caseína de una muestra comercial de leche de vaca entera marca Dos Pinos.

Fueron obtenidos 0.35 g de caseína con un porcentaje de rendimiento de 53.84% respecto a los 0.65g teóricos calculado, teniendo en cuenta que la composición de caseína en un litro de leche es de 26g.

Los factores más influyentes en el rendimiento de la extracción fueron la medición de pH durante la práctica y el tamaño de partícula. Dado que la acidificación no fue llevada hasta el punto isoeléctrico de la caseína; existe la probabilidad de que ésta no haya precipitado por completo.

8. PREGUNTAS POSTLABORATORIO

Indique el tipo de leche utilizada en el experimento El tipo de leche utilizada fue leche entera de vaca marca Dos Pinos.

Determine la concentración en g/l de la caseína Teóricamente la concentración promedio de caseína en la leche es de 26g por litro.

Determine el rendimiento de la extracción en (%)

. 0.35

% dim 100 100 53.84%. 0.65

r prácticoren iento

r teórico

9. BIBLIOGRAFÍA

Mckee (2009) Bioquímica, Las Bases Moleculares para la Vida (4ª. Ed.).

México, Mc Graw Hill

Yurkanis (2008) Química Orgánica (2o. Ed). México: Pearson.