AISLAMIENTO DE CASEINA Y LACTOSA

La leche es un lquido de composicin compleja, blanco y opaco, de sabor dulce y pH cercano a neutro (6.6). La leche es un producto de origen animal, propio de los mamferos, suple todas las necesidades nutritivas de las cras en etapa de desarrollo, de ah deriva la complejidad de su composicin.

Los cuatro componentes ms importantes de la leche son:

a) Lpidos componentes esenciales de las grasas (triglicridos)

b) Protenas: Casenas, albminas y globulinas

c) Glucsidos: Esencialmente la lactosa.

d) Sales

Las principales caractersticas fsico-qumicas de la leche son:

Densidad: 1,03 gr/ml

pH: 6,5 6,7

Calor especfico: 0,93

Punto de congelacin: -0.55 C

Desde el punto de vista qumico la composicin de la leche de vaca por lo general es de alrededor de 87% de agua; 3.5% de Grasas; 4% corresponde a los pptidos (sustancias orgnicas nitrogenadas) entre los que predomina la CASEINA, Cuando la leche se acidifica, se corta: los prtidos coagulan dando grumos semislidos; 4.5% de lactosa (azcar de la leche), responsable del sabor dulce, aproximadamente 0.5% de sales inorgnicas y finalmente se encuentran las vitaminas A y D, esta ltima decisiva para la fijacin del fosfato de calcio en dientes y huesos.

Materiales:

Soporte Universal

Rejilla de Asbesto, mechero y trpode.

Varilla de Vidrio y esptula.

Beacker o Vasos de precipitado de 600 mL

Leche Descremada

Papel secamanos de laboratorio

Erlenmeyer.

Papel filtro.

Reactivos:

cido Actico Glacial

Carbonato clcico en polvo

Etanol 95%

Etanol acuoso 25%

Carbn activo.

PROCEDIMIENTO

Aislamiento de CASEINA:

1. Introducir 200 ml. de leche descremada en Beacker de 500 ml. No se debe dejar la leche en reposo durante mucho tiempo antes de utilizarla, ya que la lactosa puede convertirse lentamente en cido lctico, aunque se guarde en la nevera.

2. Calentar la leche hasta aproximadamente los 40 C y aadir gota a gota una disolucin de cido actico diluido (1 volumen de cido actico glacial en 10 volmenes de agua), con un gotero.

3. Agitar continuamente la mezcla con una varilla de vidrio durante todo el proceso de adicin. Continuar aadiendo cido actico diluido hasta que no precipite ms casena. Debe evitarse un exceso de cido porque puede hidrolizarse parte de la lactosa. Agitar la casena hasta que se forma una gran masa amorfa.

4. Separar la casena con ayuda de una varilla o esptula y colocarla en otro vaso.

5. Filtrar la masa de casena al vaco durante aproximadamente 15 minutos para separar todo el lquido que sea posible.

6. Presionar la casena con una esptula durante la operacin de filtrado.

7. Colocar el producto entre varias toallas de papel para ayudar a secar la casena.

8. Cambiar el producto por lo menos en tres o cuatro ocasiones, poniendo nuevas toallas de papel, hasta que la casena est completamente seca.

9. Dejar que la casena se seque completamente al aire durante uno o dos das y finalmente pesarla.

10. La densidad de la leche es de 1,03 g/ml. Calcular el porcentaje de casena aislada.

Aislamiento de LACTOSA:

1. Aadir, 5 g de carbonato de calcio en polvo al primer vaso (que contiene el lquido del que se ha separado la casena que se hizo en el procedimiento anterior).

2. Agitar esta mezcla durante unos minutos

3. Calentar la mezcla anterior a ebullicin suave durante aproximadamente 10 minutos. Esto causar la precipitacin casi completa de las albminas (protenas del suero).

4. Filtrar la mezcla caliente al vaco para separar las albminas precipitadas y el carbonato de calcio que an quede.

5. 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 ebullicin homognea y evitar las salpicaduras que se produciran al ir aumentando el precipitado.

6. Aadir 175 ml de etanol del 95% (lejos de cualquier llama) y 1 2 g de carbn activo a la disolucin caliente.

7. Despus de haberlo mezclado todo bien, filtrar la solucin caliente al vaco. El filtrado debe ser transparente. El filtrado puede enturbiarse debido a la cristalizacin rpida de la lactosa, despus de la filtracin al vaco.

8. Pasar la disolucin a un matraz Erlenmeyer y dejarla reposar durante la noche o hasta que se inicie el siguiente perodo de trabajo. En algunos casos, se requieren varios das para que la cristalizacin haya finalizado. La lactosa cristaliza en la pared y en el fondo del matraz.

9. Desalojar los cristales y filtrarlos al vaco.

10. Lavar el producto con unos pocos mililitros de etanol acuoso fro al 25 %. La lactosa cristaliza con una molcula de agua, C12 H22 O11. H2O

11. Pesar el producto cuando est completamente seco.

12. La densidad de la leche es de1,03 g/ml. Con este valor, calcular el porcentaje de lactosa en la leche

RESULTADOS Y OBSERVACIONES

La densidad de la leche es de 1.03 g/ml. Con este valor calcular el porcentaje de casena y lactosa en la leche.

CASEINA

100ml * 1.03 g/ml = 103 ml

El porcentaje de casena en 200 ml de leche descremada es de aproximadamente 7.1 %

Su precipitacin fue completa formando una masa amorfa de color blanco luego de retirarla del suero de la leche, el secado completo se dio luego de 3 das su peso en gramos fue de 7.3.

LACTOSA

100ml * 1.03 g/ml = 103 ml

El porcentaje de lactosa en 200 ml de leche es de aproximadamente 1.5 % El rendimiento de lactosa obtenido en esta prctica es muy bajo, probablemente esto se deba a que no tuvo el tiempo suficiente para cristalizar completamente, cabe mencionar que en el procedimiento no se realiz la filtracin completa de la solucin.

ANALISIS DE RESULTADO

Como primer paso durante el procedimiento se calent la leche descremada a utilizar, con el fin de que se precipitara la casena contenida en la leche. La casena es una protena conjugada de la leche del tipo fosfoprotena se encuentra en forma de sal clcica (caseinato clcico) que se separa de la leche por acidificacin, el siguiente paso fue aadir cido actico al 10% 11 ml a 40C con el fin de que la leche alcanzara un pH de 4,6 (su punto isoelctrico: PH en que una sustancia tiene carga neta de cero) si no se llega a este PH la precipitacin nunca ocurrir. Al llegar al punto isoelctrico se disuelve el fosfato de calcio (los grupos fosfato se protonan), comienza la precipitacin de la casena y pasa lo que sucede con la desnaturalizacin de las protenas en este caso la protena de la leche; casena pierde su estructuras de orden superior(ya sea secundaria, terciaria y cuaternaria), quedando la cadena polipptidica reducida a un polmero estadstico sin ninguna estructura tridimensional fija.

Al instante comienzan a formarse grumos en la superficie (la leche se cort) reaccin que indica la precipitacin de la casena. Toda la sustancia solida se retira y del filtrado de la leche descremada se obtiene el suero lquido, el cual present un color amarillo mientras que el residuo fue un slido blanco que finalmente formo una masa amorfa. Luego de tres das su peso fue de 7.3 gr. El siguiente paso fue agregar carbonato de calcio al suero para decolorar la solucin y a la vez neutralizar el cido. Al calentar, el carbonato de calcio comienza a precipitarse en el fondo del beacker con un color blanco, precipitando adems casi por completo las albuminas o protenas del suero permitiendo retirarlas para proceder al aislamiento de la lactosa. Se concentr la solucin hasta 30 mililitros para eliminar agua, luego de apartar la solucin del mechero agregamos etanol 175 ml al 95% y 1.5 gr de carbn activo a la solucin an caliente esto para deshidratar y llevar a la desestabilizacin de las micelas. Luego de batir bien, se filtra al vaco para extraer los slidos ajenos a la lactosa a traves de un papel filtro. El filtrado transparente se coloca en un Erlen meyer, 3 dias despus se encontr precipitado en el fondo y las paredes del mismo. El cual fue filtrado al vaco, lavado con etanol acuoso y guardado en un sobre para dejar que secara. Con el producto ya seco se procede a pesarlo obteniendo finalmente 1.5 gr de lactosa.

ANEXOS