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