informe de laboratorio

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS EXACTASLaboratorio de QuímicaQUIM. CARLOS ORBEA

INFORME DE LABORATORIO DE QUÍMICA DEL CARBONO

INTEGRANTES:

Eduardo Martínez María del Cisne González Heidy Naranjo1. TITULO DE LA PRÁCTICA:

Obtención de la caseína y lactosa.

2. INTRODUCCIÓN TEÓRICA:

La caseína es una proteína conjugada de la leche del tipo fosfoproteína que se separa de la leche por acidificación y forma de esta una masa blanca. Las fosfoproteinas son un grupo de proteínas que están químicamente unidas a una sustancia que contiene ácido fosfórico. La caseína representa cerca del 77% al 82% de las proteínas presentes en la leche y el 2,7% en composición de la leche líquida. Si se trata la caseína con formaldehído se obtiene la galatita, o cuero artificial. Es una materia plástica natural de origen proteico obtenida de sustancias orgánicas como la leche o de productos vegetales como semillas de soja u otros compuestos. La caseína se emplea en la industria para la fabricación de pinturas especiales, la clarificación de vinos, la elaboración de preparados farmacéuticos y la fabricación de plásticos. La pintura de caseína ha sido usada desde la antigüedad por los egipcios.

3. OBJETIVOS:

3.1. General: Poner en práctica métodos de desnaturalización de la leche para la obtención de

caseína y suero láctico por precipitación.

3.2. Específicos: Aislar por precipitación la caseína de la leche descremada añadiendo ácido acético. Identificar la lactosa que se produjo con un correcto aislamiento de la misma. Familiarizarse con el uso de filtrado al vacío para acelerar el proceso de filtración. Determinar el porcentaje de caseína y lactosa aislada midiendo su cantidad de

masa.


Determinar la presencia de sustancias extrañas en la leche que pueda tener efectos perjudiciales en el ser humano.

4. PLANTEAMIENTO DE HIPÓTESIS:Por medio de los métodos de desnaturalización de la leche, como la acidificación se puede aislar la caseína y detectar impurezas en la leche que no deben ser consumidas por el ser humano.

5. DIBUJO DEL DISPOSITIVO EXPERIMENTAL UTILIZADO:

Instrumentos Reactivos

Vasos de precipitados Leche descremada

Erlenmeyer Ácido acético glacial

Termómetro Carbonato cálcico en polvo

Embudo Etanol 95%

Papel filtro Etano acuoso

Tubos de ensayo Reactivo de lugol

Cocineta Carbón activo

Varilla de agitación Na(OH)

Superficie de plástico para cristalización Fenolftaleína

Pipeta Cloruro férrico

Pera de succión Glicerina

Gradilla para tubos de ensayo


6. EXPLICACIÓN DEL PROCESO SEGUIDO PARA TOMAR DATOS:

A. AISLAMIENTO DE LA CASEÍNA

1. Introducir 100 mL de leche descremada en un vaso ancho de 250 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 (pH=7)).

2. Calentar la leche hasta aproximadamente 40° C (comprobar la temperatura con un termómetro) y añadir gota a gota una disolución de ácido acético diluido (15 mL, aproximadamente).

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 forme una gran masa amorfa.

4. Separar la caseína sólida del líquido (suero), filtrándola sobre una tela y presionando para que se elimine todo el suero.

5. Se separan 2 mL del suero (líquido) en un tubo de ensayo, para hacer las pruebas posteriores de detección del ácido salicílico.

6. Añadir al suero, inmediatamente, 2,5 g de carbonato de calcio en polvo. Agitar esta mezcla durante unos minutos y guardarla para utilizarla posteriormente.

7. La masa de caseína, filtrada previamente a través de un trozo de tela, se lava dos veces con unos 10 mL de agua.

8. Se seca posteriormente con papel de filtro. Se pone el sólido sobre papel de filtro, dándole forma a una pequeña porción de manera que quepa en el orificio de un tubo de ensayo.

9. Dejar que la caseína se seque completamente al aire durante uno o dos días y, finalmente, pesarla. La densidad de la leche es de 1,03 g/mL. Calcular el porcentaje de caseína aislada.

10. Lavar el trozo de tela con abundante agua y dejar secar.


B. AISLAMIENTO DE LA LACTOSA

1. La mezcla del suero con el carbonato de calcio se calienta a ebullición suave durante aproximadamente 5-10 minutos, sin dejar de agitar en ningún momento. Esto causará la precipitación casi completa de las albúminas (proteínas del suero) (pH=3).

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 250 ml, calentando en una placa calefactora hasta aproximadamente 20 ml. Es imprescindible agitar continuamente para ayudar a conseguir una ebullición homogénea y evitar las salpicaduras que se producirían al ir aumentando el precipitado. 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 40 ml de etanol del 95% (lejos de cualquier llama) y 0,2 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. La disolución 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.

7. Desalojar los cristales y filtrarlos al vacío. 8. Lavar el producto con etanol acuoso frío al 25 %. La lactosa cristaliza con una

molécula de agua, C12H22O11·H2O. 9. Pesar el producto y calcular el porcentaje de lactosa, teniendo en cuenta el valor

de la densidad de la leche (1,03 g/mL).10. Recoger en un capilar unos pocos cristales y leer el punto de fusión de esta

sustancia.


D. ENSAYOS PARA VERIFICAR LA PRESENCIA DE SUSTANCIAS EXTRAÑAS EN LA LECHE

En esta parte de la práctica se va a verificar si la leche contiene almidón, ácido salicílico o ácido bórico. La presencia del primer aditivo, el almidón, constituye un fraude ya que es utilizado para mantener la densidad inicial de la leche tras haberla adicionado agua. Los otros dos compuestos son conservantes que evitan la aparición de microorganismos.

Para ello, en primer lugar, se realizarán los siguientes test con muestras de leche ricas en cada uno de estos aditivos. Posteriormente se le dará a cada alumno una muestra problema y se deberá indicar cuál de los aditivos contiene.

Test para la detección de almidón.

Procedimiento: Colocar 2 mL de leche en un tubo de ensayo. Adicionar 5 ó 6 gotas de la solución de yodo (1 mL). Si la leche contiene almidón aparecerá una coloración azul, debida a la formación de un complejo de almidón y yodo.

Test para la detección de ácido salicílico y salicilatos.

Procedimiento: Colocar 2 mL de suero en un tubo de ensayo. Para obtener el suero, se precipita la caseína de la leche caliente con ácido acético, se decanta el líquido a un tubo de ensayo limpio y con este suero líquido se realizará el test correspondiente. Adicionar 4 ó 5 gotas de la solución de cloruro de hierro (III). La aparición de una coloración que oscila de rosa a violeta indica la presencia del anión salicilato.

Test para la detección de ácido bórico.

Procedimiento: Añadir unas tres gotas de fenolftaleína a 2 mL de leche. Adicionar gota a gota la solución de NaOH hasta que aparece un color ligeramente rosado. Adicionar 1 mL de glicerina. La desaparición del color rosado puede indicar la presencia de ácido bórico. Este ácido es un ácido muy débil en disolución acuosa pero presenta un mayor


grado de ionización en glicerina, suficiente como para hacer que desaparezca el color rosa.

7. EXPRESIÓN DE RESULTADOS:

Especie Porcentaje obtenido (%)Caseína 1.6321Lactosa 1.233

8. INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS:

Test ObservacionesTest para la detección de almidón. Al colocar reactivo de Lugol a la muestra

de leche tomo una coloración café claro.


Al adicionar la solución de cloruro férrico al 2% a la muestra de suero no cambió su coloración.

Test para la detección de ácido bórico. Cuando se añadió hidróxido de sodio y fenolftaleína la muestra tomó una coloración rosada, en el instante que se adicionó la glicerina el color rosado de la muestra desapareció.

9. CONCLUSIONES: El reactivo de lugol tiene propiedades similares que una solución de yodo y nos

permite detectar la presencia de almidón en la leche. Al suministrar calor a 100 ml de leche semidescremada, conjuntamente con ácido

acético glacial se precipita la caseína, y posteriormente se aísla del suero.


Utilizando ácido acético se puede lograr una separación de las proteínas de la leche ya que reduce su pH con ayuda de suministro de calor.

Un indicativo de que existe ácido bórico en la leche es la desaparición de su color rosado al añadir glicerina.

La presencia de almidón en la leche se detecta, con el cambio de color de blanco a café claro por la adición del reactivo de lugol.

El suero obtenido a partir de la leche descremada no presenta contenido de ácido salicílico o salicilatos.

El porcentaje de caseína obtenido fue mayor al porcentaje de lactosa. La cantidad de cristales obtenidos de lactosa no fueron suficientes por lo que el

proceso de cristalización requiere de más tiempo para completarse en su totalidad. La filtración al vacío nos permite acelerar el proceso de filtración y recuperar la

mayor cantidad de caseína precipitada. La leche de consumo puede tener sustancias que provoquen efectos perjudiciales

en el ser humano.

10. RECOMENDACIONES: Utilizar la leche inmediatamente una vez retirada de su envase, ya que la lactosa

puede convertirse lentamente en ácido láctico. El uso de guantes es imprescindible para la manipulación de los ácidos, en nuestro

caso ácido acético glacial ya que estos producen quemaduras sobre la piel No inhalar los vapores de los productos utilizados y trabajar en vitrinas de

extracción, especialmente con productos tóxicos, irritantes, o corrosivos Tener cuidado con nuestra fuente de calor para evitar posibles quemaduras. La fuente de calor debe mantenerse en los 40°C al exceder la temperatura el ácido

ya no se obtiene una correcta separación Colocar la cantidad de ácido indicado en la práctica al exceder este ácido se puede

hidrolizar parte de la lactosa. Se debe realizar los procedimientos como se indican en la práctica para un buen

resultado. No comer ni beber en el laboratorio. Existe la posibilidad de que los alimentos o

bebidas se hayan contaminado con productos químicos Lavarse las manos después de realizar un experimento y antes de salir del

laboratorio.


No abandonar el sitio de trabajo mientras se esté llevando alguna reacción o destilación.

Al lavar los materiales de vidrio se lo debe hacer con precaución para evitar posibles caídas y cortes en la piel.

11. PROPUESTA DE MEJORA: Tener libre acceso a reactivos y materiales para poder realizar la experiencia con

mayor agilidad. Adquirir los reactivos necesarios para prácticas posteriores. Revisar que lo materiales se encuentren correctamente lavados debido a que esto

perjudica a la nueva práctica y a los intervalos de tiempo previamente destinados.12. CUESTIONARIO:

1. Si la densidad de la leche es de 1,03 g/ml, calcular el porcentaje de caseína y de lactosa que contiene tu muestra de producto.

V leche=100ml

Masa de leche=100ml× 1.03 g1ml

=103 g leche

Masa decaseinaasilada=1.6811 g

% decaseinaobtenido=1.6811 g× 100%103 g

=1.6321%

Masa de láctosaasilada=1.27 g

% decaseinaobtenido=1.27 g× 100%103 g

=1.233%

2. ¿Qué tests de los ensayados te han dado positivo y qué conclusiones indicarías a partir de ellos?

Test Resultado Conclusión Test para la detección de Positivo. Existe presencia de


almidón. almidón por cambio de coloración.


Negativo. No existe coloración rosa o violeta.

Test para la detección de ácido bórico.

Positivo. Existe cambio de coloración por presencia

de ácido bórico. La muestra de leche que contiene la solución de hidróxido de sodio y fenolftaleína,

desaparece su coloración rosada al momento de añadir la glicerina, esto nos indica que existe la presencia de ácido bórico en la leche.

3. Dibuja el complejo que se forma al reaccionar el FeCl3 con el anión salicilato.

4. ¿Por qué el ácido bórico presenta un mayor grado de ionización en glicerina que en disolución acuosa?

La glicerina es más apolar que la disolución acuosa de hidróxido y por tal razón el ácido bórico por ser un ácido débil se ioniza más rápido.

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