Práctica N° 11
Química
de la leche
Objetivos:
- Reconocer los compuestos orgánicos más abundantes presentes en la leche.
- Aplicar métodos generales de separación en la leche para identificar sus componentes esenciales: proteína (caseína) grasas y azúcares (lactosa y glucosa).
Fundamento
teórico:
La leche que goza de mayor
producción y distribución para el consumo humano es la que se obtiene de la
vaca.
La leche es una secreción
nutritiva de color blanquecino opaco producida por las glándulas mamarias de
las hembras de los mamíferos (incluidos los monotremas). La principal función
de la leche es nutrir a los hijos hasta que son capaces de digerir otros
alimentos, además protege el tracto gastrointestinal de las crías contra
patógenos, toxinas e inflamación y contribuye a la salud metabólica regulando
los procesos de obtención de energía, en especial el metabolismo de la glucosa
y la insulina. La leche es base de numerosos productos lácteos. Es muy
frecuente el empleo de derivados de la leche en las industrias agroalimentarias,
químicas y farmacéuticas en productos como la leche condensada, la leche en
polvo, caseína y lactosa.
La leche está compuesta
principalmente por agua, iones (sal, minerales y calcio), hidratos de carbono
(lactosa) materia grasa y proteínas. Contiene vitaminas (principalmente
tiamina, riboflavina, ácido pantotéico y vitaminas A, D y K), minerales
(calcio, potasio, sodio, fósforo y metales en pequeñas cantidades, proteínas
(incluyendo todos los aminoácidos esenciales) carbohidratos (lactosa) lípidos.
Los únicos elementos importantes de los que carece la leche es el hierro y la vitamina C.
Las proteínas se pueden
clasificar de manera general en proteínas globulares (son aquellas que tienden
a agregarse es formas esferoidales y no establecen interacciones
intermoleculares como son los puentes de hidrógeno (característicos de las
proteínas fibrosas) siendo solubilizadas en suspensiones coloidales) y
fibrosas.
En la leche hay tres clases de
proteínas: caseína, lacto albúminas y
lacto globulinas (todas globulares).
La caseína es una proteína
conjugada de la leche de tipo fosfoproteína que se separa de la leche por
acidificación y forma una masa blanca. En esta la mayoría de los grupos fosfato
están unidos por los grupos hidroxilo de los aminoácidos serina y treonina. La
caseína en la leche se encuentra en forma de sal cálcica (caseinato cálcico).
La caseína presenta del 77% al 82% de las proteínas presentes en la leche y el
2,7% en la composición de la leche líquida.
En lo que refiere a los sólidos o
materia seca, la composición porcentual más comúnmente hallada es:
·
Lípidos: 3.5% a 4%
· Lactosa: 4.7% aproximadamente
· Sustancias nitrogenadas 3.5% (proteínas entre ellas)
· Minerales 0.8%
· Lactosa: 4.7% aproximadamente
· Sustancias nitrogenadas 3.5% (proteínas entre ellas)
· Minerales 0.8%
Materiales
y equipos:
Termómetro
Matraz Erlenmeyer
Balanza
Vaso de precipitación de 100 ml
Agitador
Probeta
Papel aluminio
Papel filtro
Tubos de ensayo
Pipetas
Espátula
Reactivos:
100 ml de leche semidescremada Nutri Leche
Etanol (alcohol)
DCM (DicloroMetano)
Acetona
Glucosa
Lactosa
Test de Benedict
Gelatina
NaOH 2N
HCL
Ácido acético
Realización de
la práctica:
Todo material a utilizar se debe
lavar y si se reutiliza de igual manera hay que lavarlo.
Medimos con la probeta 100 ml de
nutri leche, la vaciamos en el vaso de precipitado y pesamos (200 g),
posteriormente agregamos 8 ml de ácido acético (vinagre) y pusimos a baño maría
hasta llegar a 40° C (apoyándonos de un termómetro observábamos la
temperatura). Se observó cómo se separó un suero amarillento de la caseína
(parecía queso) lo mismo que se observa cuando se agria la leche.
Con ayuda de papel filtro, se
filtró, así separamos el suero de la caseína (guardamos en un frasco de gerber),
medimos el volumen del suero (50 ml), retiramos del mismo 20 ml, restaban 30
ml, lo hervimos hasta solo tener 20 ml (evaporando, tapando el vaso con un
vidrio de reloj) esperamos a que se enfriar y agregamos 70 ml de etanol
(medidos con la probeta), calentamos hasta que observamos coágulos gelatinosos
de color grisáceo, nuevamente filtramos y dichos coágulos se quedaron en el
papel filtro, el filtrado era claro, casi como el agua, lo pusimos en un frasco
de gerber (esterilizado) sellamos y refrigeramos por 24 horas, al sacarlo se
observaron coágulos en la parte inferior del frasco y en la superior un suero
transparente, tenía un olor penetrante por el etanol (alcohol).
Filtramos (no filtramos por
succión puesto que no contábamos con el material necesario en el laboratorio)
en el filtrado que caía en el vaso de precipitado se observaba una sustancia
transparente y pequeños cristales (se confirmó
la presencia de azúcares), no se pesaron debido a que eran muy pequeños
y pocos.
A la caseína que se encontraba en
otro frasco de gerber le agregamos 10 ml de acetona y 10 ml de DCM, los cuales
fueron medidos con pipetas de 10 ml, con el agitador agitamos hasta obtener una
solución uniforme, filtramos, al líquido sobrenadante lo pusimos a calentar hasta evaporar el DCM, sólo quedo
un aceite amarillo tan solo unas cuantas gotas (presencia de grasas).
El sólido que quedó en el papel
filtro lo colocamos en un vaso de precipitado agregamos 15 ml de acetona,
agitamos y decantamos (se inclina el vaso y se revuelve con el agitador),
filtramos, el filtrado lo desechamos y lo que quedo en el papel filtro lo
pesamos (1.5 gr) (proteínas).
Cuestionario
1._ Describe la relación entre el submódulo de “Métodos de separación”
con el trabajo realizado en presente práctica como en la técnica de
identificación anteriores.
La relación es que para obtener y
separar los elementos más abundantes en la leche (azúcares, proteínas y grasas)
se siguieron métodos de separación como lo fue la cristalización (cuando
obtuvimos los azúcares), entre otros.
2._Explica los siguientes métodos de separación
Extracción
de solventes: Básicamente, la extracción por solventes es una operación de
transferencia de masas en un sistema de dos fases líquidas. Se llama también intercambio iónico líquido y se fundamenta en el principio por el
cual un soluto o
ion metálico puede distribuirse en cierta proporción entre dos solventes inmiscibles,
uno de los cuales es usualmente acuoso y el otro un solvente orgánico como
benceno, kerosene, cloroformo o cualquier solvente inmiscible al agua.
Lo anterior es posible debido a que ciertos reactivos
químicos orgánicos, tienen un alto grado de afinidad selectiva con determinados
iones metálicos, formando compuestos organometálicos y a su vez, no tienen casi
ninguna afinidad con iones contaminantes tales como iones de hierro, calcio,
magnesio, aluminio, etc.
Por esta razón, la principal aplicación de la extracción por
solventes es la separación selectiva de metales.
Cristalización: La cristalización es un
proceso por el cual a partir de un gas,
un líquido o una disolución, los iones, átomos o moléculas establecen enlaces hasta formar una red cristalina, la unidad básica de un cristal. La cristalización se emplea con bastante frecuencia
en Química para purificar una sustancia sólida.
Permite separar sustancias que forman un sistema
material homogéneo, por ejemplo: el agua potable es una solución formada por
agua y sales disueltas en ella. Los tres métodos más conocidos son: Evaporación
o capitalización, cromatografía y destilación. La operación de cristalización
es el proceso por medio del cual se separa un componente de una solución
líquida transfiriéndolo a la fase sólida en forma de cristales que precipitan. Es una operación
necesaria para todo producto químico que se presenta comercialmente en forma de
polvos o cristales, ya sea el azúcar o sacarosa, la sal común o cloruro de sodio.
Filtración al vacío: La filtración al vacío es una técnica
de separación de mezclas sólido-líquido. La mezcla se introduce en un embudo plano con el papel de
filtro acoplado al fondo. Desde el fondo del embudo se aplica con una bomba un
vacío que succiona la mezcla, quedando el sólido atrapado entre los poros del filtro. El
resto de la mezcla atraviesa el filtro y queda depositada en el fondo del
recipiente. Esta técnica es más rápida que la filtración habitual por gravedad y está indicada cuando dichos procesos de filtración son muy
lentos.
3._Elabora un cuadro donde expliques como identificaste la grasa,
proteínas y azúcares presentes en la leche.
4._¿Consideras la leche como un alimento completo?
Si porque es indispensable en la vida de los mamíferos hasta que son capaces de ingerir otros alimentos, y dado que es lo único que consumen durante algún tiempo y los nutre bien por lógica es muy completo con respecto a los nutrientes que nos proporciona, además como se menciono antes los únicos elementos importantes de los que carece la leche son el hierro y la vitamina C, en fuera posee gran cantidad de vitaminas, minerales y proteínas.
Imágenes
En el vaso se observan pequeños cristales, y en poca cantidad (presencia de azúcares) que obtuvimos después de filtrar la solución ( suero con coágulos) que refrigeramos 24 hrs.
conclusión: En ésta practica se emplean procesos simples de separación para hallar los componentes esenciales de la leche y a su vez los mas abundantes (grasas, azúcares y proteínas) como lo fue la cristalización, y los necesarios filtrados. La leche es un alimento indispensable en nuestra vida, puesto que es el primero que consumimos al nacer, no solo nosotros si no cualquier mamífero, nos nutre durante en tiempo que somos incapaces de comer otros alimentos.
Se identificaron los azúcares como pequeños cristales. Las grasas como un aceite amarillento y al final lo que quedo de todos los procesos que realizamos las proteínas que parecía polvo. todos estos son compuestos orgánicos de gran importancia que hacen de la leche un alimento completo.
Equipo conformado por:
Mirna Aidee Yañez Díaz
Aldair García Martínez
Daysi Janet Hernández Fernández
Yamilette García García
Angel Antonio Arroyo García
Angel Jafet Mesa González
