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Identificación de proteinas, lípidos y carbohidratos en productos lacteos

1. OBJETIVOS

a) Comprobar de forma sencilla la existencia de proteínas, grasas y azúcares en un

alimento básico como la leche.

b) Observar el comportamiento de las proteínas lácteas ante determinados cambios físicos

y químicos.

PROTEÍNAS

Antecedentes

La coagulación de las proteínas se produce por su desnaturalización, provocada por diversos

factores tanto químicos como físicos; el aumento de temperatura, variaciones de presión y de

pH o cambios en la concentración salina.

La desnaturalización se relaciona con la alteración de la conformación nativa de las proteínas

por alguno de los factores señalados, provocando la rotura de los enlaces de la estructura

cuaternaria, terciaria y secundaria.

Parte Experimental Preparar una serie de cuatro tubos de ensayo y numerarlos: Al tubo #1 añadir 2mL de leche y 2mL de HCl concentrado.

Al tubo #2 adicionar igual cantidad de leche y 2mL de una solución saturada de NaCl Al tubo #3 agregar 2mL de leche y 2mL de NaOH al 20%. Al tubo #4 añadir 2mL de leche y después calentar levemente.

Anotar los resultados obtenidos y comparar los diferentes tubos.

Tubo Observaciones

1) Leche/HCl

2) Leche/NaCl

3) Leche/NaOH

4) Leche/Δ

Reacciones

1) (Caseinato)Ca2+ + 2HCl Caseína + CaCl2

2) (Caseinato)Ca2+ + 2NaOH Caseína + Ca(OH)2

2

b)

R

Prueba Xantoproteica y de Biruet Antecedentes

Xantoproteica: Esta prueba caracteriza a los aminoácidos aromáticos. Estos aminoácidos son

esenciales y precursores de otros compuestos biológicos. Ellos son la fenilalanina, tirosina y

triptófano. Sus cadenas laterales poseen un anillo aromático. La tirosina es como la fenilalanina

pero con un grupo hidroxilo en su anillo aromático, lo que la hace menos reactiva. Esta reacción

se debe a la presencia de un grupo fenilo en la molécula proteica. En esta prueba se produce la

nitración del anillo bencénico presente en los aminoácidos aromáticos de las proteínas mediante

la reacción con el ácido nítrico concentrado, obteniéndose compuestos que son los responsables

de darle esa coloración amarilla a la mezcla resultante de las proteínas junto con el ácido nítrico.

Biruet: Es una reacción típica de los enlaces peptídicos en la cual los átomos de cobre del

reactivo se une a varios grupo amino y se produce una coloración rosa violeta, pero no es

sensible para dipéptidos o aminoácidos libres

Parte Experimental

a) Prueba Xantoproteica

Recoger con una espátula el precipitado de la leche coagulada (caseína), ponerlo en

un trozo de papel filtro y secarlo.

Poner en un tubo de ensayo una pequeña porción del precipitado seco, añadir unas

gotas de ácido nítrico concentrado y calentar ligeramente; observar el resultado.

b) Prueba de Biuret

Colocar en un tubo una disolución de la proteína, añadir un volumen igual de NaOH al

20%, agitar y agregar de 4 a 5 gotas de CuSO4 al 1%, agitar nuevamente e interpretar

los resultados.

Prueba Observaciones

Xantoproteica

Biuret

Reacciones

a)

NO2

HNO3

+ Cu2+

N H 2

O H

O H N O 3

N H 2

O H

O O 2 N

N O 2

C O

H N C H

R

C O H N

C H

C u 2 +

C O

N H C H

R

C O N H

C H R R

H N

O

n

3

LÍPIDOS

Antecedentes Las grasas se colorean de rojo-anaranjado con el colorante Sudán III. Esto se debe a que el

Sudán III es un colorante lipófilo (soluble en grasas). Por esa afinidad a los ácidos grasos hace

que la mezcla de estos con el colorante se ponga de color rojo, mezclándose totalmente y

convirtiéndose en un colorante específico utilizado para revelar la presencia de grasas.

Parte Experimental

Colocar 2mL de leche en un tubo de ensayo, añadir 10mL de agua y unas gotas de

Sudán III, agitar fuertemente y observar, enseguida añadir 1mL de HCl al 50% y

calentar; pueden aparecer dos o tres fases:

a) Fase Superior: formada por las grasas.

b) Fase intermedia: formada por agua y ciertos compuestos solubles, como la lactosa y

algunas proteínas disueltas (lactoalbúmina y lactoglobulina).

c) Fase Inferior: con las proteínas coaguladas y precipitadas.

CARBOHIDRATOS

Antecedentes Los monosacáridos y la mayoría de los disacáridos posee poder reductor, debido al grupo

carbonilo que tienen en su molécula. El poder reductor consiste en la capacidad de un átomo o

de un ion de ceder uno o más electrones a otro átomo o ion, que quedará reducido. Este carácter

puede ponerse de manifiesto por medio del reactivo de Fehling, a una reacción redox llevada a

cabo entre ellos y el sulfato de cobre (II). Las soluciones de esta sal tienen color azul. Tras la reacción con el azúcar reductor se forma óxido de cobre I de color rojo. De este modo, el

cambio de color indica que se ha producido la citada reacción y que, por tanto, el azúcar

presente es reductor. El hecho de que tengan poder reductor se debe al grupo –OH del carbono

carbonílico está libre, por lo que reacciona con el sulfato de cobre del Fehling (azul soluble)

reduciéndolo a óxido de cobre I (rojo anaranjado, menos soluble). Parte Experimental

Reconocimiento de azúcares en la leche

Con ayuda de una pipeta Pasteur o pipeta beral recoger la fase soluble de la prueba

anterior, filtrar y poner 1mL de este filtrado en un tubo de ensayo. A este tubo agregar

1mL del reactivo de Fehling (o de Benedict) y calentar durante unos minutos. La prueba

se considera positiva si aparece un precipitado de óxido de cobre (I) de color rojo, lo

cual indica la presencia de un azúcar reductor.

Reacción

R

O

H

+ 2 C u 2 + + 4 O H -

R

O

O H

+ C u 2 O + 2 H 2 O

4

Tubo 1 Tubo 4 Tubo 2 Tubo 3 Tubo 5

DIAGRAMA ECOLÓGICO

Identificación de proteínas, lípidos y carbohidratos en productos lácteos

En 5 tubos de ensayo preparar las mezclas indicadas, agitar y observar

DISPOSICIÓN DE LOS RESIDUOS D1, D3, D7 y D9: Desechar al vertedero con abundante agua.

D2 y D6: Neutralizar y desechar con abundante agua.

D4: Neutralizar y desechar con abundante agua.

D5 y D8: Filtrar el sólido, enviarlo a incineración y el líquido desecharlo con abundante

agua después de neutralizar.

D10: Filtrar, envasar el óxido de cubre (I) y el líquido desecharlo con abundante agua

después de neutralizarlo.

Filtrado

Formación

de tres fases

Filtrar

Filtrar

Sólido

2mL de leche +

2mL de HCl(c)

2mL de leche +

2mL de solución

saturada de

NaCl

2mL de leche

+ 2mL de

NaOH al 20%

2mL de leche

+

calentamiento

2mL de leche

+ 10mL de

H2O + gotas de

Sudán III +

1mL de

HCl(50%) +

calentamiento

Líquido

ácido

(suero)

Caseína

seca

Caseína +

HNO3

concentrado +

calentamiento

Caseína +

NaOH +

5gotas de

CuSO4 al

1%

Caseína

sobrante,

envasar.

Fase

superior

(grasas)

Fase

intermedia

agua +

lactosa +

proteínas

solubles

Fase inferior

proteínas

coaguladas y

precipitadas

Trazas de

proteínas

solubles

Líquido +

reactivo de

Fehling +

calentamiento

Óxido de cobre

(I) (sólido

colorido)

D1 D3

D7

D6

D5

D9

D10

D4

4

D8

D2

Filtrado

5

BIBLIOGRAFÍA

a) Pavia, D.F., Lampman, G.M., Kriz, G.S. Jr. Introduction to Organic Laboratory

Techniques: A contemporary approach. 1998 Harcourt College Pubs.

Philadelphia.

b) Gilbert, J.C., Martin, S.F. Experimental Organic Chemistry: a Miniscale and

micro scale approach, 2011, 5ª. Ed. Cengague Learning, Boston M.A.

c) Boyer, R.F., Modern Experimental Biochemistry, Prentice Hall, 2001, New

York

d) Vogel, A. I., Textbook of Practical Organic Chemistry, 4th. Ed. Longmans.

Londres 1978, pág. 1078.

e) Manual de Preparación de Reactivos, Facultad de Ciencias Exactas Físicas y

Naturales, Universidad de Santander, Bucaramanga, 2006

Práctica Propuesta por el Dr. Ramón Marcos Soto Hernández