COMPOSICIN BIOQUMICA DE PRODUCTOS AGROINDUSTRIALESUNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA E.A.P AGROINDUSTRIAL

AISLAMIENTO DE LA CASENA DE LA LECHE.

CURSO : COMPOSICIN BIOQUMICA DE PRODUCTOS AGROINDUSTRIALES.GRUPO : BDOCENTE : ING. CASTRO ZAVALETA VICTOR AUGUSTO.ALUMNO : VEGA VIERA JHONAS ABNER.CICLO:V NUEVO CHIMBOTE - PER

2014

AISLAMIENTO DE LA CASENA DE LA LECHELeche100ml

[Vaso de precipitados de 250 ml].

[PH].

10%

[Aproximadamente 10-15 minutos].

[10 minutos, 2000 RPM].

Fase slida.Agua destilada20ml

[Vaso de precipitados de 250 ml].

[10 minutos, 2000 RPM].

Fase slida.Etanol10ml

[Vaso de precipitados].

[10 minutos, 2000 RPM].

Fase slida.cido actico y acetona5ml

[Vaso de precipitados].

[10 minutos, 2000 RPM].

INTRODUCCIN.La preparacin pura de una protena es esencial antes de determinar sus propiedades, estructura y composicin, por lo que es necesario aislarla y purificarla. Los mtodos de separacin de protenas aprovechan propiedades tales como la carga, tamao y solubilidad, que vara entre una y otra protena (Nelson y Cox, 2000).La casena es una protena conjugada del tipo fosfoprotena que en su fase soluble se encuentra asociada al calcio (fosfato de calcio) en un complejo que se denomina caseingeno. Por lo cual es necesario llevar a cabo toda una serie de pasos para aislarla de la leche, y eliminar las grasas e hidratos de carbono que sta contiene. La casena se separa de la leche la cual tiene un pH aproximadamente de 7 por acidificacin llevando a la casena a su punto isoelctrico (de 4.6) donde se precipita (Segal y Ortega, 2005).LA CASEINA est presente en la leche en forma de partculas coloidales o micelas y son fcilmente separadas por precipitacin isoelctrica. El cuajado y acidificacin son unas prcticas de la tecnologa de lcteos para la preparacin de productos de leche agria y algunos quesos suaves. La acidificacin natural se lleva a cabo por inoculacin de la leche con iniciadores por ejemplo, cultivos de bacterias cido lctica. Las protenas son sustancias orgnicas muy compleja presente en toda la materia viva. Todas las protenas contienen adems de carbono, hidrgenos, tambin nitrgeno y a menudo azufre y fsforo.Todas las protenas se componen bsicamente de 20 unidades estructurales denominadas aminocidos unidos por enlaces pptidos provocando caractersticas especficas en cada una.Las propiedades de las protenas se ven afectadas por modificaciones en pH, la absorcin de protenas mediante intercambio inico depende del pH, es decir de valores de pH por debajo del punto isoelctrico la carga neta de las protenas es positiva y la molcula se ve absorbida con mayor fuerza en intercambiadores catonicos como la carboximetil celulosa sdica.

I. OBJETIVO GENERALPoner en prctica mtodos bioqumicos para la purificacin parcial de protenas, basados en sus propiedades de solubilidad.II. OBJETIVOS PARTICULARES Aislar casena de la leche a partir de su punto isoelctrico. Familiarizar al alumno con el uso de la centrifuga.III. HIPTESIS Si se utilizan los mtodos bioqumicos de manera precisa es posible tener un buen rendimiento en la extraccin de casena.IV. MARCO TEORICO.La leche contiene vitaminas (principalmente tiamina, ribloflavinas, cido pantotico y vitaminas A, D, K), minerales (calcio, potasio, sodio, fsforos y metales en pequeas cantidades), protenas (incluyendo todos los aminocidos esenciales), carbohidratos (lactosa) y lpidos. Los nicos elementos importantes de los que carece la leche son el hierro y la vitamina c. Las protenas se pueden clasificar de manera general en protenas globulares y fibrosas. Las protenas globulares son aquellas que tienden a agregarse en forma esferoidales y no establecen interacciones intermoleculares como son los puentes de hidrgenos (caractersticas de las protenas fibrosas) siendo solubilizadas en suspensiones coloidales.En la leche hay tres clases de protenas: casena, lacto albminas y lactolobulinas (todas las globulares). La casena es unas protenas conjugada de la leche del tipo fosfoprotenas que separa de la leche por acidificacin y forma una ms blanca. Las fosfoprotenas son un grupo de protenas que estn qumicamente unidas a una sustancia que contienen cidos fosfricos.En la casena la mayora de los grupos fosfatos estn unidos por los grupos hidroxilos de los aminocidos serina y treonina. La casena en la leche se encuentra en forma de sal clcica (caseinato clcico). La casena representa cerca del 77% al 82%de las protenas presente en la leche y el 2,7% en composicin de leche lquida.La casena est formada por alpha (s1), alpha (s2)- casena B-casena, y kappa casena formando una miscela o unidad soluble. Ni la alfa ni la beta casena a las dos anteriores o a cada una de ellas por separado se forma complejo de casena que es solubilizado en forma de micela. Esta micela est estabilizada por la kappa casena.

PRECIPITACON DE CASENAEs ampliamente conocido que la casena puede ser coagulada y precipitada para dar producto como queso, yogur, kefi, cuajada, nata o leche agria (buttermilk) y otros derivados. La casena se precipita por dos procedimientos: acidificacin que protn a los grupos fosfato (y otros) que solubilizan ala casena k y accin de un enzima llamado cuajo animal (rennet) que descompone un pequeo trozo de la casena k precipitando la micela completa.PRECIPITACON CIDAEn alimentos como el yogur se produce la precipitacin parcial de la casena porque los grupos cidos se protonan y dejan de repelerse las micelas debido a una bajada de PH causada por el cido lctico. El proceso tiene lugar con cualquier cido. La precipitacin con clorhdrico puede representarse as: Esta precipitacin tiene lugar con cualquier cido que baje el PH por debajo de 5,5. Dependiendo de la cantidad y fortaleza del cido agregado, la precipitacin es ms o menos drstica y completa, dando productos de consistencia pastosa, como la leche cida, o en forma de gel, como en el caso de yogur hasta una precipitacin completa con separacin del suero si se emplea clorhdrico en caliente.PRECIPITACIN POR CUAJO ANIMALEn este caso se produce una hidrlisis enzimtica de las casenas. El proceso, entre otras diferencia, es ms lento ya que la enzima tarda varios minutos u horas en hacer efecto. En el cuajo se usan enzimas como la quimosina que se pueden obtener del estmago de rumiantes jvenes. Esta quimosina es especfica de la casena k. En este proceso la casena k se rompe en sus dos partes: La hidrfila. La hidrfoba: para-k-casena. La quimosina rompe el enlace que une esas dos partes liberndose un pptido al suero y quedndose la para k- casena en la miscela. Como el pptido era la parte hidrfila donde estaban los grupos cidos, ahora se pierden y ya no se repelen las micelas, precipitando las casenas. La parte hidrfoba que queda interacciona unas micelas con otras y tambin aumenta el enlace fosfato formndose el cogulo y precipitando el caseinato. El cuajo obtenido es la cuajada. Si se corta y se le deja soltar el suero, se obtiene el queso fresco. Los quesos comerciales son este mismo productos con diferentes tipos de salado y maduracin.Las diferencias entre queso responden a la forma de tratar la pasta cuajada (en caliente, prensado y cociendo) y la maduracin.El caseinato clcico (caseinato) es un producto industrial de primer orden y gran importancia comercial para la fabricacin de quesos sin denominacin de origen y los llamados quesos fundidos.

V. MATERIALES EQUIPOS: Balanza electrnica MATERIALES: Tubos de ensayo Matraz Erlenmeyer Pinzas Mechero Vaso de precipitacin Pipetas Varilla de vidrio Vaso de precipitacin 100 ml Vasos de precipitacin 250 ml Leche de Vaca Holstein y cruzada cido Fosfolico (10%) Etanol cido Actico 3% Agua destilada

VI. PROCEDIMIENTOS

CASEINALo que quede ser el suero que ser utilizado en la determinacin de Lactosa

1 Descremacin

2 Acidificacin

En un vaso de precipitados de 250 ml se colocaron 100 ml de leche pura de vaca, a la cual, previamente, se elimin la mayor cantidad de grasa posible. A continuacin, se midi el pH de la leche y por medio de la acidificacin con HCl al 20% se llevo el pH de la misma hasta 4.0.

SE MIDI EL PH

Aadimos cido fosfolico (10%)

Medir PhPh (inicial)= 6.7

HolsteinCruzada

Ph inicial6.706.77

Ph reducido3.954.01

Posteriormente se dej reposar alrededor de 15 minutos aproximadamente hasta observar grumos en la superficie. Inmediatamente despus, el precipitado se reparti en cuatro tubos de centrifuga; se centrifug durante 10 minutos a 2000 rpm.

Casena (leche desgrasada)Acido (suero, amarillo claro)

Al trmino de la centrifugacin se retiraron los tubos y se elimin el sobrenadante de la fase slida. Posteriormente, la fase slida se puso en un vaso de precipitados y se homogenizo con 20 ml de agua destilada, la solucin se coloc en un solo tubo de centrifuga y en otro tubo agua para equilibrar con un mismo peso, se dejo 10 minutos a 2000 rpm, con el objeto de eliminar el HCl.

Homogenizarcon agua destilada

Centrifugar durante 10 mint 200rpm

Retirar el sobrenadante

Se realiza el mismo proceso para ambas leches (Cruzada y Holstein)

Posteriormente, se elimin el sobrenadante y a la fase solida se agregaron 10 ml de etanol, se homogeniz con una varilla de vidrio y al terminar se centrifug a 10 minutos a 2000rpm.

CASEINA

Homogenizarcon etanol

V

Centrifugar durante 10 mint 200rpmRetirar el sobrenadante

Se realiza el mismo proceso para ambas leches (Cruzada y Holstein)

De la misma manera, se elimin el sobrenadante y a la fase slida se le agregaron 5 ml de acido actico y 5ml de cetona, se homogeniz, al terminar se coloc en la centrifuga a 10 min a 2000 rpm.Por ltimo se elimin el sobrenadante y el precipitado se guard hasta que se secara; se peso el precipitado seco.V

*Homogenizar con 5 ml de cido actico *Centrifugar durante 10 mint 200rpm

Cruzada 14.70g(Peso seco Casena)Holstein 12.86g(Peso seco Casena)

DETERMINACION DE LA LACTOSAFelling BFelling A

VII. DISCUSIONES La protena de casena es una fosfoprotena que se encuentra en la leche y en algunos de sus productos derivados fermentados, tanto como el queso. La protena de casena es un conjunto compuesto por diversas protenas por lo que es difcil fijar una definicin. No obstante, gran parte de las protenas que encontramos en lo que se denomina casena posee un atributo comn: acidifica la leche a PH 4,6. Debido a esto ala casena tambin se le suelen calificar como protena insoluble de la leche. A disimilitud de gran cantidad de protenas, hasta de la leche, la protena de casena no precipita por accin de calor. En cambio lo hace por accin de una enzima proteasa que se encuentra situada en el estmago de los mamferos denominada renina e integra un precipitado llamado para casena. Segn Fennema (2000) la desnaturalizacin inducida por el pH puede ser reversible, sin embargo en algunos casos a pH alcalino, se hidrolizan algunos enlaces peptdicos, se destruyen grupos sulfidrilos y se producen agregaciones que pueden desnaturalizar, irreversiblemente las protenas. Como vemos, el acetato de plomo indujo a la protena a precipitar debido al pH ligeramente alcalino. La mayor parte de las protenas son muy solubles a pH alcalino (8-9). Segn Fennema (2000), la mayor parte de las protenas son muy solubles a pH alcalino (8-9), la extraccin de la protena de sus fuentes vegetales como la harina de soya, se lleva a cabo a estos pH; luego la protena se recupera del extracto por precipitacin isoelctrica a pH 4.5- 4.8.

VIII. CONCLUSIONES. Es posible la purificacin parcial y el aislamiento de la casena de la leche, utilizando la poca solubilidad que esta protena tiene cuando se le lleva hasta su punto isoelctrico y la rapidez de sedimentacin de la misma al utilizar la centrifuga. No obstante, el rendimiento puede ser variado si se considera que los mtodos de purificacin son tambin variados. En la prctica llegamos a comprobar todo lo que aprendimos en la teora y pudimos poner en prctica que se pueden obtener una amplia variedad subproductos de la leche que tiene su uso e importancia en varias ramas de la industria y la qumica. Con esto concluimos que ninguna de los componentes de la leche, debera ser menospreciada puesto que todos constituyen una emulsin compuesta de componentes orgnicos vitales. Se aprendi a caracterizar cada uno de ellos mediante reacciones simples que dan lugar a observaciones para diferenciar sus caractersticas y propiedades. De igual manera, cada protena tiene una composicin de aminocidos especfica que las hace diferentes unas de otras y, por lo tanto, su comportamiento en disoluciones tambin es diferente. Por lo general las protenas fibrosas son insolubles en agua y resisten a la degradacin enzimtica, sin embargo, con soluciones de cierta fuerza inica se pueden solubilizar. Las protenas globulares son relativamente ms solubles en agua y en soluciones de baja fuerza inica, aunque algunas coagulan cuando se calientan. Por otro lado, la composicin de aminocidos es tambin responsable del comportamiento de las protenas en diferentes condiciones de pH. As, al acidificar o alcalinizar una protena determinada, sta puede llegar a su punto isoelctrico, alcanzar una carga neta de cero y, por lo tanto, precipitar. La casena luego de que la leche se cort no fue soluble en agua, debido a este motivo se la pudo filtrar. El contenido de protenas presente en la leche es muy bajo, a pesar de que la leche empleada para la prctica era una leche pura, y se comprob en la prctica segn el autor (Gil, A. (2010). Composicin y Calidad Nutritiva de los Alimentos. Madrid - Espaa: Medica Panamericana) que los contenidos de la casena y protena varan y cada uno es en un contenido determinado aproximadamente en la teora nos indica un contenido de 4,43% de casena la cual contiene el 82,5% de las protenas de la leche, por lo tanto el 3,65% de la protena de la leche est contenida en la casena.

IX. RECOMENDACIONES. Realizar una buena separacin de la grasa de la leche para una buena obtencin de la Casena, ya que esto podra hacer variar nuestros resultados. Llevar correctamente la leche a su punto isoelctrico para lograr la precipitacin total de la casena y obtener el Rendimiento correcto para cada tipo de Leche. Recomiendo filtrar ms de una vez si es posible porque los componentes podran quedar en la solucin o disolvente con el que se trabaja. Recomiendo tener mucha paciencia al momento de mezclar y formar la mantequilla; ya que esto podra tomar mucho tiempo si no se cuenta con maquinas industriales.

X. BIBLIOGRAFA Gonzlez-Soto, E.; L. Bucio-Ortiz; P. Damin-Matzumura; F. Daz de Len-Snchez; E. Corts-Barberena; L.J. Prez-Flores. (2009) Manual de bioqumica 1. 3 ed. Mxico. Nelson, D.L. y M.M. Cox (2000) Lehninger Principios de Bioqumica. 4 ed. Ed. Worth. EUA. Segal, C.A. K. y Gustabo Jesus Ortega L. G.J. ed. (2005) Manual de prcticas. Biologa molecular de la celula I. UNAM. Publidisa, Mxico. Gil, A. (2010). Composicion y Calidad Nutritiva de los Alimentos. Madrid - Espaa: Medica Panamericana. Guarnizo, A. (2003). Experimentos de qumica orgnica. Colombia: Elizcom.