“EXTRACCIÓN DE CASEÍNA DE LA
LECHE Y DETERMINACIÓN DE SU PI” Robin David Guevara Torres
[email protected] Facultad de Ciencia e Ingeniería en Alimentos. Universidad Técnica de Ambato. Laboratorio de Química de los alimentos II. Docente: Ing. María Teresa Pacheco. Quinto “U”-Alimentos. Ambato – Ecuador RESUMEN La extracción de la proteína caseína presente en la leche se extrajo mediante dos métodos de fácil aplicación, el enzimático y el químico, empleando para este fin leche de vaca entera o vulgarmente vulgarmente denominada “litreada”, ya que la presencia de microorganismos e integridad de sus características propias permanecen inalteradas, es decir en estado natural a comparación de leches procesadas mediante procesos térmicos lo cual es beneficioso para que la extracción sea factible, obtenido mejores resultados. La determinación de punto isoeléctrico (PI) de la caseína es la neutralización o equilibrio de sus cargas negativas y positivas, provocando precipitación o desnaturalizado, brindando información sobre su comportamiento físico-químico, en este caso se aplicó varias diluciones con concentraciones diferentes de muestra patrón de caseína.
Palabras claves: caseína, leche, cuajo, punto isoeléctrico INTRODUCCIÓN
aminoácidos es también responsable del
Cada proteína tiene una composición de aminoácidos específica que las hace diferentes unas de otras y, por lo tanto, su
comportamiento
en
disoluciones
también es diferente. Por lo general las proteínas fibrosas son insolubles en agua
y
resisten
a
la
degradación
comportamiento de las proteínas en diferentes condiciones de pH. Así, al acidificar o alcalinizar una proteína determinada, ésta puede llegar a su punto isoeléctrico, alcanzar una carga neta de cero y, por lo tanto, precipitar (Gonzales et al , 2009).
enzimática, sin embargo, con soluciones
La caseína es una proteína conjugada
de cierta fuerza iónica se pueden
del tipo fosfoproteína que en su fase
solubilizar. Las proteínas globulares son
soluble se encuentra asociada al calcio
relativamente más solubles en agua y en
(fosfato de calcio) en un complejo que
soluciones de baja fuerza iónica, aunque
se denomina caseinógeno. Por lo cual es
algunas coagulan cuando se calientan.
necesario llevar a cabo toda una serie de
Por otro lado, la composición de
pasos para aislarla de la leche, y
eliminar
de
Se mide el pH inicial de la leche con un
carbono que ésta contiene. La caseína se
pH-metro (Hanna-HI222), tomar 200ml
separa de la leche la cual tiene un pH
de leche entera sin tratar, calentar hasta
aproximadamente de 7 por acidificación
30°C, agregar 2 gotas de cuajo líquido
llevando a la caseína a su punto
(Milkset), agitar con una varilla dejar en
isoeléctrico (de 4.6) donde se precipita
reposo, al iniciar la separación del suero
(Segal y Ortega, 2005).
medir el pH nuevamente, terminada la
Las
las
grasas
caseínas
e
es
hidratos
un
conjunto
heterogéneo de proteínas por lo que es difícil fijar una definición. Sin embargo, todas las proteínas englobadas en lo que se
denomina
caseína
tienen
una
característica común: precipitan cuando se acidifica la leche a pH 4,6. Por ello, a la
caseína
también
se
le
suele
denominar proteína insoluble de la leche.
En
el
coagulación
romper
la
cuajada
lentamente con ayuda de una espátula obteniendo
pequeños
cubos
longitudinales, separar la cuajada por filtración con ayuda de un lienzo, lavar la caseína dos veces con 25ml de agua a 50°C,
prensar
la
parte
sólida,
desmenuzarla sobre un vidrio reloj y secarla en una estufa a 28-30°C por 24 horas, luego de esto moler en polvo fino la caseína deshidratada.
punto
isoeléctrico
(pI),
se
encuentran en el equilibrio las cargas positivas y negativas por lo que la proteína presenta su máxima posibilidad para ser precipitada al disminuir su solubilidad y facilitar su agregación. (www.fao.org) Determinar del punto isoeléctrico (pI) de la caseína posterior a su extracción mediante método enzimático y químico.
PROCEDIMENTO: a) Aislamiento de caseína por el método enzimático
b) Aislamiento de la caseína por el método químico Medir 200ml de leche entera sobre un vaso de precipitación y medir su pH inicial
con
un
pH-metro
(Hanna-
HI222), añadir pocas gotas de ácido láctico hasta provocar la separación de la caseína y el suero, medir su pH final, separar la cuajada empleando un lienzo, lavar la caseína retenida dos veces con 25ml de agua a 50°C, luego dos veces con 10ml de éter etílico, prensar y eliminar todo el líquido, finalmente desmenuzar y secar en la estufa a 2830°C por 24 horas.
Tabla N-4: Determinación del pI
DATOS OBTENIDOS Tabla N-1: pH
(Caseína-método enzimático)
Método pH inicial pH final 6.67 Enzimático 6.67 6.57 2.81 Químico Fuente: Laboratorio de Química de los alimentos II
Dilución
Tiempo (min) 0
Poco turbio
Turbio
Turbio
Turbio
Turbio
Turbio
Transparente
Transparente
Transparente
Transparente
Transparente
Transparente
Transparente
Transparente
Transparente
Transparente
Transparente
Transparente
Elaborado por: Robin Guevara Tabla N-2: pesos obtenidos
Método Enzimático Químico 206.4 W inicial 206.4 (g) 167 195 ml suero 2.63 W caseína 27.73 húmeda (g) 24.95 W vidrio 30.48 reloj (g) 0.6182 W caseína 12.9552 seca (g) Fuente: Laboratorio de Química de los alimentos II
Fuente: Laboratorio de Química de los alimentos II
Tabla N-5: Determinación del pI (Caseína-método químico)
Elaborado por: Robin Guevara
Dilución
Tiempo (min)
Tabla N-3: Características de la caseína Características Caseína
Caseína
(enzimático)
(Químico)
Olor
A queso
A leche
Color
Amarillo
Bish
0
Sabor
Queso
ácido
Aspecto
Homogéneo
granular
Solubilidad
Menos soluble
Más soluble
Precipitación
3
15
Poco turbio
Poco turbio
opaco
Precipitado
opaco
Presencia
6.57
2.81
precipitación Fuente: Laboratorio de Química de los alimentos II
de
partículas
opaco
Presencia partículas
opaco
Turbio
opaco
Poco turbio
Transparente
Transparente
Transparente
Transparente
Transparente
Transparente
(min)
30
Ph de
30
Fuente: Laboratorio de Química de los alimentos II
de
CÁLCULOS Y RESULTADOS
método
enzimático
es
menor
a
Determinar el rendimiento de
comparación de la caseína por método
extracción en húmedo y seco
químico, esto se debe al contenido
de la caseína pro los dos
intacto de grasa presente en la primera,
métodos empleados.
ya que en la segunda el uso de solventes orgánicos como el éter etílico se utilizó
para eliminar el resto de grasa de la
Método enzimático:
caseína
Rendimiento en húmedo Si 206.4g
en
el
químico,
obteniendo así una caseína mucho más pura
------------- 100%
a
comparación
enzimático. 27.73g
método
------------- X= 13.44%
Las
del
método
características
sensoriales de las caseínas se vieron afectadas por la ausencia o no de grasa,
Rendimiento en seco:
esto en cuando a un color poco Si 27.73g 12.9552g
------------- 100%
llamativo y olor suave en la caseína del método químico en comparación a la
------------- X= 46.72%
del método enzimático que tendió a ser
Método químico:
más fuerte.
Rendimiento en húmedo Si 206.4g 2.63g
CUESTIONARIO:
------------- 100%
1.-Consultar cuales son las proteínas
------------- X= 1.27%
presentes en la leche, la carne, los Rendimiento en seco: Si 2.63g 0.6182g
huevos y la soya
------------- 100%
Leche: En la leche, la proteína más importante es la caseína, seguida por las proteínas séricas (albúmina y globulina).
------------- X= 23.51%
DSICUSIÓN
Carne: Colágeno, mioglobina, Actina, El rendimiento tanto en húmedo como
miosina.
en seco de la caseína obtenida por método contraste
enzimático al
método
es
mayor
en
Huevo:
químico.
La
ovotransferrina, ovomucoide,
solubilidad de la caseína obtenida pro el
ovoalbúmina,
conalbúmina,
ovomucina y varias globulinas.
Soya: glicinina 2.-Averiguar y esquematizar el proceso de obtención de caseína a nivel industrial
positivas por la adición de caseína diluida en NaOH y ácido acético se inicia la precipitación de la caseína pro desnaturalización química.
BIBLIOGRAFÍA:
CONCLUSIÓN La caseína de mayor pureza pero de bajo rendimiento fue la obtenida mediante el método químico empleando ácido láctico como agente desnaturalizante, a comparación de la caseína con gran contenido de grasa obtenida por el método enzimático. El punto isoeléctrico se evidenció de mejor manera en la caseína obtenida químicamente ya que hubo precipitación en las diluciones y en donde al llegar al equilibrio de cargas negativas y
JC Cheftel, H Cheftel y P Besançon; Introducción a la bioquímica y tecnología de los alimentos. Ed. Acribia (1989). Fellows, P.; Tecnología del procesado de los alimentos: principios y prácticas.. Acribia (1994).
ANEXOS Extracción de caseína en leche entera:
Gráfica N-1: Caseína seca, método enzimático izquierda, método químico derecha.
Determinación del punto isoeléctrico (pI):
Gráficas N-2 y 3: Diluciones de distintas concentraciones de NaOH y ácido acético en busca del (pI), en donde será positivo si se evidencia desnaturalización o precipitación, en este caso la caseína obtenida químicamente presentó mejores resultados en las diluciones y . Esto debido a la mayor pureza de esta proteína a comparación del método enzimático.