PRACTICA 02 Determinacion de La Caseina en Leche Fresca

“AÑO DEL BUEN SERVICIO AL CUIDADANO”

UNIVERSIDAD NACIONAL NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE ZOOTECNIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA ZOOTECNIA

TECNOLOGIAS E INDUSTRIAS DERIVADAS DE LA LECHE

PRACTICA N° 02 DETERMINACION DE LA CASEINA EN LECHE FRESCA DOCENTE:

Ing. ROBERTO SALAZAR RIOS ALUMNA:

LOPEZ VALDIVIEZO PATTY MARILIN PIURA - PERÚ 2017

DETERMINACION DE LA CASEINA EN LECHE FRESCA I. INTRODUCCION La caseína es 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 que 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. A este pH (4,6), la caseína precipita, debido a la reducción de repulsiones intermoleculares. A diferencia de muchas otras proteínas, la caseína no precipita al calor. Precipita bajo la acción de la renina (enzima proteolítica presente en el estómago de terneros) para formar la paracaseína. Al precipitar por acción de ácidos se le llama caseína ácida. Este precipitado blanco forma la base para la elaboración de todo tipo de quesos. La secuencia peptídica de la caseína contiene un número inusual de residuos de prolina (Ca. 15%). Como resultado, es relativamente hidrofóbica (poco soluble en agua) y carece de estructura secundaria o terciaria definidas. En la leche se encuentra como suspensión de partículas que asemeja a las micelas de surfactantes (pequeñas esferas hidrofílicas en el exterior e hidrofóbicas en el interior). Estas micelas de caseína se estabilizan por iones de calcio e interacciones hidrofóbicas.

II. OBJETIVOS 

Determinar la caseína en leche.



Verificar la propiedad Buffer de la leche.

III. REVISION BIBLIOGRAFICA

Caseína La caseína es una fosfoproteína (un tipo de heteroproteína) presente en la leche y en algunos de sus derivados (productos fermentados como el yogur o el queso). En la leche, se encuentra en la fase soluble asociada al calcio (fosfato de calcio), en un complejo que se ha denominado caseinógeno.

CARACTERISTICAS DE LAS CASEINAS Las caseínas son un conjunto heterogéneo de aminoácidos, 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. Por otra parte, y aunque las proteínas que se denominan caseínas son específicas de cada especie, se clasifican en los siguientes grandes grupos de acuerdo con su movilidad electroforética: αs1-caseína, αs2-caseína, β-caseína y κ -caseína (véase la figura 1). Esta última es de especial interés en la industria quesera, ya que su hidrólisis enzimática por el cuajo (la enzima quimosina) genera una nueva proteína, denominada para-κ -caseína. Cuando esta última reacciona con el calcio, genera para caseinato de calcio. Durante el proceso de maduración del queso, y a partir de la para- κ -caseína, se forma un tipo de macropéptidos

denominados

γ-caseínas,

responsables

características reológicas y organolépticas de los quesos.

de

las

Figura 1. Patrón de electroforesis que se obtiene con las proteínas lácteas procedentes de las especies humana (calle 2) y bovina (calle 3). La calle 1 muestra las proteínas de referencia para los pesos moleculares y la flecha indica el sentido de migración de las proteínas. Se ha elaborado a partir de datos de diversas fuentes bibliográficas.

Química y física de las caseínas A diferencia de muchas otras proteínas, incluso del queso, las caseínas no precipitan por acción del calor. Por el contrario, precipitan por la acción de una enzima proteasa presente en el estómago de los mamíferos llamada rennina y forman un precipitado denominado paracaseína. Si la precipitación se realiza por la acción de ácidos, se le llama caseína ácida. En la elaboración de los quesos tienen lugar ambos tipos de precipitación. Cuando se emplea la enzima tripsina, la caseína se hidroliza a una molécula fosfatada llamado pepto. Las características de las caseínas de la leche de vaca se resumen en la tabla. La secuencia aminoacídica (ver figura 2) de la caseína contiene un número inusual de residuos del aminoácido prolina: entre 10 en la αs2 caseína y 35 en la β-caseína. Como resultado, las caseínas son relativamente hidrofóbicas (poco solubles en agua) y carecen de una estructura secundaria o terciaria bien definidas. En la leche se encuentran como una suspensión de partículas que asemeja a las micelas de surfactantes (pequeñas esferas, hidrofílicas en el exterior e hidrofóbicas en el interior). Estas micelas de caseína se estabilizan por iones de calcio e interacciones hidrofóbicas.

Figura 2. Estructura primaria de la κ -caseína bovina.

Otro dato interesante, utilizado para separar las caseínas del resto de las proteínas lácteas mediante su precipitación, es que su punto isoeléctrico (pI) promedio es de 4,6. A este pH, las caseínas se encuentra en su punto de menor solubilidad debido a la reducción de las repulsiones intermoleculares, por lo que precipitan (coloquialmente, se dice que coagulan). Ahora bien, el pI es diferente para cada una de las fracciones caseínicas, ya que varía entre el 4,44-4.97, para la αs1-caseína, y el 5,3-5,8, en la variante genética B de la κ -caseína

Estructura micelar de las caseínas Las caseínas interaccionan entre sí formando una dispersión coloidal que consiste en partículas esféricas llamadas  micelas (ver Figura 3) con un diámetro que suele variar entre 60 y 450 nm, con un promedio de 130 nm. A pesar de la abundante literatura científica sobre la posible estructura de una micela, no hay consenso sobre el tema.

Figura 3. Estructura propuesta para una micela de caseína

Figura 4. Estructura propuesta para la organización de las micelas de caseína a partir de unas subunidades denominadas  submicelas.

Se han propuesto diversos modelos fisicoquímicos de organización de las micelas, en los que estas se encuentran a su vez constituidas por subunidades ( submicelas), con un diámetro de entre 10 y 20 nm (véase la Figura 4). En tales modelos se considera que las subunidades se enlazan entre sí gracias a los iones de calcio. Se sugiere que el fosfato de calcio se une a los grupos NH 2- de la lisina;  el calcio interacciona con elgrupo carboxilo ionizado (COO-). Las submicelas se constituyen a partir de la interacción constante entre las caseínas α, β y κ. Hay que resaltar la función de la κ -caseína para estabilizar las micelas, especialmente contra la precipitación de las otras fracciones proteínicas por la acción del calcio o de los enzimas. En todos estos se establece que las unidades hidrófobas entre las moléculas de proteínas aseguran la estabilidad de la micela.

¿ CÓMO

ACTÚA LA CASEÍNA? ¿POR QUÉ SE ABSORBE LENTAMENTE? Una característica distintiva de la proteína de caseína es su insolubilidad a un pH bajo, tal entorno sería el ácido del estómago. El mecanismo de lenta absorción de la caseína radica en su característica de “coagularse” cuando se expone al ácido del estómago; el coagulo resultante precipita y por lo tanto ocasiona un aumento lento y sostenido de aminoácidos en el plasma. Es por esta razón que la caseína impide el catabolismo muscular. Cabe destacar que las propiedades anti-catabólicas de la caseína es de unas 7-8 horas después de su ingestión, ya que esta cantidad de horas es que dura su digestión y absorción.

BENEFICIOS DE LA PROTEÍNA DE CASEÍNA Los beneficios de la caseína son numerosos, especialmente para aquellos que están siguiendo un régimen de ejercicio activo. Se ha elucidado en una plétora de estudios que las proteínas de la leche son muy superiores a las proteínas vegetales, como la soya, en términos de hipertrofia muscular después de un entrenamiento de resistencia. Otra de sus características esenciales es la capacidad de proporcionar una tasa sostenida de captación de aminoácidos hacia el plasma en comparación con un aumento rápido y transitorio de los mismos que surgiría tras la ingestión de proteínas de suero. Teniendo en cuenta esto, la caseína puede ser más beneficiosa para las personas que están buscando un suplemento proteico que pueda proporcionar varias horas de alimentación y saciedad frente a una proteína de digestión rápida como la de suero de leche. Es debido a las propiedades anti-catabólicas de la caseína (por brindar aminoácidos al plasma de manera sostenida y por muchas horas) que la gente a menudo dice que esta proteína es óptima a la “hora de acostarse”, la digestión prolongada ayuda a promover un balance positivo de nitrógeno durante muchas horas seguidas de sueño. Sin embargo, su uso puede ser beneficioso en cualquier momento del día. Otro beneficio de la proteína de caseína es su alto contenido de calcio. El calcio es un mineral esencial para la salud ósea y la investigación ha sugerido que puede aumentar la pérdida de grasa en sujetos con sobrepeso.

IV.MATERIALES Y METODOS Materiales: -

Balanza analítica

-

Vasos de precipitado

-

Pipeta de 10ml y 11ml

-

Termómetro

-

Buretas

-

Fiolas

Reactivos: -

Solución alcohólica de 50° de 1% fenolftaleína.

-

Solución de NaOH 0.1 N.

-

Formalina al 40%

Procedimiento: a) Tomar un vaso de precipitado con 9ml de leche a 17-18°C. b) Agregar 1ml de fenolftaleína. c) Neutralizar con soda 0.1 N, hasta el primer tono rosado. d) Agregar 2-3ml de formalina. La formalina debe ser neutra a la fenolftaleína. e) Titular con soda 0.1 N y únicamente el gasto de esta segunda neutralización multiplicar por 1.63 y se obtiene los gramos por ciento de caseína.

V. RESULTADOS     

Muestra de leche: 9ml Fenolftaleína: 1ml Gasto 01: 3ml Formaldehido: 2.5ml Gasto 02: 2ml

Gasto 02 x Factor = % caseína 2ml x 1.63 = 3.26% caseína

VI.CUESTIONARIO 1. METODOS PARA LA DETERMINACION DE CASEINA a.  MÉTODO VOLUMÉTRICO DE TITULACIÓN CON FORMOL DE WALKER Este método se fundamenta en la titulación de Sorensen, en la cual los grupos amino de los aminoácidos constituyentes de las proteínas (-NH 2), son bloqueados con formaldehído neutralizado, para luego titular los grupos carboxilo (-COOH) con una solución de álcalis valorada.

b.  MÉTODO DE BIURET La presencia de proteínas en una mezcla se puede determinar mediante la reacción del Biuret. El reactivo de Biuret contiene CuSO4 en solución acuosa alcalina (gracias a la presencia de NaOH o KOH). La reacción se basa en la formación de un compuesto de color violeta, debido a la formación de un complejo de coordinación entre los iones Cu2+ y los pares de electrones no compartidos del nitrógeno que forma parte de los enlaces peptídicos.

2. FORMULA ESTRUCTURAL DE LA CASEINA

Estructura de una micela de caseína

3. OTRAS PROTEINAS IMPORTANTES EN LECHE O PRODUCTOS LACTEOS La Concentración de las proteínas en la leche de vaca es la siguiente:

Concentración. en % del total de la leche

g/kg proteína

p/p

Alfa-s1-caseína

10.0

30.6

Alfa-s2-caseína

2.6

8.0

Beta-caseína

10.1

30.8

Gamma-caseína

3.3

10.1

Caseína total

26.0

79.5

Beta-lactoalbúmina

1.2

3.7

Beta-lactoglobulina

3.2

9.8

Albúminas del suero de leche

0.4

1.2

Inmunoglobulinas

0.7

2.1

Misceláneos

0.8

2.4

Proteínas totales del suero

6.3

19.3

Proteínas de las membranas de los glóbulos grasos Proteína total

0.4

1.2

32.7

100

CASEÍNA

PROTEÍNAS DEL SUERO

VII.

  

RESULTADOS

PESO DEL CRISOL VACIO: PESO DEL CRISOL CON LECHE: LECHE FRESCA:

25.8700 gr 42.0576 gr 16.1876 gr

LECHE DESHIDRATADA PCLD:

27.6493

PCLD  –  Pc VACIO: 27.6493 – 25.8700 =

1.7793

% SOLIDOS TOTALES =

LD/Lf x100

LECHE DESHIDRATADA

1.7793 / 16.1876x 100 % solidos totales =

Peso de cenizas =

10.992 25. 9734

VIII.

CONCLUSIONES



Pudimos determinar la cantidad de caseína en la muestra de leche que utilizamos.



Verificamos la propiedad Buffer de la leche.

IX.BIBLIOGRAFIA 

https://es.wikipedia.org/wiki/Case%C3%ADna



http://masamagra.com/suplementos/proteina-de-caseina-que-escomo-actua-beneficios-preguntas-frecuentes-faq/



https://sites.google.com/site/laboratoriosbioquimica/bioquimicai/obtencion-de-caseina-reaccion-de-biuret-y-punto-isoelectrico



https://es.scribd.com/doc/95132154/DETERMINACION-DE-CASEINAEN-LECHE



http://alimentosproteinas.com/leche



https://www.upo.es/depa/webdex/quimfis/docencia/biotec_FQbio mol/Practica3FQB.pdf



http://es.slideshare.net/vegabner/aislamiento-de-la-casena-de-laleche