manual termodicamica 1

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1 INTRODUCCION A LA TERMODINAMICA. Siendo la termodinámica una ciencia que estudia las propiedades de las sustancias ligadas a los movimientos térmicos, tenemos que se rige en una ciencia fundamental en casi todas las esferas de la actividad humana ya que, finalmente, todas las formas de energía se transforman en energía calórica. La termodinámica es básicamente una ciencia deductiva fundada sobre el pilar que le brinde la primera y segunda leyes de la termodinámica. La primera ley es en realidad una expresión general de la lay de la conservación de la energía en la que, se hace caso omiso de las formas particulares de energía y esta se caracteriza, exclusivamente, por su forma de transmisión. Esta ley ha devenido en un principio universal. La segunda ley es un concepto menos general que la primera ley, que nos brinda la posibilidad de predecir, bajo ciertas condiciones, la espontaneidad de un proceso. La segunda ley completamente así el primer principio y ambas es un arma teórica de indudable valor pata analizar los procesos energéticos. EXPERIMENTO 1. CALOR Y TEMPERATURA. El objetivo de este experimento es entender en un sentido estricto el concepto de calor (energía térmica) y su relación con la temperatura. MATERIAL SUSTANCIAS 1 vaso de precipitado de 200 ml Agua 1 Termómetro de 100°c Hielo 1 mechero 1 soporte con anillo a) ¿El calor y la temperatura serán propiedades intensivas o extensivas? ¿Cómo creer que podemos demostrarlo? Parte 1.- toma 50 ml de agua a la temperatura ambiente. Anotar la temperatura. Agrega otros 50 ml de agua a la misma temperatura. ¿Cuál es la temperatura de la mezcla? ¿Se sumó la temperatura? ¿Qué significa el hecho observado? ¿Será el resultado idéntico en el caso de energía calorífica del agua? Parte 2.- a) coloca 200 ml, de agua a la temperatura ambiente en un vaso de precipitado. Pesa aproximadamente 100 g de hielo y ve agregándolos poco a

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practicas de laboratorio de termodinamica 1 para ingenieria Bioquimica

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  • 1

    INTRODUCCION A LA TERMODINAMICA.

    Siendo la termodinmica una ciencia que estudia las propiedades de las

    sustancias ligadas a los movimientos trmicos, tenemos que se rige en una

    ciencia fundamental en casi todas las esferas de la actividad humana ya que,

    finalmente, todas las formas de energa se transforman en energa calrica.

    La termodinmica es bsicamente una ciencia deductiva fundada sobre el pilar

    que le brinde la primera y segunda leyes de la termodinmica.

    La primera ley es en realidad una expresin general de la lay de la conservacin

    de la energa en la que, se hace caso omiso de las formas particulares de energa

    y esta se caracteriza, exclusivamente, por su forma de transmisin. Esta ley ha

    devenido en un principio universal.

    La segunda ley es un concepto menos general que la primera ley, que nos brinda

    la posibilidad de predecir, bajo ciertas condiciones, la espontaneidad de un

    proceso. La segunda ley completamente as el primer principio y ambas es un

    arma terica de indudable valor pata analizar los procesos energticos.

    EXPERIMENTO 1. CALOR Y TEMPERATURA.

    El objetivo de este experimento es entender en un sentido estricto el concepto de

    calor (energa trmica) y su relacin con la temperatura.

    MATERIAL SUSTANCIAS

    1 vaso de precipitado de 200 ml Agua

    1 Termmetro de 100c Hielo

    1 mechero

    1 soporte con anillo

    a) El calor y la temperatura sern propiedades intensivas o extensivas?

    Cmo creer que podemos demostrarlo?

    Parte 1.- toma 50 ml de agua a la temperatura ambiente. Anotar la

    temperatura. Agrega otros 50 ml de agua a la misma temperatura. Cul es la

    temperatura de la mezcla? Se sum la temperatura? Qu significa el hecho

    observado? Ser el resultado idntico en el caso de energa calorfica del

    agua?

    Parte 2.- a) coloca 200 ml, de agua a la temperatura ambiente en un vaso de

    precipitado. Pesa aproximadamente 100 g de hielo y ve agregndolos poco a

  • 2

    poco hasta que ya no se disuelva en el agua. Calcula la cantidad en gramos,

    de hielos adicionados (por diferencia de pesos). Ahora toma el doble de agua.

    Qu pasa con la temperatura? Repite la operacin con el hielo. Qu esperas

    que sucedan? Qu observaste? Qu significa el resultado obtenido? El

    calor y la temperatura pertenecen al mismo tipo de propiedades? Por qu?

    De dnde toma el hielo la energa para fundirse?

    b) un cuerpo ms caliente tiene mayor energa trmica? Quin podr fundir

    ms hielo, 50 g de agua a 100c o 1 kg de agua a temperatura ambiente?

    Puedes demostrarlo? El saber la temperatura de un cuerpo nos indica la

    cantidad de energa trmica que posee? L o puede indicar alguna

    propiedad del sistema? Por qu?

    Parte 1.- coloca en tu vaso de precipitado 150 ml a temperatura ambiente.

    Colcalo en el soporte y permite el calentamiento con el mechero por 2min.

    Permite el calentamiento por otros 2min Qu le sucede a la temperatura?

    Finalmente, deja el calentamiento del vaso con agua 5min Qu sucede en

    cada caso? Cmo es la relacin entre el calor recibido y la temperatura?

    Parte 2.- coloca en tu baso de precipitado 50 ml de agua, despus coloca 100

    ml y finalmente 150 ml. Mide en cada caso el tiempo que tardas en elevar la

    temperatura del sistema 5c Qu relacin existir entre la masa del agua

    colocada y la cantidad de calor necesaria para aumentar la temperatura?

    Cuestionario

    1) Reportar todas las observaciones hechas durante el experimento.

    2) Qu es una propiedad intensiva? una extensiva?

    3) El calor y la temperatura a que tipos de propiedades pertenecen?

    4) Qu es calor? Cmo lo entendemos en sentido amplio?

    5) Qu es la temperatura?

    6) existe una sola definicin de temperatura? todas son validas?

    7) Qu significan los trminos frio y caliente? tiene valor absoluto? Por

    qu? puedes mencionar un experimento que demuestre tu respuesta?

    8) Enuncia la ley cero de la termodinmica.

  • 3

    PRACTICA NO. 2

    EL CALOR Y SUS FORMAS DE TRANSMISIN

    Como nos muestra la experiencia diaria siempre que ponemos en contacto,

    diabticamente, dos cuerpos con diferentes temperaturas el calor fluye

    espontneamente en sentido decreciente a la misma.

    Los mecanismos que permiten este fenmeno son tres: conduccin,

    conveccin y radiacin.

    Conduccin.- el calor fluye sin desplazamiento apreciable de partculas.

    Conveccin.- el calor fluye con desplazamiento macroscpico de partculas.

    Radiacin.- es la transmisin de calor mediante ondas electromagnticas.

    Material sustancias

    1 vaso de precipitado 1000 ml agua

    1 matraz baln 125 ml hielo

    1 soporte con anillo

    1 rejilla

    1 mechero

    1 pinza

    1 termmetro de 100c

    1 vaso de cartn

    Desarrollo

    a) Dentro de un vaso de precipitados de 1000 ml lleno de agua coloca un

    matraz baln en 125 ml con agua hasta la mitad. caliente el vaso de

    precipitado y anotar la temperatura de ebullicin en ambos recipientes

    (NOTA: los dos recipientes de vidrio solo debern tener contacto entre s a

    travs del agua contenida en el vaso de precipitado). Qu sucedi?

    Ahora llena completamente con agua el matraz baln y repite la operacin.

    Ahora, qu sucede? Qu sucedera si reduces ms el rea de

    evaporacin del matraz baln? Entonces, como puedes explicar el

    fenmeno observado? Cul es la diferencia en el calentamiento del agua

    fuera del matraz baln y dentro de l?

  • 4

    b) Tomo un poco de agua dentro de un vaso de cartn y somtelo a

    calentamiento suave sobre la llama del mechero Qu esperas que

    suceda? Despus de unos minutos, Qu observas? Cmo lo explicas?

    Qu es la conduccin?

    c) Toma un trozo de hielo en un tubo de ensaye y mantenlo en el fondo del

    mismo despus de agregarlo un poco de agua. Calienta el mechero la

    parte superior del tubo Qu observas? Cmo lo explicas? Qu es la

    conveccin? Cmo es el desplazamiento de partculas?

    d) Analiza en un vaso de precipitado con agua hirviendo donde se efecta

    transmisin de calor por conduccin, donde por conveccin. puedes

    demostrar ah la presencia de transmisin de calor por radiacin? Cmo?

    CUESTIONARIO

    1. Qu es una onda?

    2. Qu es la radiacin electromagntica?

    3. A que llamamos movimiento catico de las partculas (tomos, iones,

    etc.)

  • 5

    TITULACIONES POTENCIO MTRICAS CURVAS DE TITULACIN

    PRACTICA 3

    OBJETIVO

    El alumno realizara experimentos con soluciones acidas, bsicas y efectuara

    experiencias que demuestren el comportamiento anftero de los aminocidos.

    INTRODUCCIN:

    Segn los conceptos de Bronster y Lowry acido es toda sustancia que puede

    donar protones y base es toda substancia que puede aceptar protones.

    Cuando se titula una solucin de cido actico con NaOH, va subiendo el pH

    lentamente y expresando los resultados en forma grfica se observa que hay una

    inflexin de la cuerva en el momento que se adiciona la mitad de la cantidad

    estequiometrica. En el caso del HCL, el valor del pH, sube poco a poco y se

    mantiene constante hasta cerca del punto de equivalencia donde sube

    bruscamente.

    En los dos casos la adicin de iones OH causan la eliminacin de iones H+,

    obtenindose la llamadas curvas de titulacin.

    Una propiedad muy importante de los aminocidos es su comportamiento

    electrolitos, propiedad que deriva del hecho que poseen uno o varios grupos

    carboxilo y amino.

    Cuando se titula un aminocido con HCl o NaOH se obtienen las curvas de

    titulacin invertidas a que el grupo amino en estado inico (NH3)+ se comporta

    como cido y el carboxilo en estado inico (COO)- se comporta como base. Lo que

    se comprueba al titularla en presencia de formol, el cual al reaccionar con los

    grupos amino, originan una modificacin de la curva de titulacin con NaOH.

    MATERIAL Y REACTIVOS:

    1. Potencimetro 10. Formol neutro

    2. Bureta 11. Fenolftalena

    3. Agitador magntico

    4. Barra magntica

    5. Vaso de precipitados de 100ml

    6. HCl 0.1 N

    7. cido actico 0.1 N

    8. NaOH 0.1 N

    9. Glicina 0.1 N

  • 6

    PARTE EXPERIMENTAL

    PROCEDIMIENTO:

    En un vaso de precipitados de 100 ml coloque una barra magntica y 30 ml de la

    solucin por titular, (cido actico, cido clorhdrico o glicerina) medidos con bura

    con exactitud y colquelos sobre una base magntica (agitador) cerca del

    potencimetro.

    Finamente introduzca suavemente los electrodos del potencimetro procurando no

    golpearlos con las paredes del vaso

    Por otro lado, llene una bureta y afrela con la solucin de NaOH o HCl con la que

    se efectuara la titulacin y colquela sobre le baso con la ayuda de un soporte con

    pinza dispuesto en tal forma que permita libertad de movimiento a la llave de la

    bureta y que la punta de esta est exactamente sobre la boca del vaso.

    Con el dispositivo listo, espere antes de iniciar la titulacin, las indicaciones de su

    profesor, sobre el manejo del potencimetro y su ajuste.

    La titulacin potencimetrica, se efectuara haciendo una lectura inicial de pH, de la

    solucin por titular y despus de cada alcuota adicionada, hasta el total del

    volumen (30 ml).

    Anote sus datos de pH siguiendo indicaciones de la tabla siguiente:

  • 7

    ALICUOTA ml

    TITULACIN CON 30 ML DE NaOH 0.1 N TITULACIN CON 30 ML DE HCl 0.1 N

    HCl 0.1 N 30ml

    ACETICO 0.1 N 30ml

    GLICINA 0.1 N 30ml 1

    30 ml DE GLICINA + 15 ml DE FORMOL NEUTRO 2

    GLICINA 0.1 N 30 ml 3

    30 ml DE GLICINA 0.1 N + 15ml DE FORMOL NEUTRO 4

    pH pH pH pH pH pH

    0

    2

    3

    5

    5

    5

    5

    1

    1

    1

    1

    *0.3 0.5**

    *0.2 0.5**

    *0.1

    *0.1

    *0.1

    *0.1

    *0.1

    NOTA:

    *Adicionar estas fracciones en la titulacin de HCl-NaOH

    **Adiciones estas en las 4 titulaciones de Glicina y cido actico.

  • 8

    PREPARACION DE REACCTIVOS:

    A) (FORMOL NEUTRO): a 50 ml de formol comercial (30 a 40%). Se adiciona

    1 ml de solucin de fenolftalena y se titula con NaOH 0.1 N hasta la

    aparicin de un color rosado que perdura un minuto.

    B) SOLUCIN DE NaOH 0.1N

    Pesar 4 g de NaOH disolverlos en agua (200 ml) y aforar a un litro (esterilizar

    con Biftalato de potasio desecado)

    C) GLICINA 0.1 N

    Pesar 7.5 g de glicina disolverlos en agua (200 ml) y aforar a un litro.

    D) HCl 0.1N

    Medir 8.3 ml de HCl concentrado (37%) y aforara a un litro con agua.

    (Estandarizar con carbonato de sodio desecado).

    E) CIDO ACETICO 0.1 N

    Medir 5.7 ml de cido actico glacial y aforarlos a un litro con agua destilada

    (ajustar con la solucin de NaOH ya valorada)

    F) FENOLFTALEINA

    Pesar 0.5 g de fenolftalena y disuelva a 100 ml con alcohol de 95%.

    INFORME:

    1. Objetivo

    2. Graficar en papel milimtrico el volumen (en ml) en las abscisas, contra la

    lectura del pH, en las ordenadas, marcando el sitio donde se encuentre el

    valor de pH.

    3. Problema o preguntas extras del profesor.

    4. Reaccin y fundamentos sobre la titulacin de un aminocido con HCl y

    NaOH en presencia y ausencia de formol.

    5. Conclusiones

  • 9

    BIBLIOGRAFIA:

    1. G. LITWACK. BIOQUMICA ELEMENTAL 1967, ED. OMEGA, S.A.

    BARCELONA ESPAA PAGS 157-165.

    2. D.T. PLUMER. AN INTRODUCTION TO PRACTICAL BIOCHESMISTRY

    1971. Mc. GRAW-WILL Co. ENGLAND PAGS. 11-30, 125-129 Y 158-160

    3. D.C. WHARTON Y R.E. Mc CARTY. EXPERIMENTSAND METHODS IN

    BIOCHEMISTRY. 1972 MILLAN Co. N.Y. PAGS. 40-46, 170 Y 191

    4. E.E. CONN AND P.K. STUMPF. OUTLINES OF BIOCHEMISTRY 1972,

    JOHN WILE AND JOHN WILE AND SONS, INC. N.Y. PAGS. 75-78

  • 10

    PROPIEDADES GENERALES DE LAS PROTENAS

    PRACTICA NO. 4

    OBJETIVO:

    E alumno determinar las propiedades generales de las protenas por medio de

    los mtodos demostrados durante el transcurso de la prctica, tales como: efecto

    de solventes y determinacin del punto isoelctricos.

    INTRODUCCION:

    A las protenas en su forma natural se les denomina, como protenas nativas, y

    cualquier cambio en la estructura proteica de las formas nativas se denominan

    desnaturalizacin. Se sabe que estas modificaciones tienen lugar a nivel de

    estructuras cuaternarias y terciarias, dando lugar a las precipitaciones de dichas

    protenas.

    Estudiaremos a continuacin algunos de los numerosos agentes de

    desnaturalizacin, el grado de desnaturalizacin bajo condiciones definidas y en

    funcin de varios factores que son responsables, de la desnaturalizacin, y que

    por tanto, deben ser consideradas en otros experimentos donde participen

    protenas.

    MATERIAL Y EQUIPO:

    Tubos de ensaye

    Pipetas de 1, 5 y 10 ml

    Mechero

    Soporte

    Anillo

    Bao mara

    Tela de asbesto

    Gradilla

    Papel filtro

    REACTIVO

    cido acetilico 1N, 0.1 N, 0.01 N y 0.2

    N

    Acetato de Na

    Gelatina en solucin

    Casena en solucin

    Insulina comercial el sol.

    Albumina en sol.

    Sulfato de amonio

    Hidrxido de Na

    Sulfato de cobre

    Cloruro de mercurio

    Nitrato de plata

  • 11

    Acetato de plomo

    Cloruro de sodio

    Cloruro de Ba

    PROCEDIMIENTO:

    1.- DETERMINACION DEL PUNTO ISOELECTRICO Y SOLUBILIDAD DE LA

    CASEINA.

    Preparar una serie de 9 tubos como se indica a continuacin.

    NOTA: adicionar la solucin de casena al final de las preparaciones.

    TUBO pH (7)

    Agua destilada

    Ac. Acetilico 0.01N

    Ac. Acetilico 0.1N

    Ac. Acetilico 1.0N

    Casena en acetato de NA 0.1N

    1 8.38 - - - 1.0

    2 7.75 1.25 - - 1.0

    3 7.75 - 0.25 - 1.0

    4 8.50 - 0.50 - 1.0

    5 8.0 - 1.0 - 1.0

    6 7.0 - 2.0 - 1.0

    7 5.0 - 4.0 - 1.0

    8 1.0 - 8.0 - 1.0

    9 7.4 - -- 1.6 1.0

    Despus de terminar de preparar la serie, agite los enturbiamientos que se

    presentan inmediatamente, y despus de 15 y 30 min.

    Registre los resultados en su tabla marcada la falta de turbidez con O, los grados

    de la misma con signo + y los precipitados con el signo X.

    Calcule adems el pH de las concentraciones de acetato de sodio y cido actico

    mediante la ecuacin de Henderson-Hasselbach, e indique cual es el punto

    isoelctrico obtenido para la casena.

    2.- DETERMINACIN DEL PUNTO ISOELECTRICO DE LA GELATINA POR EL

    ALCOHOL.

    La gelatina es una protena que se disuelva por completo en agua en su punto

    isoelctrico; sin embargo, si se encuentra presente en una gelatina deshidratante

    como el alcohol, puedes disminuir su solubilidad notablemente e incluso

    precipitar.

  • 12

    Preparar una serie de 9 tubos como se indica a continuacin.

    NOTA:

    Adicionar la solucin de gelatina al final.

    Mezcla bien el contenido de los tubos.

    Al tubo no. 5 agregue el alcohol de 96% hasta lograr una nebulosidad tenue al

    homogeneizar (aproximadamente se requiere 8 ml).

    El mismo volumen de alcohol adicionado al tubo no. 5 se agrega el resto de los

    tubos, hacer lectura a los 15 y 30 min de igual forma que en la serie anterior y

    anote sus resultados en forma de tabla, calculando el pH en cada tubo por medio

    de la ecuacin de Herderson-Hasselbalch.

    Indica cual es el punto isoelctrico obtenido para la gelatina.

    3.- DETERMINACIN DEL PUNTO ISOELECTRICO DE LA INSULINA.

    Prepare una serie de tubos como se indica a continuacin, haciendo las

    mediaciones de insulina con una jeringa.

    Tubo Ac. acetilico 0.2 N

    Acetato de Na 0.2N

    Sol. Insulina 40 u

    pH lecturas

    1 0.92 0.08 0.3

    2 0.60 0.40 0.3

    3 0.20 0.80 0.3

    4 0.02 0.98 0.3

    5 0.00 1.00 0.3

    Hacer lecturas a las 5 y 10 min calcular el pH de cada tubo e indique cual es el

    punto de isoelctrico obtenido para la insulina.

    NOTA:

    Si la solucin de insulina usada es de 40 U, utilizar 12 U (0.3 ml) y si es de 80 U,

    utilizar la mitad (6 U= 0.14), leer en la escala de 40 U.

    4.- PRECIPITACIN DE LAS PROTENAS POR CALOR

    Algunas de las protenas coagulan por el calor, otras presentan mayor resistencia,

    esta propiedad puede servir en algunas ocasiones para la diferenciacin de ellas.

  • 13

    Ponga un tubo de ensaye 10 ml de la solucin de albumina al 10% y en otro 10 ml.

    De la solucin de gelatina al 10% lleve los tubos a un bao mara con agua a

    ebullicin, durante 10 min, observe el resultado y reprtelo en forma de tabla.

    5.- SALTINGUOT

    Coloque en un tubo de ensaye 4 ml de la solucin de albumina fresca de huevo

    diluido 1:2 y 4 ml de la solucin saturada de sulfato de amonio. Agitar y filtrar.

    Qu substancias constituye el precipitado?

    a) El precipitado disolverlo en 2ml de agua destilada y hacer la prueba de

    biuret a la solucin (utilizar NaOH al 40 % para hacer esta prueba, ya que el

    lcali del reactivo se consume con el sulfato de amonio con formacin de

    amoniaco).

    Hacer un testigo de biuret con agua destilada.

    Es negativa o positiva la prueba de biuret? Porque?

    Repita la prueba con un ml del filtrado.

    b) A la solucin sobrenadante agregar sulfato de amonio solido agitando,

    hasta que la solucin se sature.

    Se ha formado nuevamente el precipitado?

    Por qu?

    Filtrar y repetir la prueba de Biuret al precipitado y a la solucin (disolver el

    precipitado primero en un ml de agua destilada).

    Qu parte dio la prueba positiva?, el precipitado o la solucin? Qu

    substancias forma el precipitado y cul es la solucin? Cul es la conclusin final

    de la interpretacin de los resultados?

    REACCIN DE BIURET

    Esta es la prueba general para protenas y polipptidos de carne no menor a 3

    unidades de aminocidos. El valor principal de esta reaccin es seguir el proceso

    de la hidrolisis proteica, la cual ser negativa cuando la hidrolisis sea completa.

  • 14

    Para mayor comodidad, le reaccin se puede hacer en un papel filtro con una

    solucin o mezcla formada, por 25 ml de sulfato de cobre al 3% y un litro de

    potasa al 10 % y secarlo.

    PROCEDIMIENTO:

    A proporciones de un ml de la solucin problema, aadir 2 ml de NaOH al 10 % y

    de 3 a 5 gotas de solucin al 0.5 % de sulfato de cobre.

    Mzclese bien los tubos y observe la informacin de un color violceo o

    precipitaciones de hidrxido cprico.

    REPORTE:

    En el reporte el alumno tomara en cuenta cada una de las indicaciones o

    preguntas que se hacen en los experimentos.

    Reportar sus resultados y conclusiones en forma de tabla.

    Contestara las preguntas extras del profesor.

    1.- PREPARACION DE REACTIVOS

    1.- Casena en acetato de sodio 0.1 N

    Se coloca en un matraz volumtrico de 50 ml, 0.25 g de casena pura, se aade

    20 ml de agua y 5 ml exactos de NaOH 1 N, cuando la solucin es completa, se

    aade 5 ml exactos de cido actico 1 N y se lleva el volumen final de 50 ml.

    2.- solucin de la gelatina al 1%

    Pesar 1 g de gelatina pura y disolverla en 100 ml de agua caliente.

    3.- solucin de insulina

    40 u 80 u (solucin comercial).

    4.- solucin regulador a de acetatos a pH 7

    Mezclar 1 litro de cido actico 0.05 M (2.28 ml de cido actico glacial en un litro

    de agua) con 1 litro de acetato sodio 0.05 M (6.8 g de acetato de sodio en 1 litro)

    verificar pH y ajustar si es necesario.

    5.- SOLUCIN FRESCA DE ALBMINA

    Separa la clara del huevo y diluir con el mismo volumen de agua, quedndonos

    una solucin 1:2, si es el doble, nos quedara 1:4.

  • 15

    BIBLIOGRAFIA:

    MERTZ, E.T. Y PARTES H.E., LABORATORY EXPERIMENTS IN

    BIOCHEMISTRY. 1964 BURGESS PUBLISHING Co., MINESOTA. PAGS 20-30

    CONN AND SUMPF. BIOQUMICA FUNDAMNETAL 1970 ED. LIMUSA-WULEY,

    MEXICO PAGS 76-105

    MAHLER H.R., E.H.CORDES BIOLOGICAL CHEMEISTRY. 1966 HARPER &

    ROW PUB. NEW YORK PAG 54

    ALBERT LEHNINGER BIOQUMICA: ED OMEGA

    MERTZ E.T. BIOQUIMICA EL. PCSA

    J.M. CLARK BIOQUMICA ESPERIMENTAL

    ED. ACRIBA, ZARAGOZA, ESPAA.

  • 16

    PRCTICA NO. 5

    REACCIONES DE PROTEINAS Y AMINOACIDOS

    INTRODUCCIN.-

    A un que todas las protenas estn compuestas de aminocidos unidos entre s

    por enlaces peptdicos, estas substancias presentan variaciones notables en sus

    propiedades fsicas, qumicas y biolgicas, el propsito de ste experimento es

    conocer alguna de las propiedades qumicas comunes de las protena, es

    principalmente aquellas por las cuales las protenas pueden ser distinguidas unas

    de otras. Las molculas de protena son tan complejas que es bastante difcil

    interpretar su comportamiento qumico observado; mas sin embargo, en general,

    la protena reflejara las propiedades qumicas de los aminocidos que contenga.

    La mayora de las reacciones coloridas de las protenas, dependen de la

    existencia de aminocidos especficos en ella.

    SOLUCIONES Y REACTIVOS

    NaOH 10% 5% y saturada (116.4

    g/100 ml)

    CuSO4 0.5%

    Fenol 2%

    NaNO2 30% y 0.5%

    Sol. Saturada de cido oxlico

    HCl 2%

    cido sulfnilico 0.5%

    Alfa neftol 0.02% en alcohol

    Ninhidrina 0.1% en alcohol

    Solucin saturada de (NH4)2 SO4

    Albumina 1%

    Peptona 2%

    Gelatina 1%

    HNO3

    NH4OH

    Albumina

    H2SO4

    Urea 10%

    Fenol

    Resorcina

    Tirosina

    Oxido rojo de mercurio

    Magnesio metlico

    cido actico

    Bromo

    Piridina

    (NH4)2SO4

    Etanol 96

  • 17

    METODOLOGIA

    1.- REACCION DE BIURET: Esta es la prueba general para protenas y

    polipptidos de carne no menor a 3 unidades de aminocidos. El valor principal de

    esta reaccin es seguir el proceso de la hidrolisis proteica, la cual ser negativa

    cuando la hidrolisis sea completa.

    Para mayor comodidad, le reaccin se puede hacer en un papel filtro con una

    solucin o mezcla formada, por 25 ml de sulfato de cobre al 3% y un litro de

    potasa al 10 % y secado.

    Procedimiento.- a porciones de 3ml de las soluciones proteicas aada 2 ml de

    NaOH AL 10% y una gota de solucin al 0.5% de sulfato de cobre. Mezclar bien y

    aada ms sulfato de cobre gota a gota, hasta la formacin de un color violeta o

    precipitacin de hidrxido cprico.

    Si el color violeta caracterstico de la reaccin de Biuret, no se presenta en

    seguida djalo reposarlo de 10 a 15 minutos. Anotar cualquier diferencia en el

    color obtenido en las tres soluciones.

    2.- REACCIN XANTOPROTEICA.- Esta reaccin es positiva, tanto para

    protenas en soluciones como al estado slido y es mucho ms sensible cuando

    se encuentra perfectamente seca. Esta reaccin depende sobre todo de la

    nitracin de anillos de bencnico activados, de aqu que la prueba resulte

    negativa, para protenas que no contengan aminocidos aromticos.

    PROCEDIMIENTO.- A una pequea cantidad de protena aadir

    aproximadamente 1 ml de HNO3 concentrado y calentar con cuidado hasta que se

    disuelva. Anotar el efecto producido al aadir un exceso de NH4OH (A LA

    SOLUCION FRIA) hasta dejarla ligeramente alcalina.

    Efectu con las soluciones proteicas, con solucin al 2% de fenol y con unos

    miligramos de albumina seca.

    3.- REACCIN DE MILLION PARA TIROSINA.- La tirosina es el nico aminocido

    que da esta prueba. Resultado de la prueba difiere mucho entre un protena que

    contiene tirosina y la tirosina sola.

    La cantidad de reactivo necesario vara considerablemente con la concentracin y

    naturaleza de la misma muestra problema.

    PROCEDIMIENTO.- prepare una serie de siete tubos de ensaye conteniendo cada

    uno 5 ml de las siguientes substancias: 1) solucin diluida de albumina, 2) solucin

    diluida de gelatina, 3) solucin de peptona, 4) agua, 5) 5 ml de agua + 3 gotas de

  • 18

    fenol, 6) 5 ml de agua y una pizca de resprecina y 7) 5ml de agua + una pizca de

    tirosina.

    Agregar a cada tubo 2-3 gotas de reactivo de reactivo Million y caliente al tacto.

    Por lo general primero se forma un precipitado blanco que cambia a rosa o rojo al

    calentar.

    4.- REACCIN DE HOPKINS-COLE. (Para triptfano)

    A porciones de 2 ml de las soluciones proteicas se aaden 5 gotas de reactivo

    Hopkins-Cole (SOLUCION DE ACIDO GLIOXILICO) mezclar bien. Tratificar con

    cido sulfrico concentrado de modo que se forme un lmite bien entre ambos

    lquidos. Operando en esta forma aparecer un color violeta rojizo en la lnea de

    separacin. Si no a pareciera el color despus de unos minutos se har asilar el

    tubo con suavidad para favorecer una mezcla de ambos lquidos en la interface.

    5.- DIAZOREACCIN DE ERLICH (Para histidina y tirosina)

    PROCEDIMIENTO.- Tomar aproximadamente 1 ml de la solucin al 0.5% de cido

    sulfanlico en HCL al 2% aadan un volumen igual de solucin al 0.5%de nitrato

    de sodio, mezcla bien y despus de 30 minutos aada 1 ml de la solucin proteica

    mezcle y despus aada NH4OH hasta dejar la solucin ligeramente alcalina.

    La histidina de un color rojo o anaranjado y la tirosina da un color naranja pero

    menos intenso.

    INFORME

    1.- Escribir el informe el fundamento de las reacciones vistas durante la prctica

    seguida por resultados.

    BIBLIOGRAFIA.

    1.- Robert B. Johston (1958) Laboratory Manual for BIOCHEMISTRY PAGS. 1-13,

    41-54. Burgess Publishing Co.

    2.-. G. Litwack.- Bioqumica experimental pags 269-180 Ed. Omega, S.A. 1967.

    3.- L.J. Daniel, A.L. Neal.- Laboratory experimento in Biochemestry pags. 129-

    141. Academic Press Inc 1967.

  • 19

    PREPARACIN DE REACTIVOS.

    1.- Reactivo de Millon.

    El reactivo se prepara aadiendo 60 gr de xido rojo de mercurio a una mezcla

    de 45 ml de HNO3 concentrado y 50 ml de agua. Cuando el xido se ha disuelto,

    se aade 50 ml de una solucin de nitrato de sodio al 30%. El reactivo de Millon

    contiene nitrito y nitratos mercricos.

    2.- REACTIVO DE HOPKING-COLE.

    El reactivo se prepara aadiendo 10 g de magnesio en polvo en 20 ml de agua

    destilada. Aadir lentamente 250 ml de la solucin y saturada de cido oxlico. La

    reaccin se produce con gran rapidez, desprendiendo tanto calor que debe

    enfriase el matraz en corriente de agua mientras se aade el cido. Cuando se ha

    terminado la adicin de cido se agita el contenido y se vierte sobre un filtro para

    separar el oxalato de Mg insoluble. Se vierte sobre un poco de agua sobre el

    fieltro, se acidifica el filtrado con cido actico para evitar la precipitacin parcial

    del Mg al quedar largo tiempo en reposo, y se afora a un litro con agua destilada.

    Esta solucin contiene nicamente la sal magnsica del cido glioxilico.

    3.- HIPOBROMITO DE SODIO.- Colocar 2 g de BR en 100 ml de NaOH al 5%

  • 20

    FRACTOMETRIA.

    PRACTICA NO. 6

    ndice de refraccin:

    Se denomina ndice de refraccin de la luz a la desviacin que experimentan los

    rayos luminosos cuando pasan de un medio a otro. Las ecuaciones que

    representan estos fenmenos pueden obtenerse a partir de la ecuacin de

    Maxwell (la que considera la naturaleza electromagntica de la luz), pero debido a

    la complejidad matemtica de esta partiremos de una teora ms sencilla sombre

    la naturaleza de la luz: la propuesta por el fsico Holands Christian Huygens en

    1678, que asignan un carcter ondulado a los fenmenos luminosos. Para fines

    prcticos partiremos del principio de Hugens a fin de deducir las leyes de la

    refraccin de la luz.

    Principio de Huygens:

    Todos los puntos de un frente de onda se pueden considerar como centros

    emisores de ondas esfricas secundarias. Despus de un tiempo t la nueva

    posicin del frente de onda ser la superficie tangencial a esas ondas

    secundarias.

    Deduccin de la ley de la refraccin:

    En la fig. 1 se muestra cuatro etapas en la refraccin de tres frentes de onda

    secesin en una onda plana que llega a la interface entre el aire (medio 1) y el

    vidrio (medio 2). Para esto suponemos que los frentes de onda incidentes estn

    separados una distancia 1 (que es la longitud de onda de la luz en el medio 1), la

    velocidad en este medio ser v1. En el medio 2 los frentes de onda esta separados

    a una distancia 2 y la velocidad en este medio ser v2.

    En la figura 1-a 1 representa el ngulo de incidencia.

    El tiempo que tarda una onda secundaria (principio Huygens) en avanzar del punto

    e al punto c est dado por:

    De acuerdo con la ecuacin 1. La luz que a partir del punto avanza por el cristal a

    una velocidad menor, durante el mismo tiempo recorre una distancia menor.

  • 21

    El ngulo formado entre el frente de onda y la interface aire cristal, es el mismo

    que el ngulo entre el rayo refractado y la normal a la interface. Por lo que

    podemos decir que 2 es el ngulo de refraccin.

    Por los tringulos rectngulos (h-e-c) y (h-c-e) podemos indicar que;

    Dividendo miembro a miembro:

    Aplicando la ecuacin 3;

  • 22

    Adquiriendo la relacin entre sen 1 y sen 2 la forma siguiente;

    Donde n representa la relacin de las velocidades en los dos medios.

    De esta ecuacin se desprende el enunciado conocido como ley de Snell que dice:

    El seno del ngulo de refraccin guarda una relacin constante con el seno del

    ngulo de incidencia, cualquiera que sea el valor de ese ngulo. Esta relacin

    depende de la naturaleza de los dos medios y se le conoce como INDICE DE

    REFRACCION.

    Si durante el fenmeno de refraccin de la luz aumentamos el ngulo de

    incidencia fig. 2 llega el momento en el que el ngulo de refraccin es igual a 90

    (r3), es decir, tiene la direccin de la zona de contacto de los dos medios. Al valor

    del ngulo de incidencia en el que ocurre este fenmeno se le conoce como

    ngulo ANGULO LIMITE O DE REFLEXION TOTAL.

    Determinacin del ndice de refraccin:

    La determinacin del ndice de refraccin se efectuara por medio de aparatos

    llamados REFRACTOMETROS; los que funcionan bajo el principio de

    determinacin del ngulo lmite.

    Existen diferentes tipos de refractmetros, en el laboratorio dispondremos de dos

    tipos:

    A) Refractmetro de ABBE B) refractmetro de INMERSIN

  • 23

    A) Refractmetro de ABBE:

    Este refractmetro funciona bajo los principios de determinacin del ngulo de

    reflexin total. Las figuras representan esquemas en los que se observa

    diferentes ngulos entre los prismas y el valor incidente.

    La luz blanca empleada como fuente luminosa es reflejada por el espejo (1),

    hacia los prismas (2), los que encierran la substancia problema (3), de aqu

    pasa a un ocular (5) en el que se observa el campo luminoso (6). La determina

    girando los prismas (2) hasta obtener el campo (6) presente en la figura B; en

    estas condiciones el ngulo de incidencia correspondiente con el ngulo

    limitante y a partir de este valor se lee el ndice de refraccin en la escala (4)

    fig. B

    Fig. 3 ESQUEMA DE REFRCTOMETRO DE ABBE.

    B) REFRACTOMETRO DE INMERSIN:

    Este tipo de refractmetro queda representado en la figura 4.

    El prisma (1) es sumergido en el recipiente (2) que contiene la solucin

    problema, que a su vez se encuentra sumergido en el bao de agua (3), en

    cuyo fondo se encuentra el espejo (4) que dirige la luz empleada hacia el

    prisma (5) que compensa la dispersin y el paso al ocular aparece la escala

    que permite hacer la lectura en grados REFRACTOMETRICOS.

    Factores que afectan el ndice de refraccin:

    La determinacin del ndice de refraccin se ve afectada por diversos factores,

    los ms importantes son:

  • 24

    a) Longitud de onda de la fuente luminosa empleada.- se ha observado que al

    aumentar la longitud de onda de la fuente luminosa empleada para

    determinar ndice de refraccin de una misma substancia, a una

    temperatura cte.; el valor de este disminuye. En la figura 5 se ejemplifica

    este fenmeno por el cuarzo.

    Por este motivo es necesario especificar la longitud de onda de la fuente

    luminosa empleada al determinar ndice de refraccin.

    Algunas de las fuentes ms empleadas son:

    FUENTE LUMINOSA SIMBOLO DE n Lnea roja del H Lnea amarilla del Na Lnea azul del H Lnea violeta del H

    La variacin del ndice de refraccin para una misma substancia al emplear

    diferentes fuentes de la luz es una caracterstica muy importante de cada

    substancia, denominad DISPERSIN, algunos de ellos son:

    DISPERSIN MEDIA

    COEFICIENTE DE DISPERSIN

    DISPERSIN ESPECFICA

    b) Temperatura.- Y a que al variar la temperatura de una substancia su

    densidad se modifica y con sta la velocidad de la luz tambin cambia, es

    clara la necesidad de considerar la temperatura a lo que se efecta la

    determinacin del ndice d refraccin.

    Relacin entre el ndice de refraccin y la densidad:

    Durante el siglo pasado fue encontrada empricamente una relacin entre el ndice

    de refraccin (n) y la densidad () para lquidos, las que prcticamente era

    independiente de la temperatura para una misma fuente luminosa

    A este valor multiplicado por el peso molecular de la substancia se le conoce como

    refraccin especificada.

  • 25

    | |

    Posteriormente la reaccin entre el ndice de refraccin y la densidad fue

    determinada en forma terica adquiriendo la expresin la forma siguiente:

    | |

    Relacin que es constante a cualquier temperatura, que depende nicamente de

    la naturaleza de la luz empleada y que recibe el nombre de REFRACCION

    MOLECULAR. Esta propiedad junto con el ndice de refraccin y la dispersin

    conforma el ANALISIS REFRACTOMETRICO de una substancia dada.

    La refraccin molecular presenta la propiedad de ser una caracterstica aditiva, es

    decir la refraccin molecular de un compuesto es igual a la suma de las

    refracciones atmicas de sus componentes.

    Ejemplo: la refraccin molecular el CCl4 ser:

    Del mismo modo la refraccin molecular de una mezcla de componentes ser

    igual a la suma de las refracciones moleculares de los componentes de los

    componentes multiplicados por sus respectivas concentraciones.

    Donde x es la concentracin expresada en fraccin mol.

    Cuando una molcula de cadena abierta contiene un sistema de dobles enlaces

    conjugados, la refraccin molar es diferente de la calculada a partir de las

    refracciones atmicas, ejemplo: la molcula de iso-dialit (CH3-CH=CH-CH3)

    representa un refraccin molecular 1.76* unidades ms elevadas que la calculada

    por refracciones atmicas, mientras que en el dialido ismero (CH2=CH-CH2-CH2-

    CH=CH2) que no presentan enlaces conjugados el valor de refraccin molecular

    es menor a 0.12 al calculado.

    Este comportamiento es una anomala ptica y como el valor y como el valor

    observado es generalmente ms alto, se dice que la sustancia presenta una

    exaltacin ptica (*).

  • 26

    Debido al fenmeno anteriormente expuesto es posible emplear los valores de

    refraccin molecular a fin de obtener informacin acerca de la estructura de una

    determinada substancia.

    PRACTICA:

    EQUIPO:

    Refractmetro

    8 vasos de precipitado de 100 ml

    2 buretas de 50 ml

    1 pipeta de 10 ml

    REACTIVOS

    Agua destilada

    Alcohol puro

    Tetracloruro de carbono

    II) construccin de una curva de calibracin.

    Prepare las siguientes soluciones de alcohol en agua:

    Agua pura.

    47.5 45 42.5 40 37.5 35 25 ml

    Alcohol puro.

    2.5 5 7.5 10 12.5 15 25 ml

    Determine el ndice de refraccin de cada una de las soluciones, atendiendo las

    instrucciones del profesor en l, manejo del refractmetro de ABBE. Escoja cinco

    soluciones y determine grados refractomtricos en el refractmetro de inmersin.

    Construya una grfica ndice de refraccingrados refractometricos; construya

    otra grafica que relacione que relaciones ndice de refraccin con l % de alcohol.

    Determine el ndice de refraccin de la substancias problema que se te

    proporcionaran, (ser una solucin alcohol en agua) empleando los dos

    refractmetros, e interpolar este valor en la grfica que has construido a fin de

    determinar la concentracin de tu problema.

  • 27

    Reporta las grficas obtenidas as como el resultado de tu anlisis.

    III) cul es el ndice de refraccin en el vaco y cual en el aire?

    IV) Porque es posible determinar el ndice de refraccin con respecto al aire?

    V) Qu mecanismo emplea el refractmetro de ABBE que permite emplear

    como fuente de luz a la luz blanca?

    VI) Indique cuales son las ventajas y/o desventajas del refractmetro de ABBE

    con respecto a la de inmersin.

    VIII) Qu relacin existe entre el ndice de refraccin y la temperatura.

  • 28

    PRACTICA NO. 7

    DETERMINACIN CUALITATIVA DE CARBOHIDRATOS

    INTRODUCCIN:

    En general, para ver de manera objetiva las propiedades de los azucares, se

    ensayaran diferentes reactivos muy usados en bioqumica, y que sirve adems

    para identificar y clasificarlos.

    Para realizar esta prctica, es necesario el siguiente material, aparatos y

    reactivos.

    Material y aparatos

    1 balanza analtica

    1 balanza granataria

    1 bao mara

    1 mechero

    1 soporte

    1 soporte universal

    1 anillos para soporte

    1 rejilla de asbesto

    1 gradilla para tubos de ensayo

    2 pinzas para tubo de ensaye

    20 tubos de ensaye

    5 vasos de 100 ml

    1 vasos de precipitado de 600 ml

    10 pipetas graduadas 1 ml

    5 pipetas graduadas de 5 ml

    6 pipetas graduadas de 5 ml

    1 probeta de 25 ml

    2 matraz Erlenmeyer de 250 ml

    1 embudo de vidrio tallo corto

    1 agitador de vidrio

    2 papel filtro Whatman no. 1,

    11cm

    REACTIVOS

    Solucin al 1.0% de diferentes

    Azcares

    Resorcinol

    Orcinol

    cido clorhdrico concentrado

    Sulfato de cobre pentahidratado

    Tartrato de sodio y potasio

    Hidrxido de sodio

    Acetato de cobre

    cido acetilico al 38%

    Agua destilada

  • 29

    Reaccin de Seliwanoff

    Esta reaccin es especfica para la cetosa, est basada en la formacin de

    hidroximetilfural, que se combina con el resorcinol formando un producto de

    condensacin rojo brillante.

    Preparacin del reactivo de Seliwanoff: A 3.5 ml de la solucin de resorcinol

    (resorcinol al 0.5%) agregarle 12 ml de cido clorhdrico concentrado; diluir 35

    ml con agua destilada (prepararlo en el momento de emplearlo).

    Metodologa

    A 5 ml de reactivo adicionarle 1 ml de problema, sumergirlo en un bao mara

    durante 15 minutos, anotar los cambios de color.

    Reaccin de Orcinol de Bial

    Esta reaccin se emplea para diferenciar a las pentosas de las hexosas, se

    basa en la reaccin de furfural (derivado de las pentosas) con el orcinol, dando

    un producto de condensacin verde intenso. El reactivo produce hidroximetir

    furfural (derivada de hexosa), coloracin amarilla o marrn.

    Preparacin del reactivo de orcinol. Disolver 1 g de orcinol y 1 ml de cloruro

    frrico al 10% en 500 ml de cido clorhdrico concentrado.

    Metodologa

    Colocar 1 ml de problemas en el tubo de ensayo y agregar 1 ml de reactivo

    orcinol, sumergir los tubos en un bao mara durante 15 minutos, observar los

    cambios de color.

    Reactivo de fehling

    Es una reaccin que se puede usar cualitativamente, para identificar azucares

    reductores. Esta reaccin se basa en la oxidacin del grupo aldehdo (grupo

    reductor) en medio alcalino, como el complejo del tartrato de sodio, potos, y

    cobre, dando un precipitado de color rojo ladrillo.

    Preparacin de reactivo:

    Solucin A.- (SOLUCION DE SULFATO DE COBRE), Disolver 34.639 g de

    sulfato de cobre (CuSO4 5H2O), en agua destilada y diluir a 500 ml, filtrar si es

    necesario.

  • 30

    Solucin B.- disolver 173 g de tartrato de sodio y potasio ms 50 g de

    hidrxido de sodio en 500 ml de agua destilada, si la solucin queda turbia

    filtrar.

    Reaccin de fehling.- (se prepara al momento de emplearlo). Mezclar 5 ml de

    solucin A y 5 ml de la solucin B y diluir con 20 ml de agua.

    Metodologa

    Tubo 1.- colocar 1 ml de glucosa al 1% y 2.5 ml de reactivo de fehling.

    Tubo 2.- colocar 1 ml de fructuosa al 1% y 2.5 ml de reactivo de fehling.

    Tubo 3.- colocar 1 ml de ribosa al 1% y 2.5 ml de reactivo de fehling.

    Tubo 4.- colocar 1 ml de maltosa al 1% y 2.5 ml de reactivo de fehling.

    Tubo 5.- colocar 1 ml sacarosa al 1% y 2.5 ml de reactivo de fehling.

    Tubo 6.- colocar 1 ml de sacarosa al 1% y unas gotas de cido clorhdrico

    concentrado ms 2.5 ml de reactivo de fehling (antes aadir el reactivo de

    fehling, neutralizado con NaOH).

    Posteriormente, colocar los tubos en el bao mara, durante 10 minutos y

    anotar los cambios.

    Reaccin de Barfoed

    Esta reaccin se emplea para diferenciar un monosacrido de un disacrido.

    Se basa en las diferentes velocidades de reaccin que existe entre ambos

    tipos de azucares reductores. Con el acetato de cobre, para formar un

    precipitado de color rojo.

    Preparacin del reactivo de Barfoed.- en 25 ml de agua destilada, disolver

    1.66 g de acetato de cobre, filtrar la solucin si es necesario; aadir 0.25 ml de

    cido actico al 33%.

    Metodologa

    A 5 ml de la solucin problema. Aadir 5 ml del reactivo de Barfoed. Colocar

    los tubos en un bao mara. Anotar los tiempos aproximados en que aparece el

    precipitado rojo en los diferentes problemas.

  • 31

    Cuestionario

    1.- consultar y reportar cada una de las reacciones realizadas en la prctica:

    Reaccin de Seliwanoff

    Reaccin de orcinol de Bial

    Reaccin de Fehling

    Reactivo de Barfoed

    2.- reportar los resultados para cada uno de los azucares empleados. As como

    la frmula de esos azucares.

    3.- discuta que ocurre con la sacarosa, en cada una de las reacciones, en

    especial en la reaccin de Fehling, en el que se hace la reaccin con y sin

    cido clorhdrico.

    4.- esquematiza las molculas de almidn y celulosa, mencionando la

    importancia que estos azucares tienen.

    5.- consultar, que carbohidratos son componentes en paredes celulares de

    microorganismos.

  • 32

    PRACTICA NO. 8

    SISTEMAS COLOIDALES

    OBJETIVO:

    Familiarizar al alumno sistemas alimentarios cuya estructura no es de origen

    celular por ejemplo: mayonesa, helados, etc.

    INTRODUCCION:

    Dentro de las soluciones verdaderas se encuentran los coloidales, los cuales

    tiene fases dispersas y otra dispersante, como el caso de la mayonesa en la

    cual la fase dispersa es el aceite y la dispersante es el agua. En general las

    partculas de la fase dispersa son mayores que las partculas de una solucin

    verdadera pero menores que las de una suspensin.

    Ejemplos importantes de sistemas coloidales en alimentos son: las emulsiones,

    las espumas y los geles.

    MATERIA Y EQUIPO Gradilla de los tubos de ensaye Microscopio Porta y cobre objetos Varilla de vidrio 2 probetas de 100 cm3 con tapn Probeta de 5 ml, 10 ml 5 vidrios de reloj 2 cajas Petri 2 frascos con base ancha y tapn de rosca Embudo Gasa y esptula REACTIVOS Aceite comestible Sales biliares (taurocolato sdico) Mostaza en polvo Monoestearato de glicrido

    Jabn en polvo Sal (comn) Yema de huevo Pimienta Solucin 0.1 M de NaOH cido oleico Mezcla de azul de metilo y sudan III al 50% en polvo. Agua de cal, H2O destilada 125 cm3, de crema doble (30%) Mantequilla Mayonesa Mayonesa Leche Margarina Manteca Vinagre

    *las emulsiones son sistemas coloidales constituidos por dos lquidos los cuales no

    se disuelven uno en otro. Si los dos lquidos se encuentran dispersos en el otro. Si

    los dos lquidos se mezclan al dejarlos en reposos se encuentran en dos capas,

    pero si se aade un emulgente la emisin es ms estable y tarda ms tiempo en

    separarse.

  • 33

    PROCEDIMIENTO:

    a) El efecto emulgente.- poner 1 cm3 de aceite en un tuno de ensaye y 1 ml de

    agua, agitar y dejar en reposo tomando el tiempo que tardan en observase la

    separacin de lquidos. Aadir al tubo de ensaye una pizca de emulgente

    (monoestearato de glicrido o yema de huevo) con la punta de una esptula.

    Agitar el tubo y medir el tiempo que tardan en separarse dos capas.

    b) Estructura microscpica de une emulsin: 1.- poner una gota de leche sobre un

    porta objeto, aadir una gota de agua y colocar el cubre objetos procurando

    evitar la formacin de burbujas de aire. Observe al microscopio las fases. 2.-

    poner una pequea cantidad de mantequilla sobre el portaobjetos tambin se le

    adiciona agua presionando suavemente. Observa al microscopio las fases.

    c) Poner estabilizantes relativos a algunos emulgentes.- colocar 7 tubos de ensaye

    en una gradilla, colocar en cada tubo 3 ml de aceite y 3 ml de agua o vinagre.

    Aadir cantidades iguales de cada uno de los siguientes emulgentes: mostaza,

    pimienta, yema de huevo, sal, monoestrearato de glicrido, sales biliares y jabn

    en polvo.

    d) Produccin de las clases de emulsin e identificacin.

    Tomas una probeta de 100 cm3 con tapn, introducirle 20 ml de aceite comestible

    ms 18 cm3 de agua destilada ms 2 ml de NaOH ms 0.5 cm3 de cido oleico.

    En la otra probeta introducir 20 cm3 de aceite comestible ms 20 ml de agua de cal

    ms 0.5 ml de cido oleico, tapar las probetas y agitar vigorosamente durante 2

    minutos, verter cada emulsin en una caja Petri y espolvorear la superficie con la

    mezcla e los colorantes azul de metilo y sudan III, con una esptula. Observar el

    color de las emulsiones y determinar cul de ellas es ac/cg (aceite/agua) y cual es

    ag/ac (agua/aceite). El azul de metilo es un colorante soluble en agua y el sudan III

    es liposoluble.

    e) Identificacin de algunos alimentos que son emulsiones.- poner en un vidrio de

    reloj pequeas cantidades de leche, mayonesa, etc. Y aadir pequeas

    cantidades de mezcla de colorantes. Observar el color producido sobre la

    superficie de la emulsin de en el alimento.

    f) Emulsiones diluidas.- una emulsin solo puede diluirse adicionndole el lquido

    que constituye la fase externa.

    Tomar pequeas cantidades de mayonesa, mantequilla, etc., e intentar diluirlas con

    agua o aceite de cocina. Observar los resultados.

    g) Inversin de una emulsin.- una emulsin ac/ag puede en ciertas circunstancias

    cambiarse a una emulsin ag/ac y viceversa. Varios factores pueden cusar este

    efecto y uno de ellos es la fase mecnica.

  • 34

    En un frasco con boca ancha con tapn poner la crema y tapar fuertemente,

    agitar el frasco hasta que se rompa la emulsin y se produzca la unin de las

    partculas de gras.

    Filtrar el contenido del frasco a travs de una gasa colocada en el embudo en la

    gasa queda un residuo que es la mantequilla, el lquido filtrado es suero de leche.

    Comprobar con las mezclas de colorantes la inversin de la emulsin.

    h) Efecto del calor en las emulsiones.- tomar pesos iguales (10 g) de mantequilla,

    margarina y mayonesa y ponerlos en tubos de ensaye, colocar los tubos en un

    bao de agua caliente. Observar la separacin de las fases y medir las

    cantidades de cada una de ellas.

    REPORTE:

    Reportar con esquemas y tablas los resultados obtenidos en esta prctica con los

    comentarios correspondientes.

  • 35

    PRCTICA NO 9

    SISTEMAS COLDALES (ESPUMAS)

    OBJETIVO:

    Conocer otra presentacin de emulsiones constituidas en este caso por una mezcla

    de gas y un lquido o slido.

    INTRODUCCIN:

    Las espumas son sistemas coloidales formados por acumulaciones de gas con fase

    interna o dispersa y lquidos o slidos con fases externas o dispersas ejemplos de

    estos sistemas son los merengues, las claras y cremas batidas y helados etc.

    MATERIAL Y EQUIPO:

    Esptula

    Batidora

    6 vasos de precipitado (250 ml)

    6 probetas de 100 ml

    6 embudos iguales

    6 vidrios de reloj

    Lana de vidrio o algodn

    Un reloj de intervalos

    1 probeta de 10 ml

    REACTIVOS:

    6 huevos

    Sal comn

    Azcar

    Bitartrato potsico (crmor trtaro)

  • 36

    PROCEDIMIENTO:

    1.- TIEMPO DE BATIDO.- pesar 6 muestras de clara de huevo de 25 g cada

    una dentro de vasos de precipitado.

    Batir a la mxima velocidad e inmediatamente trasladar a un embudo provisto

    de lana ce vidrio de algodn y tapar con un vidrio de reloj a las muestras.

    Los tiempos de batido sern: 2, 3, 4, 5, 7, 10 minutos; dejar reposar la muestra

    en los embudos durante 30 minutos y anotar el volumen del lquido goteado

    producido por cada muestra. Anotar tambin el tiempo de batido necesario

    para obtener aspecto rgido y la fa se en la cual empieza a deshacerse la

    espuma dictaminar cuales le mejor tiempo de fase en la cual empieza a

    deshacerse la espuma ms estable. Hacer grafica que relaciona el volumen de

    goteo con el tiempo de batido.

    2.- EFECTOS DE ALGUNOS ADITIVOS SOBRE LA ESTABILIDAD DE LAS

    ESPUMAS.

    Pesar 5 muestras de clara de huevos de 25 g cada una, batir cada muestra

    durante el tiempo de batido ptimo determinado en la prueba anterior con las

    siguientes modificaciones:

    Muestra 1 sin sustancias aadidas (testigo)

    Muestra 2 aadir 2 g de sal antes batir

    Muestra 3 aadir 25 g de azcar antes de batir

    Muestra 4 batir, aadir 25 g de azcar y mezclar

    Muestra 5 adicionar 1 g de cremortartaro y batir

    Colocar las muestras en el embudo con la lana de vidrio o algodn y anotar el

    volumen de goteo producido a los 20 minutos.

    Comentar resultados.

    Comprobar tambin los volmenes y texturas de la espuma.

    REPORTE:

    De sus resultados en forma de tablas grficas.

  • 37

    PRACTICA NO. 10

    SISTEMAS COLDALES

    OBJETIVO:

    Conocer el comportamiento de otra forma de sistemas coldales como son los

    geles que estn caracterizados bsicamente por la capacidad de retencin de

    lquidos que presentan las macromolculas biolgicas.

    INTRODUCCIN:

    Un gel est formado por una malla tridimensional de largas y grandes

    molculas unidas mediante enlaces de hidrogeno y dentro de la malla queda

    atrapado un gran volumen de lquido. Entre los glacificantes ms

    frecuentemente utilizados en la industria de alimentos estn los almidones,

    gomas, pectinas, etc.

    MATERIALES Y EQUIPO

    Gradilla con tubos de ensaye

    Vaso de precipitado de 250 ml

    Placa de almacenamientos

    Soporte

    Rejilla

    Microscopio

    Porta objetos

    Cubre objetos

    Termmetro 0-110 c

    Esptula

    Probeta de 10 ml

    Cuchara

    6 moldes de refractarios para

    gelatinas chicas

    Aguja grande

    3 vasos de precipitados de 400

    ml

    1 gotero

    Una balanza gravitatoria

    Gelmetro (bloon)

    REACTIVOS:

    H2O destilada

    Almidn (maz, trigo, etc.)

    Azcar

    Solucin de lodo

    cido ctrico.

  • 38

    A.

    Estructura microscpica de los granos de almidn.- mezclar por agitacin

    un pequea cantidad de almidn con 5 ml de H2O dentro de un tubo de

    ensaye, colocar sobre un porta objetos unas gotas de la suspensin y tapas

    con el cubre objetos evitando la inclusin de burbujas de aire. Observar al

    microscopio e identificar el origen de los granos de almidn cuya forma es

    caracterstica de acuerdo con su origen. Repetir con toda clase de almidn

    disponible.

    B.

    Gelatinizacin del almidn.- al calentar una suspensin de almidn en agua

    los enlaces de hidrogeno que mantiene unidos el grano se rompen; el agua

    moja el almidn en agua y el grano se hincha y puede llegar a estallar, este

    procesos se llama gelatinizacin. La temperatura de gelatinizacin es

    aquella en que se produce la hinchazn de todos los granos de almidn. En

    esta etapa se presenta un repentino incremento de la viscosidad de la

    suspensin lo cual puede utilizarse como indicador de que se ha alcanzado

    la temperatura de gelatinizacin puesto que se ha alcanzado la temperatura

    de gelatinizacin. El almidn se hace ms flexible por la gelatinizacin

    puesto que las enzimas pueden llegar ms fcilmente al interior del grano

    de almidn

    Temperaturas de gelatinizacin. Calentar la suspensin de almidn a 50c,

    mantenerlo as durante 3 minutos, retirar el tubo de ensaye poner una gota

    de suspensin en un porta objetos colocar el cubre objetos y observar el

    microscopio. Repetir la prueba 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90 y 95 C

    Examinar todas las preparaciones y comparar sus estructuras. Observar el

    grado de hinchazn de los granos en cada temperatura as como cualquier

    ruptura que pudiera apreciarse. Dibujar una serie de esquemas que

    muestren el efecto del calor en la suspensin de almidn y anotar la

    temperatura despus de la cual ya no se produce hinchazn de los granos

    de almidn; esta es la temperatura de gelatinizacin. Repetir el experimento

    con varios tipos de almidones.

    C.

    Efectos de diferentes sustancias sobre la solidez del gel.- despus de la

    gelatinizacin queda una suspensin muy espesa de almidn, que si se

    mantiene caliente permanecer lquida (a esto se le llama un sol) pero si se

    deja enfriar se formara la malla tridimensional de molculas de almidn

  • 39

    tendr todo el lquido presente, formndose un engrudo (a esto se le llama

    gel).

    Poner 15 g de almidn en cada vaso de precipitado.

    Muestra 1. Aadir 230 ml de agua lentamente. Calentar hasta que la pasta

    alcance 95C. Retirar de la fuente de calor e inmediatamente verter en los

    dos moldes. Dejar enfriar.

    Muestra 2. Aadir 50 g de azcar de almidn y proceder como en la

    muestra 1.

    Muestra 3. Al sustituir el agua por 230 ml de una solucin de cido ctrico

    0.5 M (25 g de cido ctrico en 250 ml de agua destilada) y proceder como

    en la muestra 1

    Comparar la consistencia de los geles cuando las muestras estn bien fras

    (aproximadamente 20C) mediante el examen visual el gelometro o una

    aguja.

    Pasar las muestras a un plato y compararlas. Explica la influencia del

    azcar y del cido ctrico sobre la consistencia del gel.