Isolamento de caseína e lactose de leite

O leite é mais do que apenas uma bebida legal - é também um coquetel químico fascinante. Dois componentes importantes no leite são uma proteína chamada caseína e um açúcar chamado lactose. Extrair esses componentes é uma experiência popular em aulas de laboratório de graduação porque demonstra alguns dos métodos que os químicos usam para extrair compostos específicos de plantas e outros produtos naturais.

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Química do leite

Geralmente os óleos, como a gordura, não se dissolvem na água. O leite, no entanto, contém gordura armazenada em inúmeros pequenos glóbulos. Moléculas como os fosfolípidos e certas proteínas encontradas no leite têm uma região hidrófila ou "gostosa de água" e uma região hidrofóbica ou que não gosta de água. Essas chamadas moléculas anfipáticas envolvem os glóbulos gordurosos e permitem que se misturam com a água. Os glóbulos são menos densos do que a água, no entanto, e se você deixa o leite durante o tempo suficiente, muitos deles subirão para a superfície e criarão uma camada de creme que você pode escorrer do topo.

Caseína e Lactose

A lactose é um disacárido ou um pacote de dois por um formado por dois açúcares simples; Ele se dissolve prontamente na água. É menos solúvel, no entanto, numa mistura água-etanol, e você pode cristalizar a partir de uma solução deste tipo. A caseína, ao contrário, é realmente uma mistura de três proteínas, duas das quais se dissolvem mal na água. Como os glóbulos gordurosos, essas proteínas são estabilizadas por uma terceira proteína solúvel em água com grupos de fosfato negativamente carregados ligados a alguns de seus aminoácidos. Se o pH do leite cair abaixo de 4,6, os grupos fosfato pegarão íons de hidrogênio e perderão a carga negativa e a caseína precipitará ou se retirará da solução.

Ácido

Para isolar a caseína, você pode adicionar ácido acético gota a gota para aquecer o leite. A caseína precipitará e você pode removê-la com a ajuda de uma espátula. É importante não adicionar muito ácido, no entanto, porque se o pH cair muito baixo, você dividirá a lactose em glicose e galactose. Uma vez que você removeu a caseína, aquecer a mistura para uma temperatura ainda maior faz com que as proteínas de albumina também encontradas no leite perdem sua estrutura e precipitem.

Cristalização de lactose

Centrifugar o leite aquecido assegura que toda a albumina seja removida. Uma centrífuga é um dispositivo relativamente simples que gira rapidamente tubos colocados em um rotor, lançando o conteúdo para fora e sedimentando o precipitado denso dos líquidos na mistura. Em seguida, você pode adicionar etanol e aquecer o leite; a temperatura mais elevada evitará que a lactose se precipite enquanto você centrifuga a mistura, removendo outros compostos que possam contaminar seu produto de lactose.Deixar a mistura resultante para precipitar por um par de dias produz cristais de açúcar de lactose.