Propiedades fisicas de los lipidos | Mauro Cadme .edu

August 10, 2017 | Author: Anonymous | Category: Documents
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Universidad de las Fuerzas Armadas – ESPE Departamento de Ciencias de la Vida y la Agricultura Bioquímica - I Prácti...

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Universidad de las Fuerzas Armadas – ESPE

Departamento de Ciencias de la Vida y la Agricultura

Bioquímica - I

Práctica de Laboratorio No. 2- 1- 1

“Caracterización

de las propiedades físicas y químicas de los lípidos”

Integrantes:  Cadme Mauro  Erazo Paúl  Poaquiza Alexander  Ramos Daniel Periodo Académico Abril 2016 – Septiembre 2016

Tema: Caracterización de las propiedades físicas y químicas de los lípidos. Objetivos: Objetivo General: Identificar las propiedades físicas y químicas de los lípidos Objetivos Específicos 

Realizar la identificación de lípidos de muestras vegetales y animales.



Aplicar el perfil elaborado en la práctica para la identificación de lípidos, propiedades de solubilidad, temperatura de fusión, emulsificación, determinación acídica.



Elaborar un informe en el que comunica sus resultados, además de utilizar la herramienta de plataforma virtual.

Resumen: Para el siguiente laboratorio se analizará los lípidos en sustancias comunes como aceites y grasas comerciales, nos valemos de reacciones simples que implican gran cambio como la del Sudan que cambia totalmente la coloración, así mismo se sometió a pruebas de solubilidad para determinar las características y su afinidad a compuestos polares y no polares Marco Teórico: Los lípidos una de los grupos principales que conforman la vida son biomolesculas formadas principalmente C, H y O que también pueden contener N, P y S, de naturaleza antipática, es decir que contienen regiones hidrofóbicas y regiones hidrofílicas. La mayor parte de los lípidos abundantes en la naturaleza, están formados por ácidos grasos de cadenas hidrocarbonadas pares, saturadas o insaturadas. Estas moléculas son insolubles en compuestos polares como el agua pero solubles en compuestos orgánicos como el cloroformo, benceno, acetona, metanol, etc. (Voet, 2007)., esto se debe a su forma alifática aciclica que forman extensas zonas apolares gracias a sus enlaces C-C y C-H que los vuelven hidrofóbicos. (Audesirk, Audesirk, & Byers, 2003) Los lípidos llevan a cabo múltiples funciones en el organismo, como: almacenamiento de energía, de transporte, cumplir funciones hormonales, actuar como vitaminas, formar parte de las membranas celulares confiriéndoles la propiedad de permeabilidad selectiva, al permitir el paso o no de algunas sustancias y en determinada dirección, así como la conducción nerviosa y el transporte activo como la bomba de Na+ /K+ . A diferencia de los carbohidratos, proteínas y ácidos nucleicos, no forman polímeros, son mas bien moléculas pequeñas que presentan una fuerte tendencia a asociarse mediante fuerzas no covalentes. (Fornaguera, 2005)

El Sudan III es una solución utilizada para el reconocimiento de lípidos (grasas), es usado para colorear triglicéridos, su coloración es rojo intenso, al mezclarse con las grasas se producen, generalmente, sustancias de color rojizo marrón. (Pérez, 2012) Aceite de palma (color amarillento), este aceite se extrae de la palma africana y se compone de ácidos grasos saturados: 50%, de los cuales tenemos el láurico (en un 0.1%), el mirístico (en un 1.0%), palmítico (43.8%), esteárico (4.8%), araquídico (0.3%). Monoinsaturados: 39%, de los cuales el 0.1% corresponde al ácido palmitoleico y el 38.9% al ácido oleico. Poliinsaturados: 10.9%, de los cuales el 19.6% corresponde al ácido linoleico y el 0.3% al linolénico. (Lozano, Segura, & Fernández, 2012) Manteca vegetal, esta grasa se obtiene por la fusión diferentes grasas de origen vegetal como la manteca de cacao, es blanca, insípida, con olor muy débil y textura granulosa, su temperatura de fusión es de 31a 49ºC. ("DANEC - Los 3 Chanchitos", 2016) (MAGRAMA, 2014), está formado por un 39.39% (respecto a 100g de porción comestible) de ácido oleico, 24,36% de ácido palmítico, 14,35% de ácido esteárico, 1,46% de ácido mirístico y un 9,79% de AG Poliinsaturados cis. (Dietas.Net, 2013) Una emulsificación es un proceso mediante el cual se consigue mezclar las con agua o compuestos derivados de esta, la emulsificación consiste en modificar el entorno para que las grasas puedan unirse al agua para esto se utilizan sustancias denominadas emulsionantes, las cuales poseen un extremo polar y otro no polar actuando como un puente de unión, algunas sustancias que actúan como emulsionantes la lecitina de la yema de huevo, miel, mostaza, leche descremada, etc. (Cloe & Celano, 2012), en el caso de la digestión, el emulsionante natural que permite la absorción de las grasas en el estómago es el ácido biliar. (Dvorkin, Cardinali, & Iermoli, 2010).

Metodología:

Muestras: Grasa animal, aceite vegetal, cera, grasa vegetal.

Equipos: Balanza analítica.

Materiales de protección personal: Mandiles. Mascarillas con filtro de gases. Guantes de látex.

Reactivos: Hidrosulfato sódico o potásico

7.

Éter

(cristalino).

8.

Jabón líquido

2.

Sudán III.

9.

Hielo

3.

Aceite vegetal.

10.

Hidróxido de potasio. O.1 N

4.

Alcohol etílico.

11.

Fenolftaleína disolución al 0,1 %

5.

Benceno.

12.

Alcohol industrial

6.

Cloroformo

13.

Ácido sulfúrico

1.

Materiales e insumos: 

Vidrios de reloj



Gotero



Gradillas



Pipetas de 5 mL



Pipetas de 1mL

 







Guantes

Ligas



Mascarillas

Sierra para cortar



Succionador

de

ampollas

líquidos o peras



Tapones

para pipetas

Pipetas de 10 mL



Embudo



Papel filtro

Vasos

de



Espátulas



Balón de aforo de

precipitación

de



Lanza Analítica



Papel aluminio

250 mL 

Anillos de goma.

250 mL 

Soportes

Vasos

de



Varilla de vidrio

universales, pinzas

precipitación

de



Tijeras

y nueces.

100 mL



Mechero



Bureta



Tubos de ensayo



Pinzas para tubos



Matraz



Capilares tubos



Lupas



Termómetros

de ensayo 

Plancha

Erlenmeyer de

calentamiento

Organismos: No aplica

Procedimiento: Prueba de identificación de grasas. 1. En un tubo de ensayo se vertió 2 mL de aceite vegetal. 2. Se añadió unas gotas de Sudan III 3. Se observó los cambios en la muestra

Prueba de solubilidad 1. En cuatro tubos de ensayo se añadió la muestra de aceite vegetal. 2. En el primer tuvo se vertió 2 mL de agua, en segundo tubo 2 mL de alcohol, en el tercero 2 mL de benceno y en el cuarto 2 mL de cloroformo. 3. Se mezcló y se agitó fuertemente cada uno de los tubos de ensayo.

Determinación de la prueba de fusión 1. Se llenó un capilar seco con grasa hasta los 2 cm del mismo y se lo enfrió en agua. 2. Se cortó el capilar dejando 0.5 cm de altura de grasa. 3. El capilar se sujetó con un anillo de goma en el termómetro en su parte inferior, dejando la parte libre de grasa dirigida hacia abajo y la llena hacia arriba. 4. El termómetro se introdujo en un tubo de ensayo y se ajustó con un tapón. 5. El tubo de ensayo se sumergió en un vaso con agua y se lo sujetó en un soporte. 6. El nivel de agua en el vaso tuvo que ser superior a la parte de término del capilar. 7. El agua se calentó poco a poco y se estuvo removiéndola constantemente. 8. Se observó la temperatura con una lupa en la que fundió la grasa. 9. Repetir el ensayo por tres ocasiones y fijar un promedio.

Determinación del número acídico 1. En un matraz erlenmeyer se añadió 1 g de aceite de girasol. 2. Se añadió 10 mL de la mezcla alcohol – éter (1:2) agitando cuidadosamente. 3. Se añadió 2 a 3 gotas de fenolftaleína. 4. La solución se valoró rápidamente con disolución de hidróxido de potasio 0.1 N, con agitación hasta la aparición de una coloración rosa que persistió más de un 1 minuto.

Prueba de emulsificación 1. En un tubo de ensayo se añadió 2 mL de agua y 2 mL de aceite. 2. Se agitó y se esperó unos 3 minutos. 3. Se observó lo ocurrido 4. Luego se añadió jabón y se agitó esperando unos minutos.

Resultados: Prueba de identificación de grasas: Como era lo esperado, tras agregar gotas de reactivo Sudan III a la muestra de aceite vegetal esta tomó un color naranja bastante pronunciado, lo que nos da a entender que la grasa utilizada era de tipo ácido y, en efecto, pues se utilizaron 2mL de ácido palmitoleico presente en aceite Oro. Prueba de acroleína: No se realizó en la práctica. Prueba de solubilidad: Se lograron obtener los siguientes resultados: Muestra

Baja

Agua/aceite

X

Etanol/ aceite

Media

Alta

X

Benceno/ aceite

X

Cloroformo/ aceite

X

A partir de la tabla planteada arriba es posible establecer que el aceite utilizado (ácido palmitoleico) fue difícilmente disuelto en agua, puesto que es de naturaleza apolar. Por otro lado, se logró solubilizar parcialmente en etanol y, finalmente, en sustancias orgánicas sumamente apolares como benceno y cloroformo la eficiencia de solubilidad fue muy elevada.

Prueba de fusión: Se obtuvieron los siguientes resultados:

Temperatura de fusión

Valor medido (T °C)

medida

Grasa Animal

Grasa Vegetal

Ta

39

48

Tb

38

50

Tc

38

50

Promedio

38,67

49,33

Determinación del índice acídico:

Número acídico

Valor medido mg

NA1

1,82

N.A. 2

2,44

N.A.3

2,13

Promedio

2,13

Emulsificación:

Mediante el uso de jabón en la mezcla de aceite con agua fue posible entablar una relación emulsificante estable entre el agua y el aceite evitando la decantación del líquido más denso.

Discusión de Resultados: Como nos dice (Pérez, 2012) el Sudan III es una solución de coloración rojo intenso que permite el reconocimiento de lípidos al ser usado para colorear triglicéridos. Cuando el Sudan III se mezcla con las grasas se producen, generalmente, sustancias de color rojizo marrón. Al mezclar este reactivo con nuestra muestra de aceite de palma esta se torno de un color rojizo obscuro debido a que el reactivo es un colorante lipófilo, es decir, que es soluble en grasas. Por esa afinidad a los ácidos grasos estos se tiñen, confirmando lo ya mencionado identificando así en el aceite de palma la presencia de lípidos; esto también sucedió con la grasa vegetal que tuvimos que diluir para aplicar el reactivo. Según (Voet, 2007) lo lípidos al ser de naturaleza antipática, es decir que contienen regiones hidrofóbicas y regiones hidrofílicas son insolubles en compuestos polares como el agua pero solubles en compuestos orgánicos como el cloroformo, benceno, acetona, metanol, etc. Se pudo evidenciar claramente que el aceite de palma es completamente insoluble en agua formando dos capas totalmente definidas y presentó diferentes grados de solubilidad en compuestos orgánicos como el etanol, el benceno y el cloroformo siendo en este ultimo donde se pudo observar un mayor grado de solubilidad confirmando así lo que nos dice (Voet, 2007) Al analizar el punto de fusión de la grasa vegetal pudimos obtener una media de punto de fusión de 49,333° comprobando lo que nos dice ("DANEC - Los 3 Chanchitos", 2016) que la temperatura de fusión de su manteca vegetal oscila entre los es de 39 a 56ºC.

Al trabajar con emulsificaciones evidenciamos la formación de las dos fases al mezclar agua con el aceite de palma y a pesar de mezclarlo este vuelve a su estado inicial, pero al adicionar el jabón pudimos comprobar los que menciona (Koolman & Röhm, 2005) se forma una emulsión más o menos estable evidenciando que en la superficie de las gotas de aceite está ocupada por moléculas antipáticas que le confieren propiedades polares.

(Blanco, 2014) nos afirma que el carácter ácido es proporcionado por el grupo carboxilo al final de la cadena carbonada de los ácidos grasos y cuanto el número de carbonos aumenta en la cadena se reduce la solubilidad y disminuye el carácter acídico. El índice acídico calculado para el aceite de palma dio un promedio de 2,13 mg; este índice está dentro del rango aceptable (1,2 a 3,5 mg) que considera la calidad del aceite. (Facultad de Química Farmacéutica, 2009)

Conclusiones 

Se determinó por la coloración roja que adquirió el aceite en presencia del compuesto SUDAN III la presencia de grasas en el aceite vegetal, que en este caso fueron grasas ácidas (lípidos).



Se pudo comprobar la naturaleza de las grasas al someter la misma muestra a diferentes tipos de solventes, siendo los más efectivos el cloroformo y el benceno.



La titulación del ácido se daba con cantidades bajas de hidróxido debido a la baja acidez del lípido y la alta alcalinidad.



Se pudo determinar que el punto de fusión de la grasa vegetal utilizada en este caso no varió significativamente con respecto a la animal.



La emulsificación se hizo posible entre el agua y el aceite gracias al jabón, que en este caso actúa como emulsionante gracias a que posee un extremo polar y un no polar.

Cuestionario: 1.

¿Qué son lípidos?

Los lípidos son un conjunto de moléculas orgánicas (la mayoría biomoléculas) que están constituidas principalmente por carbono e hidrógeno y en menor medida por oxígeno. También pueden contener fósforo, azufre y nitrógeno. Los lípidos forman un grupo de sustancias de estructura química muy heterogénea, siendo la clasificación más aceptada la siguiente:

Lípidos saponificables: Los lípidos saponificables son los lípidos que contienen ácidos grasos en su molécula y producen reacciones químicas de saponificación. A su vez los lípidos saponificables se dividen en: Lípidos simples: Son aquellos lípidos que sólo contienen carbono, hidrógeno y oxígeno. Estos lípidos simples se subdividen a su vez en: Acilglicéridos o grasas (cuando los acilglicéridos son sólidos se les llama grasas y cuando son líquidos a temperatura ambiente se llaman aceites) y Céridos o ceras.

Lípidos complejos: Son los lípidos que además de contener en su molécula carbono, hidrógeno y oxígeno, también contienen otros elementos como nitrógeno, fósforo, azufre u otra biomolécula como un glúcido. A los lípidos complejos también se les llama lípidos de membrana pues son las principales moléculas que forman las membranas celulares: Fosfolípidos y Glicolípidos. Lípidos insaponificables: Son los lípidos que no poseen ácidos grasos en su estructura y no producen reacciones de saponificación. Entre los lípidos insaponificables encontramos a: Terpenos, Esteroides y Prostaglandinas.

2.

¿Por qué los lípidos no son solubles en agua?

Debido a su estructura, son moléculas hidrófobas (insolubles en agua), pero son solubles en disolventes orgánicos no polares como la bencina, el benceno y el cloroformo lo que permite su extracción mediante este tipo de disolventes. A los lípidos se les llama incorrectamente grasas, ya que las grasas son solo un tipo de lípidos procedentes de animales y son los más ampliamente distribuidos en la naturaleza. Los lípidos son insolubles en agua porque no hay adhesión entre las moléculas de agua y la sustancia lipídica. Dicho de otro modo y de forma más simple: los lípidos son insolubles en agua porque sus moléculas son no polares y entonces no son atraídas por las del agua.

3.

¿Cuáles son los componentes principales de la manteca de cerdo?

Principalmente compuesta de: Ácido oleico Ácido esteárico Ácido palmítico Además, está compuesto de lo siguiente: Calorías 891kcal, Grasa 99g, Colesterol 93mg, Sodio 1mg, Calcio 1mg, Hierro 0,10mg.

4.

Describa los fundamentos químicos de las pruebas realizadas.

El principal componente usado fue el compuesto Sudán III ya que por su baja polaridad es más soluble en los lípidos, lo que realiza las interacciones intermoleculares de tipo puente H y de London (cadena hidrocarbonada) que se establecen entre los lípidos y dicho reactivo.

- Prueba de solubilidad Consistió en mezclar el aceite con agua, acetona y benceno; pero en el agua no hubo disociación y se formaron dos fases, ya que los lípidos no son solubles. En cambió en la acetona y benceno hubo mayor afinidad, lo que se hizo más soluble, ya que los lípidos se disuelven en sustancias orgánicas.

- Determinación del número acídico Esta determinación se llevó a cabo debido a los miligramos de KOH necesarios para neutralizar 1g de materia grasa. - Prueba de fusión Se tomó en cuenta la temperatura a la cual se encuentra en equilibrio las fases sólido-líquido, es decir la materia se funde.

- Emulsificación de grasas Se obtuvo el aceite como fase dispersa en el agua que forma la fase continua. (Innatia,2016).

5.

¿Cuál es la relación entre el tamaño de la cadena de los ácidos grasos y la

solubilidad? Los ácidos grasos están constituidos por un grupo polar (hidrófilo), representado por la función carboxilo, y un grupo polar (hidrófobo), constituido por la cadena carbonada, en cuanto a la solubilidad disminuye a medida que la longitud de la cadena crece, los ácidos grasos de más de seis carbonos son prácticamente insolubles en agua y solubles en solventes orgánicos, pues predomina la larga cadena hidrófoba sobre el grupo carboxilo. (Blanco, 2006)

6.

Describa cuál es la diferencia entre la temperatura de fusión de la grasa animal

y otra de origen vegetal en estado sólido. Las grasas que contienen una alta proporción de ácidos grasos saturados son duras a temperatura ambiente, comúnmente son grasas saturadas y la mayoría provienen de origen animal. Las grasa que contienen ácidos grasos insaturados

son liquidas o viscosas a

temperatura ambiental y Se los puede encontrar en algunos aceites vegetales. Los ácidos grasos saturados presentes en grasas animales tienen puntos de fusión significativamente mayores que los insaturados presentes en grasas de origen vegetal de igual número de átomos de carbono.

La grasa animal contiene un punto de fusión entre 45 y 50°C, mientras que en la grasa vegetal es de 32°C.

7.

¿Cuál es la importancia de la prueba de la determinación del índice acídico?

El comportamiento del Índice de Acidez (expresado como % de Ácido Oleico) durante el almacenamiento en los aceites y grasas comestibles evidencia un incremento en una primera etapa, como resultado de la actividad enzimática de las lipasas, hasta alcanzar un valor máximo, a partir del cual comienza a disminuir; lo cual podemos determinar si un aceite está guardado por mucho tiempo.

8.

¿Qué es un tensoactivo? ¿Cuál es la función del jabón cuando forma una

emulsión? Los tensioactivos o también llamados surfactantes son sustancias que influyen por medio de la tensión superficial en la superficie de contacto entre dos fases, presentan una naturaleza o estructura polar-no polar, las soluciones de tensioactivos resultan ser activas al colocarse en forma de capa mono molecular adsorbida en la superficie entre las fases hidrofílicas e hidrofóbicas. Esta ubicación "impide" el tráfico de moléculas que van de la superficie al interior de líquido en busca de un estado de menor energía, disminuyendo así el fenómeno de tensión superficial. Si agregamos jabón soluble a estas dos capas como son agua y jabón antes de la agitación las gotitas del aceite en el agua se reúnen formándose una emulsión estable, con lo cual el aceite se mantiene disperso en finas gotitas en el seno del agua. Los iones de jabón se orientan en la superficie de separación entre las gotitas de aceite y de agua, con el grupo alquílico dirigidos hacia el aceite y los iones de carboxilato hacia el agua. Las gotitas, todas con carga negativa se repelen mutuamente, lo cual ayuda a mantener la emulsión estable.(Blanco, 2006)

Bibliografía: Blanco, A. (2006).

Buenos Aires: El Ateneo.

Devlin, T. M. (2004). Bioquímica: libro de texto con aplicaciones clínicas. Reverte. Fornaguera, Jaime. 2005. Bioquimica : La ciencia de la vida. Mexico : Reverte, 2005. Kolman, Federic. 2003. Bioquimica: texto y atlas. Argentina : Editorial Medica Panamericana, 2003. Morrison, & Boyd. (1990). Química orgánica. Adison WesleyIberoamericana S.A. Murray, R. K., Daryl K, G., Mayers, P. A., & Rodwell, V. W. (2003). Bioquimica ilustrada de Harper. Nueva York: McGraw-Hill Companies, Inc. Técnica del sudán III. (2014, enero 29). En Wikipedia, la enciclopedia libre. Recuperado a partir de https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=T%C3%A9cnica_del_sud%C3%A1n_III&oldid=7 2211520 Teijón ivera, . G. (2011).

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Tension Superficial. (s. f.). Recuperado 4 de julio de 2015, a partir de http://fsz.ifas.ufl.edu/surfacetensionandcapillarity/html/tensioactivos.htm Voet, Donal. 2007. Fundamentos de Bioquimica : la vida a nivel molecular. Argentina : Editorial Medica Panamericana, 2007.

Anexos: Prueba de identificación de grasas:

Prueba de solubilidad: agua-etanol-benceno-cloroformo

Prueba de emulsificación:

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