Relazione Laboratorio Struttura e funzione delle molecole organiche negli alimenti

Relazione di laboratorio

Laboratorio di struttura e funzione delle molecole organiche negli alimenti

Prof.ssa Sabrina Dallavalle
Chiara Pizzamiglio
Anno accademico 2018/2019
Esercitazioni I e II
24.10.2018 – 07.11.2018

Scopo dell’esercitazione

Nelle prime due esercitazioni è stato effettuato l’isolamento del lattosio, uno zucchero, per poterne valutare caratteristiche e proprietà. Il lattosio è un disaccaride presente in alimenti come latte e formaggi: è formato da una molecola di β-D-galattopiranosio e una di α/β-D-glucopiranosio, unite da un legame β (1,4) – O – glicosidico.

Procedimento: Isolamento del lattosio

Come materiale di partenza è stato utilizzato latte scremato, costituito per la maggior parte da lattosio, ma contenente anche una frazione proteica (circa 40%), che ha richiesto un processo di eliminazione per permettere una corretta separazione dello zucchero.

È stato aggiunto acido acetico alla soluzione (acqua/latte) formata, il che ha favorito la coagulazione delle caseine del latte, precipitate sul fondo del becker a causa dell’abbassamento del pH. Utilizzando una pompa da vuoto (classica o ad acqua), e filtrando la soluzione, le proteine sono state separate dal siero; ripetendo più volte i processi di filtrazione, concentrazione e riscaldamento, tutte le proteine contenute nel siero sono state rimosse.

La soluzione ottenuta è stata combinata con celite e carbone decolorante, in modo da favorire la corretta purificazione del lattosio, che altrimenti avrebbe portato alla formazione di una soluzione opaca. La celite è un coadiuvante per filtrazione, che si idrata molto facilmente grazie agli atomi che la costituiscono, e permette di filtrare correttamente la soluzione versata nell’imbuto Buckner; il carbone decolorante permette invece di rendere trasparente e limpido il filtrato.

Una volta purificato, il lattosio è stato trattato con etanolo e lasciato riposare fino all’esercitazione seguente (circa 2 settimane), per favorirne una cristallizzazione ottimale. Il lattosio, essendo uno zucchero, presenta molti gruppi ossidrilici (-OH) lungo lo scheletro carbonioso, i quali gli conferiscono solubilità in acqua, in quanto polare. L’acqua infatti presenta atomi di ossigeno elettronegativi e atomi di idrogeno elettropositivi: queste caratteristiche permettono la formazione di legami idrogeno con il lattosio, in quanto le porzioni cariche positivamente e negativamente reagiscono fra di loro, favorendo la solubilizzazione del composto in acqua. Al contrario, l’etanolo, sebbene sia anch’esso un solvente polare, non garantisce la solubilizzazione dello zucchero: la distribuzione delle cariche è molto più equilibrata nella molecola di alcool che non è quindi in grado di instaurare dei legami idrogeno. Il lattosio, dopo alcuni giorni, è cristallizzato nella soluzione e pronto per essere rimosso dall’etanolo ed analizzato.

Nella seconda esercitazione, dedicata all’analisi delle principali caratteristiche del lattosio, si è proceduto con la filtrazione del disaccaride dalla soluzione di etanolo. Correttamente purificato, lo zucchero si è presentato sotto forma di cristalli bianchi allo stato solido, perché separato da qualsiasi liquido.

Analisi TLC

L’esperimento è poi proseguito con un’analisi TLC. La cromatografia su strato sottile (TLC) sfrutta la polarità delle molecole e, per...