Appunti Laboratorio del corso struttura e funzione delle molecole organiche negli alimenti

Come si può osservare, il lattosio è effettivamente precipitato.

A questo punto prendiamo la beuta che lo contiene e lo filtriamo su buchner:

Sul filtro rimane il lattosio che muoviamo con una spatolina per asciugarlo.

Successivamente trasferiamo il lattosio su un vetrino di orologio e lo pesiamo su una bilancia: il

valore che ho ottenuto è di 0.99 grammi.

A questo punto peso una quantità di lattosio pari a 50 mg per preparare una soluzione di lattosio al

5% in acqua, quindi i 50 mg di lattosio vengono aggiunti a 1 ml di acqua ottenendo la soluzione che

chiamiamo soluzione A. Lo stesso procedimento viene fatto usando il saccarosio e il lattosio di

riferimento: anche in questo caso pesiamo 50 mg che poi verranno aggiunti a 1 ml di acqua per

ottenere rispettivamente una soluzione di saccarosio al 5% in acqua (soluzione B) e una soluzione

di lattosio di riferimento al 5% in acqua (soluzione C).

Analisi TLC degli zuccheri:

Su una lastrina TLC segniamo 3 punti con una matita a circa 1 cm dal fondo della lastrina e in

corrispondenza di ciascun punto seminiamo con il capillare una goccia della soluzione A (sul primo

puntino), una goccia della soluzione B (sul secondo puntino) e una goccia della soluzione C (sul

terzo puntino).

Poi prepariamo l’eluente che si ottiene aggiungendo 5 ml di metanolo, 2 ml di acqua e 8 ml di

acetato di etile. Inseriamo l’eluente all’interno di un barattolo e successivamente inseriamo anche

la lastrina TLC, chiudiamo il tappo e attendiamo 15-20 minuti.

La fase mobile risale lungo la superficie della lastrina per capillarità; i componenti del campione

migrano a distanze variabili, in base all’affinità che hanno per la fase stazionaria e per quella

mobile, in particolare in base alla polarità: dato che la fase stazionaria è molto polare, più il

composto è polare più resterà legato alla fase stazionaria quindi correrà di meno sulla lastrina.

Dopo aver atteso il tempo necessario, bisogna far asciugare la lastrina, poi immergerla nella

soluzione usata per visualizzare le macchie, farla gocciolare su carta assorbente, riscaldarla con lo

sverniciatore e a questo punto saranno visibili le macchie marroni che indicano quanto ciascuna

soluzione ha corso sulla lastrina: noi dovremmo vedere una macchia in corrispondenza di ogni

prodotto a un’altezza diversa a seconda della polarità del composto. Essendo A e C entrambi

costituiti da lattosio, dovremmo osservare le due macchie alla stessa altezza perché dovrebbero

correre allo stesso modo. Io ho ottenuto una lastrina in cui A e C corrono più o meno allo stesso

modo ma C è un po’ diverso, probabilmente perché è più concentrato oppure perché non ho

asciugato bene la lastrina.

Test di Fehling:

Prendiamo le soluzioni A e B e aggiungiamo 1 ml di reattivo di Fehling che ci permette di capire se

uno zucchero è riducente. Si usa quindi una soluzione contenente sale di rame (che è di colore

blu), si fa reagire con uno zucchero e, se questo è riducente, si formerà l’ossido di rame che è di

colore rosso quindi se osserviamo una colorazione rossa possiamo affermare che lo zucchero è

riducente. Uno zucchero riducente, infatti, ha un gruppo aldeidico libero che si ossida, quindi il

rame si riduce diventando ossido di rame (che è rosso). Si osserva che il lattosio (soluzione A) è

riducente mentre il saccarosio (soluzione B) no perché non ha un gruppo carbonilico libero.

Rotazione ottica del lattosio:

Si prepara nel matraccio una soluzione di 0.250 g di lattosio e 25 ml di acqua distillata. Si riscalda

poi nel rotavapor fino a quando la soluzione diventa limpida. Successivamente si trasferisce nella

cella del polarimetro e si effettua la lettura della rotazione ottica. Per poter calcolare [α] si utilizza

D

la seguente formula: () 100

[α]

D =

()

ℎ ( )

100

La lunghezza della cella del polarimetro è 1 dm.

Nel nostro caso la rotazione ottica misurata risulta essere pari a 0,7420 quindi l’[α] calcolato con

D

la formula è: 74,2°. I valori di riferimento dell’[α] sono: + 92,6° per α-D-lattosio e + 34,2° per β-D-

D

lattosio. L’[α] dovrebbe sempre essere uguale ma c’è sempre una differenza in base a chi prepara

D

la soluzione.

Se aggiungo ammoniaca alla mia soluzione, ottengo un risultato molto diverso dalla lettura al

polarimetro: il valore è 0,49.

3° laboratorio:

Separazione di 3 sostanze tramite colonna cromatografica:

Obiettivo: separare una miscela di 3 composti colorati (uno giallo, uno rosso e uno blu) con colonna

cromatografica sfruttando la loro diversa polarità.

rosso metile isatina brilliant blue

Procedimento: innanzitutto bisogna fissare la colonna cromatografica alla griglia, avvalendosi di

una pinza.

Successivamente si prepara la miscela eluente costituita da esano e acetato di etile in rapporto 3:7

-> si prende il cilindro da 100 ml e si mettono 30 ml di esano e 70 ml di acetato di etile. Poi si

mescola con la bacchetta. A questo punto si pesano 8 g di silice in un becher asciutto e si versa

all’interno una piccola quantità di eluente in modo da formare una sospensione. Si versa, quindi,

tale sospensione nella colonna cromatografica su cui è stato posto un piccolo imbuto e

l’operazione deve andare avanti fino a quando tutta la silice è stata introdotta nella colonna.

È fondamentale che in questa operazione la colonna non vada mai a secco, quindi deve sempre

rimanere una certa quantità di eluente sopra la colonna di silice (circa 1 cm). Sotto la colonna è

stata posta una beuta asciutta in modo che raccolga l’eluente che esce dal fondo.

Inoltre si prende la pompetta e si inserisce nella colonna in modo che il sistema vada sotto

pressione. Facendo pressione sulla pompetta si fa scendere il liquido dalla colonna.

A questo punto carichiamo in testa alla colonna 1 ml della miscela dei 3 composti colorati. Con la

pipetta pasteaur si aggiunge l’eluente continuando a pompare per far scendere il liquido

lasciandone sempre mezzo cm. Questo procedimento si fa fino a quando il liquido sopra la colonna

diventa incolore.

Sotto colonna mettiamo delle provette in modo da separare i 3 diversi composti colorati: si

aggiunge l’eluente per far scendere il composto giallo (composto meno polare) che viene raccolto

nella prima provetta. Poi si aumenta la polarità dell’eluente preparando 50 ml di acetato d’etile + 5

gocce di acido acetico in modo tale che il composto arancione scenda più velocemente, e quindi si

preleva il composto arancione con la seconda provetta. Poi si aumenta ancora una volta la polarità

dell’eluente quindi si mettono nel cilindro circa 30 ml di metanolo 100% e si fa scendere il blu (che

è il più polare di tutti), raccogliendolo in un’altra provetta.

In questo modo ho separato i 3 composti e posso procedere a preparare una lastrina TLC.

Sulla lastrina TLC vengono segnati 4 punti sui quali vengono deposti la miscela dei 3 coloranti e poi

i 3 coloranti separati contenuti nelle provette. La fase mobile si prepara usando 2 ml di esano e 8

ml di acetato di etile per un totale di 10 ml che vengono inseriti nel barattolo in cui poi viene posta

la lastrina TLC. Aspettando qualche minuto si vedranno correre i composti e saranno visibili le

rispettive macchie colorate.

Infine si fa la lettura allo spettrofotometro: la maggiore assorbanza si registra a 402 nm per il giallo,

a 587 nm per il blu, a 480 nm per il rosso. Conoscendo l’assorbanza, si può trovare la

concentrazione dei diversi composti applicando la legge di Lambert-Beer.

4° laboratorio:

Estrazione degli oli essenziali dai chiodi di garofano

Procedimento:

Per estrarre gli oli essenziali dai chiodi di garofano si fa una distillazione in corrente di vapore

seguita da una serie di passaggi che hanno l’obiettivo di recuperare l’olio essenziale principale,

ovvero l’eugenolo.

Si inizia pesando 3 g di chiodi di garofano.

Poi si monta il claisen e si fissa con una pinza alla griglia in modo che rimanga fermo. Sotto il

claisen si posiziona la piastra riscaldante che a sua volta viene posizionata sopra l’elevatore in

modo che si possa alzare o abbassare la piastra a seconda dei bisogni.

A questo punto si prende un pallone da 250 ml cono 26 e un pallone di raccolta 100 ml cono 26: in

quest’ultimo si inseriscono 30 ml di acqua di rubinetto e si segna il livello con un pennarello (poi si

toglie l’acqua). Nel pallone da 250 ml, invece, si aggiungono i chiodi di garofano e 120 ml di acqua.

I due palloni vengono fissati al claisen in modo tale che quello da 250 ml si trovi sopra la piastra

riscaldante, che a questo punto viene accesa per far avvenire la distillazione.

Al claisen si collegano anche due tubi in modo da far fluire l’acqua del rubinetto, infatti tra i due

palloni c’è una sezione in cui circola l’acqua e che deve essere mantenuta inclinata per permettere

alle gocce di fluire.

Attorno al pallone da 250 ml viene messa la carta stagnola per evitare dispersioni di calore.

Alla fine si ottiene un distillato in cui oltre agli oli essenziali è presente l’acqua, quindi l’acqua deve

essere separata. Per farlo si trasferisce il distillato nell’imbuto separatore dove si estrae con 15 ml

di acetato di etile che è un solvente che sta sopra l’acqua. Quindi nell’imbuto separatore vengono

aggiunti 15 ml di acetato di etile, si agita un po’ l’imbuto con il tappo chiuso e si sfiata. A questo

punto si apre il rubinetto e si separano le due fasi: la fase acquosa dalla fase organica. Questa

operazione viene ripetuta due volte quindi in totale si usano 30 ml di acetato di etile. La fase che ci

interessa è la fase organica, quella acquosa può essere eliminata.

L’obiettivo è separare l’eugenolo dal resto della miscela: si sfrutta l’acidità del fenolo per separarlo,

quindi si usano 15 ml di NaOH al 3% (che è basico) in modo tale che il fenolo si trasformi nel sale

corrispondente. Questa operazione viene ripetuta 3 volte per un totale di 45 ml di soluzione di

NaOH. Quando il fenolo diventa sale, passa nella fase acquosa, ma dato che l’obiettivo è

recuperare l’eugenolo, bisogna riacidificare con HCl in modo che il sale torni ad essere eugenolo e

che a questo punto possa essere separato. Una volta acidificata la fase acquosa con HCl, si

introduce nell’imbuto separatore e si estrae 3 volte con 10 ml di acetato di etile. Questi 30 ml

ottenuti vengono inseriti nell’imbuto separatore dove si aggiungono 25 ml