“AÑO DE LA PROMOCION DE LA INDUSTRIA RESPONSABLE Y EL COMPROMISO CLIMATICO.”

FACULTAD DE INGENIERIA

E. A. P.: INGENIERIA AMBIENTAL

DOCENTE: ING. ELMER RIVEROS AGUERO.

ALUMNO: CORNELIO ARGUMEDO, YAMIL CIRO.

CURSO: BIOQUÍMICA

CICLO: III (2015-I)

HUANUCO – PERÚ

2014

DETERMINACIÓN DE CALCIO EN LA LECHE

I. INTRODUCCIÓN El calcio es un macroelemento, es decir es un mineral que se encuentra en abundante cantidad dentro del cuerpo de los animales, por lo tanto debe de ingerirse también en una cantidad elevada. El calcio tiene funciones tanto plásticas (forma parte de los tejidos del cuerpo) como catalíticas (es activador de algunas enzimas). La mayor cantidad del calcio se encuentra en los huesos y en los dientes, otra parte se encuentra circulando en la sangre. El calcio y el fósforo están sumamente relacionados en cuanto al metabolismo, y  en cuanto a la relación o proporción de uno con respecto al otro. Las vacas lecheras así como las gallinas de postura son los animales que tienen requerimientos mayores comparadas con otras especies de diferente fin productivo, tanto la leche como la cáscara del huevo contienen abundante calcio.La disponibilidad del calcio, es decir la parte de la cantidad total contenida en un alimento que puede estar accesible para ser utilizada es muy importante, ya que en algunos casos la presencia de sustancias que fijan al calcio (quelantes) puede impedir que este sea aprovechado, por ejemplo la presencia de ácido oxálico en algunas plantas puede fijar al calcio, quedando este no disponible para el animal. La deficiencia de calcio se manifiesta por lo general como trastornos de los huesos, sobre todo en los huesos largos; sin embargo el exceso de calcio puede ser también un problema, de aquí la importancia de mantener niveles adecuados

II. CONCEPTO

El calcio es un elemento químico, de símbolo Ca y de número atómico 20.

Se encuentra en el medio interno de los organismos como ion calcio (Ca2+) o formando

parte de otras moléculas; en algunos seres vivos se halla precipitado en forma de

esqueleto interno o externo. Los iones de calcio actúan de cofactor en muchas

reacciones enzimáticas, intervienen en el metabolismo del glucógeno, y junto

al potasio y el sodio regula la contracción muscular. El porcentaje de calcio en los

organismos es variable y depende de las especies, pero por término medio representa el

2,45 % en el conjunto de los seres vivos; en los vegetales, solo representa el 0,007 %.

En el habla vulgar se utiliza la voz calcio para referirse a sus sales (v.g., esta agua tiene

mucho calcio; en las tuberías se deposita mucho calcio, etc.)

III. OBJETIVOS GENERALES Determinar por el método de precipitación con oxalato la cantidad de calcio

presente en una muestra de alimento completo, en un ingrediente o en un suplemento mineral usado en nutrición animal para conocer el porcentaje de este mineral presente en la muestra.

IV. PROCEDIMIENTO 1. Medir 10 ml. De leche

1.             Pese  2 g. de muestra  o la medida más aproximada, colóquela en un crisol e incinere en la mufla a 550 a 600ºC de 4 a 6 horas. 2.             Enfríe el crisol en desecador (20-30 minutos) y lávelo con 40 ml. de solución de ácido clorhídrico 1:3, dividido en 2 porciones de 10 ml y una tercera y última de 20 ml. Vacíe los lavados en un vaso de precipitados de 250 ml, agregue 6 a 8 gotas de ácido nítrico concentrado y caliente hasta ebullición.  3.             Transfiera el contenido del vaso a un matraz volumétrico de 100 ml. lave el vaso 3 veces con agua destilada, usando 15 ml. cada vez, y  vaciando los lavados en el matraz .Afore con agua destilada hasta los 100 ml. 4.             Filtre el contenido del matraz de 100 ml.  a un matraz de 200 ml. usando un filtro de papel Whatman No 40; afore con agua destilada y agite para homogenizar perfectamente el contenido. 5.             De la solución anterior tomar 25 ml. usando una pipeta volumétrica transfiéralos a un vaso de precipitados de 250 ml.; diluya con agua destilada hasta aproximadamente 100 ml. y agregue 3-4  gotas del indicador  rojo de metilo, mezclar con la varilla de vidrio. 6.             Adicione gota a gota, con una pipeta, (y mezclando con la varilla de vidrio) solución de hidróxido de amonio 1:1 hasta alcanzar un pH de 5 a 6, lo cual se ve indicado por un color naranja amarillento de la solución. 7.     Agregue algunas gotas de la solución de ácido clorhídrico 1:3, hasta  obtener un color rosa, indicativo de un pH de 2.5 a 3.6. 8.              Hierva la mezcla y adicione con agitación constante 10 ml. de solución de   oxalato de amonio al 4.2% caliente; si el color rosa cambia a amarillo o naranja, adicione unas gotas de la solución de ácido clorhídrico 1:3 hasta obtener el color rosa original. 9.         Coloque el vaso con la mezcla en el baño maría, agitándolo cada 5 minutos durante 1 hora. Si no se dispone del baño maría con agitación, se debe dejar reposar durante 12 horas para que se precipite el calcio.  

10.             Si se utilizó el baño maría, deje enfriar la mezcla  a temperatura ambiente, si dejo la muestra en reposo las 12 horas puede continuar directamente con el paso 11. 11.             Filtre la solución  a través de un papel Watman # 40, lavando el vaso con tres porciones (de 25 ml.cada una) de hidróxido de amonio 1:50.  12.             Coloque el papel con el residuo, dentro de un matraz Erlenmeyer, lave los residuos que pudieran quedar en el embudo con 50 ml de agua destilada, la cual se depositará dentro del matraz. 13.             Añada directamente al matraz 75 ml más de agua y 5 ml de ácido sulfúrico concentrado, agite vigorosamente.14.             Caliente el matraz con la solución en una parrilla hasta aproximadamente 70ºC, titule en caliente con la solución de permanganato de potasio 0.05 N. La titulación se termina cuando se presenta un color rosado que permanece durante 30 segundos.

CÁLCULOS 

% Calcio =  ml de KMnO4     X N del KMnO4 X mEq del Ca     X aforo final         X  100                          Alícuota     X Peso de la muestra (en gramos) 

NOTAS PARA LOS CÁLCULOS: N del Kmno4 se refiere a la normalidad a la que está preparada la solución para esta práctica (usualmente es entre 0.05 y 0.1, consulte con su instructor). mEq del Ca = miliequivalente químico del Calcio ( o sea 0.020) El aforo final se refiere al último volumen al cual se realizó la dilución del material original (o sea que representa el volumen especificado según el paso 4 de la práctica, que si se pudo seguir el procedimiento descrito son 200 ml). La alícuota hace referencia a la porción de la dilución que se tomó para realizar la determinación final  (en este caso son los 25 ml del paso 5).

V. CUESTIONARIO

1. ¿Qué relación guarda los niveles de calcio con la vitamina D?El cuerpo necesita vitamina D para absorber el calcio. Sin suficiente vitamina D, no podemos producir cantidades suficientes de la hormona calcitrol (conocida como la “vitamina D activa”), lo que causa que no se absorba suficiente calcio de los alimentos. Cuando ocurre esto, el cuerpo se ve obligado a movilizar las reservas de

calcio depositado en el esqueleto, lo que debilita el hueso existente e impide la formación y el fortalecimiento de hueso nuevo y fuerte.Se puede obtener vitamina D de tres formas: a través de la piel, con la ingestión de ciertos alimentos y por medio de suplementos. La vitamina D se produce naturalmente en el cuerpo después de la exposición a la luz del sol. Los expertos recomiendan un consumo diario de 600 Unidades Internacionales (UI) de vitamina D para personas hasta los 70 años de edad. Hombres y mujeres mayores de 70 años de edad deben aumentar su consumo diario de vitamina D a 800 UI, que también pueden obtenerse de suplementos o de alimentos ricos en vitamina D, como son las yemas de huevo, el pescado de agua salada, el hígado y la leche enriquecida. El Instituto de Medicina recomienda que los adultos no tomen una cantidad superior a las 4,000 UI al día. Sin embargo, en algunos casos en los que existe deficiencia de esta vitamina, los médicos pueden recetar una dosis más alta.

2. ¿Cuáles son las proteínas de la leche y en que proporciones se encuentran?

La leche es un alimento rico en proteínas aunque en su mayoría, se encuentran en reducidas cantidades. Las proteínas de la leche, se pueden clasificar de acuerdo a sus funciones biológicas y también de acuerdo a sus propiedades químicas y físicas.

PROTEÍNAS DE LA LECHE DE VACA

Entre el 3 y el 3,5% de la leche de vaca, está formado por proteínas. Estas proteínas se distribuyen en seroproteínas o proteínas solubles, caseínas y otras sustancias nitrogenadas de naturaleza no protéica.

La leche de vaca es un alimento animal rico en proteínas completas, lo que significa que puede cubrir las necesidades de aminoácidos de nuestro organismo. Además de su alta cantidad de proteínas de calidad, la leche de vaca destaca por su valor biológico y nutricional y tiene un gran potencial como regulador y potenciador del crecimiento.

PROTEÍNAS DE LA LECHE DE CABRA

Además de ser un alimento de origen animal alto en proteínas, también proporciona la mayoría de los aminoácidos esenciales. En comparación con la leche de vaca, la leche de cabra tiene proteínas de menor tamaño, lo que hace que esta leche sea más fácilmente digestiva por nuestro organismo. Por lo tanto, esta leche puede tomarse por personas que tengan algunas alteraciones gástricas o úlceras para los cuales, la leche de vaca podría ser más difícil de asimilar. La leche de cabra también es una alternativa para quienes tengan alergia a las proteínas de la leche de vaca.

Además de ser rica en proteínas, la leche de cabra también es rica en vitaminas A, D, B1, B2 y B12 y es un alimento rico en calcio.

PROTEÍNAS DE LA LECHE MATERNA

La leche materna es un alimento con unas cualidades nutricionales perfectas para los bebés ya que la leche materna, tiene proteínas y otros nutrientes en su cantidad adecuada.

La clasificación de proteínas de la leche materna se hace en caseína (beta y kappa caseína) y proteínas del suero (alfa-lactoalbúmina y beta-lactoalbúmina). A diferencia de otras

leches, la leche humana contiene compuestos nitrogenados que no sean proteínas y que son importantes por sus funciones, entre ellas la de reforzar el sistema inmunológico.

TABLA DE PROTEÍNAS DE LA LECHE

Antiguamente se seguía una metodología de agrupación de las proteínas de la leche en albúminas, globulinas y caseína. Actualmente, la clasificación de las proteínas de la leche, teniendo en cuenta las principales, es tal y como se describe en la siguiente tabla de proteínas:

Porcentaje de proteína en la lecheg/kg

proteínap/p

Caseína

Alfa-s1-caseína 10,0 30,6

Alfa-s2-caseína 2,6 8,0

Beta-caseína 10,1 30,8

Gamma-caseína 3,3 10,1

Caseína total 26,0 79,5

Proteínas del suero de la leche

Beta-lactoalbúmina 1,2 3,7

Beta-lactoglobulina 3,2 9,8

Albúminas del suero de leche 0,4 1,2

Inmunoglobulinas 0,7 2,1

Misceláneos 0,8 2,4

Proteínas totales del suero de la leche 6,3 19,3

Proteínas de las membranas de los glóbulos grasos

0,4 1,2

Proteínas total 32,7 100

PROTEÍNA DEL SUERO EN LA LECHE

El término proteína del suero de la leche es frecuentemente utilizado para referirse a las proteínas serológicas que tiene la leche pero que estrictamente se refiere a las proteínas que se encuentran en el suero obtenido en el transcurso de la elaboración de quesos.

Entre las proteínas del suero de la leche, además de sus proteínas serológicas también se encuentran trazas de moléculas de caseína. Las proteínas del suero también se encuentran en pequeñas concentraciones en la leche original. Esto sucede por la desnaturalización de la leche durante la pasteurización debido al calor durante la fabricación del queso.

Se distinguen principalmente tres grupos de proteínas de la leche que se clasifican en relación a sus diferencias de forma y comportamiento. Las proteínas caseínas se encuentran en la leche de muchas formas al contrario que las proteínas del suero que normalmente permanecen en solución.

Por otra parte, las proteínas que forman la membrana de los glóbulos grasos, se unen a su superficie y sólo se pueden separar por acción mecánica, por ejemplo al batir la nata de la leche para elaborar mantequilla.

3. ¿Qué cambios químicos ocurre cuando la leche se deja al ambiente por varios días? Actualmente, los científicos suelen reservar dicha denominación para la acción de ciertas enzimas específicas, llamadas fermentos, producidas por organismos diminutos tales como el moho, las bacterias y la levadura. Por ejemplo, la lactasa, un fermento producido por una bacteria que se encuentra generalmente en la leche, hace que esta se agrie, transformando la lactosa (azúcar de la leche) en ácido láctico. El tipo de fermentación más importante es la fermentación alcohólica, donde la acción de la cimasa segregada por la levadura convierte los azúcares simples, como la glucosa y la fructosa en alcohol etílico y dióxido de carbono. Hay otros tipos de fermentación que se producen de forma natural como la formación de ácido butanoico cuando la mantequilla se vuelve rancia, y de ácido etanoico (acético) cuando el vino se convierte en vinagre.Generalmente, la fermentación produce la descomposición de sustancias orgánicas complejas en otras simples, gracias a una acción catalizada. Por ejemplo, debido a la acción de la diastasa, la cimasa y la invertasa, el almidón se descompone (hidroliza) en azúcares complejos, luego en azúcares simples y finalmente en alcohol.

La glicerina, la propanona, el butanol y el ácido butírico se producen actualmente a escala comercial por procesos especiales de fermentación. Varios productos de fermentación de la leche como la lactobacilina, el kéfir y el yogur se consumen abundantemente debido a sus propiedades nutritivas.La acción de ciertas bacterias sobre los carbohidratos no digeridos produce la fermentación en el intestino humano. Como resultado, pueden producirse ciertos gases como el sulfhídrico y el dióxido de carbono en cantidades suficientes que pueden causar distensión y dolor. También pueden producirse ciertos ácidos como el láctico y el etanoico en los intestinos de los bebés, provocando diarreas.

4. ¿Cómo participa el calcio en el proceso de coagulación de la sangre?

La coagulación es, en cierto sentido, un mecanismo de defensa de enorme utilidad para el organismo. En condiciones normales, tiene la misión concreta de limitar, hasta detenerlas, las pérdidas de sangre debidas a eventuales lesiones de los vasos sanguíneos. Este dispositivo, muy delicado y complejo, está confiado a unos factores que se encuentran en el plasma, y a las plaquetas, unos componentes celulares que figuran entre los "elementos corpusculares" de la sangre. En realidad, las plaquetas no son células, sino, simplemente, fragmentos de citoplasma (sin núcleo) de dos o tres milésimas de milímetro de diámetro, que se desprenden de células muy grandes, llamadas megacariocitos. Los megacariocitos residen en la médula ósea y, habitualmente, no penetran en la circulación; sólo los trocitos de citoplasma que se desprenden de ellos son transportados por la sangre. Las plaquetas sobreviven tres días o poco más, por término medio, y luego, si entre tanto no han sido utilizadas en el proceso de detención de una eventual hemorragia, sufren el mismo destino de los demás elementos de la sangre, es decir, son destruidos por las células del "sistema retículo endotelial".

Los factores del plasma que entran en el mecanismo de la coagulación están representados por el fibrinógeno, la protrombina, el calcio y otras numerosas sustancias, como puede verse en el esquema. Pero la coagulación no sería suficiente por sí sola para detener la salida de sangre de la lesión de un vaso. Aunque, en realidad, es el mecanismo más importante y perfeccionado, forma parte de un conjunto de fenómenos, orientados todos a detener la hemorragia, que toma el nombre de hemostasia.

El proceso hemostático comprende una fase relacionada con el vaso sanguíneo, otra con las plaquetas y otra en la que se produce la coagulación; se comprende que, para coagular la sangre, se precisa, ante todo, que la corriente sanguínea disminuya su propia velocidad y que la porción de pared de vaso lesionada quede como aislada, que se realice un cierre provisional (fase de las plaquetas) sobre la lesión, y que, por último, se establezca el definitivo (coagulación).

La capa de células que tapiza la superficie interna de los vasos se llama endotelio. En condiciones normales, se distribuyen por él cargas eléctricas negativas y, como

también la superficie de las plaquetas está cargada negativamente, son rechazadas por la superficie interna de los vasos, repeliéndose entre sí. Cuando se lesiona un pequeño vaso (si son afectados los grandes vasos la teoría ya no tiene valor, puesto que la sangre sale con fuerza, debido a la elevada presión que existe en ellos, y entonces hay que detener la hemorragia artificialmente), como en el caso de una herida trivial, se produce una modificación de la carga eléctrica del endotelio en el punto lesionado. Entonces, las plaquetas se acumulan en gran número en este punto y se adhieren a la porción de superficie lesionada (donde se ha modificado el potencial eléctrico), formando un tapón, que cierra el punto abierto por el que escapa la sangre. Simultáneamente, la presión en el organismo desciende y disminuye también la fuerza con que la sangre escapa al exterior. Una vez que las plaquetas han entrado en contacto con la zona lesionada, empiezan a adelgazarse es decir, a disminuir de espesor, y a extenderse aumentando su diámetro. Paralelamente a este fenómeno, las plaquetas comienzan a desintegrarse. Mediante su destrucción se liberan diversas sustancias, entre las cuales está la serotonina, que provoca rápidamente una contracción de los vasos lesionados y de los que los rodean próximamente: de este modo, la sangría se estanca. La serotonina es una sustancia producida por unas células especiales del intestino, denominadas células enterocromafinas; pasa luego a la corriente sanguínea, donde es absorbida por las plaquetas y liberada por éstas cuando se desintegran. Hay también otra sustancia (factor plaquetario) que, en presencia del calcio contenido habitualmente en el plasma contribuye a iniciar el proceso de coagulación.

Pero el coágulo, después de haberse formado, es todavía blando y friable, hasta que se produce una retracción, que lo transforma en una masa más compacta.

5. ¿si la dieta de un animal que amamanta es deficiente en calcio, obtiene este mineral para la producción de leche?

6. ¿Por qué se va disminuyendo la disponibilidad de calcio por el consumo de algunos vegetales como la espinaca y los cereales?Este macromineral es el mineral con mayor presencia en el organismo y el cuarto componente del cuerpo después del agua, las proteínas y las grasas. El calcio corporal total, se aproxima a los 1200 gramos, lo que es equivalente a decir 1,5 a 2% de nuestro peso corporal. De esto, casi un 99% se concentran en los huesos y dientes el 1% restante se distribuye en el torrente sanguíneo, los líquidos intersticiales y las células musculares.

Tanto su carencia como su exceso son perjudiciales para la salud, ya que participa en la coagulación, en la correcta permeabilidad de las membranas y a su vez adquiere fundamental importancia como regulador nervioso y neuromuscular, modulando la contracción muscular (incluida la frecuencia cardíaca), la absorción y secreción intestinal y la liberación de hormonas.

Los alimentos con mayor contenido de calcio son los productos lácteos, los frutos secos, las sardinas y las anchoas; ya en menor proporción en legumbres y vegetales verdes oscuros (espinaca, acelga, broccoli).

Una de las grandes ventajas que presenta el calcio refiere a su invariabilidad en el tiempo desde el momento en que es envasado hasta el momento de consumo, podemos decir que el contenido de calcio de los alimentos no se altera en ninguna etapa.

Representar sus resultados en %mg y que puede decir de ello.7. Averiguar el contenido de calcio en los principales vegetales de la región

Las espinacas son uno de de los alimentos con más calcio. 100 gramos de espinacas crudas contienen 210 miligramos de calcio que pueden reducirse según la preparación. Por ejemplo, hervidas, su cantidad de calcio se reduce a 158 miligramos. Sin embargo, las espinacas, aun siendo uno de los alimentos que contienen más calcio, no son recomendables para evitar la osteoporosis ya que contienen oxalatos que son una sustancia que puede impedir la asimilación del calcio y otros minerales.La col rizada, también es un alimento muy rico en calcio. 100 gramos de col rizada tienen 150 miligramos de calcio. El calcio que contiene la col rizada se absorbe por nuestro organismo con mayor facilidad que otros alimentos ya que entre otras cosas, la col no contienen oxalatos como las espinacas.La cebolla es un alimento vegetal, rica en oligoelementos y minerales, entre ellos el calcio. La cebolla contiene 20 miligramos de calcio por cada 100 gramos. La cebolla, además de ser un alimento con calcio, regulariza las funciones estomacales, es diurética y estimula el apetito.

Los berros también tienen una cantidad considerable de calcio y otros minerales como magnesio, potasio,

sodio, fósforo, cloro, azufre, hierro y yodo. 100 gramos de berros, proporcionan más del 20% de la cantidad

diaria recomendada de calcio recomendada para un adulto.

Otras verduras y hortalizas ricas en calcio son el cardo, la acelga, los grelos y el brócoli.

8. ¿El contenido de calcio es la elaboración de yogurt, queso, mantequilla, sufriría variación?

7. ¿3 estudiantes de ingeniería: Rosa, José y Carlos, desean averiguar el contenido de calcio sérico d su organismo y realizando los análisis por el método de Clark-Cleye y usando 2ml de nuestra se obtiene los siguientes datos en la titulación de KMn04

Para Rosa: 6.5 /10000Para José: 2.1/1000Para Carlos: 1.2/1000