Individuazione di proteine, zuccheri e lipidi in particolari alimenti

Individuazione di proteine, zuccheri e lipidi in particolari alimenti.

SCOPO: determinare, in modo qualitativo, quali, fra un gruppo di alimenti contengono proteine, zuccheri, amidi o lipidi.

MATERIALE: 2 vetrini da orologio;

40 provette;

pinze di legno per provette;

bacchetta di vetro;

spatola;

becker & porta-provette circolare;

cilindro graduato (ris.:1 ml; fondoscala:25 ml);

becco di bunsen e trepiedi;

pipetta;

fiammiferi;

H₂O;

rivelatori:

CuSO₄;

sudan;

NaOH (in soluzione acquosa 30%);

reattivo di Fehling;

lugol;

HNO₃;

alimenti:

formaggio;

patate;

noci;

pane;

carne;

latte;

succo d'arancia;

sostanze-prova:

amido;

albume;

olio;

glucosio

METODO: prima di raccontare per filo e per segno come abbiamo operato durante questo divertentissimo esperimento ai nostri puntuali lettori vogliamo far notare alcuni accorgimenti che abbiamo adottato durante tutte le prove.

abbiamo operato nelle provette e non sulla carta perché la cellulosa avrebbe potuto reagire con alcuni dei rivelatori che abbiamo usato;

abbiamo aggiunto 1-2 ml di acqua distillata per diluire la soluzione in modo che fosse più omogenea, quando gli alimenti da analizzare rimanevano solidi;

abbiamo fatto attenzione a non lasciare le provette sul bunsen per troppo tempo al fine di evitare spiacevoli reazioni che, oltre ad attentare alla nostra incolumità, a quella dell'innocente e sempre disponibile Valeria ed a quella del nostro simpaticissimo prof. nonché affezionato lettore, avrebbero potuto compromettere l'esito delle nostre prove.

abbiamo riscaldato i sistemi nelle provette a bagnomaria nel beker, dove l'acqua era stata riscaldata per qualche minuto e accuratamente mescolata con la bacchetta di vetro, per evitare un contatto diretto con la fiamma e per garantire una distribuzione più uniforme del calore.

Bene, dopo queste indispensabili premesse, possiamo ora iniziare a narrarvi le nostre avvincenti avventure.

Abbiamo eseguito tre differenti prove qualitative per mettere in evidenza l'eventuale presenza di proteine, zuccheri, amidi o lipidi (gruppi alimentari) in ognuno degli alimenti a nostra disposizione.

Per i lipidi, per gli zuccheri e per l'amido avevamo a disposizione un solo rivelatore, mentre per quanto riguarda le proteine abbiamo utilizzato due metodi di rivelazione differenti che si basavano su due reazioni indipendenti: xantoproteica  e al biureto.

Abbiamo quindi considerato un rivelatore alla volta. Per stabilire la presenza o meno dei vari gruppi alimentari nei campioni di cibo avamo il colore del sistema formato dalla sostanza prova e dal rivelatore con il colore dell'alimento fatto reagire con il rilevatore. Se i colori erano simili, allora significava che l'alimento conteneva il gruppo per cui avevamo eseguito la prova.

METODO PROVA 1: (disegno 1)abbiamo messo in una provetta alcuni ml di amido puro e qualche goccia di lugol per verificare che reagisse e per utilizzarlo poi come termine di confronto durante le prove con gli alimenti. La soluzione diventava nera. Abbiamo appoggiato la provetta nel portaprovette ed abbiamo proceduto prelevando con la spatola un campione di ogni alimento e mettendolo ognuno in una provetta diversa. Abbiamo poi aggiunto ad ognuna di esse qualche goccia di lugol. In pochi secondi le due sostanze reagivano ed abbiamo potuto annotare in una tabella i risultati.

METODO PROVA 2: (disegno 2)abbiamo messo in una provetta 1 ml di reattivo di Fehling e qualche goccia di glucosio. Intanto avevamo messo dell'acqua di rubinetto nel beker e l'avevamo appoggiato sul trepiedi per riscaldarla sul becco di bunsen. Quando questa ha iniziato a bollire, abbiamo messo la provetta a bagnomaria e ve l'abbiamo lasciata per circa 2 minuti, fino a quando la soluzione è diventata color mattone. Abbiamo poi preparato le provette come per la prova 1, soltanto che questa volta dovevamo aggiungere il reattivo di Fehling invece del lugol. Le abbiamo messe a bagnomaria 6 alla volta per circa 2-3 minuti e le abbiamo poi tirate fuori con le pinze di legno, appoggiate nel portaprovette per osservarle con calma ed annotare i risultati.

METODO PROVA 3a (xantoproteica) disegno 3)  abbiamo messo in una provetta l'albume e 1 ml di HNO₃ ad alta concentrazione e l'abbiamo messa a bagnomaria per circa trenta secondi. La soluzione diventava giallo canarino e l'abbiamo tenuta come termine di paragone per le prove sugli alimenti.

Poiché avevamo ipotizzato che fornendo energia "aiutavamo" le particelle superficiali dei lipidi presenti nei nostri alimenti a staccarsi, abbiamo pensato che fosse necessario tagliare in piccoli pezzi gli alimenti Abbiamo poi messo 1-2 gocce di HNO₃ su ogni alimento posto in una provetta ed abbiamo scaldato per circa 30 secondi, facendo attenzione a non lasciare le provette sul fuoco per troppo tempo perché avremmo potuto compromettere l'esito della prova e come se non bastasse se scaldato troppo l'HNO₃ può sciogliere alcuni legami ed emettere così gas dannosi.

In questa prova, come nella seguente e in quella sui lipidi,  abbiamo fatto attenzione a mescolare con una bacchetta di vetro il contenuto delle varie provette durante la fase di riscaldamento per garantire una distribuzione uniforme dei componenti. Per non contaminare i vari sistemi abbiamo pulito accuratamente la bacchetta ogni volta che la immergevamo in una provetta diversa.

Una volta tirate fuori abbiamo annotato come sempre molto accuratamente i risultati ottenuti in triplice copia, alla faccia degli imprevisti.

METODO PROVA 3b (al biureto): abbiamo messo in una provetta 1 ml di NaOH, alcune gocce CuSO₄ e l'albume d'uovo, abbiamo fatto scaldare il tutto sul bunsen per 30 secondi circa ed abbiamo osservato che la soluzione diventava di colore blu/viola

Abbiamo operato allo stesso modo con tutti gli altri alimenti e annotato il tutto.

METODO PROVA 4: (disegno 4)abbiamo messo in una provetta un po' di olio e acqua distillata e l'abbiamo messa a bagnomaria nell'acqua bollente per circa 5 minuti. A questo punto abbiamo aggiunto alcune gocce di sudan ed abbiamo visto che si formavano delle goccioline rosse che venivano a galla.

Abbiamo operato allo stesso modo con tutti gli alimenti ed annotato i risultati.

PREVISIONI:

RACCOLTA DATI SPERIMENTALI:

OSSERVAZIONI: osservando la tabella ci sembra che i risultati ottenuti, a parte un paio che ora discuteremo, siano ragionevoli.

Nelle nostre prove sono risultati positivi al rivelatore (lugol) la patata e il pane. In base alla nostra esperienza quotidiana,  riteniamo che questo sia ragionevole poichè sappiamo che l'amido è la riserva energetica delle piante. Infatti la patata è un tubero ed è quindi ragionevole che contenga amido, poiché questo rappresenta la principale riserva energetica dele piante, mentre il pane è fatto con la farina ed è quindi anch'esso di origine vegetale. Inoltre sappiamo dalla nostra esperienza quotidiana che sono entrambi elementi caolorici e questo non può che essere dovuto all'amido, visto anche che risultano negativi alle prove delle proteine.

La prova degli zuccheri sul campione di pane è una delle prove che ci ha lasciati perplessi. Aveva infatti una vaga colorazione tendente al rosso, ma abbiamo ipotizzato che fosse dovuto al fatto che l'amido, che è presente nel pane (come si può notare anche dall'esito della prova 1) è un polimero del glucosio: probabilmente lo abbiamo riscaldato troppo e si sono spezzati alcuni legami dell'amido che hanno fatto sì che la soluzione assumesse questo colore.

Per questa prova sono risultati positivi soltanto il succo d'arancia ed il latte. Le nostre previsioni erano basate unicamente sulla nostra esperienza organolettica per quanto riguarda il succo d'arancia, mentre abbiamo fatto un ragionamento forse un po' assurdo per quanto riguarda il latte, ma che sembra poi essersi rivelato utile. Partendo da considerazioni di carattere biologico abbiamo pensato che il latte è prodotto dai mammiferi per nutrire i loro piccoli quindi doveva secondo noi contenere gli zuccheri, che sono indispensabili per la vita dei mammiferi.

Notiamo che nelle due prove riguardanti le proteine, i risultati del pane sono discordi. Abbiamo ipotizzato che la prova al biureto fosse la più attendibile perché più stabile, in quanto il reattivo utilizzato tendeva meno a reagire con gli altri elementi presenti nel sistema.

Per quanto riguarda la prova per verificare la presenza di lipidi  (prova 4), abbiamo ipotizzato che il rivelatore utilizzato, il sudan, fosse apolare. Infatti secondo noi, dopo aver riscaldato e agitato il sistema, le molecole di sudan si sarebbero legate a piccole particelle di grasso circondandole e portandole sulla superficie dell'acqua producendo, per così dire, un "effetto spinta" . Questo perchè l'acqua è polare e come tale le sostanze apolari (sudan) non sono solubili in essa. Questo modello sembra spiegare ciò che è avvenuto in laboratorio. Da notare è che, una volta che il sistema era stato agitato, questo in breve tornava a formare due fasi ben distinte, dove l'olio di posizionava sopra l'acqua. L'aggiunta di 2 ml di acqua nelle provette con gli alimenti ha permesso di far emergere sulla superficie le goccioline arancioni costituite da piccole particelle di grasso e dal sudan e quindi di rilevare con facilità la presenza di lipidi nei vari alimenti.

Nelle prove 2-3a-3b-4-5 abbiamo dovuto riscaldare il tutto. Abbiamo ipotizzato che le reazioni non fossero spontanee e che quindi fosse necessario fornire energia al sistema per permettere loro di avvenire.

Abbiamo notato che per tutte le prove il colore che assumevano gli alimenti non era esattamente lo stesso della soluzione di riferimento. Ci sembra ragionevole per esempio che l'amido puro, a parità di massa, abbia una colorazione blu più intensa, visto che sono tutte molecole di amido e tutte possono reagire, mentre nel pane sono presenti anche altre sostanze.

Abbiamo fatto reagire l'albume, il glucosio, l'amido e l'olio in quanto si tratta di sostanze pure o quasi ed era inutile ricercare per esempio la presenza di zuccheri nell'olio.