Cola de Caseína

Este experimento tem por objetivo o preparo de uma cola que utiliza leite como matéria prima.  

QUESTÃO PRÉVIA

Como você acha que pode ser produzida uma cola a partir de leite? TEMPO PREVISTO

30 minutos. MATERIAL E REAGENTES

• 2 béqueres de 200 mL
• 1 proveta de 50 mL
• 2 pedaços de pano de aproximadamente 30 cm x 30 cm (malha de algodão dá bons resultados)
• 1 g de bicarbonato de sódio
• 125 mL de leite desnatado
• 1 limão



OBSERVAÇÃO


O béquer pode ser substituído por um copo de vidro e a pipeta por seringa de injeção descartável.

PROCEDIMENTO
Esprema o limão e coe o suco utilizando um pedaço de pano. Adicione 30 mL de suco de limão a 125 mL de leite desnatado e agite bem. Coloque o outro pedaço de pano sobre o segundo béquer e coe a mistura de caseína e soro obtida. Este procedimento é lento e poderá ser acelerado se pequenas quantidades da mistura forem adicionadas, sempre com a posterior retirada da caseína. As porções de caseína retiradas (quase secas) podem ser colocadas sobre um pedaço de jornal para que a umidade da massa obtida seja reduzida.
Após a separação da caseína, que deverá ter consistência semelhante a de um queijo cremoso, adicione o bicarbonato de sódio e misture bem até que a mistura se torne homogênea. Acrescente 15 mL de água e agite até que toda a massa seja dissolvida. A reação do ácido restante (do limão) com o bicarbonato de sódio deverá produzir uma pequena quantidade de espuma que em pouco tempo se desfaz.
Utilize pequenos pedaços de madeira ou de papel para testar a sua cola. O resultado poderá ser observado em algumas horas.
Divida a cola restante em duas porções e armazene em frascos com tampa. Em um deles adicione algumas gotas de merthiolate incolor. Feche e agite. Guarde os dois frascos por quinze dias (não coloque em geladeira) e após este período abra-os e observe. Teste a cola que foi conservada com merthiolate e verifique se ela mantém propriedades adesivas.

DISCUSSÃO
As colas têm sido utilizadas por milhares de anos para uma grande diversidade de aplicações, sendo que até o início deste século as principais matérias primas utilizadas eram de origem animal ou vegetal, como o sangue de alguns animais ou resinas naturais extraídas de folhas e troncos de algumas árvores. Atualmente uma grande variedade de colas são produzidas industrialmente a partir de substâncias sintéticas, com a finalidade de se obter propriedades adequadas aos novos materiais, como polímeros, cerâmicas especiais e novas ligas metálicas.
Algumas das colas produzidas pela indústria moderna apresentam alto poder de adesão combinado a uma apreciável resistência à temperaturas elevadas; outras mantém uma considerável flexibilidade mesmo depois de curadas. Certas colas, como a de carpetes por exemplo, embora eficientes podem apresentar problemas para a saúde por eliminarem substâncias orgânicas voláteis por muito tempo depois de aplicadas.
As colas naturais ainda são recomendadas para aplicações consideradas não especiais, como para colar papéis ou peças de madeira na construção de pequenos objetos de uso doméstico. A cola de caseína, por exemplo, tem um grande poder de adesão e pode ser facilmente preparada.
Na Primeira Guerra Mundial esta cola era muito utilizada na construção de aviões que tinham sua estrutura montada quase exclusivamente por peças de madeira. Uma desvantagem que esta cola apresentava, assim como outras colas "naturais", era a possibilidade de absorver umidade e assim, desenvolver fungos que se alimentavam dela. Algumas ocorrências deste tipo levaram os construtores de aviões a abandonar a cola de caseína, o que parece ter sido uma decisão bastante razoável.
As proteínas são macromoléculas constituídas de unidades de aminoácidos. O termo proteína deriva da palavra grega proteios e foi sugerido pela primeira vez por Berzelius em 1.838 e quer dizer "mantendo o primeiro lugar", devido a sua importância como alimento.
A caseína é a principal proteína presente no leite (aproximadamente 3% em massa) e é bastante solúvel em água por se apresentar na forma de um sal de cálcio. Sua solubilidade é fortemente afetada pela adição de ácidos que, pela redução do pH, que reduz a presença de cargas na molécula, fazendo com que a sua estrutura terciária seja alterada e, consequentemente, levando-a à precipitação. Esta redução de pH provoca a perda do cálcio, na forma de fosfato de cálcio, que é eliminado no soro.

A adição de bicarbonato de sódio leva à formação do caseinato de sódio, que tem propriedades adesivas, além de eliminar resíduos de ácido do limão. Industrialmente a precipitação da caseína é feita pela adição de ácido clorídrico ou sulfúrico ou ainda pela adição de uma enzima presente no estômago de bovinos, a renina. Quando a precipitação da caseína tem por objetivo a produção de alimentos, como o queijo por exemplo, são utilizados microrganismos que produzem ácido lático, a partir da lactose.

QUESTÕES
1 –Durante a realização do experimento um grande volume de caseína foi obtido após a precipitação Sabendo-se que o teor de caseína no leite é de 3% em massa, como voce explica este fato?
2- Algumas colas à base de caseína são utilizadas para colar rótulos de papel em garrafas de vidro, em indústrias de bebidas. Se uma fábrica que fornece cola para um fabricante de cervejas utiliza 500 Kg de caseína por mês, qual o volume de leite necessário para a obtenção desta quantidade de caseína?
3 – Explique porquê a cola que foi armazenada sem merthiolate deteriorou?



BIBLIOGRAFIA
BEHMER, M. L. A.; Tecnologia do leite. 15ª Ed. São Paulo: Livraria Nobel, 1984.