Prática Polarimetria - RELATÓRIO DE BIOQUIMICA

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO 
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ZOOTECNIA 
 
 
 
 
LAIANE DEVESA ARAÚJO 
 
 
 
 
 
 
AULA PRÁTICA DEMONSTRATIVA 
Polarimetria 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PETROLINA 
2022 
 
 
 
 
 
 
 
 
LAIANE DEVESA ARAÚJO 
 
 
 
 
 
AULA PRÁTICA DEMONSTRATIVA 
Polarimetria 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PETROLINA 
2022 
 
 
 
 
 
 
 
OBJETIVO(S): 
✓ Determinar o teor de lactose em leite de vaca. 
✓ Discutir a importância da lactose para os mamíferos. 
 
INTRODUÇÃO: 
A luz ordinária consiste de ondas que vibram em planos orientados em diversos sentidos, ou 
seja, em um feixe luminoso existem ondas em oscilação em todas as direções, perpendiculares à 
direção do eixo de propagação. Quando estas oscilações são restringidas a um só plano de 
vibração, o feixe luminoso é dito polarizado ou plano- polarizado. Os dispositivos utilizados para a 
produção de luz polarizada são os polarizadores, um deles é o prisma de Nicol. O prisma de Nicol 
é construído com cristal de calcita (CaCO3), cortado na diagonal e as duas metades unidas com 
uma resina especial chamada “Bálsamo do Canadá ”. 
 
 
A luz natural ao penetrar no cristal se resolve nos raios extraordinário e ordinário que 
alcançam a camada de bálsamo do Canadá. O raio ordinário é totalmente refletido para fora. 
Entretanto, o raio extraordinário, depois de atravessar a segunda parte do prisma, emerge como 
luz polarizada vibrando em um plano ótico do cristal. Quando a luz polarizada atravessa uma 
substância qualquer, ela interage com inúmeras moléculas, sofrendo desvios em sua orientação. 
Se a molécula apresentar simetria, ao final da passagem as interações sucessivas não causarão 
desvio no plano da luz polarizada. 
Se a molécula não apresentar simetria, ou seja, ela não se sobrepor à sua imagem 
especular, as interações causarão um desvio do plano da luz polarizada, e diz-se que a 
substância apresenta atividade ótica. As substâncias que apresentam atividade ótica podem ser 
divididas em duas classes: uma em que a atividade ótica é observada na forma 
 cristalina, e outra em que a atividade ótica é observada em soluções de tal substância. Quanto ao 
direcionamento do desvio ele pode ser: para direita (+) chamado de dextrógero, ou para a esquerda (-) 
chamado de levógero. 
O desvio sofrido pelo plano da luz polarizada pode ser influenciado pelos seguintes fatores: 
✓ Comprimento do tubo onde se encontra a amostra; 
✓ Concentração da substância. 
✓ Temperatura da amostra 
✓ Solvente em que a amostra está dissolvida 
Fixando-se estes fatores, e o comprimento de onda da luz a ser polarizada em 589 nm (raia 
D do átomo de sódio), observa-se que o ângulo do desvio observado é característico para cada 
substância pura (como o ponto de fusão, de ebulição e etc.) e é chamado de rotação específica. 
A rotação específica ( ) é definida como a rotação em graus angulares que a radiação com 
comprimento de onda da raia D do átomo de sódio sofre ao atravessar uma coluna de 1 dm de 
solução na temperatura de 20ºC e com concentração de 1 g mL-1 de solução 
Para soluções: 
𝖺 
[𝖺]20 = 
𝐷 𝑏 ∙ 𝑐 
Para líquidos: 
𝖺 
[𝖺]20 = 𝐷 𝑑 ∙ 𝑐 
 
 
 
 = ângulo de desvio da luz polarizada 
b = caminho ótico = 1 dm (distância percorrida pela luz em 
contato com a amostra) 
c = concentração da substância (g mL-1) 
d = densidade relativa 
Os açúcares são moléculas quirais, ou seja, possuem um átomo de carbono assimétrico, 
ligado a quatro grupos diferentes. Quando um feixe de luz polarizada incide sobre uma substância 
quiral, o plano de polarização da luz é rotacionado. O grau de rotação molecular é uma 
propriedade físico-química de cada molécula, e é capaz de alterar propriedades organolépticas de 
uma solução. O polarímetro é um instrumento ótico capaz de medir o grau de rotação molecular, 
ou seja, o valor do ângulo . 
A mistura entre sacarose, glicose e frutose é conhecida como açúcar invertido e é originada 
da hidrólise da sacarose, também chamada de inversão. O açúcar invertido é muito mais doce do 
que a sacarose em si. Os valores de α para cada um destes açúcares são mostrados na tabela 
abaixo. Nota-se que a sacarose e a glicose são dextrógiras, desviando o feixe de luz para a 
direita, enquanto a frutose é levogira, desviando o feixe de luz para a esquerda. 
 
 
 
 
Observa-se também que a frutose é muito mais levogira dos que os outros dois açúcares 
são dextrógiros e é por isso que as propriedades organoléticas (principalmente a doçura) da 
mistura de açúcar invertido variam de acordo com a concentração dos açúcares. 
 
 20 
D 
Sacarose Glicose Frutose Lactose Tartarato de sódio e potássio Epinefrina 
+ 66,5º + 52,5º - 92,3º + 54,05º + 29,8º - 52º 
. 
Para medir experimentalmente o desvio do plano da luz polarizada utiliza-se o POLARÍMETRO, que 
consiste de uma fonte de luz, um prisma polarizador, o compartimento da amostra, um segundo 
prisma, que pode girar em torno de seu eixo longitudinal, chamado de analisador, e um campo para 
observação ou um detector (equipamentos eletrônicos). Faz-se então a leitura, numa escala 
apropriada do aparelho, do ângulo de giro deste segundo prisma. Este ângulo é chamado ângulo de 
rotação e constitui-se em uma medida do poder de uma substância em girar a luz, pois quanto maior 
for este poder, maior será o ângulo de giro do segundo prisma para que a luz seja totalmente 
transmitida. 
 
 
 
 
 
Pesquisa feita em 27 de janeiro de 2022 as 11h 33min 
 
Um polarímetro, também conhecido por polariscópio, consiste num instrumento destinado à medição 
do ângulo de rotação do plano de polarização de uma substância oticamente ativa. 
No mercado existe uma grande variedade de polarímetros, desde os mais elementares aos mais 
sofisticados. 
Essencialmente, um polarímetro é constituído por uma fonte luminosa, normalmente luz 
monocromática que corresponde à risca D do sódio, dois obstáculos constituídos por substâncias 
polarizadoras da luz, localizados, respetivamente, antes e depois da câmara onde é introduzido o tubo 
com a substância oticamente ativa. 
O primeiro obstáculo é denominado por polarizador e o segundo por analisador. 
Ao introduzir um tubo com a substância oticamente ativa na câmara, o observador, ao olhar pela 
ocular, vê reduzir a luminosidade, tendo de rodar o analisador de um ângulo correspondente ao desvio 
que a substância produziu no feixe de luz, polarizada pelo polarizador, para voltar a obter um máximo 
de intensidade luminosa. 
Um polarímetro permite também distinguir diferentes soluções de açúcar, cujas moléculas contêm 
igual número de átomos ou ainda medir a concentração de uma solução de açúcar conhecido. 
Na prática, os polarímetros são construídos de tal forma que não se determinam os pontos de difícil 
medição quanto à sua maior ou menor luminosidade, mas sim a igualdade de iluminação de duas 
superfícies. 
O princípio da polarimetria é bastante conhecido há muito tempo, sendo basicamente a inclinação do 
plano da luz polarizada ao atravessar uma substância OPTICAMENTE ATIVA. Mas o que é uma 
substância opticamente ativa? São substâncias que têm a propriedade de alterar o plano da luz 
polarizada que a atravessa, sendo que estas substâncias se classificam como levogiros (inclinação 
para esquerda “-“) ou dextrogiros (inclinação para a direita “+”), razão pela qual temos em polarímetros 
a variação de leitura de -80° a +80°, por exemplo. 
 
Para que um composto orgânico seja opticamente ativo é necessário que suas estruturas moleculares 
sejam assimétricas, ou seja, suas moléculas devem possuir carbonos assimétricos, que é o carbono 
que possui os quatro ligantes diferentes, ou seja, carbono com ligação dupla ou tripla nunca pode ser 
assimétrico. O carbono assimétrico ou quiral é representado por C*. 
 
 
 
https://www.infopedia.pt/dicionarios/lingua-portuguesa/Um
https://www.infopedia.pt/$concentracao-de-uma-solucao?intlink=trueOnde podemos aplicar isto na prática? O caso mais comum é para medir a pureza do açúcar, 
especialmente para exportação. Nas indústrias de alimentos também pode ser usado para identificar a 
concentração de lactose, sacarose, lactoglobulina, ácidos lácticos etc. Uma aplicação interessante é 
quando queremos saber a concentração de açúcar numa solução, mas com o interesse inverso do 
normal, ou seja, para produtos que não podem ter açúcar (sugar-free) podemos usar o polarímetro 
para identificar se há ou não açúcar. 
 
O aparelho também pode ser utilizado em outras áreas, como por exemplo: 
 
• Indústria farmacêutica: usado para medir a rotação óptica em medicamentos; 
• Medicina: utilizado para definir o teor de açúcar e de proteína da urina; 
• Pesquisa: utilizado no desenvolvimento de novos produtos. 
 
Lei de Biot: 
 
Pela lei Biot, a medida da atividade óptica pode nos dar as seguintes informações: 
 
• Pureza: uma amostra com apenas um enantiómero dá uma rotação previsível (tabelada). Se isso não 
ocorrer é porque a amostra não é pura. 
 
 • Concentração: o grau de rotação de uma amostra depende de sua concentração 
 
Quando um feixe de luz plano-polarizada e monocromático atravessa uma coluna de comprimento L 
(em unidade de dm) de uma solução, contendo uma substância oticamente ativa (substância capaz de 
girar o 
plano da luz polarizada) de concentração c (em unidade de g/mL ou g/cm3), a rotação do plano de polarização 
da luz é dada pela lei de Biot: 
 
Importância da lactose na alimentação humana. 
Ao consumir a lactose, estimulamos o nosso intestino a produzir bactérias benéficas. A sua ingestão 
também reduz o pH intestinal, regula o intestino e aumenta sua resistência, além de proporcionar uma 
melhor absorção de nutrientes como o cálcio, magnésio, zinco e manganês. 
O principal carboidrato presente no leite é a lactose. Esse açúcar contribui no aumento da absorção 
intestinal de cálcio, magnésio e fósforo presentes no leite, assim como na utilização de vitamina D pelo 
organismo. Esses micronutrientes são importantes no que diz respeito ao metabolismo ósseo. 
O leite contém um tipo particular de açúcar: a lactose. Esse açúcar é sintetizado na glândula mamária 
da maioria dos mamíferos por meio da enzima lactose sintetase, que promove a ligação entre uma 
molécula de glicose e uma molécula de galactose. 
 
A lactose presente no leite (cerca de 7% no leite humano e 5% no leite bovino) é a principal fonte de 
energia dos recém-nascidos, possuindo um baixo índice glicêmico (IG), o que é considerado uma 
vantagem metabólica. 
 
 
 
 
https://www.milkpoint.com.br/colunas/lipaufv/composicao-e-particularidades-dos-componentes-do-leite-225189/
https://www.milkpoint.com.br/colunas/adriane-elisabete/lactose-e-saude-o-que-precisamos-saber-98937n.aspx
https://www.milkpoint.com.br/artigos/producao-de-leite/fatores-que-influenciam-o-desenvolvimento-da-glandula-mamaria-nos-bovinos-de-leite-16819n.aspx
 
 
Apesar de não ser considerada um nutriente essencial, a galactose exerce um papel fundamental no 
contexto do rápido crescimento e desenvolvimento de crianças por ser utilizada para a síntese de 
oligossacarídeos, glicoproteínas e glicolipídios. A galactose, em combinação com a glicose, 
ainda exerce uma importante função na nutrição de bebês e crianças na reposição de glicogênio 
hepático. 
Além dos benefícios para bebês e crianças, pelo fato de a lactose ser um açúcar com baixo IG, ela 
pode ser benéfica também nas dietas de indivíduos adultos. Existem estudos mostrando que dietas 
com baixo IG contribuem para o controle glicêmico em pessoas com diabetes tipo 1 e tipo 2, além de 
reduzirem o risco do desenvolvimento deste último tipo. O consumo de produtos lácteos com lactose é 
considerado neutro ou moderadamente benéfico à redução desse risco. 
 
MATERIAL E MÉTODOS: 
 
Material 
 
 
 
✓ Solução de leite de vaca a 
5%,10% e 15% 
✓ Solução de Ácido Oxálico 5% 
✓ Solução padrão de Lactose 
✓ Cronômetro 
✓ Chapa aquecedora 
✓ Termômetro 
✓ Polarímetro circular 
✓ Provetas 
✓ Erlenmeyer 
✓ Becker 
✓ Pipeta Automática 
✓ Balão Volumétrico 
✓ Balança Analítica 
✓ Espátula 
✓ Papel absorvente 
 
 
 
Metodologia 
 
 
APRESENTAÇÃO DOS VÍDEOS: 
 
a) Preparo das Soluções 
 
Pese 30 ml de leite em um Erlenmeyer as seguintes soluções de trabalho: 
✓ Solução de leite de vaca a 5% Misture 5 mL de leite de vaca com 95 mL de água destilada 
✓ Solução de leite de vaca a 10% Misture 10 mL de leite de vaca com 90 mL de água 
destilada 
✓ Solução de leite de vaca a 15% Misture 15 mL de leite de vaca com 85 mL de água 
destilada 
 
b) Calibração do Polarímetro (“zerar” o aparelho). 
b.1) Solução padrão de lactose 
 
 
• Pese 1 g de lactose para um Erlenmeyer. 
• Adicione 30 mL de água destilada e aqueça, com agitação, a 55ºC (controlando 
rigorosamente a temperatura para evitar a hidrólise da lactose – use termômetro). 
• Adicione gota a gota 3 mL ácido oxálico 5% para provocar a precipitação das proteínas do 
leite. Mantenha a agitação por mais 10 min após a adição até observar uma boa coagulação. 
Arrefeça até à temperatura ambiente e transfira a mistura para um balão volumétrico de 100 
mL. Afira com água destilada. Filtre até obter uma solução límpida. 
• Transfira, COM TODO CUIDADO, o sobrenadante para o analisador do polarímetro (20 cm), 
descarte o precipitado na pia, e faça a leitura da sua amostra para calibrar o polarímetro 
conforme os seguintes passos: 
 
✓ Ligar o polarímetro deixar aquecer a lâmpada por cerca de 10 min. 
✓ Encher o tubo de análise com a amostra. 
✓ Fechar evitando que se formem bolhas de ar. 
✓ Colocar o tubo no polarímetro. 
✓ Rodar o botão de avanço de escala até que apareça alguma faixa preta. 
✓ Se a faixa for no centro do visor, a rotação angular é positiva (figura 01). Se a faixa preta 
for nas extremidades do visor, a rotação angular é negativa (figura 02). 
✓ Continuar a rodar o botão até que se encontre uma fase intermediaria entre o lado positivo 
e o negativo. Ou seja, o visor deve ficar parcialmente escuro (figura 03). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 01: Rotação angular positiva Figura 02: Rotação angular negativa Figura 03: Rotação angular final 
DEXTRÓGIRO LEVÓGIRO ZERO 
✓ Anotar o número obtido. 
✓ O valor obtido deve estar dentro da faixa de especificação do produto. Em solução aquosa 
a rotação específica padrão da Lactose é [ ] = + 54,05°. 
 
c) Desnaturação das proteínas do leite 
• Aqueça as soluções, com agitação, o leite a 55ºC (controlando rigorosamente a temperatura 
para evitar a hidrólise da lactose – use termômetro). 
• Adicione gota a gota 3 mL ácido oxálico 5% para provocar a precipitação das proteínas do 
leite. Mantenha a agitação por mais 10 min após a adição até observar uma boa coagulação. 
• Arrefeça até à temperatura ambiente e transfira a mistura para um balão volumétrico de 100 
ml. Afira com água destilada. 
• Filtre até obter uma solução límpida. 
• Transfira, COM TODO CUIDADO, o sobrenadante para o analisador do polarímetro (20 
cm), descarte o precipitado na pia, e faça a leitura da sua amostra após a calibração do 
polarímetro. 
 
d) Execução das medidas do ângulo de rotação específica da Lactose. 
• Anote os ângulos observados por cada um da equipe e aplique na fórmula da Lei de Biot. 
 
RESULTADOS: 
Calcule a concentração de lactose nas amostras de leite. 
O teor de lactose no leite (grama de lactose por 100 g de leite) é calculado em função dos 
valores de rotação óptica e de concentração das soluções. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 t  Rotação óptica específica nas seguintes condições: 
 
Para soluções: 
 
𝖺 
𝐷 𝑙 ∙ 𝑐 
 
t  Temperatura ( °C) 
 
D  Raia D do sódio ( = 589 nm) 
 
  Rotação óptica de leitura ( °) 
 
l  Comprimento da célula (dm) = 20 cm = 2 dm 
 
(constante) 
 c  Concentração da solução (g  100 mL-1) 
 
 
 
 
Cálculos:Leite a 5% = [54,05]55 589= 66,5 / 20*5 = 66,5 / 100= 0,665 g/ml 
 
Leite a 10% = [54,05]55 589= 71,2/ 20*10= 71,2 /200 = 0,356 g / ml 
 
Leite a 15% = [54,05]55 589= 79,6 / 20*15= 79,6 / 300 = 0,265 g/ ml 
 
Leite a 5% (desnaturado) = [54,05]55 589=61,2/ 20*5 = 61,2 / 100= 0,612 g/ ml 
 
Leite a 10% (desnaturado) = [54,05]55 589=63,1 / 20*10 = 63,1 / 200 = 0,3155 g/ ml 
 
Leite a 15% (desnaturado) = [54,05]55 589= 66,7 / 20*15 = 66,7 / 300= 0,2223 g/ ml 
 
 
Soluções  ( °) [Lactose] (g  
100 mL-1) 
Leite a 5% 
+66,5 0,665 
Leite a 10% 
+71,2 0,356 
Leite a 15% 
+ 79,6 0,265 
Leite a 5%(desnaturado) 
 +61,2 0,612 
Leite a 10%(desnaturado) 
 +63,1 0,3155 
Leite a 15%(desnaturado) 
 +66,7 0,2223 
 
CONCLUSÃO 
 
Através dos resultados obtidos e realizados os cálculos propostos, foi possível concluir que a 
determinação da rotação optica especifica foi de fato realizada de acordo com as condições 
recomendadas para deter a concentração do leite de vaca em amostras. Portanto, conclui – se que 
quanto maior a concentração de amostra, maior será o angulo de rotação visível o teor de açúcar. 
 
 
 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
https://www.crq4.org.br/downloads/aracatuba_thiago.pdfi 
 
https://www.apsen.com.br/lactosil/o-que-e-a-
lactose/#:~:text=Quais%20os%20benef%C3%ADcios%20da%20lactose,%2C%20magn%C3%A9sio%
2C%20zinco%20e%20mangan%C3%AAs. 
 
https://www.studocu.com/pt-br/document/instituto-federal-de-educacao-ciencia-e-tecnologia-do-
ceara/fisico-quimica-i/fqe2-exp12-polarimetria/20002458 
 
https://www.brasildefato.com.br/2017/03/28/importancia-do-leite-na-
alimentacao#:~:text=O%20principal%20carboidrato%20presente%20no,diz%20respeito%20ao%20met
abolismo%20%C3%B3sseo. 
 
https://www.milkpoint.com.br/colunas/thermaufv/a-importancia-da-lactose-na-dieta-humana-227054/ 
 
https://www.quifacil.com.br/polarimetro#:~:text=O%20princ%C3%ADpio%20da%20polarimetria%20%C
3%A9,atravessar%20uma%20subst%C3%A2ncia%20OPTICAMENTE%20ATIVA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ATIVIDADE 
 
 
Discuta sobre a importância da precipitação das proteínas para, somente assim, 
quantificar a lactose no leite. 
 
A precipitação diz respeito a modificação da estrutura tridimensional da molécula de 
proteína, que são elas determinadas pela sequência de aminoácidos que formam cada 
polipeptídeo. 
A precipitação deve permitir que a conformação adequada da proteína seja recuperada, 
para que assim possa exercer a sua função bioquímica após o processo. 
Vale ressaltar que a proteína do leite é composta por 80%, a caseína é 20%, da proteína 
do soro do leite. A caseína é uma proteína “lenta” por causa da sua longa absorção, que 
faz com que resulte em uma distribuição mais prolongada de aminoácidos. 
 
https://www.crq4.org.br/downloads/aracatuba_thiago.pdf
https://www.apsen.com.br/lactosil/o-que-e-a-lactose/#:~:text=Quais%20os%20benef%C3%ADcios%20da%20lactose,%2C%20magn%C3%A9sio%2C%20zinco%20e%20mangan%C3%AAs
https://www.apsen.com.br/lactosil/o-que-e-a-lactose/#:~:text=Quais%20os%20benef%C3%ADcios%20da%20lactose,%2C%20magn%C3%A9sio%2C%20zinco%20e%20mangan%C3%AAs
https://www.apsen.com.br/lactosil/o-que-e-a-lactose/#:~:text=Quais%20os%20benef%C3%ADcios%20da%20lactose,%2C%20magn%C3%A9sio%2C%20zinco%20e%20mangan%C3%AAs
https://www.studocu.com/pt-br/document/instituto-federal-de-educacao-ciencia-e-tecnologia-do-ceara/fisico-quimica-i/fqe2-exp12-polarimetria/20002458
https://www.studocu.com/pt-br/document/instituto-federal-de-educacao-ciencia-e-tecnologia-do-ceara/fisico-quimica-i/fqe2-exp12-polarimetria/20002458
https://www.brasildefato.com.br/2017/03/28/importancia-do-leite-na-alimentacao#:~:text=O%20principal%20carboidrato%20presente%20no,diz%20respeito%20ao%20metabolismo%20%C3%B3sseo
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https://www.quifacil.com.br/polarimetro#:~:text=O%20princ%C3%ADpio%20da%20polarimetria%20%C3%A9,atravessar%20uma%20subst%C3%A2ncia%20OPTICAMENTE%20ATIVA
 
 
 
 
 
 
 
i https://www.crq4.org.br/downloads/aracatuba_thiago.pdf 
 
https://www.crq4.org.br/downloads/aracatuba_thiago.pdf
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	INTRODUÇÃO:
	MATERIAL E MÉTODOS:
	Metodologia
	RESULTADOS:
	CONCLUSÃO
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