Corações de leite- Plástico de caseína

Hoje vamos fazer um plástico muito divertido. Este plástico pode ser utilizado para fazer muitas coisas como transformar leite em prendas variadas, decoradas com amor e pintadas por irrequietos criativos.

Precisamos de:

• Filtro ou pano de algodão velho,
• Funil, não é essencial mas ajuda,
• Recipiente resistente ao calor, caso usem o funil este deve conseguir ser apoiado no recipiente, 
• 500ml de leite,
• 50ml de vinagre,
• Panela,
• Prato fundo,
• Faca.

Acesso a:

• fogão, cuidado com as mãos, pede a um adulto que trate desta fase.

Como fazer:

1. Aqueçam o meio litro de leite numa panela, não o deixem ferver;
2. Desliguem o lume;
3. Vertam os 50ml de vinagre para a panela, devagar para não pingar;
4. Com cuidado mexam a solução resultante, o leite vai "talhar", ficar em forma de flocos;
5. Filtrem a mistura heterogénea para outro recipiente, de maneira a obteres a caseína o mais pura possível (usa o funil e um filtro de papel);
6. Deixem filtrar bem a solução, isto pode demorar muito tempo, vejam no fim deste "procedimento" como acelerar este processo;
7. Raspem a parte sólida para um prato fundo com a ajuda de uma colher;
8. Com as mãos lavadas empurrem este "barro" para dentro do molde, comprimam bem!
9. Deixem secar, pode demorar muitos dias, depende da altura do molde que escolheram.
10. No final podem pintar com tintas normais.

 

Opções para acelerar o processo: 
Podem colocar um pano de algodão no funil e verter a solução para o funil, em seguida agarrem as pontas do pano, com cuidado para não entornar o líquido, e espremam/torçam o pano, de forma a expulsar todo o líquido e ficar só com a parte sólida.

Nota:
Porque a ciência tem destas coisas, os imprevistos acontecem e os corações dos irrequietos cá de casa foram comidos pelos pássaros antes de secarem... repetimos o ensaio e quando estiverem secos mostramos aqui o resultado final.

O que acontece?

• Quando adicionámos o vinagre ao leite quente verificámos a formação de flocos brancos no leite. 
• Utilizando o filtro/pano de algodão conseguimos separar, com sucesso, a fase líquida da fase sólida do leite flocolado.
• Esta massa sólida é altamente moldável e quando seca torna-se num material bastante rígido.

Porquê?
Porque o vinagre faz com que o leite se separe num líquido e uma massa sólida (esta massa é composta de gordura, minerais e caseína).
Porquê?
É uma simples reacção ácido/base. O ácido (ácido acético ou vinagre) reage com a caseína do leite (base) formando uma polímero que precipita.
Como é formado esse polímero? 
A caseína é uma proteína, esta proteína está toda dobrada sobre si mesma,- imaginem um novelo de lã fortemente apertado-, quando é aquecida e misturada com um ácido como o vinagre, ela desdobra-se e rearranja-se, ou seja, imaginem que as moléculas de caseína se partem e formam uma longa corrente, a esta corrente chamamos polímero. É este polímero que precipita.
E o que é um polímero? 
É uma longa corrente de moléculas em que cada elo da corrente é um molécula (ou conjunto de moléculas) a que chamamos monómeros. Estes monómeros organizam-se nessa cadeia num padrão repetitivo, como na imagem.

Assim...
Depois da filtragem, a substância branca que fica no filtro/pano está pronta a ser moldada e pintada depois de seca.

O que é a caseína?O leite é uma combinação de diversos elementos sólidos em água. Os elementos sólidos representam aproximadamente 12 a 13% do leite e a água, aproximadamente 87%. Os principais elementos sólidos do leite são lipídios (gordura), carboidratos, proteínas, sais minerais e vitaminas.
A caseína é o componente principal da proteína láctea- ou seja, é a proteína presente em maior quantidade no leite. A principal característica desta proteína é ser uma fosfoproteína, cuja hidrólise produz além de aminoácidos, o ácido fosfórico. 2,6% do leite inteiro é caseína.
As micelas de caseína e os glóbulos de gordura são responsáveis pela maior parte das características físicas (estrutura e cor) encontradas nos produtos lácteos.

Utilização de caseína como plástico:

Aspecto do leite depois de
adicionar o vinagre

Ora bem, a caseína é composta de moléculas que podem dobrar até que secam e endurecem, formando um plástico.
Historicamente a caseína tem vindo a ser utilizada como plástico desde há milhares de anos, tendo sido bastante popular na primeira metade do século XX. Nesta altura esta proteína era largamente utilizada como matéria prima para fabrico de botões, fivelas, contas e outras bijutarias. Hoje utilizamos derivados do petróleo para estas funções.
Apesar da caseína poder ser moldada com sucesso em condições de pressão e temperatura normais, não produz um material suficientemente estável para utilização industrial antes de ser mergulhado em formol, o que torna este plástico "pouco prático" industrialmente. Têm sido conduzidos alguns estudos científicos sobre a utilização deste plástico natural, de forma a transforma-lo numa matéria prima mais apetecível.

Podem, e devem, ir um pouco mais longe:
Esta é uma demonstração,podem facilmente transformá-la num projecto para uma feira de ciências ou numa experiência, heis algumas sugestões:

• Repitam o procedimento fazendo variar a relacçao leite:vinagre, ou seja, será que 500ml de leite para 50ml de vinagre é a relacção ideal para a precipitação da totalidade da caseína presente no leite que estão a utilizar? Utiliza uma balança para pesar a quantidade final de caseína extraída.
• Utilizem outras marcas de leite;
• Utilizem leite magro, gordo e meio gordo, existe alguma relacção entre a gordura do leite e a quantidade de caseína?
• Leite de vaca, de ovelha, de cabra... como varia a quantidade de caseína no leite de espécie para espécie?
• O leite de soja comporta-se da mesma forma? Porquê? 
• A temperatura influencia a quantidade de caseína extraída do leite?
• ....

As possibilidades de explorar este procedimento como experiência e até transformá-lo num projecto são imensas.
A variável depende de como constroem a hipótese e a pergunta! Por isso é muito importante que isso esteja muito claro antes de começarem.

ATENÇÃO:
Anotem tudo no vosso caderno de registos (pesos, volumes, temperaturas, etc).
Variem só uma variável de cada vez! (variáveis possíveis: marca do leite, teor de gordura, origem do leite, temperatura de aquecimento, relacção leite:vinagre... etc)

Fontes:
http://www.sciencebuddies.org
http://www.plastiquarian.com
http://www.enq.ufsc.br/disci/eqa5216/material_didatico/componentes_do_leite.htm
http://www.shipibonation.org/como-fazer-plastico-e-criar-pequenos-brinquedos.html
http://www.agencia.cnptia.embrapa.br/Agencia8/AG01/arvore/AG01_128_21720039243.html
The language of Biotechnology a dictionary of terms- ISBN 0-8412-2982-1

Et voilá!
Não deixem as vossas esculturas ao ar livre a secar... os pássaros comeram os primeiros corações que fizemos! 

Divirtam-se!