Действие йода на крахмал: Крахмал с йодом. Реакция невидимости

Содержание

Крахмал с йодом. Реакция невидимости

Описание:

Одно из свойств крахмала – это способность давать синюю окраску при взаимодействии с йодом. Эту окраску легко наблюдать, если поместить каплю раствора йода на срез картофеля или ломтик белого хлеба. Крахмал в качестве резервного питания накапливается в клубнях, плодах, семенах растений. Так, в клубнях картофеля содержится до 24 % крахмала, в зёрнах пшеницы — до 64 %, риса — 75 %, кукурузы — 70 %.

С помощью йода можно открыть самые незначительные количества крахмала.

йод + крахмал => соединение темно-синего цвета

I₂ + (C₆H₁₀O₅)_n=> I₂*(C₆H₁₀O₅)_n

(желт.) (прозр.) (синий)

К разбавленному раствору крахмала добавляем немного раствора йода. Появляется синее окрашивание. Нагреваем синий раствор. Окраска постепенно исчезает, так как образующееся соединение неустойчиво. При охлаждении раствора окраска вновь появляется. Данная реакция иллюстрирует обратимость химических процессов и их зависимость от температуры.

Если более подробно, то…

В целом крахмал – это белое твердое вещество без запаха и вкуса, малорастворимое в холодной воде.

Являясь многоатомным спиртом, крахмал образует простые и сложные эфиры. Характерной качественной реакцией на крахмал является его реакция с йодом.

При взаимодействии йода с крахмалом образуется соединение включения (клатрат). Клатрат – это комплексное соединение, в котором частицы одного вещества («молекулы-гости») внедряются в кристаллическую структуру «молекул-хозяев». В роли «молекул-хозяев» выступают молекулы амилозы, а «гостями» являются молекулы йода. Попадая в спираль, молекулы йода испытывают сильное влияние со стороны своего окружения (ОН-групп), в результате чего увеличивается длина связи до 0,306 нм (в молекуле йода длина связи 0,267 нм). Данный процесс сопровождается изменением бурой окраски йода на сине-фиолетовую (l_макс 620–680 нм).

Амилопектин, в отличие от амилозы, дает с йодом красно-фиолетовое окрашивание (l_макс 520–555 нм). Хотя содержание амилопектина в зернах крахмала в несколько раз превышает количество амилозы, тем не менее синее окрашивание, возникающее при действии йода на амилозу, перекрывает красно-фиолетовую окраску амилопектина. Окраска исчезает при нагревании и восстанавливается при охлаждении крахмального клейстера.

Крахмал широко распространен в растениях и является для них резервным источником энергии. В основном он содержится в клубнях, семенах и корнях в виде зерен.

Крахмал используют как пищевой продукт, компонент лекарственных средств и для накрахмаливания белья. Его применяют для получения патоки, глюкозы и этилового спирта, а также в аналитической химии для обнаружения йода.

Реакция крахмала с йодом — Справочник химика 21

Крахмал применяется в качестве индикатора при йодометрическом титровании. При реакции с йодом крахмал дает интенсивную синюю окраску. Для приготовления индикатора берут навеску крахмала 0,5 или 1 г, которую тщательно растирают в небольшом количестве холодной воды полученную смесь вливают тонкой струей в 100 мл кипящей воды и продолжают кипятить еще 2—3 мин. Крахмальный раствор фильтруют через фильтр, смоченный горячей водой. При титровании рекомендуется применять свежеприготовленный крахмальный раствор.
[c.129]
Специфической реакцией на йод является реакция с раствором крахмала — в присутствии йода крахмал окрашивается в синий цвет. [c.75]

Работа 56. Реакция крахмала с йодом [c.96]

Широко известна очень чувствительная цветная реакция крахмала — это йодная реакция раствор йода (с йодистым калием) вызывает интенсивное синее окрашивание растворов крахмала. Характерно, что это окрашивание исчезает при кипячении раствора и вновь появляется при его охлаждении (о сущности этой реакции см. стр. 300). [c.295]

Реакция крахмала и йода очень чувствительна, и при высоких концентрациях исходных продуктов окраска получается очень темной, почти черной. Поэтому чтобы наблюдать синюю окраску, реакцию следует проводить с сильно разбавленными реактивами.

[c.123]

Осахаривание крахмала производят кислотным нли ферментативным путем. При КНСЛОТ1ЮМ гидролизе крахмал кипятят с 2,7—3%-ным раствором серной кислоты до полного осахаривания, определяемого по отрицательной реакции с йодом. Сериую кислоту затем нейтрааизуют мелом или известковым молоком. [c.157]

Различная окраска при реакции с йодом, а следовательно,, различная степень гидролиза крахмала обусловлены разной скоростью ферментативного катализа при разных температурных условиях опыта. Максимальная скорость ферментативной реакции наблюдается при температуре 45°, а минимальная— при температуре О и 75°. [c.106]

Плод кукурузы (початок) состоит из основы — стержня, в котором укреплены зерна неправильной пирамидальной формы до 10 мм по высоте. Зерно делится на две главные части зародыш, составляющий около 12—15% от всего зерна, и эндосперм. Крахмал сосредоточен в эндосперме. Крахмальные зерна диаметром около 0,02 мм имеют неправильную форму. Крахмал кукурузы состоит примерно из 10—15% амилозы и 85—90% амилопектина. Крахмал восковой кукурузы состоит только из амилопектина и при реакции с йодом дает красновато-коричневую окраску. Амилопектин содержит около 0,045 г фосфора на 100 г. Кроме того, в кукурузном крахмале содержится 0,5—0,6% жирных кислот. Остальные углеводы кукурузы мало изучены.

[c.19]

Приготовление 1%-ного раствора крахмала (субстрат). 1 г растворимого картофельного крахмала с учетом влажности помещают в мерную Колбу вместимостью 100 мл, добавляют 25 мл воды и перемешивают до исчезновения комочков. Затем добавляют в колбу еще 25 мл воды, помещают колбу с содержимым в кипящую водяную баню и выдерживают в ней при непрерывном перемешивании до полного растворения крахмала. После этого содержимое колбы охлаждают, добавляют 10 мл ацетатного буферного раствора с pH 4,7 (для препаратов грибного происхождения) или фосфатного буферного раствора с pH 6,0 (для препаратов бактериального происхождения), объем жидкости доводят до метки дистиллированной водой и содержимое колбы перемешивают. Полученный субстрат после реакции с йодом должен иметь окраску, оптическая плотность которой ие менее 0,70. Его можно использовать в течение 10 сут при условии хранения в холодильнике. В этом случае каждый день перед использованием субстрат нагревают в кипящей водяной бане в течение 5—10 мин.

[c.284]

Из всех методов определения а- и р-амилазы наиболее удобен для выполнения в заводских лабораториях метод, основанный на исчезновении цветной реакции с йодом при осахаривании крахмала. Так как этой реакцией определяется содержание обоих [c.126]

Реакцию с йодом учащиеся могут применить для открытия крахмала в различных продуктах. Частично эта работа может быть выполнена в классе. С успехом она может быть также проведена в виде домашнего практического занятия.

[c.229]

Содержимое пробирок перемешивают и оставляют при комнатной температуре (или в водяной бане при температуре 38°, если фермент недостаточно активен). Через 5 минут из четвертой пробирки, в которой pH среды предполагается оптимальным для амилазы, берут капельную пробу для реакции с йодом Если получают синее окрашивание, пробу повторяют через следующие 5 минут. Когда в капельной пробе будет получено красное или желтое окрашивание, во все пробирки добавляют по 1 капле 0,1 % раствора йода, содержимое пробирок перемешивают и наблюдают окраску. Оптимум pH для действия амилазы определяют по той пробирке, в которой произошло более глубокое расщепление крахмала (при реакции с раствором йода получается красная или желтая окраска). Результаты работы фиксируют в таблице. [c.110]

Открытие крахмала реакцией с йодом. В 2 пробирки наливают по 10 капель вытяжки из проросших и из непроросших семян. Содержимое пробирок кипятят 1—2 минуты и охлаждают. В каждую пробирку добавляют

[c.264]

А, а расстояние между витками около 8 А. Образование окрашенного соединения при реакции крахмала с йодом объясняется тем, что молекулы йода втягиваются внутрь спирали. Цвет образованного соединения обусловливается длиной цепочки цепи, составленные из 4—б колец, с йодом не дают окраски цепи из 8—12 колец дают красный цвет с йодом и максимум поглощения в спектре в области 520 ммк. При увеличении числа колец в цепочке до 30—35 цвет соединения с йодом переходит в синий с максимумом поглощения в области 600 ммк. [c.88]

Приготовление крахмального клейстера (227). Реакция крахмала с йодом (228). Исследование различных продуктов на присутствие крахмала (229). Гидролиз крахмала (229). Получение патоки и глюкозы из крахмала (231). Получение крахмала из картофеля (232). Получение спирта из крахмала (232). [c.267]

Метод кислотного гидролиза. 2—10 г вещества перенесите в коническую колбу, прилейте 4%-ной НС1 до объема 150 мл. Закройте колбу пробкой с длинной стеклянной трубкой и погрузите в кипящую водяную баню на 3 часа. Окончание гидролиза крахмала проверьте реакцией с йодом (стр. 509).

[c.510]

Определение содержания а-КМЦ. Фильтрат, полученный при осаждении КМЦ, и промывные воды количественно переносят в коническую колбу вместимостью 750 мл, добавляют 5 мл 6 н. раствора уксусной кислоты, 5 г йодистого калия, накрывают колбу часовым стеклом и выдерживают смесь в темном месте в течение 2 мин для завершения реакции. Выделившийся йод оттитровывают 0,1 н. раствором тиосульфата натрия. Титрование проводят вначале без индикатора. Когда окраска раствора станет светло-желтой, прибавляют 2 мл раствора крахмала и продолжают титровать до исчезновения синей окраски. Титрование считают законченным, если синяя окраска не появляется вновь через 2 мин. [c.367]

Сравнить этот химический гидролиз с биохимическим. К 3— 5 мл 1-процентного раствора крахмала в пробирке добавить равное количество собственной слюны, зажать пробирку в кулаке (для нагревания), через каждые 5 мин отбирать приблизительно по 1 мл для реакции с йодом.

[c.59]

Реакция крахмала с йодом. Крахмал даёт с раствором йода характерное синее окращивание. С помощью йода удаётся открывать самые незначительные количества крахмала. [c.228]

Ход работы. В 4 пронумерованные пробирки наливают по 10 капель 0,5% раствора крахмала и ставят пер вую пробирку в лед, вторую — в штатив при комнатной температуре (15—16°), третью — в водяную баню при температуре 45° и четвертую — при температуре 75°. В 4 другие пробирки наливают по 2—3 мл дистиллированной воды и по 1 капле 0,1% раствора йода. Через 5 минут в пробирки с крахмалом добавляют по 10 капель слюны, разведенной в 10 раз, перемешивают и оставляют стоять при температуре О, 15, 45 и 75°. После 5-ми1нутного действия фермента на субстрат из каждой опытной пробы отбирают по 1—2 капли жидкости в заготовленные пробирки с йодом. В случае, если во всех пробирках жидкость окрашивается в синий цвет, реакцию с йодом повторяют через следующие 5 минут во вновь заготовленных пробирках. [c.106]

На небольших пробах убеждаются, что раствор содержит крахмал (реакция с йодом) и не содержит глюкозы (отсутствие реакции с фелинговой жидкостью после нейтрализации кислоты щёлочью). [c.230]

Кипятят раствор в стаканчике на спиртовке через асбестированную сетку в течение 5 минут, отбирают пробу, нейтрализуют её щёлочью и нагревают с фелинговым раствором. Образование красной закиси меди заказывает на появление глюкозы. Реакцией с йодом проверяют, прошёл ли полностью гидролиз крахмала. Если крахмал обнаруживается, то при наличии времени продолжают кипятить раствор до тех пор, пока проба его перестанет давать синюю окраску с йодом. Чтобы не тратить времени на охлаждение каждой пробы, можно несколько капель его вносить в значительный объём раствора йода. [c.230]

Для крахмала, гликогена и близких к ним декстринов является характерным синее, красновато-фиолетовое или буроватое окрашивание при добавлении к их растворам йода в растворе йодистого калия. Целлюлоза, инулин, лихенин, не дают окрашивания с йодом. Реакция эта основана на образовании нестойкого адсорбционного соединения с йодом. При этом синее окрашивание, которое характерно для крахмала и близких к нему амилодекстринов, обусловлено образованием адсорбционного соединения йода с амилозой, состав которого колеблется от п 2+10/г(СбНю05) до п b-f 20 (СбНюО5). Благодаря непрочности этого соединения и коллоидным свойствам раствора, реакция крахмала с йодом чувствительна к присутствию спирта, к нагреванию и действию едких щелочей, с которыми йод образует гипойодиты. [c.96]

Крахмал образуется в зеленых листьях в виде крахмальных зерен. Эти зерна особенно легко увидеть под микроскопом, воспользовавшись общеизвестной реакцией с йодом крахмальные зерна (как и раствор крахмала) окрашиваются йодом в синий или сине-черный цвет. Таким образом, по накоплению крахмальных зерен можно судить об интенсивности фотосинтеза. Крахмал первичных крахмальных зерен в зеленых листьях расщепляется на моносахариды (или другие вещества с небольшой молекулой) и переносится в другие части растений, например в подземные клубни картофеля или зерна злаков. Здесь вновь происходит отложение крахмала в виде зерен. [c.294]

Целесообразно, однако, рассмотреть вопрос о составе крахмала и его амилолитическом расщеплении более подробно. Как известно, этот углевод встречается в виде отдельных зерен, форма и размеры которых часто являются признаком их биологического происхождения это делает возможной идентификацию различных видов крахмалов под микроскопом. Хотя крахмал можно количественно превратить в один компонент О-глюкозу, он не является однородным веществом, а представляет собой смесь двух структурно различных полисахаридов глюканового типа — амилозы и амилопектина. Амилоза, которая обусловливает йодкрахмальную реакцию, т. е. синее окращиванне крахмала йодом, легко агрегатируется в растворе, в результате чего выпадает осадок. Амилопектин, который с йодом заметно не реагирует, обусловливает образование гелей крахмала. Различные виды крахмала содержат 15— [c.223]

Амилолитическую способность (АС), отражающую в со.1оде совместное действие и р-амилаз, в ферментных препаратах только З определяют по исчезновению цветной реакции крахмала и высокомолек. ярных декстринов с йодом. 1 м. е. АС обозначает, что 1 г натурального солода, i воздушно-сухой поверхностной микробной культуры или 1 мл ГЛУОИННОН RU т ры при температуре 30 С в течение 1 ч катализирует гидролнз 1 г крахмала д о с-цветных декстринов. [c.122]

Во ВНИИБТ испытывались различные образцы фосфатных и фор-мальдегидных крахмалов с варьирующими соотношениями воды, крахмала, модифицирующих агентов и мочевины. Она обладали большей защитной способностью, чем обычный крахмально-щелочной реагент. В особенности это относится к формальдегидному крахмалу. Он позволял сохранить водоотдачу насыщенных солью буровых растворов на уровне 5—7 мл даже после двухчасовой термообработки при 165—170° С, тогда как водоотдачи растворов, обработанных фосфатным и щелочным крахмалом, достигли 38—46 мл. Если растворимость последних при этом увеличилась до 82,5%, то у формальдегидного она составила лишь 44,6%, что позволяет сделать вывод о наличии у него значительно более прочных связей. После термообработки только формальдегидный крахмал дал положительную реакцию с йодом, остальные полностью гидролизовались и не могли противодействовать увеличению водоотдачи буровых растворов [67]. На основании этих опытов была предложена технологическая схема получения термостойкого формальдегидного крахмала путем обработки крахмальной суспензии 38% формальдегида и 0,3% мочевины в продолжение 3 ч с последующим высушиванием. Подобная технология положена в основу производства модифицированного крахмала в Польше, разработанного Б. Новицким с сотрудниками. Внедрение весьма перспективных формальдегидных крахмалов задерживают трудности ассимиляции этого производства на пищевых предприятиях, а также тот факт, что не всегда удается добиться достаточной растворимости продукта. В связи с этим значительный интерес представляет модифицирование крахмала путем [c.176]

Эти составные части крахмала ведут себя по-разному в реакции с йодом амилоза окрашивается в темно-синий цвет, а амилопектин — лрхшь слабо в фиолетово-пурпурный цвет. Между амилозой и йодом образуется соединение, которое обнаруживается при потенциометрическом титровании амилозы йодом свободный йод появляется в растворе лишь после насыщения амилозы определенным количеством этого элемента в случае амилопектина свободный йод существует в растворе даже в начале титрования (Р. Е. Рундле). На этом основан аналитический метод определения амилозы в присутствии амилопектина. (О соединении амилозы с йодом, см. ниже.) [c.312]

Обработкой крахмала Р-амилазой можно вызвать отсечение боковых ответвлений и получение линейных отрезков амилозы. Некоторые исследователи предполагают, что крахмал также образует спирали из шести глю-козных остатков в витке, расположенных гидроксильными группами наружу и углеводородными трупами внутрь спирали. С этой точки зрения известную реакцию крахмала с йодом объясняют поглощением йода по оси спирали, где он в углеводородной среде дает синюю окраскл (как и в чистых углеводородах), тогда как в воде и полярных растворителях получается красная окраска. [c.276]

Амилопектин дает с йодом красное окрашивание и поглощает только 0,5—0,8% йода. Реакция крахмала с йодом применяется при объемном количественном анализе — й ометрии, а также для качественного обнаружения крахмала в различных пищевых продуктах или кулинарных блюдах, таких как колбаса, сосиски, котлеты. С помощью йодкрахмальной реакции удобно наблюдать за превращением крахмала в более простые сахара при созревании плодов, например яблок (рис. 29). [c.216]

Освободившийся йод восстанавливают 0,1 н. раствором сульфита натрия в присутствии 0,2 мл раствора крахмала. Если сульфит натрия взят с избытком, добавляют постепенно по 0,1 мл раствора бийодата калия или бихромата калия эквивалентной концентрации. Реакция вкисления йодом сульфита до сульфата протекает полностью только в очень разбавленных растворах. Результаты получаются сравнительно низкими, если для нейтрализации йода расходуется более 1 мл 0,1 н. сульфита натрия, если это количество снижается до 0,1 мл, то можно допустить, что в начале обработки пробы было прибавлено недостаточное количество щелочного раствора гипохлорита натрия, поэтому прибавляют 1 мл сернокислого марганца и 1 — [c.57]

Брожение считается законченным, когда при измерении отброда через каждые 4 часа показания сахарометра не снижаются. В нормально отбродившей бражке проба на йод должна, да-вать бесцветную реакцию что указывает на то, что весь нерастворенный крахмал осахарился. После кипячения такая проба может давать с йодом почти черное окрашивание вследствие реакции с йодом крахмала, оставшегося в неразмельченных зернах сырья или солода. [c.288]

Адсорбция коллоидными частицами посторонних веществ иногда сопровождается изменением окраски золя. Поэтому образование окрашенных адсорбционных соединений используется как в качественном, так и в количественном анализе например, окрашивание коллоидного раствора крахмала йодом. Таким образом, знание свойств коллоидных растворов дает аналитику возможность, с одной стороны, избежать вредного влияния коллоидообразования на ход анаЛ (1за, а с другой стороны — делает во зможным испатьзование коллоидо для осуществления специфических реакций или повышения их чувствительности. [c.323]

Освободившийся йод восстанавливают 0,1 н. сульфитом натрия в присутствии 0,2 мл раствора крахмала. Если сульфит взят с избытком, восстанавливают синее окрашивание, добавляя осторожно по 0,1 мл раствора биодата или бихромата эквивалентной концентрации. Реакция окисления йодом сульфита до сульфата протекает полиостью только в очень разбавленных растворах. Результаты получаются сравнительно низкими, если для нейтрализации йода идет свыше 1 мл 0,1 н. сульфита натрия. С другой стороны, если это количество снижается до 0,1 мл, то можно допустить, что в начале обработки пробы было прибавлено недостаточное количество щелоч ного гипохлорита. Поэтому прибавляют 1 мл сернокислого марганца и 1—3 мл щелочного йодида. Небольшой избыток щелочного йодида идет на нейтрализацию ислоты, прибавленной при предварительной обработке пробы. Определение заканчивают по Винклеру. [c.54]

Крахмал обнаруживает чрезвычайно чувствительную реакцию на йод (синее окрашивание). Приготовление растворяют 2 г крахмала и 10 мл йодида ртути (в качестве консервируюш его средства) кашицу медленно вливают в 1 л кипящей воды и продолжают кипячение до тех пор, пока раствор не сделается прозрачным по охлаждении сохраняют в склянке с притертой пробкой. [c.244]

Крахмал

Крахмал представляет собой природный полимер. Причем крахмал не индивидуальное вещество, а смесь двух полимеров состава (С₆Н₁₀О₅)_n – амилозы (10–20 %) и амилопектина (80–90 %), состоящих из остатков a-D-глюкозы. Для амилозы n = 200–1000, а для амилопектина – 6000–40000. Таким образом, молярная масса амилопектина может достигать 10⁶ г/моль и даже больших значений (10⁶–10⁹ г/моль). Амилоза и амилопектин относятся к гомополисахаридам. Амилоза имеет линейное строение, а амилопектин – разветвленное. Особенности пространственного строения амилозы связаны с конфигурацией гликозидной связи. При образовании молекулы амилозы остатки глюкозы связываются между собой аксиальными a(1®4)-гликозидными связями.

Полимерная цепь амилопектина также образована a(1®4)-гликозидными связями. Разветвление цепи происходит за счет a(1®6)-гликозидных связей и наблюдается через 20–25 остатков D-глюкозы. В результате молекула амилозы образует спираль, на каждый виток которой приходится 6 остатков глюкозы:

Макромолекула амилопектина шарообразна. Имеются данные о незначительном присутствии (до 1 %) в структуре амилопектина также гликозидных связей a(1®3).

Один из терминальных (концевых) остатков глюкозы в полимерной цепи является невосстанавливающим, а другой обладает восстановительной активностью из-за цикло—оксо-таутомерии. Однако из-за крайне низкой доли восстанавливающих терминальных остатков глюкозы в крахмале, он не проявляет внешних признаков реакций, характерных для альдегидной формы глюкозы.

В целом крахмал – это белое твердое вещество без запаха и вкуса, малорастворимое в холодной воде, набухающее в горячей с образованием клейстера. Однако растворимость в воде компонентов крахмала неодинакова. Амилоза хорошо растворяется в теплой воде, а амилопектин – плохо. Он образует коллоидные растворы. На различной растворимости в воде основан метод разделения компонентов крахмала. При растирании крахмала слышится характерный скрип.

Крахмал подвергается кислотному гидролизу, который протекает ступенчато и беспорядочно. При расщеплении он сначала превращается в полимеры с меньшей степенью полимеризации – декстрины, потом в дисахарид мальтозу, и в итоге – в глюкозу. Таким образом, получается целый набор сахаридов.

Крахмал гидролизуется ферментом a-амилазой (содержится в слюне и выделяется поджелудочной железой), расщепляющей беспорядочно a(1®4)-гликозидные связи. b-Амилаза (присутствует в солоде) действует на a(1®4)-гликозидные связи, начиная с невосстанавливающего терминального остатка глюкозы, и последовательно отщепляет от полимерной цепи молекулы дисахарида мальтозы. Глюкоамилаза (содержится в плесневых грибах), подобно двум другим амилазам, гидролизует a(1®4)-гликозидные связи, последовательно отщепляя остатки D-глюкозы, начиная от невосстанавливающего конца. Селективное расщепление a(1®6)-гликозидных связей амилопектина происходит a-1,6-глюкозидазами, например, изоамилазой или пуллуланазой.

Амилаза, выделенная из Bacillus macerans, способна превращать крахмал в циклические продукты (циклодекстрины, декстрины Шардингера), в которых степень полимеризации равна 6–8, а остатки глюкоз связываются a(1®4)-гликозидными связями.

Являясь многоатомным спиртом, крахмал образует простые и сложные эфиры. Характерной качественной реакцией на крахмал является его реакция с йодом (йодкрахмальная реакция):

При взаимодействии йода с крахмалом образуется соединение включения (клатрат) канального типа. Клатрат – это комплексное соединение, в котором частицы одного вещества («молекулы-гости») внедряются в кристаллическую структуру «молекул-хозяев». В роли «молекул-хозяев» выступают молекулы амилозы, а «гостями» являются молекулы йода. Молекулы йода располагаются в канале спирали диаметром ~1 нм, создаваемой молекулой амилозы, в виде цепей ×××I×××I×××I×××I×××I×××. Попадая в спираль, молекулы йода испытывают сильное влияние со стороны своего окружения (ОН-групп), в результате чего увеличивается длина связи I–I до 0,306 нм (в молекуле йода длина связи 0,267 нм). Причем эта длина едина для всех атомов йода в цепи. Данный процесс сопровождается изменением бурой окраски йода на сине-фиолетовую (l_макс 620–680 нм). Амилопектин, в отличие от амилозы, дает с йодом красно-фиолетовое окрашивание (l_макс 520–555 нм).

Декстрины, образующиеся при термической обработке крахмала, кислотном или ферментативном гидролизе, также реагируют с йодом. Однако цвет комплекса сильно зависит от молярной массы полимера (см. таблицу).

Низкомолекулярные декстрины начинают проявлять внешние признаки реакций альдегидной формы глюкозы, т.к. по мере уменьшения полимерной цепи растет доля восстанавливающих терминальных остатков глюкозы.

Таблица – Цветные реакции декстринов с йодом

Декстрин (С₆Н₁₀О₅)_k	Степень полимеризации k	Окраска комплекса с йодом
Амилодекстрины	>30	Синяя или фиолетовая
Эритродекстрины	25–29	Красная
Охродекстрины	21–24	Желто-коричневая
Мальтодекстрины	<20	Отсутствие реакции

1 2 3

Рисунок – Зерна крахмала из разных природных источников под микроскопом (1 – из картофеля,

2 – из кукурузы, 3 – из пшеницы)

Крахмал широко распространен в растениях и является для них резервным источником энергии. В основном он содержится в клубнях, семенах и корнях в виде зерен. В зависимости от растения, зерна (см. рисунок) отличаются по форме и размеру (в среднем 0,002–0,15 мм). Самыми крупными являются зерна картофельного крахмала. В зерновых содержание крахмала достигает ~70 % (в зернах риса до 80 %), в картофеле ~20 %. Основными сырьевыми источниками получения крахмала являются картофель и кукуруза.

Л.А. Яковишин

Термически обратимое равновесие в системе йод крахмал Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

УДК 534.23:541.124

ТЕРМИЧЕСКИ ОБРАТИМОЕ РАВНОВЕСИЕ В СИСТЕМЕ ЙОД-КРАХМАЛ

Г.Н. Фадеев, В.В. Синкевич, Н.А. Богатов

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Российская Федерация e-mail: [email protected]

Исследован термически обратимый процесс образования йодкрахмального комплекса синего цвета. Приведены результаты экспериментов, которые позволяют количественно оценить кинетические параметры этого термически обратимого равновесия. Обнаружено различие в кинетике превращений компонентов системы — йодсодержащих клатратных соединений амилоиодина и амилопектоиодина — при воздействии температуры. Установлено, что раствор амилоиодина теряет цвет быстрее, чем раствор амилопектоидина. Определены параметры термически обратимого процесса для амилоиодина, амилопектоидоина и йодкрахмального комплекса: константы скорости; энергии активации; температурные коэффициенты. Обнаружен факт неполного восстановления цвета раствора амилопектоиодина при охлаждении. Предложено объяснение различного поведения отдельных компонентов системы и йодкрахмального комплекса в целом.

Ключевые слова: термическое воздействие, йодсодержащие клатраты, амилоио-дин, амилопектоиодин, константы скорости, энергия активации, температурный коэффициент.

THERMALLY REVERSIBLE BALANCE IN IODINE-STARCH SYSTEM

G.N. Fadeev, V.V. Sinkevich, N.A. Bogatov

Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russian Federation e-mail: [email protected]

Thermally reversible process of forming the iodine-starch complex its blue color is investigated. Results of experiments which allow estimating quantitative kinetic parameters of this thermally reversible equilibrium are given. The difference in the transformation kinetics of system components: iodine-containing clathrate compounds, amyloiodine and amylopektoiodine is detected upon exposure to temperature. It has been found that the solution of amyloiodine change its color more quickly in contrast using amylopektoiodine. The parameters of the thermally reversible process: rate constants, activation energy and temperature coefficients were determined for amyloiodine, amylopektoiodine and iodine-starch complex. The fact ofincomplete color restoration upon cooling for amylopektoiodine solution was detected. An explanation the different behavior for the individual components of the system and integrating iodine-starch complex was suggested.

Keywords: thermal effects, iodine-containing clathrates, amyloiodine, amylopektoiodine, rate constants, activation energy, temperature coefficient.

Задачи исследования. Эндотермический и обратимый процессы образования йодкрахмального комплекса синего цвета известны с

1813 г. [1]. Нагрев раствора приводит к исчезновению цвета, при охлаждении раствора цвет комплекса восстанавливается. Реакция йода с крахмалом весьма чувствительна [2], широко используется в аналитической химии йодатометрии и йодометрии [3], а образующиеся клатратные соединения давно применяются в медицинских целях [4]. В настоящей работе приведены результаты экспериментов, с помощью которых можно количественно оценить кинетические параметры такого термически обратимого равновесия [5]. Это особенно важно для понимания механизма процесса воздействия низкочастотных колебаний на данный комплекс [6, 7].

Полисахариды — амилоза (20 масс. %) и амилопектин (80 масс. %), входящие в используемый в эксперименте картофельный крахмал, одинаковы по качественному составу, но различны по структуре [10]. Амилоза имеет более плотную упаковку в виде двойных спиральных нитей, в которых элементарные звенья — глюкопиранозные кольца — соединены связью aC(1)-C(4′). Амилопектин охватывает мицеллы амилозы цепями своих более длинных молекул, имеющих разветвления по связям aC(1)-C(6).

Йод образует с компонентами крахмала два различных клатрат-ных соединения: амилоиодин, в котором йод входит внутрь двойных спиралей, и амилопектоиодин, где йод адсорбирован на разветвленной структуре амилопектина. Эти индивидуальные клатратные соединения обычно не различают и полагают йодкрахмальный комплекс единым целым. В этой работе учтена такая точка зрения и исследовано поведение перечисленных соединений.

Экспериментальная часть. Оптические спектры клатратных соединений (йодкрахмального комплекса, амилоиодина, амилопектоио-дина) в видимой области спектра заметно различаются. Это позволяет одновременно наблюдать за изменением оптической плотности как общего йодкрахмального комплекса, так и отдельно амилоиодина и амилопектоиодина. Для определения изменения оптической плотности водных растворов клатратов использовали спектрофотометр КФК-3 с точной регулировкой длины волны в диапазоне значений 400… 1000 нм. Длина волны, при которой наблюдается максимум поглощения раствора йодкрахмального комплекса, составляла Л = 590 нм. Йод, при вхождении внутрь амилозы, дает клатратный комплекс амилоиодин сине-фиолетового цвета с максимумом поглощения при Л = 620 … 690 нм. Измерения оптической плотности проводили при значении длины волны 670 нм. Разветвленная структура амилопектина образует сферолит шарообразной формы и при адсорбции йода возникает комплекс амилопектоиодин красно-фиолетового цвета с максимумом поглощения раствора при Л = 520… 555 нм.

Оптическую плотность раствора амилопектоиодина определяли при длине волны А = 540 нм. Нагрев водных растворов клатратов проводили в закрытом химическом реакторе в ультратермостате с точностью поддержания температуры £ = ±1 °С.

Оптическую плотность водных растворов клатратных соединений определяли после выдерживания их соответствующее время при заданной температуре. Затем растворы охлаждались до стандартной температуры 25 °С. Для детализации различий кинетики термически обратимого равновесия амилоиодина и амилопектоиодина были проведены специальные эксперименты с отдельными растворами, обогащенными тем или иным полисахаридом. При этом была использована методика А. Мейера [11, 12]. Для обогащения амилозой раствор крахмала выдерживали 2 ч при температуре 65 °С, а затем центрифугировали 2 ч при частоте вращения 800 мин-1. Амилопектин отделяли от амилозы выдерживанием крахмала при перемешивании в течение 2 ч при температуре 25 °С и последующем центрифугированием.

Результаты экспериментов. Рентгенограммы, приведенные в работе [13], полученные на приборе ДРОН-4М и обработанные на компьютере, показывают в спектре крахмала наличие «галло» (рис. 1, а).

При внедрении йода в структуру крахмала «галло» исчезает (рис.1, б). Эффект исчезновения «галло» можно объяснить взаимодействием молекулы «гостя» (йод) с молекулами «хозяина» (амилоза и амилопектин), приводящим к изменению структуры крахмала. Рентгенографическими исследованиями установлено, что йод располагается внутри спиральной структуры амилозы и адсорбируется на цепочках сетчатой структуры амилопектина [14]. Внутри двойной спирали амилозы йод располагается в виде цепочки (рис. 2). Это согласуется с результатами, приведенными в работе [15], в которой на основе анализа Яашап-спектров утверждается существование в структуре амилоиодина цепочек йода следующих составов: [19]-3; [111]-3; [113] 3; [115]-3.

Количественным поглощением йода установлено: одну молекулу йода связывает шесть гликозидных остатков, закрученных в виток. Таким образом, одна молекула йода приходится на один виток спирали. Шаг спирали 0,75… 0,80 нм, ее внешний диаметр 1,3 нм. Молекулы йода в двойной спирали амилозы испытывают сильное влияние межмолекулярных сил и полярных групп -ОН. В результате межатомная связь в молекуле йода с первоначальной длины 0,267 нм заметно увеличивается и в комплексе йод-амилоза становится равной 0,306 нм (см. рис. 2). Это значение едино для всех атомов йода в цепочке. «Ато-мизированный» йод в зависимости от длины цепочки (т.е. степени полимеризации п в клатрате) придает комплексам разный цвет, если

Рис. 1. Рентгеновские спектры крахмала (а) и йодсодержащего клатрата (б)

Молекула «хозяин» — амилоза

Молекула «гость» — йод Рис. 2. «Атомизированная» структура йода в спирали амилозы

Рис. 3. Изменение оптической плотности раствора йодсодержащих клатратных соединений при температуре 25 (а) и 35 (б) 0С:

1 — амилоиодин; 2 — амилопектоидин; 3 — система йод — крахмал

цепочка короткая, то цвет исчезает [16]. Изменение цвета клатрата в зависимости от длины цепочки йода приведено ниже:

Степень полимеризации п в клатрате

[12 + (СеИюО5)п]………………………………….Более 45 35… 40 Менее 12

Цвет клатрата…………………………………………..Синий Пурпурный Бесцветный

Число витков спирали амилозы…………..Более 6 4,5… 5,0 Менее 1,5… 2,0

Согласно представленным экспериментальным данным (рис. 3, а), в случае длительного выдерживания раствора при температуре 250 С кинетика изменения состояний клатратных соединений амилоиодина и амилопектоиодина одинакова. Однако при длительном нагреве раствора до температуры 35 0С (рис. 3, б) и выше наблюдается различие в результатах термического воздействия на каждую исследованную клатратную структуру.

По кинетическому уравнению для реакции первого порядка были рассчитаны константы скорости

к1 = 1п(Со/С )т,

где С0, С — начальная и текущая концентрации; т — время.

Значения константы скорости к1,с-1, термического обесцвечивания йодсодержащих клатратных соединений в зависимости от температуры

раствора

Температура, 0С ………………………. 25 35 45

Амилоиодин………………………….. 1,37 10-3 1,67-10-3 4,82-10-2

Амилопектоиодин …………………….. 1,16 10-3 1,34 10-3 0,65-10-2

Йод-крахмал ………………………… 1,53 •Ю-3 2,42-10-3 0,84-10-2

По формуле Е = ЯТ±Т21п(к2/к\)/(Т2 — Т), полученной на основе уравнения Аррениуса, определены значения энергии активации ад-

сорбции и энергии термического равновесия процесса обесцвечивания клатратов. Сравнение рассчитанных значений показывает заметное различие кинетики термически обратимого равновесия амилоио-дина и амилопектоиодина.

Значения энергии активации адсорбции Еадс [7] и энергии термического обесцвечивания Етерм йодсодержащих клатратов

Еадс, кДж/моль Етерм, кДж/моль

Амилоиодин………………………….. 44 ± 2 33… 35

Амилопектоиодин …………………….. 29 ± 2 40… 42

Система йод-крахмал …………………. 42 ± 2 38. ..39

В процессе проведения экспериментов обнаружен факт различного воздействия температуры на амилоиодин и амилопектоиодин. При определенных условиях приготовления йодкрахмального комплекса и при длительном температурном воздействии на него происходит необратимое обесцвечивание неразделенного йодкрахмального клатра-та: цвет комплекса не восстанавливается или восстанавливается лишь частично.ап (знаменатель) при различной температуре

воздействия

Время, мин

0 5 10 20 120

При температуре 35 ◦С

0,77/0,80 0,69/0,79 0,64/0,78 0,55/0,77 0,60/0,87

При температуре 45 ◦С

0,62/0,59 0,46/0,55 0,37/0,54 0,28/0,52 0,35/0,75

При температуре 55 ◦с

0,29/0,37 0,07/0,25 0,03/0,22 0,02/0,19 0,03/0,59

Авторами настоящей работы были проведены специальные измерения восстановления цвета растворов, обогащенных в одном случае амилоиодином, а в другом — амилопектоиодином. Значения оптической плотности, полученные в результате термического воздействия на исследуемые растворы, приведены в таблице. Следует отметить, что

восстановление цвета клатратного соединения зависит от температуры воздействия. Чем выше температура нагрева, тем меньше оптическая плотность раствора, охлажденного до стандартной температуры.

Обсуждение результатов. Согласно полученным экспериментальным данным, клатратные комплексы амилоиодин и амилопектоиодин, образованные йодом с амилозой и амилопектином, неодинаково реагируют на термическое воздействие. Как следует из сопоставления констант скоростей, амилоиодин более чувствителен к повышению температуры. Повышение температуры с 25 до 45 °С на порядок увеличивает константу скорости термического превращения амилоиодина. В случае амилопектоиодина возрастание констант скорости гораздо меньше.

Причина установленного выше факта может заключаться в различном состоянии йода, адсорбированного на амилозе и амилопек-тине.Качественный химический полумикроанализ; пер. с англ. М.-Л.: Гос. науч.-техн. изд-во хим. лит. 1949. С. 218-219.

3. Большой энциклопедический словарь. Химия. М.: Большая Российская энциклопедия, 2000. С. 223-224.

4. Мохнач В.О. Синий йод. СПб.: Наука. 1994. С. 145-157.

5. БолдыревВ.С., Синкевич В.В., Поварнина К.В. Звукохимическая реакция гидролиза йода // Молодежный научно-технический вестник. 2013. № 2. C. 25 [Электронное издание] URL: http://sntbul.ru/doc/555220 (дата обращения: 27.08.2013).

6. Маргулис М.А. Основы звукохимии. М.: Высш. шк., 1984. 272 c.

7. Маргулис М.А., Грундель Л.М. Исследование физико-химических процессов, проходящих под действием низкочастотных акустических колебаний. II. Физико-химические эффекты, обусловленные пульсацией газовых пузырьков на низких звуковых частотах // Журнал физ. химии. 1982. Т. 56. № 8. С. 19411945.

8. Фадеев Г.Н., Болдырев В.С., Ермолаева В.И.Биологически активные клатраты амилоиодин и амилопектоиодин в поле низкочастотных акустических воздействий // ДАН. 2012. Т. 446. № 4. С. 466-470.

9. Клатратные комплексы йод-крахмал в поле низкочастотных акустических воздействий / Г.Н. Фадеев, В.С. Болдырев, В.И. Ермолаева, Н.М. Елисеева // Журнал физ. химии. 2013. Т. 87. № 1. С. 40-46.

10. Ленинджер А. Биохимия. М.: Мир, 1976. С. 255-270.

11. McCready R.M., Hassid W.Z. The Separation and Quantitative Estimation of Amylose and Amylopectin in Potato Starch // J. Am. Chem. Soc. 1943. Vol. 65. P. 1154-1157.

12. URL: http://www.sev-chem.narod.ru/spravochnik/krahmal.htm

13. БолдыревВ.С. Действие низкочастотных колебаний на биохимически активные структуры: Автореф. дис. … канд. техн. наук. М., 2013. 16 с.

14. YuX., Houtman C., Atalla R.H. The Complex of Amylose and Iodine // Carbohydrate Research. 1996. Vol. 292. P. 129-141.

15. Weissler A. Ultrasonic Cavitation Measurement by Chemical Methods. Rep. 1-32 // IV Inter. congr. on acoust., Copenhagen. 1962.

16. Рогов И.А., Антипова И.В., Дунченин М.И.Химия пищи. М.: Колосс, 2007. 517 с.

REFERENCES

[1] Bailey R.W. Oligosaccharides. N.Y., The Macmillan Company, 1965. 179 p.

[2] Curtman L.J. Introduction to semimicro qualitative chemical analysis. N.Y., The College of the City of New York, The Macmillan Company, 1942. 377 p.

[3] Bol’shoy entsiklopedicheskiy slovar’. Khimiya [Great Encyclopedic Dictionary. Chemistry]. Moscow, Bol’shaya Rossiyskaya entsiklopediya Publ., 2000, pp. 223224.

[4] Mokhnach V.O. Siniy yod [Blue iodine]. SPb., Nauka Publ., 1994. pp. 145-157.

[5] Boldyrev V.S., Sinkevich V.V., Povarnina K.V. Sonochemical hydrolysis reaction of iodine. Jelektr. Zhur. «Molodezhnyy nauchno-tekhnicheskiy vestnik», MGTU im.N.E. Baumana [El. J. «Youth Sci.& Techn. Herald» of Bauman MSTU], 2013, no. 2, p. 25 (in Russ.). Available at: http://sntbul.bmstu.ru/doc/555220.html (accessed 27.08.2014).

[6] Margulis M.A. Osnovy zvukokhimii [Fundamentals of sonochemistry]. Moscow, Vysshaya Shkola Publ., 1984. 272 p.

[7] Margulis M.A., Grundel’ L.M. The study of physical and chemical processes taking place by the action of low-frequency acoustic vibrations. II. Physical and chemical effects caused by pulsation of gas bubbles at low sound frequencies. Zh. Fiz. Khim. [Russ. J. Phys. Chem. A.], 1982, vol. 56, no. 8, pp. 1941-1945 (in Russ.).

[8] Fadeev G.N., Boldyrev V.S., Ermolaeva V.I. Biologically active clathrates amyloiodine and amylopektoiodine under exposure to low-frequency acoustic field. Dokl. Akad. Nauk. Dokl. Biochem. Biophys. [Proc. Biochem. Biophys., vol. 446, no. 1, pp. 247-250], 2012, vol. 446, no. 4. pp. 466-470 (in Russ.).

[9] Fadeev G.N., Boldyrev V.S., Ermolaeva V.I., Eliseeva N.M. Iodine-starch clathrate complexes in low-field acoustic fields. Zh. Fiz. Khim. [Russ. J. Phys. Chem. A.], 2013, vol. 87, no. 1, pp. 40-46 (in Russ.). DOI: 10.1134/S003602441301007X

[10] Lenindzher A. Biokhimiya [Biochemistry]. Moscow, Mir Publ., 1976. pp. 255-270.

[11] McCready R.M., Hassid W.Z. The separation and quantitative estimation of amylose and amylopectin in potato starch. J. Am. Chem. Soc., 1943, vol. 65, no. 6, pp. 11541157. DOI: 10.1021/ja01246a038

[12] Starch. Sevastopol chemical portal. Available at: http://www.sev-chem.narod.ru/spravochnik/krahmal.htm (accessed 08.04.2014) (in Russ.).

[13] Boldyrev V.S. Deystvie nizkochastotnykh kolebaniy na biokhimicheski aktivnye struktury. Avtoreferat diss. kand. tekhn. nauk [Action of low-frequency vibrations on biochemically active structures. Cand. tehn. sci. diss. abstr.]. Moscow, 2013. 16 p.

[14] Yu X., Houtman C., Atalla R.H. The complex of amylose and iodine. Carbohydrate Research, 1996, vol. 292, pp. 129-141.

[15] Weissler A. Ultrasonic cavitation measurement by chemical methods. Proc. of IVInt. Congr. on Acoustic, Copenhagen, Rep. 1-32, 1962.

[16] Rogov I.A., Antipova I.V., Dunchenin M.I. Khimiya pishchi [Food Chemistry]. Moscow, Koloss Publ., 2007. 853 p.

Статья поступила в редакцию 08.04.2014

Фадеев Герман Николаевич — д-р педагог. наук, канд. хим. наук, профессор кафедры «Химия» МГТУ им. Н.Э. Баумана. Автор более 200 научных работ и 25 книг в области кинетики химических процессов, соавтор двух учебников и двух задачников для высшей школы.

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Российская Федерация, 105005, Москва, 2-я Бауманская ул., д. 5.

Fadeev G.N. — Dr. Sci. (Ped.), Cand. Sci. (Chem.), professor of «Chemistry» department of the Bauman Moscow State Technical University. Author of more than 200 publications and 25 books in the field of chemical kinetic processes, co-author of two books and two problem books for higher education.

Bauman Moscow State Technical University, 2-ya Baumanskaya ul. 5, Moscow, 105005 Russian Federation.

Синкевич Вадим Вадимович — студент кафедры «Системы автоматизированного проектирования» МГТУ им. Н.Э. Баумана. Автор одной научной работы в области влияния низкочастотных акустических колебаний на физико-химические системы. МГТУ им. Н.Э. Баумана, Российская Федерация, 105005, Москва, 2-я Бауманская ул., д. 5.

Sinkevich V.V. — student of «Physics» department of the Bauman Moscow State Technical University. Author of one publication in the field of influence of low-frequency acoustic oscillations on the physical and chemical systems.

Bauman Moscow State Technical University, 2-ya Baumanskaya ul. 5, Moscow, 105005 Russian Federation.

Богатов Никита Алексеевич — студент кафедры «Физика» МГТУ им. Н.Э. Баумана. Автор одной научной работы в области акустики.

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Российская Федерация, 105005, Москва, 2-я Бауманская ул., д. 5.

Bogatov N.A. — student of «Physics» department of the Bauman Moscow State Technical University. Author of one publication in the field of acoustics.

Bauman Moscow State Technical University, 2-ya Baumanskaya ul. 5, Moscow, 105005 Russian Federation.

ЗНАЧЕНИЕ КРАХМАЛА И ЕГО РАСТВОРОВ В ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА

Шангичева Е.А. 1

Егорова Т.Ю. 1

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

Введение

Вода встречается на Земле почти повсеместно. 70% земной поверхности занимает мировой океан; более 1,5 триллионов тонн воды содержатся в этом гигантском резервуаре. Современное строение гор и долин, морских побережий и местностей, удаленных от моря, — всё это возникло под влиянием механического и химического воздействия воды.

Без воды не было бы жизни на Земле. Всё живое нуждается в воде, которая является одновременно и важнейшей составной частью растений, животных и человека. Наше тело примерно на 65% состоит из воды; у некоторых медуз её содержание доходит даже до 99%.[3]

Существует особая реакция воды — синтез растениями крахмала и других подобных соединений (углеводов). Углевод – широко распространенное в животном и растительном мире органическое вещество, состоящее из углерода, кислорода и водорода. Впервые термин «углеводы» был предложен профессором Дерптского (ныне Тартуского) университета К.Г. Шмидтом в 1844 г. В то время предполагали, что все углеводы имеют общую формулу Cm(h3O)n, т.е. углерод + вода. Отсюда название «углеводы».

К углеводам относятся крахмал, сахар, клетчатка и т.д. 3. На долю углеводов приходится примерно 75% массы пищевого суточного рациона человека и более 50% от суточного количества необходимых калорий.

Крахмал широко распространен в природе. Главными источниками крахмала в мире являются зерновые культуры. Крахмал является наиболее распространенным углеводом в рационе человека и содержится во многих основных продуктах питания.

В данной работе мы исследуем образцы основных продуктов питания человека, а также некоторые продукты быта на содержание в них крахмала. Для этого мы проведем убедительные опыты действием йода на продукт и докажем присутствие крахмала.

Гипотеза: крахмал и его растворы необходимы человеку для питания и повседневной деятельности.

Мы решили узнать: какое значение имеют крахмал и его растворы в жизни человека.

Актуальность работы: углеводы — как один из источников в рационе питания человека.

Цель работы: обнаружение крахмала в основных продуктах питания человека, средствах гигиены и косметики, других продуктах быта с помощью качественной реакции раствором йода.

Задачи:

Изучить из литературных источников общие сведения о воде как растворителе.
Изучить физические свойства крахмала.
Провести наблюдение за химическими свойствами крахмала и его растворов, исследуя разные образцы.
Проанализировать результаты исследований.

Методы исследования:

Работа с источниками информации. Теоретические исследования.
Экспериментальные методы.
Наблюдение и фотографирование.
Анализ полученных результатов.

Теоретическая часть 1.1. Вода и её свойства как растворителя

Вода — одно из самых распространенных соединений на Земле. Она есть не только в реках и морях; во всех живых организмах тоже присутствует вода. Без нее невозможна жизнь. Вода — хороший растворитель, очень многие вещества легко растворяются в ней. Именно поэтому в природе редко встречается чистая вода. В 1 литре речной и морской воды обычно растворено около 0,04 грамма кислорода. Этого хватит водорослям, рыбам и другим обитателям морей и рек. Шипучие напитки — это водные растворы углекислого газа. Каждый раз, например, выпивая стакан горячего чая, мы вместе с ним выпиваем 0,1 миллиграмма растворенного в нем стекла. В жесткой воде растворены минералы, попавшие туда из горных пород, по которым текла вода.[6]

Вода участвует и в растворении веществ, в образовании крахмала, сахара, жиров, в теплообмене организма.[3] Вода с растворенными компонентами твердых веществ становится средой питания и поставщиком микроэлементов, необходимых для жизни растений, животных и человека.

Вода — источник питания для растений, сок растений состоит преимущественно из воды. Вода участвует в процессе фотосинтеза, приводящем к образованию в зеленых листьях углеводов.

Особая реакция воды — синтез растениями крахмала и других подобных соединений (углеводов), происходящая с выделением кислорода при действии света [1]

1.2. Крахмал и его свойства

Крахмал – мучнистый углевод, добываемый из растений. 5. Бывает: картофельный, рисовый, кукурузный. Крахмал – безвкусный, аморфный порошок белого цвета, нерастворимый в холодной воде. (Приложение 1. Фото 1). Под микроскопом видно, что это — зернистый порошок (Приложение 1. Фото 2) при сжатии в руке он издаёт характерный «скрип», вызванный трением частиц. В горячей воде набухает (растворяется), образуя коллоидный раствор — клейстер. Крахмал при взаимодействии с йодом дает синее окрашивание – это является качественной реакцией для определения крахмала в составе испытуемого образца.(.Приложение 2. Фото 3) [3]. Эту реакцию открыли в 1814 году Жан-Жак Колен и Анри-Франсуа Готье де Клобри. [1]

Свойство крахмала – способность давать синюю окраску при взаимодействии с йодом — легко наблюдать, если поместить каплю раствора йода на срез картофеля или ломтик белого хлеба. С помощью йода можно открыть самые незначительные количества крахмала.

1.3. Получение и применение крахмала и его растворов

Главными источниками крахмала в мире являются зерновые культуры: рис, пшеница, кукуруза; различные корнеплоды: картофель, маниок. Большинство других крахмалистых продуктов произрастают в местах с определенным климатом. Например: рожь, ячмень, гречиха, овес, пшено, желуди, бананы, каштаны, сорго, батат, плоды хлебного дерева, многие виды бобовых – чечевица, бобы, горох, нут.

Благодаря процессу фотосинтеза в зеленых листьях на свету образуются богатые энергией соединения – углеводы. При фотосинтезе растения в течение всего дня с помощью солнечной энергии создают из воды и углекислого газа обогащенное энергией вещество, а именно глюкозу и кислород. Часть глюкозы, образующейся в зеленых растениях при фотосинтезе, превращается в крахмал. Крахмал накапливается в клубнях, плодах, семенах растений. В наиболее часто используемых для производства крахмала растениях, клубнях картофеля содержится до 24% крахмала, в зернах пшеницы – до 64%, риса – 75%, кукурузы – 70%. [6]

Широко известными блюдами, содержащими крахмал, можно назвать: хлеб, блины, лапшу, макароны, каши, кисели, лепешки.

Крахмал как пищевая добавка используется для загущения многих пищевых продуктов, приготовления киселей, соусов и заправок. В пищевой промышленности крахмал используется для получения глюкозы и патоки, в текстильной — для обработки тканей, в бумажной — в качестве наполнителя. Крахмал картофельный может входить в состав сосисочного фарша (ГОСТ 12186-77), а также в состав колбасы и тушенки, майонеза и кетчупа.

Крахмал применяется в фармацевтической промышленности в качестве наполнителя таблетированных форм лекарственных препаратов.

Крахмал используются для накрахмаливания предметов одежды: воротников, халатов. Крахмальный клейстер применяется для приклеивания обоев, изготовления папье-маше.[6]

Таким образом, крахмал является не только важным пищевым продуктом, но и необходимым сырьем для промышленных производств.

Наш эксперимент – провести наблюдения по определению крахмала в составе испытуемых образцов действием качественной йод-крахмальной реакции.

2. Практическая часть 2.1. Лабораторное оборудование и химическая посуда для работы

Оборудование: микроскоп, лабораторный штатив, спиртовка, спички, фарфоровая чашка для выпаривания, химический стакан, стеклянная палочка с резиновым наконечником, предметное стекло, пробирка, пробиркодержатель, штатив для пробирок, пипетка, чашка Петри, шпатель.

2.2. Исследование образцов крахмала

Таблица 1. Исследование физических свойств крахмала

Свойства	Наблюдения
	Образец 1 крахмал картофельный	Образец 2 крахмал кукурузный
Агрегатное состояние	Твердое (порошок)	Твердое (порошок)
Цвет	Белоснежно-белый	Белый со светло- желтоватым оттенком
Прозрачность	Непрозрачный	Непрозрачный
Растворимость в воде	Нерастворимый в холодной воде	Нерастворимый в холодной воде
Запах	Без запаха	Без запаха
Вкус	Без вкуса	Без вкуса
На ощупь	Зернистый порошок	Зернистый порошок
Фракции гранул	Мелкие (под микроскопом)	Мелкие (под микроскопом)

2.3. Практические опыты

Практический опыт 1. Определение крахмала в его растворе

Цель: исследование крахмального раствора на содержание крахмала

Сырье: водный раствор крахмала; йодно-спиртовой реактив.

Таблица 2. Наблюдение качественной реакции

Что делаю?	Что наблюдаю?
	Крахмал картофельный (образец 1)	Крахмал кукурузный (образец 2)
Щепотку крахмала насыпаю в чистую пробирку, добавляю немного теплой воды(+40С).	Раствор стал мутным. Часть крахмала растворилась.	Раствор стал мутным. Часть крахмала растворилась.
К раствору крахмала добавляю немного раствора йода.	Появляется синее окрашивание.	Появляется сине-фиолетовое окрашивание.
Нагреваю синий раствор.	Окраска постепенно исчезает. При охлаждении раствора окраска вновь появляется.	Окраска постепенно исчезает. При охлаждении раствора окраска вновь появляется.

Результат: исследованы разбавленные растворы разных крахмалов. При взаимодействии двух исходных веществ – раствора крахмала (прозрачный раствор) и раствора йода (желто-коричневого цвета) – было получено совершенно новое вещество (синего цвета). Появление и исчезновение окраски раствора изменяется в зависимости от температуры.

Вывод: данная реакция иллюстрирует обратимость химических реакций и их зависимость от температуры. Характерной качественной реакцией на крахмал является его реакция с йодом. Сравнение окраса растворов крахмала (образец №№1,2) показало, что интенсивность цвета одинакова, в образце № 2 присутствует фиолетовый окрас .

Практический опыт 2. Определение крахмала в хлебобулочном изделии

Цель: исследование хлебного изделия на содержание крахмала.(Приложение2. Фото 6)

Сырье: крахмал картофельный;хлеб пшеничный;вода; спиртовой раствор йода (реактив).

Таблица 3. Наблюдение за химическим явлением

Что делаю?	Что наблюдаю?
Водные растворы образцов
Каплю водного раствора крахмала капаю на предметное стекло и капаю в него раствором йода.	Раствор стал сине-черным.
Раствор мякиша белого хлеба помещаю на предметное стекло, добавила реактив.	Раствор мякиша стал сине-черным.

Результат: наблюдали изменение окраски, то есть — химическое явление. Признак химического явления – изменение окраски крахмала и хлеба. Окраска изменилась и в сухих образцах и в их водных растворах.

Вывод: в хлебе содержится крахмал.

Заключение: крахмал в соединении с йодным раствором окрашивается в сине-черный цвет. [4]. В сухих образцах ярко выражен сине-чёрный окрас, ближе к чёрному. В растворах наблюдали сине-фиолетовый окрас.

Практический опыт 3. Определение крахмала в муке

Цель: определение наличия крахмала в муке (Приложение 2. Фото 7)

Таблица 4. Наблюдение за химическим явлением

Что делаю?	Что наблюдаю?
Водный раствор муки помещаю на предметное стекло и капаю в него раствором йода.	Мучной раствор стал сине-черным.

Результат: белая мука и её раствор окрасились в сине-черный цвет. Сравнивая насыщенность окраса контрольного образца с образцом раствора муки, можно отметить, что контрольный образец имеет более яркий синий окрас.

Вывод: в муке, как и в хлебе содержится крахмал.

Практический опыт 3. Определение крахмала в сыром картофеле

Цель: определение крахмала в сыром картофеле. (Приложение 2. Фото 9)

Таблица 5. Наблюдение за химическим явлением

Что делаю?	Что наблюдаю?
Отрезаю кусочек сырого картофеля (образец 1) и капаю на отрезанную поверхность раствором йода.	Белый срез картофеля стал сине-черным.
Сырой картофель натёрла на тёрке, отжала картофельный сок. Получила образец 2. В картофельный сок (образец 2) добавила раствор йода.	Картофельный сок окрасился в …
Немного кашицы тёртого картофеля разбавила водой. Получила образец 3. В него добавила раствор йода.	Водный раствор тёртого картофеля окрасился

Результат: картофель, картофельный сок, картофельный раствор окрасились в сине-черный цвет. При сравнивании с контрольным образцом можно заметить, что интенсивность синего окрашивания близка к контрольной пробе.

Вывод: появившаяся синяя окраска доказывает, что в картофеле также содержится крахмал.

Практический опыт 4. Исследование наличия крахмала в продуктах

Цель: исследовать наличие крахмала в образцах продуктов питания.

С помощью раствора йода проведем анализ некоторых продуктов питания, капнув на их образцы несколько капель йодного раствора.

Таблица 6. Исследование образцов на наличие крахмала

Образцы продуктов питания	Наблюдения
Образцы продуктов питания	Сухие образцы	Водные растворы образцов
Зерна риса (Приложение 4. Фото 12)	темно-синий окрас	фиолетовый окрас
Греча (Приложение 4. Фото 13)	сине-черный окрас	синий окрас
Пшено (Приложение 4. Фото 14)	темно- синий окрас	синий окрас
Спелое яблоко (Приложение 4. Фото 15)	синий окрас	синий окрас
Макароны (Приложение 5. Фото 16)	темно- синий окрас	сине-фиолетовый
Колбаса сырокопчёная (Приложение 5. Фото 17)	цвет без изменений	цвет без изменений
Колбаса варёная (Приложение 5. Фото 18)	цвет без изменений	цвет без изменений
Мёд (Приложение 5. Фото 19)	цвет без изменений	цвет без изменений
Кетчуп (Приложение 6. Фото 20)	цвет без изменений	цвет без изменений
Сметана (Приложение 6. Фото 21)	цвет без изменений	цвет без изменений
Майонез (Приложение 6. Фото 22)	цвет без изменений	цвет без изменений
Йогурт (Приложение 6. Фото 23)	цвет без изменений	цвет без изменений
Мармелад (Приложение 7.Фото 24)	цвет без изменений	цвет без изменений
Карамель (Приложение 7. Фото 25)	цвет без изменений	цвет без изменений

Практический опыт 5. Исследование косметических средств

Цель: исследовать наличие крахмала в образце пудры (Приложение 8. Фото 26)

Таблица 7. Исследование образца пудры на наличие крахмала

Что делаю?	Что наблюдаю?
Капаю раствором йода на раствор из воды и пудры	раствор окрасился в синий цвет

Вывод: в основе состава пудры — порошок крахмала.

Практический опыт 6. Приготовление клейстера

Цель: получение клея из крахмала (Фото27.Приложение 8)

Таблица 11. Наблюдение за процессом приготовления клейстера

Что делаю?	Что наблюдаю?
Немного крахмала насыпаю в фарфоровую чашку для выпаривания, добавляю немного воды.	Крахмал плохо растворяется в воде.
Собираю штатив. На кольцо устанавливаю чашку для выпаривания.
Под чашку устанавливаю спиртовку. Зажигаю спиртовку и нагреваю раствор.	При варке получается клейкая масса.
Даю остыть получившейся массе.	После охлаждения раствор превращается в студневидную массу.
В остывшую клейкую массу капаю раствор йода.	Клейстер окрасился в синий цвет.

Результат: получили клейстер из крахмала.

Вывод: полученный сваренный клейстер не похож на крахмал, но качественная реакция показала, что клейстер – это крахмал.

Клейстер можно использовать для склеивания бумаги.

Заключение

В ходе работы я узнала много новой, интересной и полезной информации. Крахмал содержится во многих основных продуктах питания и является одним из источников углеводов в рационе питания человека.

В практической части работы применили качественную реакцию на обнаружение крахмала. Провели целую серию практических опытов по исследованию испытуемых образцов на наличие крахмала.С помощью качественной реакции с раствором йода обнаружили крахмал в растворах многих продуктов питания, лекарственных препаратах, косметических средствах и их водных растворах. С помощью йода можно открыть самые незначительные количества крахмала.

Признаком реакции является появление синей или фиолетовой окраски на испытуемых образцах. Оказывается, крахмал есть почти во всех продуктах питания и даже в косметических средствах. Где синяя окраска ярче, там содержится больше крахмала.

В наиболее часто используемых для производства крахмала растениях, клубнях картофеля содержится до 24 % крахмала, в зёрнах пшеницы — до 64 %, риса — 75 %, кукурузы — 70 %. Крахмал является наиболее важным углеводным компонентом пищевого рациона человека. Крахмал накапливается в семенах, клубнях, корнеплодах и плодах растений как запасной питательный углевод, а так как человек употребляет растительную пищу, то крахмал – основной углевод пищи человека. Все мучные продукты (мука производится из зерен пшеницы) и крупы содержат крахмал. В некоторые продукты (йогурты, мороженое, творожки, крема) крахмал добавляют как загуститель. Некоторые средства гигиены (детская присыпка) и косметика (пудра, тени, румяна), а также лекарственные препараты, содержат крахмал в качестве наполнителя. Даже в бумаге присутствует крахмал как клеящее вещество.

О своей работе рассказала одноклассникам. (Приложение 11, фото 29).

Выводы

1. Из литературных источников мы узнали, что с помощью обычной воды и света растения могут образовывать и накапливать крахмал, необходимый для питания человека. Вода участвует в образовании крахмала, являющегося самым распространенным углеводом в рационе питания человека. Вода, как хороший природный растворитель, содержится во многих продуктах питания и быта человека.

2. В практической части работы мы изучили физические свойства разных образцов крахмала: картофельного и кукурузного. По внешним признакам образцы имеют схожие свойства. Образцы отличаются оттенком цвета. Кукурузный крахмал имеет бледно-желтоватый оттенок.

3. Исследование крахмала в составе различных образцов с помощью качественной реакции показало его наличие в составе многих продуктов. Основное химическое свойство крахмала, позволяющее обнаружить его присутствие – окрашивание в темно-синий или фиолетовый цвет при взаимодействии с йодом. Этим способом можно обнаружить крахмал и в сухих смесях и их водных растворах.

4. Анализ результатов проведенной работы позволяет сделать вывод, что интенсивность окраски исследованных образцов показывает количество содержания крахмала в смеси. Десять из пятнадцати исследованных нами образцов – крахмалсодержащие. Этот факт позволяет сделать вывод, что крахмал и его растворы широко применяются человеком в питании и быту.

Список литературы

Габриелян О.С. Химия. 8 класс: учеб. для общеобразоват.учреждений – М.: Дрофа, 2013 – 267с.
Журин А.А., Зазнобина Л.С. Начала химического эксперимента: Практические занятия по химии. 8-й класс сред.общеобразоват. школы. –М.: Школьная Пресса, 2001 – 128 с.
Крицман В.А. Книга для чтения по неорганической химии. Пособие для учащихся. – М.: Просвещение, 1975 – 303с.
Шкурко Д.И. Забавная химия. Занимательные, безопасные и простые химические опыты – Л.: «Детская литература», 1976 -64 с.
Ушаков Д.Н. Большой толковый словарь современного русского языка. – М.: Роосса, 2008 – 1247с.
Электронный ресурс: статья на www.xumuk.ru.

Приложения

Приложение 1

Фото 1.Исследование крахмала. Фото автора.

Фото 2.Исследование крахмала под микроскопом.Фото автора

Фото 3.Исследование крахмала на наличие синей окраски .Фото автора.

Приложение 2

Фото 4.Исследование образца крахмала. Фото автора.

Фото 5.Определение крахмала в его растворе. Фото автора.

Фото 6.Определение крахмала в хлебобулочном изделии.Фото автора.

Фото 7. Определение крахмала в муке. Фото автора.

Приложение 3

Фото 8.Определение крахмала в смеси. Фото автора.

Фото 9. Определение крахмала в сыром картофеле. Фото автора.

Фото 10. Определение крахмала в горохе. Фото автора.

Фото 11. Определение крахмала в фасоли. Фото автора.

Приложение 4

Фото 12.Определение крахмала в рисе. Фото автора.

Фото 13.Определение крахмала в грече. Фото автора.

Фото 14.Определение крахмала в пшене. Фото автора.

Фото 15.Определение крахмала в яблоке. Фото автора.

Приложение 5

Фото 16.Определение крахмала в макаронах. Фото автора.

Фото 17.Определение крахмала в колбасе сырокопчёной. Фото автора.

Фото 18.Определение крахмала в колбасе варёной. Фото автора.

Фото 19.Определение крахмала в мёде.Фото автора.

Приложение 6

прио

Фото 20.Определение крахмала в кетчупе. Фото автора

рржжж

Фото 21.Определение крахмала в сметане. Фото автора.

Фото 22.Определение крахмала в майонезе.

Фото 23.Определение крахмала в йогурте. Фото автора.

Приложение 7

Фото 24.Определение крахмала в мармеладе. Фото автора.

Фото 25.Определение крахмала в карамели .Фото автора.

Фото 26.Определение крахмала в пудре. Фото автора.

Фото 27.Приготовление клейстера. Фото автора.

Просмотров работы: 1780

Опыты и наблюдения с крахмалом

Опыты с крахмалом

Опыт 1. Крахмал и йод.

Цель: проверить присутствие крахмала при помощи йода.

Мне понадобилось: 2 стакана воды, йод и крахмал.

Налил воду в два стакана. В один из них насыпал крахмал. В каждую воду добавили 2-3капли йода. В том стакане, где была простая вода, она пожелтела. А в том стакане, где был раствор с крахмалом, он посинел.

Вывод: можно проверить присутствие крахмала одной каплей раствора йода.

Опыт 2. Крахмал в продуктах

Мне понадобилось: йод, пипетка, пищевые продукты.

Цель: выявить наличие крахмала в продуктах.

С помощью пипетки капнул йод на маленький кусочек хлеба, сыра, печенья, картофеля, лимона

Вывод: йод изменил свой цвет на хлебе, печенье, картофеле, значит, в этих продуктах присутствует крахмал. А вот на сыре и лимоне цвет йода не изменился, значит, крахмала нет.

Опыт 3. Твёрдая жидкость

Мне понадобилось: 1,5 части кукурузного крахмала;1 часть воды; пищевые красители.

Цель: узнать, что образуют вода и крахмал. Смешал крахмал и воду. Медленно опустил в полученную жидкость пальцы. Жидкость стекает. Со всей силы ударил по ней кулаком. Поверхность жидкости превратилась в упругую массу.

Вывод: вода с крахмалом ведет себя не так, как обычная жидкость. Если на нее воздействовать силой, т.е. бить, сжимать, давить — она становится твердой, благодаря чему по ней можно даже бегать.

Опыт 4. Крахмал и холод

Цель: узнать, что происходит с крахмалом в холодной воде.

Мне понадобилось: крахмал, стакан холодной воды.

В холодную воду крахмал опустили. Мутный раствор недолго стоял, на дно опустился осадок – крахмал.

Вывод: крахмал не растворяется в холодной воде и не набухает.

Опыт 5. Крахмальный клейстер

Цель: узнать, как кипяток влияет на крахмал.

Мне понадобилось: крахмал, стакан кипятка.

Решил я опыт свой повторить, крахмал кипятком в стакан заварить. В липкую массу он превратился, как клей. И кисель получился!

Вывод: крахмал, залитый кипятком, набухает и становится клейким. Это свойство крахмала используют как загуститель, в качестве бумажного клея.

Опыт 6. Молочные продукты и крахмал

Цель: узнать, есть ли в составе молочных продуктов крахмал.

Мне понадобилось: молочный продукт и крахмал.

Капнул несколько капель йода на творог. Реакции йода с крахмалом нет.

Вывод: в натуральных молочных продуктах крахмала быть не должно. Но некоторые производители, для того чтобы сделать продукт более густым, добавляют крахмал или муку.

Опыт 7. Магическая надпись

Цель: посмотреть взаимодействие крахмала и йода.

Мне понадобилось: Ватман, вода, йод, крахмал, распылитель.

Ватман обработал смесью воды с крахмалом, кроме отдельных частей, где написано название «УДИВИТЕЛЬНЫЙ КРАХМАЛ». Взял распылитель и побрызгал на него раствором – это смесь воды с йодом. В результате, название моей работы «УДИВИТЕЛЬНЫЙ КРАХМАЛ» выглядит как белые буквы на фиолетовом фоне.

Вывод: при взаимодействии крахмала и йода происходит химическая реакция, которая образует сложные молекулы фиолетового цвета. Соответственно, участки листа, необработанные смесью воды с крахмалом, остаются белыми. (Приложение № 8)

Таким образом, опыты помогли мне узнать много нового и интересного. Свойства крахмала можно использовать в самых разных сферах жизни. В ходе экспериментов обнаружил продукты питания из повседневного рациона, в которых содержится крахмал, нашёл продукты, в которых его нет.

Это исследование еще раз убедило меня в том, что для получения ответов на вопросы, не обязательно ждать, когда мы начнём изучать химию. Можно просто устроить лабораторию на кухне!

Заключение

Эта работа помогла мне узнать много нового о свойствах крахмала, о его полезном и разнообразном применении. Я бы хотел поделиться своими наблюдениями и знаниями. Потому что, если дети будут владеть научно обоснованной информацией о применении крахмала в жизни и быту, то будут осмысленно относиться к процессу его применения и употребления. Я желаю продолжить свои наблюдения.

Практическая значимость моего проекта заключается в том, что о результатах исследования можно рассказать на уроках окружающего мира, конференции или классном часе. Познакомить одноклассников с технологией опытов по обнаружению крахмала в продуктах питания. Предложить памятки по использованию крахмала в домашних условиях.

Список литературы

Большая детская энциклопедия. Химия/Сост. К. Люцис. М.: Русское энциклопедическое товарищество. 2000.
Малая детская энциклопедия. Химия./Сост. К. Люцис. М.: Русское энциклопедическое товарищество, 2001.
ОльгинО. Забавная химия для детей. М.: «Детская литература», 1997.
Я познаю мир. Химия. Автор-составитель Л.А.Савина. — М.: Изд-во «АСТ», 1999.
Интернет-ресурсы

Приложение

Вопросы анкетирования

Знаете ли вы, что такое крахмал?
Знаете ли вы, для чего он нам необходим?
«Как ты думаешь, полезен или вреден крахмал для организма человека?»

Положительные свойства крахмала

Результаты анкетирования

Приложение № 2. Рецепт приготовления крахмала в домашних условиях

Ингредиенты:

5 средних картофелин
чашка с теплой водой

Пошаговый рецепт

Шаг 1

Для начала я начистил 5 средних картофелин, натёр их в крупную терку. Поставил чашку с водой в тёплое место.

Шаг 2

Залил тёплой водой натёртый картофель. Затем тщательно отжал и дал постоять 30 минут, затем еще раз отжал. Через дуршлаг отделил воду от картофеля.

Шаг 3

После того, как испарилась вся вода, на дне остался чистый картофельный крахмал!

Изготовление лизунаиз крахмала в домашних условиях

Нам понадобится: крахмал; вода; клей ПВА; красители; плотный пакетик небольшого размера.

Инструкция:

Крахмал смешать с водой в плотном пакете (на одну часть крахмала добавить две части воды). Должна получиться густая кашица.
Теперь необходимо добавить краситель. Если хотите яркий лизун, то красителя нужно больше. Но не переборщите, иначе во время игры краска будет марать ваши руки.
Добавить немного клея в смесь (30 мл). Плотно закрыть пакет и тщательно размешать смесь, разминая руками, до однородности. В пакете может остаться немного жидкости. Её следует слить.
Достать лизун из пакета и размять в руках. Лизун готов.
Если он прилипает к рукам, то обсыпать его немного крахмалом и хорошенько размять, чтобы распределить продукт по всей поверхности. С блестками лизун будет еще круче.

Изготовление игрушкииз крахмала в домашних условиях

Нам понадобится: воздушный шарик (без картинки), крахмал, чайная ложка, воронка, перманентный несмываемый маркер, разные ленточки, разноцветная шерсть (для украшения).

Изготовление:

Берём приготовленный воздушный шарик и вставляем в него воронку.
Через воронку начинаем пропускать в шарик крахмал, помогая себе в этом чайной ложечкой.
Когда шарик будет заполнен крахмалом, фиксируем его кончик (завязываем узелок, перевязываем ниткой).
Рисуем маркером на шарике личико. Фантазируем! И где узелок – там к нему привязываем ленточки или красивые шерстяные ниточки. У нашего человечка будет эффектная причёска.
Начинаем играть! Волшебному человечку можно придавать разнообразную форму, а крахмал будет приятно хрустеть, словно снежок под сапогами.

Перейти к содержанию
Исследовательской работы «Крахмал и его свойства»

Химические свойства — крахмал

Полисахариды крахмала легко гидролизуются под действием кислот и ферментов амилаз. В зависимости от условий проведения гидролиза получаются разнообразные продукты реакций.

Термический гидролиз. При нагревании воздушно-сухого крахмала до 200 — 250°С происходит его частичное разложение до декстринов и других олигомерных продуктов. При Т= 300ºС происходит полная термическая деструкция крахмала.

Качественная реакция на крахмал. Крахмал окрашивается спиртовым раствором йода в синий цвет (йод-крахмальная реакция на обнаружение полисахаридов крахмала). Взаимодействие амилозы с йодом дает интенсивное синее окрашивание с максимумом поглощения зависимости А =f(λ) при 620 — 650 нм,амилопектина–красно-фиолетовое с максимумом поглощения при 520 — 580 нм. Синяя окраска раствора амилозы при добавлении йода обусловлена спиральной конформацией полисахаридной цепи. Атомы йода встраиваются внутрь витков спирали, образуя йод-амилозный комплекс темно-синей окраски.

Кислотный гидролиз. При нагревании крахмала в кислой среде происходит гидролиз полисахаридных цепей с образованием сначала водорастворимого крахмала, затем декстринов(продуктов частичного расщепления макромолекул амилозы и амилопектина),мальтозы и глюкозы:

Ферментативный гидролиз. Ферменты, гидролизующие макромолекулы полисахаридов крахмала, называются амилазами. Амилазы расщепляют крахмал, превращая его в растворимые низкомолекулярные олигосахариды и моносахара. Продукты ферментативного расщепления крахмала в нативных условиях участвуют практически во всех обменных процессах живого организма.

1. Одно из свойств крахмала – это способность давать синюю окраску при взаимодействии с йодом. Эту окраску легко наблюдать, если поместить каплю раствора йода на срез картофеля или ломтик белого хлеба и нагреть крахмальный клейстер с гидроксидом меди (II), будет видно образование оксида меди (I).

2. Если прокипятить крахмальный клейстер с небольшим количеством серной кислоты, нейтрализовать раствор и провести реакцию с гидроксидом меди (II), образуется характерный осадок оксида меди (I). То есть при нагревании с водой в присутствии кислоты крахмал подвергается гидролизу, при этом образуется вещество, восстанавливающее гидроксид меди (II) в оксид меди (I).

3. Процесс расщепления макромолекул крахмала водой идет постепенно. Сначала образуются промежуточные продукты с меньшей молекулярной массой, чем у крахмала, – декстрины, затем изомер сахарозы – мальтоза, конечным продуктом гидролиза является глюкоза.

4. Реакцию превращения крахмала в глюкозу при каталитическом действии серной кислоты открыл в 1811 г. русский ученый К. Кирхгоф. Разработанный им способ получения глюкозы используется и в настоящее время.

5. Макромолекулы крахмала состоят из остатков молекул циклической L-глюкозы.

Почему йод делает крахмал синим? :: Образование :: ChemistryViews

Йодный тест

Использование йода для проверки наличия крахмала — распространенный эксперимент. Раствор йода (I ₂) и йодида калия (KI) в воде имеет светло-оранжево-коричневый цвет. Если его добавить к образцу, содержащему крахмал, например к хлебу, изображенному выше, цвет изменится на темно-синий. Но как это изменение цвета работает?

Крахмал — это углевод, содержащийся в растениях.Он состоит из двух разных типов полисахаридов, которые состоят из единиц глюкозы, которые связаны двумя разными способами. Один из них — это линейная амилоза, а другой — разветвленный амилопектин (на фото ниже).

Амилоза — это соединение, отвечающее за синий цвет. Его цепочка имеет форму спирали, и йод может быть связан внутри этой спирали (на фото ниже).

Комплексы переноса заряда

Цвета вызваны так называемыми комплексами переноса заряда (CT).Молекулярный йод (I ₂) плохо растворяется в воде, поэтому добавляют йодид калия. Вместе они образуют полииодид-ионы типа I _n ^—, например, I ₃ ^—, I ₅ ^— или I ₇ ^—. Отрицательно заряженный йодид в этих соединениях действует как донор заряда, нейтральный йод — как акцептор заряда. Электроны в таких комплексах с переносом заряда легко возбудить светом на более высокий энергетический уровень.Свет поглощается в процессе, и его дополнительный цвет наблюдается человеческим глазом.

В случае водного раствора полииодидов абсорбция различных частиц приводит к общему коричневатому цвету. После добавления амилозы она образует еще один комплекс СТ. Здесь амилоза действует как донор заряда, а полииодид — как акцептор. Этот комплекс поглощает свет с другой длиной волны, чем полииодид, и цвет становится темно-синим.

Полииодидные цепи

Точная структура полииодидов внутри амилоидной спирали не ясна.Амилозо-йодный комплекс аморфен (т.е. не образует упорядоченных кристаллов), что затрудняет определение его структуры. Было высказано предположение, что виды внутри спирали повторяются I ₃ ^— или I ₅ ^— единиц.

Однако Рам Сешадри, Фред Вудл и его коллеги из Калифорнийского университета, Санта-Барбара, США, нашли доказательства того, что бесконечные полииодидные цепи I _n ^x– содержатся в амилозо-йодном комплексе [1].Команда исследовала родственную систему, комплекс пирролоперилен-йод, чтобы изучить его свойства как органического электронного проводника. Материал кристаллический, и поэтому команда смогла определить его структуру с помощью рентгеновской кристаллографии. Они обнаружили почти линейные полииодидные цепи между стопками пирролоперилена. Оказалось, что материал, содержащий эти цепи, поглощает свет с длиной волны, очень близкой к амилозо-йодному комплексу, что подтверждает гипотезу о том, что аналогичные полимерные цепи образуются в йодном тесте на крахмал.

Номер ссылки

[1] Бесконечные полииодидные цепи в пирролоперилен-йодном комплексе: понимание комплексов крахмал-йод и перилен-йод,
Шери Мадху, Хайден А. Эванс, Вики В. Т. Доан-Нгуен, Джон Г. Лабрам, Гуан Ву, Майкл Л. Чабиник, Рам Сешадри, Фред Вудл,
Angew. Chem. Int. Эд. 2016 , 55 , 8032–8035.
DOI: 10.1002 / anie.201601585

Источники

Информация о товаре

DOI: 10.1002 / химв.201600103

Просмотры статьи: 514459

Влияние йода на крахмал

[источник]

Из этой статьи вы узнаете, как происходит реакция крахмала и йода. Этот химический процесс не только очень интересен, но и практичен, так как он часто бывает полезен в повседневной жизни, когда нам нужно выяснить, содержит ли определенный продукт крахмал.

Для начала давайте определимся, что такое крахмал.

Это безвкусный белый порошок, напоминающий по консистенции муку, а по формуле (C₆H₁₀O₅) n — полисахарид состоит из амилозы и амилопектина.

Структура амилопектина [Викимедиа]

Крахмал — результат естественного процесса — фотосинтеза.Для растений он служит источником питательных веществ, а для человеческого организма — источником важных углеводов.

Физические свойства крахмала

Крахмал не растворяется в холодной воде. Если надавить на порошок ложкой, сжимая его, вы услышите характерный скрип, вызванный трением микрочастиц друг о друга.

Химические свойства крахмала

В горячей воде (C₆H₁₀O₅) n также не растворяется, но набухает до густого и вязкого вещества, образуя коллоидную смесь, известную как крахмальная паста.Раствор крахмала в воде — это неньютоновская жидкость (жидкость, которая меняет свою плотность и вязкость под действием физической силы).

Если добавить кислоту в воду, содержащую крахмал, например, H₂SO₄, можно наблюдать процесс гидролиза с уменьшением молекулярной массы вещества и образованием «растворимого» крахмала.

Крахмал содержит в своей структуре различные полисахариды.

Крахмал также является многоатомным спиртом, который образует простые и сложные эфиры во время определенных реакций — межмолекулярной дегидратации и этерификации.

Крахмал получают промышленным способом из пшеницы, картофеля, кукурузы и риса.

Добывать крахмал в домашних условиях тоже несложно.

Применение крахмала

Крахмал широко используется в промышленных целях. Его можно использовать для получения таких веществ, как: глюкоза, патока, этанол.

Крахмал также широко используется в текстильном производстве и для обработки тканей. На бумажных фабриках порошок используется в качестве гидрофильного агента, материала, повышающего прочность и улучшающего типографские качества бумаги.Он также используется для производства лекарств и продуктов питания.

В домашнем хозяйстве крахмал используется практически всеми, так как он используется для крахмала одежды, изготовления желе и приготовления паст путем смешивания крахмала с водой, мукой и т. Д.

Крахмально-йодная реакция

Гранулы пшеничного крахмала, окрашенные йодом, сфотографированы в световой микроскоп. [Викимедиа]

В этой статье мы будем использовать 5% спиртовой раствор йода, применяемый в медицине.

Крахмал взаимодействует с йодом, образуя соединения включения, которые называются клатратами. Эта химическая реакция была открыта еще в 1814 году учеными Жаном Жаком Коленом и Анри-Франсуа Готье де Клаубри.

Соединения включения — это особые соединения, в которых молекулы одного вещества входят в молекулярную структуру другого вещества.

В этом случае молекулы амилозы (один из основных полисахаридов крахмала) будут «хозяевами», а молекулы йода — «гостями».

Эксперимент с крахмалом и йодом в домашних условиях

Это довольно простой химический эксперимент, который можно провести дома и показать детям, чтобы пробудить в них любовь к химии.

Вам понадобится:

стеклянная пробирка;
спиртовой раствор йода;
щепотка крахмала;
теплая вода;
стержень для перемешивания.

Налейте воду в пробирку и добавьте 4-5 капель йода.Добавьте щепотку крахмала и хорошо перемешайте палочкой. В результате будет темно-синий раствор.

Кстати, этот эксперимент можно повторить и другими способами, например, добавить одну каплю йода в небольшую горку крахмала, и появится темно-синее пятно. Вы также можете капнуть йод на половину картофеля, так как в нем много крахмала. Если погрузить очищенный картофель в холодную воду, через некоторое время в воде появятся частички крахмала. Если держать в руках очищенный картофель, он тоже покроется крахмалом.

Если вы в течение некоторого времени нагреете пробирку с раствором крахмала, йода и воды на химической горелке, раствор станет белым и прозрачным. Это связано с тем, что соединение йода и крахмала нестабильно, но если вы поместите пробирку в холодную воду, снова образуется темно-синий осадок.

Когда крахмал нагревается до точки кипения, он начинает разрушаться, и цепи амилозов разрываются, образуя короткие цепочки декстринов, поэтому цвет начинает меняться.Глюкоза не дает окраски в реакции с йодом.

Интересный факт: амилопектин (другой полисахарид крахмала) при взаимодействии с йодом дает пурпурно-красную окраску. В крахмале амилопектина значительно больше, чем в амилозе, которая дает синий цвет, но синий цвет преобладает над красно-пурпурным.

Результат реакции крахмала и раствора йода [Викимедиа]

Давайте посмотрим, как реакция крахмала и йода может быть полезна в повседневной жизни.

Это просто: если у вас дома есть две немаркированные емкости с газировкой и крахмалом, и вы не хотите выяснять, какая из них какая, пробуя их на вкус, добавьте каплю йода.

Некоторые пищевые продукты изготавливаются из крахмала из-за его вязкой структуры. Это особенно касается меда: вы часто можете найти поддельный мед в продаже на рынках, содержащих большое количество (C₆H₁₀O₅) n. Опять же, вы можете обнаружить крахмал одним и тем же простым химическим методом в абсолютно любых пищевых продуктах.

Крахмал и йод — Chemistry LibreTexts

Последнее обновление
Сохранить как PDF

Введение
Химический тест на крахмал или йод
Участники

Растения хранят глюкозу в виде полисахаридного крахмала; злаки (пшеница, рис, кукуруза, овес, ячмень), а также клубни, такие как картофель, также богаты крахмалом.Крахмал можно разделить на две фракции — амилозу и амилопектин . Натуральные крахмалы представляют собой смеси амилозы (10-20%) и амилопектина (80-90%).

Введение

Амилоза образует коллоидную дисперсию в горячей воде, тогда как амилопектин полностью нерастворим. Структура амилозы состоит из длинных полимерных цепей звеньев глюкозы, соединенных связью альфа-ацеталь . Крахмал — амилоза показывает очень небольшую часть амилозной цепи.Все мономерные звенья представляют собой альфа-D-глюкозу, и все альфа-ацетальные связи соединяют C # 1 одной глюкозы и с C # 4 следующей глюкозы. В результате валентных углов в α-ацетальной связи амилоза фактически образует спираль, очень похожую на спиральную пружину. См. Рисунок ниже, на котором показаны четыре вида при повороте от вида сбоку к виду с торца.

Химический тест на крахмал или йод

Амилоза в крахмале отвечает за образование темно-синего цвета в присутствии йода.Молекула йода скользит внутри спирали амилозы. Йод — реагент KI: Йод плохо растворяется в воде, поэтому йодный реагент получают путем растворения йода в воде в присутствии йодида калия. Это делает линейный комплекс трийодид-иона растворимым, который скользит в клубок крахмала, вызывая интенсивный сине-черный цвет.

Тест на крахмал: Добавьте реагент Iodine-KI в раствор или непосредственно на картофель или другие материалы, такие как хлеб, крекеры или муку.При наличии крахмала получается сине-черный цвет. Если амилоза крахмала отсутствует, цвет останется оранжевым или желтым. Амилопектин крахмала не придает окраски, ни целлюлоза, ни дисахариды, такие как сахароза в сахаре.
Йодный тест: При отслеживании изменений в некоторых реакциях восстановления неорганического окисления, йод может использоваться в качестве индикатора для отслеживания изменений йодид-иона и йодного элемента. Добавляется раствор растворимого крахмала. Только йодный элемент в присутствии иодид-иона даст характерный сине-черный цвет.Ни элемент йода, ни ионы йодида по отдельности не дадут цветного результата. Это явление используется в демонстрации йодных часов.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно.Ниже приведены наиболее частые причины:

В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
Дата на вашем компьютере в прошлом.Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу.Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Йодный тест — определение и примеры

Йодный тест
n., [ˈAɪ.əˌdaɪn test]
Определение: тест на наличие крахмала

Определение йодного теста

Йодный тест — это идентификация на основе химической реакции тест на крахмал.В этом тесте йод и крахмал образуют четко выраженный комплекс сине-черного цвета.

На что указывает йод?

Этот тест помогает определить наличие крахмала в образце. Это также помогает отличить моно- или дисахариды от полисахаридов (гликоген, декстрин и амилаза).

Цели йодного теста

Идентификация присутствия крахмала в предоставленном образце с помощью йодного теста.

Йодный тест (биологическое определение): Тест для определения наличия крахмала.Образец приобретает сине-черный цвет, если на него нанести несколько капель раствора йодида калия. Реакция происходит из-за образования полииодидных цепей в результате реакции крахмала и йода. Амилоза в крахмале образует спирали, в которых собираются молекулы йода, образуя темно-синий или черный цвет. Когда крахмал расщепляется или гидролизуется на более мелкие углеводные единицы, сине-черный цвет не получается. Следовательно, этот тест также может указывать на завершение гидролиза, когда изменение цвета не происходит. Синоним: Крахмально-йодная проба. См. Также: гидролиз

Принцип йодного теста

Прежде чем понять принцип, лежащий в основе йодного теста, давайте кратко разберемся с крахмалом и его химией.
Крахмал — это полисахарид. Глюкоза, синтезируемая растениями, хранится в виде крахмала. Крахмал в изобилии содержится в картофеле и злаках (овес, ячмень, рис, пшеница).

Натуральный крахмал содержит две мономерные единицы: амилозу (10-20%) и амилопектин (80-90%).Химически оба мономера состоят из субъединиц D-глюкозы. Однако расположение единицы D-глюкозы в амилозе и амилопектине различно.

Рис. 1. Структурные различия между амилозой и амилопектином. Источник: модифицировано Марией Викторией Гонзага из Biology Online, из Laghi.l’s амилопектиновых цепей (CC BY-SA 3.0) и Theislikerice’s 3D структуры амилозы (CC BY-SA 4.0).
Таблица 1: Разница между амилозой и амилопектином
Амилоза Амилопектин
Полимер с прямой цепью, состоящий из субъединиц D-глюкозы , состоящий из субъединиц D-глюкозы, состоящий из разветвленных цепочек полимера глюкозы
В амилозе единицы глюкозы связаны α-1,4-гликозидными связями В амилопектине единицы глюкозы связаны α-1,6-гликозидными связями
20% крахмала составляет амилоза 80% крахмал — амилопектин
Амилоза — водонерастворимая фракция крахмала Амилопектин — водорастворимая фракция крахмала
Не проявляет гелеобразования при добавлении горячей воды Показывает гелеобразование при добавлении горячей вода
Придает голубой цвет с раствором йода Не дает синего цвета с раствором йода 903 34
Химический состав йодного теста
Основной принцип йодного теста заключается в том, что амилоза взаимодействует с крахмалом с образованием сине-черного окрашенного комплекса с йодом.
Спиральная структура амилозы образует комплекс с переносом заряда (СТ) с йодом, в котором йод присутствует внутри спиральной или спиральной структуры амилозы. Поэтому для этого теста используется йод в воде, то есть водный раствор молекулярного йода (I) и йодида калия (KI), который известен как йод Люголя. Интересно, что это также известно как решение IKI.
I + KI = раствор IKI
Теперь давайте разберемся с назначением йода в йодном тесте Люголя.
Молекулярный йод или молекула йода, т.е. молекула I ₂, нерастворима в воде. Поэтому иодид калия используется для изготовления лабораторного реактива.
Иодид калия диссоциирует с образованием иодид-ионов. Иодид-ионы объединяются с образованием трииодид-иона (I ₃ ^—), который в дальнейшем объединяется с образованием полииодид-иона (I _n ^—) в растворе. В целом, химия I ₃ ^— отвечает за генерацию ионов I _n ^—.
Полииодид-ионы имеют отрицательный заряд и могут быть трииодидом (I ₃ ^—), пентаиодидом (I ₅ ^—) или гептаиодидом (I ₇ ^—). Эти полииодид-ионы действуют как доноры заряда и образуют комплекс с амилозой. Настольный йодный раствор Люголя коричневого цвета. Однако в комплексе с переносом заряда полииодид-ионов и амилозы электроны поглощают световую энергию и возбуждаются до более высокого энергетического уровня. Дополнительный цвет к световой энергии, поглощаемой комплексом с переносом заряда, воспринимается человеческим глазом как сине-черный цвет.
Рисунок 2: Спираль крахмала (амилозы) с иодид-ионом в комплексе с переносом заряда. Предоставлено: Карин Аллен, доктор философии — Слайд № 13 по химии углеводов.
Итак, настольный йод окрашен в коричневый цвет. Полииодиды (I ₃ ^—, I ₅ ^—, I ₇ ^—) бесцветны, а амилозо-иодидный комплекс имеет сине-черный цвет.
Реакция на крахмал с йодом является характерной, поэтому ее используют для идентификации крахмала в образце. Таким образом, наличие крахмала можно подтвердить с помощью индикатора IKI.
Принцип йодного крахмального теста также лежит в основе всех йодометрических титрований, в которых используется индикатор крахмала.
При повышении температуры и в присутствии смешивающихся с водой растворителей, таких как изопропиловый спирт, этанол и т. Д., Интенсивность синего цвета уменьшается. Это связано с тем, что повышение температуры приводит к диссоциации амилозо-йодного комплекса. Однако при понижении температуры, то есть при охлаждении, спиральная структура амилозо-йодного комплекса реформируется, что приводит к регенерации сине-черного цветного комплекса (рис. 2).
Требования к йодному тесту на крахмал
Для проведения теста на идентификацию крахмала вам потребуется
Тестовый образец
Раствор йода или реактив Люголя *
Пробирки
Подставка для пробирок
Водяная баня
Вихревой смеситель
Капельница
Примечание: Что такое раствор йода? Это водный раствор молекулярного йода (5%) в смеси с йодидом калия (10%).Цвет раствора йода коричневый, хранить в темном месте.
Процедура йодного теста
Этапы йодного теста:
Возьмите две пробирки и промаркируйте свои пробирки как тестовый образец и контрольный образец
Возьмите небольшой образец (твердый образец: 500 мг -1000 мг; жидкий : 1 мл) в чистую и высушенную пробирку, обозначенную как образец для анализа.
Возьмите 1 мл очищенной воды в чистую и высушенную пробирку, обозначенную как контрольный образец.
Добавьте 2-3 капли раствора Люголя в обе пробирки и тщательно перемешайте на вихревой мешалке.
Обратите внимание на цвет, который появляется в обеих пробирках.
Затем пробирки следует нагреть на водяной бане до исчезновения цвета.
Дайте пробиркам полностью остыть и наблюдайте за цветом в обеих пробирках.
Рис. 3: Блок-схема йодного теста. Источник: д-р Амита Джоши из Biology Online.
Наблюдение
Наблюдать и отмечать изменения цвета в пробирках. В образце можно увидеть следующие цвета:
Сине-черный цвет
Красновато-коричневый цвет
Посмотрите видео ниже, чтобы увидеть, как он используется для обнаружения крахмала в различных образцах пищи.

Результат и интерпретация йодного теста
На основании наблюдения за изменением цвета образцов можно сделать следующий вывод в качестве йодного теста на крахмал:
Появление сине-черного цвета указывает на наличие крахмала в образце, т.е.е., положительный йодный тест (рис. 3).
Коричневый цвет или отсутствие изменения цвета образца указывает на отсутствие крахмала в данном образце, то есть отрицательный результат йодного теста (рис. 3).
Использование йодного теста
Какова цель йодного теста? Почему это важная лабораторная процедура?
Йодный тест можно использовать для обнаружения крахмала в данном образце.
Йодный тест может помочь отличить крахмал от моносахаридов, дисахаридов и других полисахаридов.
Йодный тест используется для различения крахмала, гликогена и углеводов.
Анализ содержания йода в крови используется для выявления гипер — или гипотиреоза у пациента.
Принцип йодного теста на крахмал также используется в тесте гидролиза крахмала.
Йодный тест является основой йодометрического титрования, в котором используется индикатор крахмала.
Ограничения йодного теста
Одним из основных ограничений йодного теста является его качественный характер.Это означает, что можно обнаружить наличие или отсутствие крахмала в образце. Однако количество крахмала, присутствующего в образце, нельзя оценить с помощью йодного теста.
Другое ограничение заключается в том, что в кислых условиях происходит гидролиз крахмала. Таким образом, йодный тест не будет действителен для кислых образцов.
Тест на содержание йода нельзя проводить на образцах очень темного цвета, так как в таких образцах изменения цвета не будут обнаруживаться.
Важные моменты, о которых следует помнить
Раствор Люголя чувствителен к свету, поэтому его следует хранить во флаконе темно-янтарного цвета в темном месте.
Йодный тест характерен только для крахмала. Например, целлюлоза не изменит цвет под действием йодного раствора Люголя.
Тест чувствителен к изменению температуры
Ссылки
Bailey, J. M., & Whelan, W. J. (1961). Физические свойства крахмала. I. Связь между пятном йода и длиной цепи. Журнал биологической химии, 236, 969–973.
Ду, X., Ан, Х., Лю, З., Ян, Х., и Вэй, Л.(2014). Исследование взаимодействия крахмала и йода с помощью атомно-силовой микроскопии. Сканирование, 36 (4), 394–400. https://doi.org/10.1002/sca.21131
Хансен, К., Уэймент, Б., Кляйн, С., и Годфри, Б. (2018). Йодно-крахмальный тест для оценки гипергидроза у людей с ампутированными конечностями, оценка различных методов применения. Инвалидность и реабилитация, 40 (25), 3076–3080. https://doi.org/10.1080/09638288.2017.1367965
Михалев И. Д. (1966). Йодная проба и ее клиническое значение.Лабораторное дело, 7, стр. 387–389.
Отто, Х., & Швердтфегер, В. (1956). Die Jodserumprobe, eine brauchbare Schnellserumlabilitätsreaktion für die Allgemeinpraxis [Тест на йод в крови, полезный экспресс-тест на лабильность крови в общей практике]. Zeitschrift fur die gesamte innere Medizin und ihre Grenzgebiete, 1
© BiologyOnline.com. Контент предоставлен и модерируется редакторами Biology Online.
Товары повседневного потребления — Товары повседневного спроса — Национальная редакция 4 по химии
Углеводы
Растения производят соединения, называемые углеводами, которые имеют широкий спектр применения, включая продукты питания и топливо.Все углеводы содержат элементы углерод, водород и кислород. Два самых распространенных углевода — это глюкоза и крахмал.
Глюкоза (C ₆ H ₁₂ O ₆) представляет собой простую сахарную единицу. Из формулы видно, что он содержит в два раза больше атомов водорода, чем атомов углерода. Крахмал — гораздо более крупная и сложная молекула. В процессе фотосинтеза растения производят глюкозу и превращают ее в крахмал для хранения энергии. Крахмал производится путем соединения многих единиц глюкозы.
Отличие глюкозы от крахмала
Чтобы отличить крахмал от глюкозы, нужно направить луч света на «растворы» каждого из них.
Это также называется эффектом луча Тиндаля. Рассеивание происходит только в крахмале, поскольку большие молекулы крахмала достаточно велики, чтобы влиять на свет. Это физический тест.
Химический тест на крахмал заключается в добавлении раствора йода (желтый / коричневый) и поиске изменения цвета. В присутствии крахмала йод приобретает сине-черный цвет.С помощью этого теста с раствором йода можно отличить крахмал от глюкозы (и других углеводов). Например, если добавить йод в очищенный картофель, он станет черным.
Реагент Бенедикта можно использовать для определения глюкозы. Тест включает нагревание тестируемого раствора сахара с реактивом Бенедикта и наблюдение за изменением цвета с синего на оранжевый.
Реагент Бенедикта даст положительный результат теста на глюкозу, но не на крахмал.
903 903 Коричневый 903 на синий / черный
Углеводы Реагент Бенедикта Раствор йода Tyndall Beam Experiment
Глюкоза От синего до оранжевого
— Световой луч явно рассеянный
Переваривание углеводов
Во время пищеварения крахмал расщепляется на глюкозу.Глюкоза достаточно мала, чтобы проходить через стенку кишечника, а крахмал — нет. Это происходит в организме с помощью ферментов (биологических катализаторов), которые лучше всего работают при температуре тела. Затем молекулы глюкозы могут транспортироваться по телу в кровотоке, чтобы их можно было использовать в процессе дыхания.
(PDF) Свойства абсорбции йода и их влияние на кристалличность развивающихся гранул пшеничного крахмала
R.N. Waduge et al. / Carbohydrate Polymers 82 (2010) 786–794 793
фазовых изображений этих крахмалов продемонстрировали, что есть около
структур в темных областях топографических изображений, которые не были разрешены
.
На рис. 7 показаны топографические изображения крахмалов
, подвергшихся действию йода, всех трех сроков погашения. Йод делал поверхность гранул более плотной
, и это было хорошо видно на поверхности гранул крахмала 28 DAP —
улей. Это скопление могло быть из-за комплексообразования
линейных полимеров или линейных сегментов разветвленных полимеров, которые
находились на поверхности гранул крахмала с молекулами йода.
Это было ясно видно в исследовании картофельного крахмала на месте, которое
было проведено в нашей лаборатории (неопубликованные данные; рукопись
в обзоре).Кроме того, узелки круглой формы, наблюдаемые на поверхности гранул крахмала 17
DAP или 47 DAP, после воздействия йода приобрели более заостренную форму. Это преобразование, вероятно, связано с тем, что линейные полимеры
, которые не были жесткими и ранее не ложились на поверхность гранул
, стали жесткими и встали на поверхность гранул
в результате образования спиральных комплексов с
йод. Однако в крахмале 28 DAP из-за йода клубеньки
теряли свою заостренную форму.Крахмал 28 DAP также отличался от крахмала
, крахмала 17 DAP и 47 DAP в спектрах K / S. Кроме того,
узелков, которые находились в долинах, были более заметны после воздействия йода на
. Lineback (1986) представил концепцию «Волосатый бильярдный шар
» для описания поверхности гранул крахмала. Он предположил, что маловероятно, что гранулы крахмала имеют гладкую поверхность
, поскольку существуют молекулы AM и AMP разной длины, которые
радиально ориентированы внутри гранулы.Позже эта концепция была использована
для объяснения ферментативной деградации крахмальных гранул (Lynn &
Stark, 1992; Stark & Lynn, 1992). Хотя наши наблюдения подтверждают вышеизложенную концепцию,
требует более интенсивного изучения, прежде чем
обобщит наблюдения.
4. Заключение
На основании этого исследования можно сделать следующие выводы:
для крахмалов твердой красной яровой пшеницы на разных стадиях зрелости.
Йодсвязывающие свойства крахмалов на разных стадиях созревания
не были одинаковыми.Крахмал 28 DAP имел самые длинные полимерные цепи
, доступные для связывания с йодом даже при таком низком содержании влаги, как
0,75aw, в то время как крахмал 47 DAP имел равную длину цепи (при 0,75aw)
или более короткие цепи (при 0,97aw ), чем крахмал 28 DAP. Кроме того, эффект
йода на кристалличность (% RCA) этих гранул крахмала
возрастал по мере созревания крахмала. Йод разрушил кристаллиты
этих крахмалов, которые находились только на границе упорядочения / беспорядка
, упаковки в полностью беспорядочное / аморфное состояние.Йод дополнительно
увеличивал вклад одиночных спиралей в кристалличность
(% RC). Морфология крахмала 28 DAP также отличалась от морфологии крахмала
при двух других сроках созревания. Взаимодействие
йода с полимерами крахмала и его влияние на морфол-
поверхности было подтверждено с помощью АСМ изображений. Различные уровни взаимодействия
йода с крахмалом, уравновешенными до одного и того же, указывают на то, что
крахмалов с разной зрелостью имеют разную архитектуру.
Благодарности
Авторы благодарят доктора Д.Е. Фальку, Департамент растениеводства,
Университет Гвельфа, за предоставление семян и доктору А. Марангони,
Департамент пищевых наук Университета Гвельфа, за предоставление
доступа к рентгеновскому прибору и помощь в анализе. Это исследование
финансировалось грантом Discovery от National Science и
Совета инженерных исследований Канады.
Приложение A. Дополнительные данные
Дополнительные данные, связанные с этой статьей, можно найти в онлайн-версии
по адресу doi: 10.1016 / j.carbpol.2010.05.053.
Ссылки
Ан, Х. Дж., Ян, Х. С., Лю, З. Д., и Чжан, З. З. (2008). Влияние режимов нагрева и источников
на наноструктуру молекул желатинизированного крахмала с использованием атомно-силовой микроскопии
. Lwt-Food Science and Technology, 41, 1466–1471.
Аюб А., Отани Т. и Сугияма С. (2006). Атомно-силовая микроскопия
исследования беспорядочного процесса на поверхности гранул рисового крахмала. Крахмал-Старке, 58, 475–479.
Бейкер А.А., Майлз М.Дж. и Хелберт У. (2001). Внутренняя структура гранулы крахмала
, выявленная методом АСМ. Исследование углеводов, 330, 249–256.
Болдуин, П. М., Адлер, Дж., Дэвис, М. К. и Мелия, К. Д. (1998). Получение изображений с высоким разрешением
поверхностей гранул крахмала с помощью атомно-силовой микроскопии. Journal of Cereal Science,
27, 255–265.
Болдуин П. М., Дэвис М. К. и Мелия К. Д. (1997). Визуализация поверхности гранул крахмала
с использованием низковольтной сканирующей электронной микроскопии и атомно-силовой микроскопии.
Международный журнал биологических макромолекул, 21, 103–107.
Бэнкс, В., Гринвуд, К. Т., и Хан, К. М. (1971). Взаимодействие линейных олигомеров амилозы
с йодом. Исследование углеводов, 17, 25–33.
Бейтс, Л., Френч, Д., и Рандл, Р. Э. (1943). Содержание амилозы и амилопектина в крахмале
определяется образованием в них йодного комплекса. Журнал Американского химического общества
, 65, 142–148.
Бектел, Д.Б., и Уилсон, Дж. Д. (2003). Образование амилопластов и развитие крахмальных гранул у твердой красной озимой пшеницы. Химия злаков, 80, 175–183.
Бектел, Д. Б., Заяс, И., Калейкау, Л., и Померанц, Ю. (1990). Гранулометрический состав пшеницы —
гранул крахмала в процессе развития эндосперма. Химия злаков, 67, 59–63.
Биллмейер, Ф. В., & Зальцман, М. (1981). Окрашивание материалов в промышленности. В F.
W. Billmeyer, & M. Saltzman (Eds.), Принципы цветовой техники (стр. 133–172).
Нью-Йорк: Вили.
Buleon, A., Veronese, G., & Putaux, J.-L. (2007). Самоассоциация и кристаллизация амилозы
. Австралийский химический журнал, 60, 706–718.
Cheetham, N. W. H., & Tao, L. (1998). Вариации кристаллического типа с содержанием амилозы в гранулах кукурузного крахмала: исследование порошковой рентгеновской дифракции. Углеводы
Полимеры, 36, 277–284.
Чианг, П., Ли П., Хуанг К. и Ван С. Р. (2007). Изменения функциональных характеристик —
крахмала при росте водного кальтропа (Trapa Quadrispinosa Roxb.). Продукты питания
Химия, 104, 376–382.
Храстил, Дж. (1987). Улучшенное колориметрическое определение амилозы в крахмале
мкг. Исследование углеводов, 159, 154–158.
Данг, Дж. М. К., Брет, Ф., и Коупленд, Л. (2006). Наноструктурный анализ компонентов крахмала
компонентов методом атомно-силовой микроскопии.Journal of Microscopy-Oxford, 224, 181–
186.
Галлант Д. Дж., Буше Б. и Болдуин П. М. (1997). Микроскопия крахмала: Свидетельства
— новый уровень организации гранул. Углеводные полимеры, 32, 177–191.
Гесслер К., Усон И., Такаха Т., Краусс Н., Смит С. М., Окада С. и др. (1999).
V-амилоза при атомном разрешении: рентгеновская структура циклоамилозы с 26 глюкозными остатками
(цикломальтогексаикозаоза). Труды Национальной академии наук
, 96, 4246–4251.
Gunning, A. P., Giardina, T. P., Faulds, C. B., Juge, N., Ring, S. G., Williamson, G., et
al. (2002). Солюбилизация амилозы с помощью поверхностно-активного вещества и визуализация с помощью атомно-силовой микроскопии
. Углеводные полимеры, 51, 177–182.
Хаяси, М., Кирибучи-Отобе, К., и Сегучи, М. (2005). Призраки пшеничного крахмала В-типа
гранул в концентрированном растворе KI / I2. Крахмал / Старке, 57, 384–387.
Juszczak, L. (2003). Поверхность гранул тритикале крахмала — наблюдения NC-AFM.Электронный
tronic Журнал польских сельскохозяйственных университетов, 6
Juszczak, L., Fortuna, T., & Krok, F. (2003a). Бесконтактная атомно-силовая микроскопия
поверхности гранул крахмала. Часть I. Картофельные и тапиоковые крахмалы. Крахмал / Старке, 55,
1–7.
Ющак Л., Фортуна Т. и Крок Ф. (2003b). Бесконтактная атомно-силовая микроскопия поверхности
гранул крахмала. Часть II. Отборные злаковые крахмалы. Крахмал / Старке, 55, 8–16.
Ким, Х.-S., И Хубер, К. С. (2008). Каналы в гранулах крахмала мягкой пшеницы типа А и В
. Journal of Cereal Science, 48, 159–172.
Кулп, К., и Маттерн, П. Дж. (1973). Некоторые свойства крахмалов, полученных из пшеницы
и
разной зрелости. Химия злаков, 50, 496–504.
Кунтсон, К.А., младший, Класки, Дж. Э., и Динцис, Ф. Р. (1982). Свойства комплексов амилоза-йод
, полученных в присутствии избытка йода. Исследование углеводов,
101, 117–128.
Лангевельд, С. М. Дж., Ван Вейк, Р., Стурман, Н., Кийне, Дж. У., и де Патер, С. (2000). Гранула типа B-
, содержащая выступы и взаимосвязи между амилопластами
в развивающемся эндосперме пшеницы, выявленная с помощью трансмиссионной электронной микроскопии
и экспрессия GFP. Журнал экспериментальной ботаники, 51, 1357–1361.
Полузащитник, Д. Р. (1986). Современные представления о структуре крахмала и его влиянии на свойства. Журнал Японского общества крахмаловедения, 33, 80–88.
Лю, З. Д., Чен, С. Ф., Оуян, З. К., Го, Ю. К., Ху, Дж., И Ли, М. К. (2001). Исследование
цепной структуры молекул крахмала с помощью атомно-силовой микроскопии. Журнал
Vaccum Science & Technology, 19, 111–114.
Лю К.

Крахмал с йодом. Реакция невидимости

Реакция крахмала с йодом — Справочник химика 21

Крахмал

Таблица – Цветные реакции декстринов с йодом

Степень полимеризации

Окраска комплекса с йодом

Термически обратимое равновесие в системе йод крахмал Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

ЗНАЧЕНИЕ КРАХМАЛА И ЕГО РАСТВОРОВ В ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА

ЗНАЧЕНИЕ КРАХМАЛА И ЕГО РАСТВОРОВ В ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА

Опыты и наблюдения с крахмалом

Опыты с крахмалом

Заключение

Список литературы

Приложение

Положительные свойства крахмала

Приложение № 2. Рецепт приготовления крахмала в домашних условиях

Химические свойства — крахмал

Почему йод делает крахмал синим? :: Образование :: ChemistryViews

Йодный тест

Информация о товаре

Влияние йода на крахмал

Физические свойства крахмала

Химические свойства крахмала

Применение крахмала

Крахмально-йодная реакция

Эксперимент с крахмалом и йодом в домашних условиях

Крахмал и йод — Chemistry LibreTexts

Введение

Химический тест на крахмал или йод

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Что сохраняется в файле cookie?

Йодный тест — определение и примеры

Определение йодного теста

На что указывает йод?

Цели йодного теста

Принцип йодного теста

Химический состав йодного теста

Требования к йодному тесту на крахмал

Процедура йодного теста

Наблюдение

Результат и интерпретация йодного теста

Использование йодного теста

Ограничения йодного теста

Важные моменты, о которых следует помнить

Ссылки

Товары повседневного потребления — Товары повседневного спроса — Национальная редакция 4 по химии

Углеводы

Отличие глюкозы от крахмала

Переваривание углеводов

(PDF) Свойства абсорбции йода и их влияние на кристалличность развивающихся гранул пшеничного крахмала

Related Post

Добавить комментарий Отменить ответ