2020-09-25 07:04:14

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有机物
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淀粉为高分子化合物,一定条件下可以水解,可加入稀硫酸并加热。淀粉是一种重要的多糖,是一种相对分子量很大的天然高分子化合物。虽属糖类,但本身没有甜味,是一种白色粉末,不溶于冷水。在热水里淀粉颗粒会膨胀,有一部分淀粉溶解在水里,另一部分悬浮在水里,形成胶状淀粉糊。淀粉进入人体后,一部分淀粉受唾液所含淀粉酶的催化作用,发生水解反应,生成麦芽糖;余下的淀粉在小肠里胰脏分泌出的淀粉酶的作用下,继续进行水解,生成麦芽糖。麦芽糖在肠液麦芽糖酶的催化下,水解为人体可吸收的葡萄糖,供人体组织的营养需要。方程式:(C6H10O5)n+(n)H2O→nC6H12O6。

基本信息

折叠 编辑本段 科学探究

设计实验方案,实验淀粉能不能水解,水解的条件和产物是什么?怎样判断淀粉是否水解了?

折叠 编辑本段 实验用品

淀粉、水、碘溶液、20%的硫酸、10%氢氧化钠、2%的硫酸铜、酒精灯、试管夹、试管等。

折叠 编辑本段 实验方法

1、 在试管1中加入0.5g淀粉和4ml水,在试管2中加入0.5g淀粉和4ml 20%的硫酸溶液。分别加热试管3~4min。

2、 把试管2中的一部分溶液倒入试管3中,留作下一步实验用。

3、 向试管1和试管2中加入几滴碘溶液,观察现象。发现试管1的溶液呈蓝色(淀粉遇碘变成蓝色),试管2无明显现象。

4、 向试管3中滴入10%的氢氧化钠溶液,调溶液pH值约为9~10。

5、 另取一只试管4加入3ml氢氧化钠溶液,并向其中滴入4滴2%的硫酸铜溶液,立即有蓝色的氢氧化铜沉淀生成。再取试管3中的水解液1ml滴入,振荡混合均匀后,用酒精灯加热煮沸,溶液颜色常有蓝色--黄色--绿色(黄蓝两色混合)--红色等一系列变化。最终有红色沉淀生成。原因是氢氧化铜被还原生成红色难溶于水的氧化亚铜。实验结论:淀粉在酸的催化作用下,能发生水解;淀粉的水解过程:先生成分子量较小的糊精(淀粉不完全水解的产物),糊精继续水解生成麦芽糖,最终水解产物是葡萄糖。

折叠 编辑本段 注意事项

淀粉水解的中间产物糊精(有分子量较大的红糊精和分子量较小的白糊精),对碘反应的颜色变化是:紫色-棕色-黄色,若淀粉水解不彻底,也会有不同的颜色出现。

折叠 编辑本段 问题思考

1、试管1为什么变成了蓝色?试管2为什么无明显现象?为什么?(试管1中的淀粉未水解,淀粉遇碘变成蓝色;试管2中淀粉在酸的催化作用下水解了,所以无明显现象;不同现象的原因是:淀粉在酸性条件并加热的条件下发生了水解反应。)

2、如何验证淀粉没有还原性?(提示:不能发生银镜反应或者不能还原氢氧化铜)

3、实验延伸设计:如何验证唾液酶对淀粉水解的催化作用?(注意事项:用唾液作催化剂水解淀粉时,温度不得超过45℃,因为温度过高,唾液酶易失去活性,最适宜的温度是37-40℃。)某些细菌能够分泌淀粉酶(胞外酶),将淀粉水解为麦芽糖和葡萄糖,再被细菌吸收利用。淀粉被水解后遇碘不再变蓝色。

(1)将装有淀粉培养基的锥形瓶置于沸水浴中融化,然后取出冷却至50℃左右,即倾入培养皿中,待凝固后制成平板。

(2)翻转平板使底皿背面向上,用记号笔在其背面玻璃上划成两半,一半用于接种枯草芽孢杆菌作为阳性对照菌,另一半用于接种试验菌大肠杆菌或产气肠杆菌。接种时用接种环取少量菌在平板两边各划"+"字。

(3)将接完种的平板倒置于37℃恒温箱中,培养24h。

(4)观察结果时,可打开皿盖,滴加少量碘液于平板上,轻轻旋转,使碘液均匀铺满整个平板。如菌体周围出现无色透明圈,则说明淀粉已被水解。透明圈的大小,说明该菌水解淀粉能力的强弱。

折叠 编辑本段 制备方法

1、酸解法

以酸(无机酸或有机酸)为催化剂,在高温高压下将淀粉水解转化为葡萄糖的方法。

优点:

生产简易,由淀粉逐步水解为葡萄糖的整个化学反应过程,仅在一个高压容器内进行,水解时间短,设备生产能力大。

如采用10oBe`浓度淀粉,在0.294 Mpa压力下需20min;在0.343 Mpa压力下仅需7-10min

缺点:

1)由于水解作用是在高温高压条件下进行的,要求设备耐腐蚀、耐高温、高压;

2)在酸水解过程中,除了淀粉的水解反应外,尚有副反应的发生,将造成淀粉的利用率降低;

3)酸水解法对淀粉原料要求严格,颗粒大小均匀,淀粉浓度不宜过高

2、酶解法(双酶水解法)

酶解法是用淀粉酶将淀粉水解为葡萄糖。

酶解法可分两步:

第一步:利用-淀粉酶将淀粉转化为糊精和低聚糖,使淀粉的可溶性增加,此过程称"液化";

如采用BF7658菌的-淀粉酶,反应温度在85-90°C,pH6.0-7.0;用糖化酶,反应温度50-60 °C, pH3.5-5.0

第二步:利用糖化酶将糊精或低聚糖进一步水解,转变为葡萄糖,此过程称"糖化"。

"液化"和"糖化"都是在酶作用下完成的,故得名。

酸解法一般10-12°Be` (含淀粉18-20%)

双酶法一般20-23°Be` (含淀粉34-40%)

3、酸酶结合法

酸酶法

有些淀粉,如玉米、小麦等谷类淀粉,淀粉颗粒坚实,如用-淀粉酶液化,在短时间内,液化反应往往不彻底;

可采用酸将淀粉水解至葡萄糖值10-15,然后将水解液降温、中和,加入糖化酶进行糖化。

葡萄糖值(DE值; dextrose equivalent value )-- 指葡萄糖糖(所有测定的还原糖都当作葡萄糖)占干物质的百分率,用于表示淀粉水解程度及糖化程度。

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