一、实验目的
(1)熟悉淀粉的提取方法。
(2)掌握淀粉遇碘显色的原理和方法。
(3)进一步了解淀粉的性质和淀粉水解的原理和方法。
二、实验原理
淀粉广泛分布于植物界,谷类、果实、种子、块茎中含量丰富。工业用的淀粉主要从玉米、甘薯、马铃薯中提取。本实验以马铃薯、甘薯为原料,利用多糖和水生成胶体溶液的原理,采用过滤和沉降等方法提取淀粉。
淀粉与碘作用呈蓝色,是由于淀粉与碘作用形成了碘—淀粉的吸附性复合物,这种复合物是淀粉分子的每6个葡萄糖基形成的1个螺旋圈束缚了1个碘分子,所以当受热或者淀粉被降解时,都可以使淀粉螺旋圈伸展或者解体,淀粉失去对碘的束缚,因而蓝色消失。
淀粉在酸催化下加热,逐步水解成相对分子质量较小的低聚糖,最终水解成葡萄糖。
淀粉完全水解后,失去与碘的呈色能力,同时出现单糖的还原性,与班氏试剂反应,使Cu2+还原为红色或黄色的Cu2O。
三、材料、仪器与试剂
1.材料
生马铃薯、甘薯、研钵、纱布、漏斗、白瓷板、滤纸、烧杯、量筒、试管、试管夹。
2.仪器
水浴锅。
3.试剂
(1)乙醇。
(2)0.1%淀粉液 称取淀粉1g,加少量水,调匀,倾入沸水,边加边搅,并以热水稀释至1000mL,可加数滴甲苯防腐。
(3)稀碘液 配制2%碘化钾溶液,加入适量碘,使溶液呈淡棕黄色即可。
(4)10%氢氧化钠溶液 称取氢氧化钠10g,溶于蒸馏水中并稀释至100mL。
(5)班氏试剂 溶解85g柠檬酸钠(Na3C6H3O7·11H2O)及50g无水碳酸钠于400mL水中,另溶8.5g硫酸铜于50mL热水中。将冷却后的硫酸铜溶液缓缓倾入柠檬酸钠—碳酸钠溶液中,该试剂可以长期使用,如果放置过久,出现沉淀,可以取用其上清液使用。
(6)20%硫酸 量取蒸馏水78mL置于150mL烧杯中,加入浓硫酸20mL,混匀,冷却后贮于试剂瓶中。(www.xing528.com)
(7)10%碳酸钠溶液 称取无水碳酸钠10g溶于水并稀释至100mL。
四、实验步骤
(1)淀粉的提取 生马铃薯(或甘薯)去皮,切碎,称50g,放入研钵中,加适量水,捣碎研磨,用四层纱布过滤,除去粗颗粒,滤液中的淀粉很快沉到底部,多次用水洗涤淀粉,然后抽滤,滤饼放在表面皿上,在空气中干燥即得淀粉。
(2)淀粉与碘的反应 取少量自制淀粉于白瓷板上,加1~3滴稀碘液,观察淀粉与碘液反应的颜色。
取试管1支,加入0.1%淀粉5mL,再加2滴稀碘液,摇匀后,观察颜色是否变化。将管内液体平均分成3份于3支试管中,并编号。
1号管在酒精灯上加热,观察颜色是否褪去,冷却后,再观察颜色变化。
2号管加入乙醇几滴,观察颜色变化,如无变化可多加几滴。
3号管加入10%氢氧化钠溶液几滴,观察颜色变化。
(3)淀粉的水解 在一个小烧杯内加自制的1%淀粉溶液50mL及20%硫酸1mL,于水浴锅中加热煮沸,每隔3min取出反应液2滴,置于白瓷板上做碘实验,待反应液不与碘起呈色反应后,取1mL此液置试管内,用10%碳酸钠溶液中和后,加入2mL班氏试剂,加热,观察并记录反应现象,解释原因。
五、结果与讨论
通过以上实验观察产生的变化,根据淀粉的性质及淀粉水解的原理,试对生马铃薯(或甘薯)中提取的淀粉进行讨论。
六、注意事项
(1)淀粉提取时水浴温度不能超过50℃,否则会因溶解度增大而减少提取量。
(2)倾出上清时要尽可能小心,避免沉降的淀粉被震动起来。
(3)淀粉水解的中间产物糊精(有分子质量较大的红糊精和分子质量较小的白糊精),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。
思考题
如何验证淀粉没有还原性?
丁芳林.食品化学[M].武汉:华中科技大学出版社,2017.
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