Индивидуальный образовательный маршрут. Гидролиз крахмала

Зябкина О.А., учитель химии МБОУ Митрофановской СОШ Индивидуальный образовательный маршрут. Гидролиз крахмала Вам   известно,   что   крахмал   является полисахаридом.   Рассмотрим,   вступает   ли   крахмал   в реакции, характерные для моно­ и дисахаридов. Л а б о р а т о р н ы й   о п ы т   1   «Взаимодействие крахмала с гидроксидом меди (II)». Налейте   в   пробирку   2–3 мл   гидроксида   натрия   и добавьте 3–5 капель сульфата меди (II). К полученной смеси прилейте 1 мл крахмального клейстера. Смесь перемешайте. Что наблюдаете? О чем свидетельствует признак   реакции?   Нагрейте   полученный   раствор   на пламени спиртовки. Что происходит в пробирке? О чем свидетельствуют происходящие изменения? При   образовании   макромолекулы   крахмала происходит утрата альдегидных групп, содержащихся в     молекуле     глюкозы.     Поэтому     крахмал   не   дает качественной реакции на альдегидную группу. Д е м о н с т р а ц и о н н ы й   о п ы т   «Кислотный гидролиз крахмала». В   пробирку   наливают   1–2   мл   крахмального клейстера,   добавляют   3–4   капли   раствора   серной кислоты   и   нагревают   смесь   в   течение   4–5   минут   на пламени   спиртовки   так,   чтобы   не   произошло обугливания.   К   полученному   раствору   приливают несколько   капель   сульфата   меди   (II)   и   4–5   мл гидроксида   натрия   (до   получения   осадка).   Затем нагревают   содержимое   пробирки   на   пламени спиртовки. О чем свидетельствует признак реакции? Серная кислота является катализатором гидролиза крахмала. При гидролизе крахмала образуется глюкоза, которая   дает   качественную   реакцию   на   альдегидную Знаете ли вы, что… в результате  гидролиза крахмала  под действием  соляной кислоты при  избыточном давлении и температуре около  140 °С получают  крахмальную патоку.  Это сладкая, очень  густая и вязкая  жидкость с желтоватым  оттенком. Патоку  широко используют в  кондитерском  производстве. Знаете ли вы, что… в результате  гидролиза крахмала  проросших зерен  злаковых культур под  действием  ферментов, при  температуре около  60 °С, получаютмальтодекстрины.  Их молекулы  состоят из 5–10  остатков глюкозы.  Мальтодекстрины не  имеют вкуса и запаха, при концентрации  свыше 30 % образуют  вязкие растворы,  способные замедлять кристаллизацию. Их  используют в пищевой промышленности в  качестве  наполнителей при  выработке  мороженого и  различных кремов. Знаете ли вы, что… при проглаживании  горячим утюгом  накрахмаленного  белья образуются  декстрины, благодаря которым на ткани  возникает плотная  пленка, придающая ей блеск и  предохраняющая ее  от загрязнения. группу. Л а б о р а т о р н ы й   о п ы т   2   «Ферментативный гидролиз крахмала». раствор   фермента Тщательно   прополощите   рот   небольшим количеством   воды  (5–6 мл)   в  течение   одной   минуты. Полученный   раствор   слюны   перенесите   в   мерный цилиндр. Разбавьте слюну водой до объема 10 мл. Вы получили     необходимой концентрации.  В   отдельной   пробирке   смешайте   5   мл крахмального   клейстера   и   5   капель   ферментного раствора. Тщательно перемешайте смесь и поместите пробирку   со   смесью   в   стакан   с   теплой   водой (температура 38–39 °С). Через 5–7 минут 2 мл раствора испытайте на взаимодействие с гидроксидом меди (II). О чем свидетельствует признак реакции? Слюна  содержит  фермент  амилазу.  Ферменты – это   природные   катализаторы.   Амилаза   ускоряет процесс гидролиза крахмала. Л а б о р а т о р н ы й   о п ы т   3   «Определение полноты протекания гидролиза крахмала». В две пробирки налейте по 2 мл дистиллированной воды и по 1 капле спиртового раствора йода. В одну пробирку   внесите   2 капли   гидролизата,   полученного при   участии   серной   кислоты,   в   другую   –   2   капли гидролизата, полученного при участии амилазы слюны. Если   в   пробирках   с   йодом   не   образуется   синего окрашивания, то гидролиз крахмала завершен. В случае появления   синего   окрашивания   гидролиз   необходимо продолжить, повторяя пробы со спиртовым раствором йода.   Сделайте   вывод   об   эффективности   действия неорганических и органических катализаторов. Крахмал является ценным питательным продуктом. Чтобы облегчить его усвоение, продукты, содержащие крахмал, подвергают действию высокой температуры, то есть варят или жарят картофель, пекут хлеб. В этихусловиях происходит частичный гидролиз крахмала и образуются   более   короткие   макромолекулы   – декстрины,   растворимые   в   воде.   Декстрины   в пищеварительном   тракте   подвергаются   дальнейшему гидролизу   до   глюкозы,   которая   усваивается   нашим организмом. 1. Ответьте на вопросы. 1.1. Почему   при   тщательном   пережевывании   хлеба   чувствуется   сладкий вкус? 1.2. Почему   получаются   разные   результаты   при   нанесении   спиртового раствора йода на срезы яблок разной степени спелости: недозрелое яблоко дает синее окрашивание, а созревшее яблоко – бурое окрашивание? 1.3. Почему подмороженный картофель приобретает сладковатый вкус? 1.4. Что общего у корочки хлеба и проглаженного накрахмаленного белья? 1.5. Клубень картофеля намного больше семечки подсолнечника. Почему же из маленькой семечки вырастает растение, превышающее размер картофельного куста? 2. Выполните упражнение. 2.1. Жвачные животные могут усваивать целлюлозу (клетчатку) благодаря бактериям,     обитающим     в     их     желудочно­кишечном     тракте.     Бактерии осуществляют   ферментативный   гидролиз   целлюлозы,   конечным продуктом которого   является   глюкоза.   Используя   молекулярные   формулы   веществ, составьте уравнение гидролиза целлюлозы, формула которой (C6H10O5)n. 3. Решите задачи. 3.1. Для   получения   глюкозы   используют   картофельный   или   кукурузный крахмал. Какую массу глюкозы можно получить из 81 кг крахмала, если выход глюкозы составляет 75 % от теоретически возможного? 3.2. В   сутки   взрослый   человек,   не   занятый   тяжелым   физическим   трудом, должен получать с пищей 3000 ккал энергии. При этом количество крахмала в рационе взрослого человека должно составлять примерно 30 %. Энергетическая ценность 100 г крахмала – 229 ккал. Сколько хлеба и картофеля в течение дня можно съесть взрослому человеку, чтобы не превысить указанные диетологамирекомендации. При расчете примите к сведению, что содержание крахмала в картофеле – 20 %, а в хлебе – около 50 %. 4. Проведите опыт «Получение глюкозы из картофеля». Очищенный   картофель   натрите   на   терке,   поместите   в   небольшую эмалированную   кастрюлю   и   залейте   100   мл   воды.   Добавьте   чайную   ложку лимонной   кислоты,   закройте   крышкой   и   поставьте   нагреваться   на   плиту. Кипятите смесь на медленном огне 20 минут. Затем добавьте порошок пищевой соды.   Соду   добавляйте небольшими   порциями,   постоянно   помешивая,   до прекращения   выделения   пузырьков   газа.   Пропустите   смесь   через   марлевый фильтр.   Перелейте   фильтрат   в стакан   и   поставьте   на   подоконник,   накрыв кусочком   марли.   Через   несколько   дней   из фильтрата   выпадут   кристаллы глюкозы. Какие процессы лежат в основе такого способа получения глюкозы?