BIOCHEMIA
SPRAWOZDANIE
ĆWICZENIE 8
IZOLACJA I BADANIE WŁAŚCIWOŚCI CHEMICZNYCH SKROBI ZIEMNIACZANEJ
Sabina Spyrka
Natalia Wiśniewska
Biotechnologia II
Gr. 5
OPOLE
WPROWADZENIE
Polisacharydy - grupa węglowodanów i zarazem biopolimerów, które są złożone z merów będących cukrami prostymi. Zawierają ponad 10 monosacharydów.
Skrobia - węglowodan, polisacharyd roślinny, składający się wyłącznie z merów glukozy, pełniący w roślinach rolę magazynu energii. (C6H10O5)n n=300-360
Czysta skrobia jest białą, bezpostaciową (nie jest krystaliczna), amorficzną substancją bez smaku i zapachu, nierozpuszczalną w zimnej wodzie. Skrobia hydrolizuje wyłącznie na α-D-glukozę, lecz nie jest jednorodnym chemicznie związkiem - składa się w rzeczywistości z dwóch różnych polisacharydów.
Skrobia tworzy roztwory koloidowe. Jednoprocentowy roztwór wodny skrobi jest używany do wykrywania jodu cząsteczkowego, z którym tworzy zabarwienie niebieskie w wyniku wiązania jodu przez amylozę.
W trakcie hydrolizy kwasowej skrobia rozpada się na coraz krótsze łańcuchy polisacharydowe tworząc kolejno:
amylodekstryny (barwiące się z I2 na niebiesko),
erytrodekstryny (barwiące się z I2 na czerwono),
achrodekstryny (niebarwiące się z I2) i
maltozę i glukozę.
Skrobię można wykryć za pomocą jodyny lub płynu Lugola, który zawiera jod. Pod wpływem jodu skrobia przyjmuje niebiesko-fioletowe zabarwienie.
Skrobia jest najważniejszym polisacharydem zapasowym u roślin, które magazynują go w owocach, nasionach, korzeniach w formie ziaren w liściach, bulwach, rdzeniu łodygi i kłączach. Szczególnie bogate w skrobię są ziarna zbóż i bulwy ziemniaka.
Odkłada się w komórkach roślin w postaci ziaren lub granulek, których wielkość i kształt są charakterystyczne dla poszczególnych gatunków roślin. Ziarna skrobi mają średnicę 2-120 µm, zależnie od pochodzenia mają różne właściwości i wygląd. Rozróżnia się skrobię ziemniaczaną, pszenną, kukurydzianą itp.
CEL ĆWICZENIA:
Poznanie metody izolacji skrobi z bulwy ziemniaka, sposobu pozwalającego na jej identyfikację oraz właściwości chemicznych skrobi ziemniaczanej.
PRZEBIEG ĆWICZENIA
CZĘŚĆ I - Izolacja skrobi z bulwy ziemniaka
Ziemniaki należy obrać i umyć.
Umyte ziemniaki lekko osuszyć ligniną i zważyć na wadze analitycznej.
Ziemniaki utrzeć na tarce na miazgę.
Miazgę ziemniaczaną przenieść do zlewki.
Do zlewki wprowadzić równą objętość wody destylowanej.
Mieszaninę wymieszać i przesączyć przez kilka warstw gazy.
Przesącz rozcieńczyć 2 razy wodą destylowaną i pozostawić do dekantacji.
Płyn należy odrzucić, a osad skrobi zawiesić w 96 % etanolu (5 cm3) i przesączyć
przez sączek.
Osad przemyć ponownie etanolem (2 cm3) i przenieść na szalkę Petriego.
Szalkę Petriego wstawić do suszarki.
Zważyć wysuszone osad skrobi.
WYNIKI I WNIOSKI:
Po wykonaniu wyżej wymienionych czynności otrzymaliśmy kolejno wyniki:
masa ziemniaka - 217,94g; masa wysuszonego osadu skrobi - 5,09g. Po przeprowadzeniu szeregu obliczeń matematycznych otrzymaliśmy, iż masa skrobi którą udało nam się wyizolować to w przybliżeniu 2,36% całości masy bulwy ziemniaka wykorzystanego w doświadczeniu.
CZĘŚĆ II - Tworzenie barwnych kompleksów z jodem (h w KI)
Do 4 probówek wprowadzić po 1 cm3 0,1 % roztworu skrobi oraz dodać 1 krople 0,02 M roztworu h w KI.
Następnie: pierwszą probówkę pozostawiamy do porównania, drugą probówkę wstawiamy do wrzącej łaźni wodnej i ogrzewamy przez 2 minuty, następnie studzimy (cały czas obserwujemy zmianę barwy). Do trzeciej probówki wprowadzamy 5 kropli 1 M wodorotlenku sodu NaOH, a następnie zakwaszamy stęż. kwasem solnym HCl. Do czwartej probówki wprowadzamy 2 cm3 96 % etanolu C2HsOH.
WYNIKI I WNIOSKI:
W pierwszej probówce otrzymaliśmy ciemnogranatowy roztwór, jest to oznaką obecności skrobi w roztworze (skręcone łańcuchy amylozy zatrzymują jod nadając roztworowi takiej barwy). W drugiej probówce jest bezbarwny roztwór, pod wpływem temp. łańcuchy amylozy się rozkręcają i jod się uwalnia, po pozostawieniu probówki w temp. pokojowej łańcuchy znów się skręcają (jod zostaje „złapany”) i zabarwienie roztworu zmienia się na granatowo niebieskie. W trzeciej probówce po dodaniu NaOH nastąpiło odbarwienie w wyniku połączenia się jodu z Na+, natomiast po dodaniu do roztworu HCl nastąpiło ponowne zabarwienie na ciemnogranatowo w wyniku uwodnienia jodu. W czwartej probówce otrzymaliśmy roztwór w dwóch kolorach: na górze bezbarwna, a na dole granatowa (taki wynik jest następstwem odwodnienia skrobi i wytrącenia się jej w postaci osadu na dole probówki).
CZEŚŚĆ III - Hydroliza skrobi
W statywie ustawić 10 probówek w dwa szeregi.
W oddzielnej probówce zmieszać 10 cm3 1 % roztworu skrobi z 1 cm3 stężonego kwasu solnego HCl.
Probówkę wstawić do wrzącej łaźni wodnej.
Po 0, 2, 3, 5 i 10 minutach pobierać po 2 cm3 roztworu i rozlać po 1 cm3 do przygotowanych probówek.
Do pierwszego szeregu probówek dodać po dwie krople 0,02 M roztworu 12 w KI (obserwować intensywność zabarwienia roztworów w probówkach).
Do drugiego szeregu probówek dodać po 2 cm3 10 % roztworu wodorotlenku sodu NaOH i kilka kropli 0,25 M roztworu siarczanu miedzi CuSO4 (aż CuSO4 przestanie się rozpuszczać). Probówki wstawić na 5 minut do wrzącej łaźni wodnej.
WYNIKI I WNIOSKI:
Po wykonaniu wyżej wymienionych czynności otrzymaliśmy następujące wyniki: po 0 min. kolor ciemnogranatowy, po 2 min. ciemnobrązowy, po 3 min. jasnobrązowy, po 5 min. pomarańczowy, po 10 min. żółty - skrobia się wytrąciła, a zabarwienie pochodziło od jodyny. Wnioskiem w tym doświadczeniu jest fakt, iż skrobia w hydrolizie kwasowej rozpada się na coraz to krótsze łańcuchy polisacharydowe (tworząc różne dekstryny, a na końcu glukozę).
W próbie Trommera wytrącił się pomarańczowy osad - tlenek miedzi.