Część doświadczalna

1) Odczyn Molischa z α-naftolem- wykrywanie cukrów

Wykonanie ćwiczenia

Do 1 cm³ roztworu glukozy, fruktozy i arabinozy dodać po 2 krople roztworu α-naftolu i wymieszać. Następnie po ściance pochylonej probówki wlać ostrożnie 1 cm³ stężonego kwasu siarkowego, nie mieszając.

Wyniki

Glukoza

fioletowa

obrączka na granicy warstw

Arabinoza

fioletowe zabarwienie na granicy warstw

Fruktoza

czarno fioletowe zabarwienie

Wnioski

Odczyn Molischa z α-naftolem pozwala ocenić czy w danym roztworze jest sacharyd czy też nie. Jeżeli na granicy faz utworzy się czerwono- fioletowa obrączka to oznacza, że w roztworze znajduje się sacharyd, jeżeli wynik jest ujemny to wyklucza to obecność cukrów.

W wyniku działania stężonego kwasu siarkowego na cukry powstaje furfural lub jego pochodne (w zależności od rodzaju cukru). Reagując z α- naftolem tworzą produkty o barwie czerwono-fioletowej.

2) Próba z tymolem- wykrywanie cukrów

Wykonanie ćwiczenia

Do 1 cm³ roztworów glukozy, fruktozy i arabinozy dodać po 4 krople 3% roztworu tymolu i 2% stężonego HCl. Wstawić na 5 min do wrzącej łaźni wodnej.

Wyniki

Glukoza

Różowe zabarwienie

Fruktoza

Kawowe zabarwienie

Arabinoza

Zabarwienie brązowo-szare

Wnioski

Jakakolwiek barwa roztworu oznacza obecność cukru. Pod wpływem działania silnego kwasu na cukrowce następuje ich odwodnienie i cyklizacja w wyniku której tworzą się furfurole. Powstający barwny produkt jest wynikiem reakcji kondensacji pochodnych furfurolowych z tymolem

3) Próba Seliwanowa- wykrywanie ketoz

Wykonanie ćwiczenia

Do czterech probówek wlać po 1 cm³ roztworów: glukozy, fruktozy, maltozy i sacharozy. Następnie dodać do każdej probówki po 2 cm³ roztworu HCl (rozc. 1:1) i kroplę 2% roztworu rezorcyny. Wstawić na kilka minut do wrzącej łaźni wodnej.

Wyniki

Glukoza

Czerwone zabarwienie po 30sek

Fruktoza

Czerwono- łososiowe zabarwienie przed 30 sek

Sacharoza

Czerwono- łososiowe zabarwienie przed 30sek

Maltoza

Czerwone zabarwienie po ok. 3-4 m

Wnioski

Pod wpływem kwasu solnego z ketoz i aldoz powstaje hydroksymetylofurfural, który reaguje z rezorcyną, dając barwny związek. jednakże ketozy znacznie łatwiej ulegają tej reakcji niż aldozy. Podczas ogrzewania z rozcieńczonym HCl, w temperaturze 100^oC, w ciągu 30 sekund ulegają odwodnieniu wyłącznie ketozy. Fruktoza jest ketozą a sacharoza disacharydem, który zawiera fruktozę.

4) Reakcja Biala- wykrywanie pentoz

Wykonanie ćwiczenia

Do trzech próbek wlać po 0,5 cm³ roztworu arabinozy, glukozy, fruktozy. Następnie dodać do każdej probówki po 2 cm³ roztworu orcyny i kroplę 1% roztworu FeCl₃. Wstawić na kilka minut do wrzącej łaźni wodnej.

Wyniki

Arabinoza

Niebieski (morskie) zabarwienie

Glukoza

Zabarwienie brudno zielone

Fruktoza

Zabarwienie brudno zielon

Wnioski

W obecności soli żelaza(III) furfural powstający z rybozy w środowisku HCl daje z orcyną kompleks o barwie zielonej.

5) Próba Fehlinga- wykrywanie cukrów redukujących

Wykonanie ćwiczenia

Do pięciu probówek wlać po 1 cm³ roztworów Fehlinga I i Fehlinga II, następnie dodać po 1 cm³ roztworów: glukozy, fruktozy, maltozy, sacharozy i wody. Wstawić na kilka minut do wrzącej łaźni wodnej.

Wyniki

Glukoza

Czerwony osad Cu₂O

Maltoza

Czerwony osad Cu₂O

Fruktoza

Czerwony osad Cu₂O

Sacharoza

Bez zmiany zabarwienia

Woda

Bez zmiany zabarwienia

Wnioski

Reakcja z odczynnikiem Fehlinga jest charakterystyczna wyłącznie dla aldehydów alifatycznych.

Jeśli w badanej próbce obecna jest glukoza, niebieski siarczan miedziowy (II) zawarty w odczynniku jest redukowany do tlenku miedziawego (I), który wypada z roztworu w postaci czy czerwonego osadu.

Odczynnik Fehlinga składa się z dwóch oddzielnie przygotowanych i przechowywanych roztworów. Fehling I jest zakwaszanym roztworem wodnym siarczanu miedzi(II). Fehling II zawiera wodorotlenek sodu i winian sodowo-potasowy. Oba płyny miesza się bezpośrednio przed użyciem w równych objętościach otrzymując klarowny, lazurowy roztwór związku kompleksowego wodorotlenku miedzi(II) z winianem sodowo-potasowym.

6) Próba Moore'a- wykrywanie cukrów redukujących

Wykonanie ćwiczenia

Do pięciu probówek wlać po 1 cm³ 20% NaOH, następnie dodać po 1 cm³ roztworów: glukozy, sacharozy, maltozy, skrobii i wody. Wstawić na kilka minut do wrzącej łaźni wodnej.

Wyniki

Glukoza

Kolor karmelowy

Sacharoza

Brak zmian

Maltoza

Kolor karmelowy

Skrobia

Kolor karmelowy

Woda

Brak zmia

Wnioski

Cukry wykazują właściwości redukcyjne, gdy występują w postaci łańcuchowej, czyli w środowisku silnie kwaśnym, bądź silnie zasadowym.

Wtedy sacharydy zachowują się jak aldehydy bądź ketony, które maja właściwości redukcyjne. Cukry utleniają się do kwasów - aldozy od kwasów aldonowych (utleniona grupa aldehydowa), natomiast ketozy dają mieszaninę kwasów.

7) Próba Barfoeda - odróżnienie monosacharydów od disacharydów

Wykonanie ćwiczenia

Do trzech probówek wlać po 2,5 cm³ odczynnika Barfoeda, następnie dodać po 0,5 cm³ roztworów: glukozy, maltozy i sacharozy. Wstawić do wrzącej łaźni wodnej.

Wyniki

Glukoza

Czerwony osad po 2-3 min

Maltoza

Czerwony osad po ok.11 min

Sacharoza

Brak czerwonego osadu w przeciągu 15 min

Wnioski

Reakcja ta polega na wychwyceniu różnicy czasów reakcji cukrów prostych z dwucukrami redukującymi, ponieważ wolne grupy karbonylowe charakteryzują się małą reaktywnością.

W obecności cukrów prostych wytwarza się w ciągu 3 min osad Cu₂O, natomiast w obecności dwucukrów dopiero po ok. 10 min. ogrzewania.

8) Reakcja skrobi z jodem

Wykonanie ćwiczenia

a) Do 2 cm³ roztworu koloidalnego skrobi dodać kroplę I₂ w KJ. Probówkę ogrzewać i oziębić.

b) Do 2 cm³ roztworu koloidalnego skrobi dodać kilka kropli 1 M NaOH i kroplę I₂ w KI. Następnie próbę zakwasić rozcieńczonym kwasem solnym.

Wyniki

•         Po dodaniu roztworu jodu do rozcieńczonego roztworu skrobi, zaobserwowano zmianę zabarwienia na ciemnogranatowe.

•         Po podgrzaniu zawartości probówki zaobserwowano powolne odbarwianie się roztworu, aż do całkowitego zaniku ciemnej barwy

•         W wyniku ponownego ochładzania do temperatury pokojowej, zaobserwowano ponowne pojawienie się ciemnogranatowego zabarwienia.

Wnioski

Amyloza jest tym składnikiem skrobi, dzięki któremu pod wpływem jodu przyjmuje ona zabarwienie niebieskie. Długie, proste łańcuchy amylozy są zwinięte spiralnie, przyjmują postać heliksu, wewnątrz którego cząsteczki jodu zostają „uwięzione” i powodują powstawanie niebieskiego zabarwienia. Zabarwienie to znika po ogrzaniu roztworu, ponieważ spiralna struktura łańcuch amylozy ulega zniszczeniu i cząsteczki jodu są uwalniane. Obniżenie temperatury powoduje odtworzenie struktury spiralnej i ponowne pojawienie się

zabarwienia niebieskiego.

Na zabarwienie skrobi z jodem ma wpływ obecność zasad. W środowisku zasadowym zabarwienie nie powstaje, ponieważ jod reaguje z zasadą

 

                      J₂ + 2 NaOH → NaJO + NaJ + H₂O

 

W środowisku kwaśnym reakcja przebiega z wydzieleniem jodu

 

                     NaJO+ NaJ + 2HCl → 2NaCl + J₂ + H₂O

9) Odróżnienie bibuły od papieru gazetowego

Wykonanie ćwiczenia

Kawałki papieru gazetowego i bibuły zwilżyć kroplą 2% roztworu fluroglucyny i kroplą stężonego HCl.

Wyniki

Bibuła- brak zmiany zabarwienia

Papier gazetowy- barwa fioletowa

Wnioski

Bibuła zbudowana z celulozy, która nie wykazuje właściwości redukujących. Pod wpływem kwasów lub enzymów (celulazy) hydrolizuje, tworząc D-glukozę. Natomiast papier gazetowy zbudowany z pentozy, celulozy i innych wykazuje właściwości redukujące.

---