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

1. Ziemniaki należy obrać i umyć.

2. Umyte ziemniaki lekko osuszyć ligniną i zważyć na wadze analitycznej.

3. Ziemniaki utrzeć na tarce na miazgę.

4. Miazgę ziemniaczaną przenieść do zlewki.

5. Do zlewki wprowadzić równą objętość wody destylowanej.

6. Mieszaninę wymieszać i przesączyć przez kilka warstw gazy.

7. Przesącz rozcieńczyć 2 razy wodą destylowaną i pozostawić do dekantacji.

8. Płyn należy odrzucić, a osad skrobi zawiesić w 96 % etanolu (5 cm³) i przesączyć

przez sączek.

9. Osad przemyć ponownie etanolem (2 cm³) i przenieść na szalkę Petriego.

10. Szalkę Petriego wstawić do suszarki.

11. 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)

1. Do 4 probówek wprowadzić po 1 cm³ 0,1 % roztworu skrobi oraz dodać 1 krople 0,02 M roztworu h w KI.

2. 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 C₂H_sOH.

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

1. W statywie ustawić 10 probówek w dwa szeregi.

2. W oddzielnej probówce zmieszać 10 cm³ 1 % roztworu skrobi z 1 cm³ stężonego kwasu solnego HCl.

3. Probówkę wstawić do wrzącej łaźni wodnej.

4. Po 0, 2, 3, 5 i 10 minutach pobierać po 2 cm³ roztworu i rozlać po 1 cm³ do przygotowanych probówek.

3. Do pierwszego szeregu probówek dodać po dwie krople 0,02 M roztworu 12 w KI (obserwować intensywność zabarwienia roztworów w probówkach).

5. 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.