Introducción básica Nombre chino: La hidrólisis del almidón pertenece a: Compuestos poliméricos Vía: Ácido sulfúrico diluido o calentamiento: Exploración científica de la glucosa, suministros experimentales, métodos experimentales, precauciones, pensamiento de problemas, métodos de preparación, exploración y diseño científicos experimentos Plan y experimento: ¿Se puede hidrolizar el almidón? ¿Cuáles son las condiciones y los productos de la hidrólisis? ¿Cómo saber si el almidón está hidrolizado? Suministros experimentales: almidón, agua, solución de yodo, ácido sulfúrico al 20%, hidróxido de sodio al 10%, sulfato de cobre al 2%, lámpara de alcohol, abrazaderas para tubos de ensayo, tubos de ensayo, etc. Método experimental 1. Agregue 0,5 g de almidón y 4 ml de agua al tubo de ensayo 1, y agregue 0,5 g de almidón y 4 ml de solución de ácido sulfúrico al 20 % al tubo de ensayo 2. Calentar los tubos de ensayo por separado durante 3 a 4 minutos. 2. Vierta parte de la solución del tubo de ensayo 2 en el tubo de ensayo 3 para el siguiente experimento. 3. Agregue unas gotas de solución de yodo al tubo de ensayo 1 y al tubo de ensayo 2 y observe el fenómeno. Se encontró que la solución en el tubo de ensayo 1 era azul (el almidón se vuelve azul cuando se expone al yodo), pero no hubo ningún fenómeno obvio en el tubo de ensayo 2. 4. Coloque una solución de hidróxido de sodio al 10 % en el tubo de ensayo 3, ajuste el valor de pH de la solución a aproximadamente 9 ~ 10. 5. Agregue 3 ml de solución de hidróxido de sodio a otro tubo de ensayo 4 y agregue 4 gotas de una solución de sulfato de cobre al 2 %. El hidróxido de cobre azul precipita inmediatamente. Colocar 65438 ± 0 ml de hidrolizado en el tubo de ensayo 3, agitar bien y calentar hasta ebullición con una lámpara de alcohol. El color de la solución a menudo cambia de azul a amarillo, a verde (amarillo y azul mezclados) a rojo. Finalmente se forma un precipitado rojo. La razón es que el hidróxido de cobre se reduce a óxido cuproso rojo, que es insoluble en agua. Conclusión experimental: el almidón se puede hidrolizar mediante catálisis ácida. El proceso de hidrólisis del almidón: se forma dextrina de menor peso molecular (producto de la hidrólisis incompleta del almidón. La dextrina continúa hidrolizándose para formar maltosa, y el hidrolizado final es glucosa). Nota: La dextrina, el producto intermedio de la hidrólisis del almidón (incluida la dextrina roja con mayor peso molecular y la dextrina blanca con menor peso molecular), cambia de color al reaccionar con yodo: púrpura-marrón-amarillo. Si el almidón no está completamente hidrolizado, aparecerá un color diferente. Pregunta: ¿Por qué 1 y el tubo de ensayo 1 se vuelven azules? ¿Por qué no hay ningún fenómeno obvio en el tubo de ensayo 2? ¿Por qué? (El almidón en el tubo de ensayo 1 no se hidroliza y el almidón se vuelve azul cuando se expone al yodo; el almidón en el tubo de ensayo 2 se hidroliza bajo catálisis de ácido y no hay ningún fenómeno obvio; la razón de los diferentes fenómenos es que el almidón se hidroliza en condiciones ácidas y de calentamiento. 2. ¿Cómo verificar que el almidón no se puede reducir? (Sugerencia: no se puede producir una reacción de espejo de plata o no se puede reducir el hidróxido de cobre). 3. Diseño de extensión experimental: ¿Cómo verificar el efecto catalítico de la sialidasa? sobre la hidrólisis del almidón (Nota: cuando se utiliza saliva como catalizador para hidrolizar el almidón, no se puede utilizar la temperatura. Por encima de 45 °C, la sialidasa perderá actividad porque la temperatura es demasiado alta. La temperatura óptima es 37-40 °C. Algunos Las bacterias pueden secretar amilasa (enzima extracelular) para hidrolizar el almidón en maltosa y glucosa, que luego son absorbidas por las bacterias. Utilización El almidón no se vuelve azul cuando se expone al yodo después de la hidrólisis (1) Derrita el matraz cónico que contiene el medio de cultivo de almidón en un. baño de agua hirviendo, luego sáquelo, enfríelo a aproximadamente 50 ° C, viértalo en una placa de Petri y solidifique (2) Voltee la placa de modo que la parte posterior de la placa inferior quede hacia arriba y use un marcador. para dividirlo en dos mitades en el vidrio posterior, la mitad se usa para inocular Bacillus subtilis como bacteria de control positivo y la otra mitad se usa para inocular la bacteria de prueba Escherichia coli o Enterobacter aerogenes. bucle para tomar una pequeña cantidad de bacterias y marcar "+" en ambos lados de la placa (3) Coloque la placa inoculada boca abajo en una incubadora a 37°C durante 24 horas (4) Al observar los resultados, puede abrir. Cubra la placa, deje caer una pequeña cantidad de solución de yodo en la placa y gírela suavemente para esparcir la solución de yodo uniformemente por toda la placa. Si hay un círculo incoloro y transparente alrededor de las bacterias, significa que el almidón se ha hidrolizado. El tamaño del círculo transparente indica la capacidad de la cepa para hidrolizar el almidón. Débil.
La hidrólisis ácida utiliza ácido (ácido inorgánico o ácido orgánico) como catalizador para hidrolizar el almidón en glucosa a alta temperatura y presión. Ventajas: producción simple, todo el proceso de reacción química en el que el almidón se hidroliza gradualmente en glucosa solo se lleva a cabo en un recipiente de alta presión, el tiempo de hidrólisis es corto y el equipo tiene una gran capacidad de producción. Si se utiliza almidón con una concentración de 10oBe’, tardará 20 minutos bajo una presión de 0,294 Mpa; sólo tardará entre 7 y 10 minutos bajo una presión de 0,343 Mpa; Desventajas: 1) Dado que la hidrólisis se lleva a cabo a alta temperatura y alta presión, se requiere que el equipo sea resistente a la corrosión y a alta temperatura y alta presión 2) Durante el proceso de hidrólisis ácida, además de la reacción de hidrólisis del almidón; , existen reacciones secundarias que reducirán la tasa de utilización del almidón; 3) El método de hidrólisis ácida tiene requisitos estrictos para las materias primas de almidón, tamaño de partícula uniforme y la concentración de almidón no puede ser demasiado alta. 2. Hidrólisis enzimática (método de hidrólisis de doble enzima) La hidrólisis enzimática utiliza amilasa para hidrolizar el almidón en glucosa. La hidrólisis enzimática se puede dividir en dos pasos: el primer paso: el almidón se convierte en dextrina y oligosacáridos mediante la amilasa, lo que aumenta la solubilidad del almidón. Este proceso se denomina "licuefacción" si se usa amilasa de BF7658, la temperatura de reacción. es 85-90°C y el pH es 6,0-7,0 usando glucoamilasa, la temperatura de reacción es 50-60°C y el pH es pH 3,5-5,0; Paso 2: use glucoamilasa para hidrolizar aún más la dextrina u oligosacáridos y convertirlos en glucosa. Este proceso se llama "glicación". Tanto la "licuefacción" como la "sacarificación" se completan bajo la acción de enzimas, de ahí el nombre. La hidrólisis ácida es generalmente de 10 a 12 be' (que contiene entre un 18 y un 20 % de almidón) y el método de doble enzima es generalmente de 20 a 23 be' (que contiene entre un 34 y un 40 % de almidón). 3. Método de combinación ácido-enzima Algunos almidones, como el maíz y el trigo, tienen gránulos de almidón sólidos. Por ejemplo, se puede usar ácido para hidrolizar el almidón hasta un valor de glucosa de 10-15. Luego, el hidrolizado se enfría, se neutraliza y se sacarifica. añadiendo glucoamilasa. Valor de glucosa (valor DE; valor equivalente de glucosa): se refiere al porcentaje de azúcar glucosa (todos los azúcares reductores medidos se consideran glucosa) en materia seca y se utiliza para indicar el grado de hidrólisis y sacarificación del almidón.