Гидролиз крахмала, уравнения и примеры

Крахмал – ценный питательный продукт. Он входит в состав хлеба, картофеля, круп и наряду с сахарозой является важнейшим источником углеводов в человеческом организме.

alt

Узнай стоимость своей работы

Бесплатная оценка заказа!

Оценим за полчаса!

Гидролиз крахмала, уравнения и примеры

Химическая формула крахмала (С6(Н2О)5)n.

Строение крахмала

Крахмал состоит из 2 полисахаридов, построенных из остатков циклической a-глюкозы.Гидролиз крахмала, уравнения и примеры

Как видно, соединение молекул глюкозы происходит с участием наиболее реакционноспособных гидроксильных групп, а исчезновение последних исключает возможность образования альдегидных групп, и они в молекуле крахмала отсутствуют. Поэтому крахмал не дает реакцию «серебряного зеркала».

Иллюстрация. Фрагмент молекулы крахмала

Крахмал состоит не только из линейных молекул, но и из молекул разветвленной структуры. Этим объясняется зернистое строение крахмала.

alt

Узнай стоимость своей работы

Бесплатная оценка заказа!
Читайте также:  Формула хлорида цинка в химии

Оценим за полчаса!

В состав крахмала входят:

  • амилоза (внутренняя часть крахмального зерна) — 10-20%;
  • амилопектин (оболочка крахмального зерна) — 80-90%.

Амилоза

Амилоза растворима в воде и представляет собой линейный полимер, в котором остатки α–глюкозы связаны друг с другом через первый и четвертый атомы углерода (α-1,4-гликозидными связями).

Гидролиз крахмала, уравнения и примеры

Цепь амилозы включает 200 — 1000 остатков a-глюкозы (средняя мол. масса 160 000) .

  • Гидролиз крахмала, уравнения и примеры
  • Макромолекула амилозы представляет собой спираль, каждый виток которой состоит из 6 звеньев a-глюкозы.
  • Гидролиз крахмала, уравнения и примеры

Амилопектин

В отличие от амилозы, амилопектин не растворим в воде, и имеет разветвленное строение.

Гидролиз крахмала, уравнения и примеры

Подавляющее большинство глюкозных остатков в амилопектине связаны, как и в амилозе α-1,4-гликозидными связями. Однако в точках разветвлений цепи имеются α-1,6-гликозидные связи.

  1. Молекулярная масса амилопектина достигает 1-6 млн.
  2. Гидролиз крахмала, уравнения и примеры
  3. Молекулы амилопектина также довольно компактны, так как имеют сферическую форму.

Биологическая роль крахмала. Гликоген

  • Крахмал – главное запасное питательное вещество растений, основной источник резервной энергии в растительных клетках.
  • Остатки глюкозы в молекулах крахмала соединены достаточно прочно и в то же время под действием ферментов легко могут отщепляться, как только возникает потребность в источнике энергии.
  • Амилоза и амилопектин гидролизуются под действием кислот или ферментов до глюкозы, которая служит непосредственным источником энергии для клеточных реакций, входит в состав крови и тканей, участвует в обменных процессах.

Гликоген (животный крахмал) – полисахарид, молекулы которого построены из большого числа остатков α–глюкозы. Он имеет сходное строение с амилопектином, но отличается от него большей разветвленностью цепей, а также большей молекулярной массой.Гидролиз крахмала, уравнения и примеры

Содержится гликоген главным образом в печени и в мышцах.

Гликоген – белый аморфный порошок, хорошо растворяется даже в холодной воде, легко гидролизуется под действием кислот и ферментов, образуя в качестве промежуточных веществ декстрины, мальтозу и при полном гидролизе – глюкозу.

Читайте также:  Актуальность темы дипломной работы, пример

Превращение крахмала в организме человека и животных

Гидролиз крахмала, уравнения и примеры

Нахождение в природе

Крахмал широко распространен в природе. Он образуется в растениях в процессе фотосинтезе и накапливается в клубнях, корнях, семенах, а также в листьях и стеблях.

Гидролиз крахмала, уравнения и примеры

Крахмал содержится в растениях в виде крахмальных зерен. Наиболее богато крахмалом зерно злаков: риса (до 80%), пшеницы (до 70%), кукурузы (до 72%), а также клубни картофеля (до 25%). В клубнях картофеля крахмальные зерна плавают в клеточном соке, в злаках они плотно склеены белковым веществом клейковиной.

Физические свойства 

Крахмал – белое аморфное вещество, без вкуса и запаха, нерастворимое в холодной воде, в горячей воде набухает и частично растворяется, образуя вязкий коллоидный раствор (крахмальный клейстер).

Крахмал существует в двух формах: амилоза – линейный полимер, растворимый в горячей воде, амилопектин – разветвлённый полимер, не растворимый в воде, лишь набухает.

Химические свойства крахмала

  1. Химические свойства крахмала объясняются его строением.
  2. Крахмал не дает реакцию «серебряного зеркала», однако ее дают продукты его гидролиза.
  3. 1.

    Гидролиз крахмала

При нагревании в кислой среде крахмал гидролизуется с разрывом связей между остатками α-глюкозы. При этом образуется ряд промежуточных продуктов, в частности мальтоза.

Конечным продуктом гидролиза является глюкоза:

  • Процесс гидролиза протекает ступенчато, схематически его можно изобразить так:
  • Видеоопыт «Кислотный гидролиз крахмала»

Реакцию превращения крахмала в глюкозу при каталитическом действии серной кислоты открыл в 1811 г. русский ученый К.Кирхгоф (реакция Кирхгофа).

2. Качественная реакция на крахмал

Так как молекула амилозы представляет собой спираль, то при взаимодействии амилозы с йодом в водном растворе молекулы йода входят во внутренний канал спирали, образуя так называемое соединение включения.

Раствор иода окрашивает крахмал в синий цвет. При нагревании окрашивание исчезает (комплекс разрушается), при охлаждении появляется вновь.

  1. Крахмал + J2синее окрашивание
  2. Видеоопыт «Реакция крахмала с йодом»
  3. Данная реакция используется в аналитических целях для обнаружения, как крахмала, так и йода (йодкрахмальная проба)

3. Большинство глюкозных остатков в молекулах крахмала имеют по 3 свободных гидроксила (у 2,3,6-го атомов углерода), в точках разветвления – у 2-го и 3-го атомов углерода.

Следовательно, для крахмала возможны реакции, характерные для многоатомных спиртов, в частности образование простых и сложных эфиров. Однако эфиры крахмала большого практического значения не имеют.

Качественную реакцию на многоатомные спирты крахмал не дает, так как плохо растворяется в воде.

Получение крахмала

Из растений извлекают крахмал, разрушая клетки и отмывая его водой. В промышленном масштабе его получают главным образом из клубней картофеля (в виде картофельной муки), а также кукурузы, в меньшей степени – из риса, пшеницы и других растений.

Получение крахмала из картофеля

Картофель моют, измельчают и промывают водой и перекачивают в большие сосуды, где происходит отстаивание. Вода извлекает из измельченного сырья крахмальные зерна, образуя так называемое «крахмальное молоко».

  • Полученный крахмал ещё раз промывают водой, отстаивают и сушат в струе теплого воздуха.
  • Получение крахмала из кукурузы
  • Зерна кукурузы замачивают в теплой воде разбавленной сернистой кислоты с целью размягчения зерна и удаления из него основной части растворимых веществ.
  • Набухшее зерно дробят для удаления ростков.
  • Ростки, после всплывания на поверхность воды, отделяют и используют в дальнейшем для получения кукурузного масла.
  • Кукурузную массу повторно измельчают, обрабатывают водой для вымывания крахмала, затем отделяют отстаиванием или с помощью центрифуги.

Применение крахмала

Крахмал широко применяется в различных отраслях промышленности (пищевой, фармацевтической, текстильной, бумажной и т.п.).

  1. Он является основным углеводом пищи человека – хлеба, круп, картофеля.
  2. В значительных количествах перерабатывается на декстрины, патоку и глюкозу, используемые в кондитерском производстве.
  3. Из крахмала, содержащегося в картофеле и зерне злаков, получают этиловый, н-бутиловый спирты, ацетон, лимонную кислоту, глицерин.
  4. Крахмал используется как клеящее средство, применяется для отделки тканей, крахмаления белья.

В медицине на основе крахмала готовятся мази, присыпки и т.д.

  • Иллюстрация. Применение крахмала
  • Углеводы
  • Полисахариды

Источник: https://himija-online.ru/organicheskaya-ximiya/uglevody/kraxmal.html

Крахмал, свойства, получение и применение

Гидролиз крахмала, уравнения и примерыГидролиз крахмала, уравнения и примерыГидролиз крахмала, уравнения и примерыГидролиз крахмала, уравнения и примеры

  • Крахмал – растительный полисахарид со сложным строением, смесь полисахаридов амилозы и амилопектина, мономером которых является α-глюкоза.
  • Крахмал, формула, молекула, строение, состав, вещество
  • Крахмал в природе
  • Физические свойства крахмала
  • Химический состав крахмала
  • Химические свойства крахмала. Химические реакции (уравнения) крахмала
  • Получение и производство крахмала
  • Применение крахмала

Крахмал, формула, молекула, строение, состав, вещество:

  1. Крахмал – растительный полисахарид со сложным строением, смесь полисахаридов амилозы и амилопектина, мономером которых является α-глюкоза.
  2. Крахмал – смесь макромолекул амилозы и амилопектина, имеющая формулу (C6H10O5)n.

  3. Крахмал – природный углевод, накапливаемый в клетках растений в виде крахмальных зерен и выделяемый из крахмалсодержащего сырья при его переработке.

Таким образом, в состав крахмала входят амилоза и амилопектин. Соотношение амилозы и амилопектина различно в различных крахмалах: амилозы 13-30 %; амилопектина 70-85%.

Звенья амилозы и амилопектина соединены между собой в цепочки посредством α-(1→4) гликозидных связей.

Амилоза – полисахарид, образованный линейными или слаборазветвлёнными цепочками остатков α-глюкозы, соединённых α-(1→4) гликозидными связями.

Цепочка амилозы состоит из 200-1000 структурных единиц (остатков α-глюкозы) и закручена в спираль. На каждый виток приходится по шесть остатков α-глюкозы. Молекулярная масса амилозы колеблется от 50 000 до 160 000.

Благодаря своему строению (цепочки молекулы амилозы закручены в спираль) амилоза растворима в горячей воде.

Амилопектин – полисахарид, образованный разветвлёнными цепочками остатков α-глюкозы, соединённых α-(1→4) и в точках разветвления цепи α-(1→6) гликозидными связями. Цепочка амилопектина состоит из 6000-40000 структурных единиц (остатков α-глюкозы).

Цепочка амилопектина имеет разветвленное строение через каждые 20-25 остатков α-глюкозы, в точках разветвления цепи остатки α-глюкозы связаны между собой α-(1→6) гликозидными связями. Структура амилопектина трехмерна, его ветви расположены по всем направлениям и придают молекуле сферическую форму.

Молекулярная масса амилопектина достигает 1 000 000. Амилопектин не растворим в холодной воде, в горячей воде образует студенистую часть клейстера.

Помимо полисахаридов (амилозы и амилопектина) в состав крахмала входят неорганические вещества (остатки фосфорной кислоты), липиды, жирные кислоты.

Химическая формула крахмала (C6H10O5)n.

Аналогичную химическую формулу имеет и гликоген (называемый животным крахмалом). Гликоген – это полисахарид состава (C6H10O5)n, образованный остатками глюкозы, соединёнными α-(1→4) и в местах разветвления – α-(1→6) гликозидными связями.

В клетках животных гликоген служит основным запасным углеводом и основной формой хранения глюкозы. Откладывается в виде гранул в цитоплазме клеток (главным образом в клетках печени и мышц).

Гликоген отличается от крахмала более разветвлённой и компактной структурой, а также физическими и химическими свойствами.

Строение молекулы крахмала, структурная формула крахмала:

Гидролиз крахмала, уравнения и примеры

По внешнему виду крахмал представляет собой белое аморфное вещество без вкуса и запаха.

Крахмал не растворяется в холодной воде. В горячей воде сначала полностью растворяется амилоза, а амилопектин не растворяется, а разбухает, образуя вязкий коллоидный раствор – крахмальный клейстер. Не растворим в этаноле.

При сжатии порошка крахмала он издаёт характерный скрип, вызванный трением частиц.

Биологическая роль для организма человека крахмала заключается в том, что наряду с сахарозой он служит основным источников углеводов – одного из важнейших компонентов пищи. Крахмал самый распространенный углевод в рационе человека.

Попадая в организм человека или животных в желудок и в кишечник, под действием собственных ферментов крахмал гидролизуется до глюкозы, после чего всасывается и попадает в кровь. Далее в клетках человека или животных глюкоза окисляется до углекислого газа и воды с выделением энергии, необходимой для функционирования живого организма.

Крахмал не имеет температуру плавления. При температуре 410 °C самовозгорается.

Крахмал в природе:

Крахмал является весьма распространённым в природе веществом. Крахмал синтезируется в хлоропластах растений под действием света при фотосинтезе в результате полимеризации глюкозы.

  • Процесс получения крахмала в клетках растений можно описать следующими химическими уравнениями:
  • 6CO2 + 6H2O  → C6H12O6 + 6O2 (hv, kat = хлорофилл),
  • nC6H12O6 (глюкоза) → (C6H10O5)n + nH2O.
  • В общем виде это уравнение можно записать как:
  • 6nCO2 + 5nH2O → (C6H10O5)n+ 6nO2.

Для растений крахмал служит запасом питательных веществ (в качестве резервного источника питания) и накапливается в основном в плодах, семенах и клубнях, а также листьях и стеблях.

Наиболее богато крахмалом зерно злаковых растений: риса (до 86 %), пшеницы (до 75 %), кукурузы (до 72 %), а также клубни картофеля (до 24 %).

Крахмал, по сути, является главным составляющим семян растений.

Крахмал находится в специальных клетках растений – амилопластах в виде зёрен. Формы зёрен различаются и зависят от вида растений.

Крахмальные зёрна представляют собой слоистые крупицы размером от 2 до 100 мкм, внешне напоминающие сферы, овалы, многогранники и пр. Растут крахмальные зёрна слой за слоем. На старый слой наращивается новый и т.д.

Крахмальные зёрна в клубнях картофеля плавают в клеточном соке, а в семенах злаков склеены между собой клейковиной.

Крахмал, синтезируемый разными растениями, несколько различается по структуре и размеру зёрен, степени полимеризации молекул, строению полимерных цепей и физико-химическим свойствам.

Крахмал не синтезируется в организмах животных. Аналогичным энергетическим веществом животных клеток является гликоген.

Физические свойства крахмала:

Наименование параметра: Значение:
Цвет белый
Запах без запаха
Вкус Без вкуса
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) твердое аморфное вещество
Плотность (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.), г/см3 1,5
Плотность (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.), кг/м3 1500
Пищевая ценность картофельного крахмала, ккал 313
Пищевая ценность кукурузного крахмала, ккал 343
Температура самовоспламенения, °C 410
Молярная масса крахмала, г/моль 162,141 × n

Химический состав крахмала:

(на 100 г. крахмала)

Название вещества Картофельный крахмал Кукурузный крахмал
Белки, г 6,90 0,26
Жиры, г 0,34 0,05
Углеводы, г 83,10 91,27
Вода, г 6,52 8,32
Зола, г 3,14 0,09

В картофельном крахмале присутствуют витамины B1, B2, B3 (PP), B4, B5, B6, B9, С и E, а также макро- и микроэлементы: кальций, железо, магний, фосфор, калий, натрий, цинк, медь, марганец, селен.

В кукурузном крахмале присутствуют витамин B4, а также макро- и микроэлементы: кальций, железо, магний, фосфор, калий, натрий, цинк, медь, марганец, селен.

Химические свойства крахмала. Химические реакции (уравнения) крахмала:

Основные химические реакции крахмала следующие:

  1. 1. реакция крахмала с водой (гидролиз крахмала):

(C6H10O5)n + nН2О → nС6Н12O6 (tо, kat = H2SO4).

Важнейшее свойство крахмала – способность подвергаться гидролизу под действием ферментов или при нагревании с кислотами.

Гидролиз протекает ступенчато. Из крахмала сначала образуется декстрин ((C6H10O5)n), который гидролизуется до мальтозы (C12H22O11). Затем в результате гидролиза мальтозы образуется глюкоза (С6Н12O6).

Аналогичная реакция происходит во рту, желудке и кишечнике у живых организмов при попадании в него крахмала. В желудке и кишечнике крахмал под действием ферментов окончательно гидролизуется на глюкозу.

  1. 2. качественная реакция на крахмал (реакция крахмала с йодом):

(C6H10O5)n + I → комплексное соединение амилозы и амилопектина с йодом.

В результате реакции крахмала с раствором йода образуется комплексное соединение включения. Происходит окрашивание крахмала в синий цвет. При нагревании окрашивание исчезает (комплексное соединение амилозы и амилопектина разрушается), при охлаждении появляется вновь.

В соединении включения частицы одного вещества («молекулы-гости») внедряются в кристаллическую структуру «молекул-хозяев». В роли «молекул-хозяев» выступают молекулы амилозы и амилопектина, а «гостями» являются молекулы йода.

  1. 3. не дает реакцию «серебряного зеркала» и не восстанавливает гидроксид меди до оксида меди:

При нагревании с аммиачным раствором оксида серебра крахмал не дает реакцию «серебряного зеркала». Кроме того, при нагревании с гидроксидом меди (II) крахмал не образует красного оксида меди (I).

Реакция «серебряного зеркала» и реакция с гидроксидом меди (II) с образованием красного оксида меди (I) характерны для лактозы и мальтозы. Поэтому крахмал еще именуют невосстанавливающим полисахаридом, т.к. он не восстанавливает Ag2O и Cu(OH)2.

Получение и производство крахмала:

Крахмал накапливается в зернах злаковых растений: рисе (до 86 %), пшенице (до 75 %), кукурузе (до 72 %), а также клубнях картофеля (до 24 %). Поэтому получение крахмала связано с выделением его из его источников.

В промышленном масштабе его получают главным образом из клубней картофеля (в виде картофельной муки), а также кукурузы, в меньшей степени – из риса, пшеницы и других растений.

Из картофеля и злаков крахмал получают,  разрушая клетки и отмывая его водой, после чего отстаивают и сушат.

Производство кукурузного крахмала:

Кукурузный крахмал получают путем обработки кукурузных зерен. После предварительной очистки кукурузные зёрна замачивают в серной кислоте, благодаря чему связывающий белок и другие вещества растворяется.

Размякшие зёрна дробят и получают “крахмальное молоко” (крахмальную суспензию). Затем производят отделение крахмала от белка, не растворившегося в серной кислоте, отстаиванием или с помощью центрифуги.

На следующем этапе отделившийся крахмал тщательно промывают и высушивают.

Производство картофельного крахмала:

Клубни картофеля предварительно моют и измельчают на терочных машинах до состояния кашки. Из полученной кашки на центрифугах отделяют клеточный сок и получают “крахмальное молоко”.

“Крахмальное молоко” рафинируют и промывают водой. Образуется сгущенная суспензия крахмала, из которой затем осаждают крахмал.

На следующем этапе отделившийся крахмал тщательно промывают, отстаивают и высушивают.

Применение крахмала:

  1. – в качестве продукта питания как наиболее распространённый источник углеводов в рационе человека, а также для загущения многих пищевых продуктов и приготовления киселей, заправок, соусов и пр.

    ,

  2. – в пищевой промышленности – для получения глюкозы, патоки, этанола,
  3. – в текстильной промышленности – для обработки тканей,
  4. – в бумажной промышленности – в качестве наполнителя,
  5. – в фармацевтической промышленности – в качестве наполнителя лекарственных препаратов,
  6. – в быту – для накрахмаливания предметов одежды: воротников, халатов и пр.,
  7. – в быту – для приклеивания обоев (крахмальный клейстер).

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com.

Гидролиз крахмала, уравнения и примерыГидролиз крахмала, уравнения и примерыГидролиз крахмала, уравнения и примерыГидролиз крахмала, уравнения и примеры

карта сайта

Источник: https://xn--80aaafltebbc3auk2aepkhr3ewjpa.xn--p1ai/krahmal-svoystva-poluchenie-i-primenenie/

Опыт 18. Гидролиз крахмала

Реактивы и оборудование:1%-ный
раствор крахмала, 10%-ный ра­створ
серной кислоты, разбавленный раствор
йода в иодиде калия (ра­створ Люголя),
10%-ный раствор гидроксида натрия, реактив
Фелинга, универсальная индикаторная
бумага; конические колбы на 100 мл,
пи­петки, мерные цилиндры на 50 и 10 мл,
пробирки.

В коническую колбу на 100 мл вносят
20—30 мл 1%-ного ра­створа крахмала и
5—7 мл 10%-ного раствора серной кислоты.
В 8 пробирок наливают по 1 мл очень
разбавленного раствора йода в иодиде
калия (светло-желтого цвета), пробирки
ставят в штатив. В первую пробирку вносят
1 каплю подготовленного для опыта
раствора крахмала.

Отмечают образовавшуюся
окраску. За­тем колбу с реакционной
смесью нагревают на асбестовой сетке
над небольшим пламенем. Через каждые
2—3 мин отбирают пи­петкой пробы
раствора и вносят в пробирки с раствором
Люголя. Отмечают постепенное изменение
окраски растворов при реак­ции с
йодом.

Вначале окраска раствора будет
интенсивно синей, затем фиолетовой
(амилодекстрины), далее — от красно-бурой
(эритродекстрины) до оранжево-желтой
и, наконец, желтой (в дальнейшем эта
окраска изменяться не будет).

Декстрины
рас­щепляются до дисахарида мальтозы,
которая гидролизуется с об­разованием
конечного продукта — D-глюкозы.
Схема гидролиза крахмала:

После того как реакционная смесь
перестанет давать окраску с йодом, ее
кипятят еще несколько минут, охлаждают
и нейтрали­зуют 10%-ным раствором
гидроксида натрия (контроль по
уни­версальной индикаторной бумаге).

Отливают в пробирку 1—2 мл гидролизата
и добавляют равный объем реактива
Фелинга. Верх­нюю часть жидкости
нагревают на пламени горелки до
начинаю­щегося кипения.

Выпадает
красный осадок оксида меди (I), что
свидетельствует о наличии в растворе
продуктов глубокого гидро­лиза
крахмала — глюкозы и мальтозы.

Напишите уравнения реакций окисления
продуктов гидролиза крахмала фелинговой
жидкостью.

Опыт 19. Кислотный гидролиз клетчатки

Реактивы и оборудование:концентрированная серная кислота,
10%-ный раствор гидроксида натрия, реактив
Фелинга, универсальная индикаторная
бумага; мелко нарезанная фильтровальная
бумага, стек­лянные палочки, водяные
бани, пробирки.

В сухую пробирку помещают несколько
мелко нарезанных кусочков фильтровальной
бумаги и приливают 1 мл концентри­рованной
серной кислоты. Содержимое пробирки
тщательно пе­ремешивают стеклянной
палочкой до полного разрушения бу­маги
и образования бесцветного вязкого
раствора. После этого к нему осторожно
при перемешивании по каплям добавляют
1 мл дистиллированной воды.

Пробирку
ставят на кипящую водяную баню. Смесь
нагревают 10—15 мин при регулярном
перемешива­нии. После охлаждения
жидкость нейтрализуют 10%-ным раство­ром
гидроксида натрия (контроль по
универсальной индикатор­ной бумаге)
и проводят с ней реакцию с фелинговой
жидкостью для обнаружения в продуктах
гидролиза восста­навливающих сахаров.

Напишите уравнение реакции гидролиза
целлюлозы и объяс­ните опыт.

Источник: https://studfile.net/preview/2987470/page:11/

Гидролиз крахмала

Образование 23 мая 2012

Крахмал (С6Н10О5)n – полисахарид, который состоит из двух фракций: 25% линейной амилозы и 75% разветвленного амилопектина. Он образуется на свету в растениях в процессе фотосинтеза.

Это вещество представляет собой белый порошок, который не растворяется в холодной воде, образуя взвесь. После отстаивания взвеси на дне ёмкости откладывается белый осадок, а воду легко можно слить. После высыхания крахмал восстанавливает все свои свойства.

В горячей же воде это вещество образует коллоидный раствор – это такая клейкая жидкость, которую ещё называют крахмальным клейстером и часто используют в быту в качестве склеивающего вещества. А ещё на этом его свойстве основано приготовление киселей и некоторых десертов.

Крахмал — это химически инертное вещество. Для того чтобы оно вступило в реакцию, необходимо участие в этом процессе катализаторов.

На его физических и химических свойствах основано применение этого вещества. Так, крахмал и его производные часто применяются в пищевой, текстильной и бумажной промышленностях. И для живых организмов он играет немаловажную роль.

Для использования этого органического вещества в промышленных целях его подвергают химическому воздейстивию. Гидролиз крахмала – это процесс обмена между ионами вещества и водой, который может быть ферментативным или кислотным.

Химический гидролиз крахмала — реакция каталитическая, так как происходит при нагревании в присутствии неорганических кислот. В ходе данной химической реакции образуется глюкоза, которую можно выразить уравнением: (С6Н10О5)n + nH2O +(кат. H2SO4+t°) = nC6H12O6.

Но в последнее время большую популярность приобретает ферментативный гидролиз крахмала. Используя специальные технологии, из него получают этиловый спирт, патоку и глюкозу так же, как и при химическом гидролизе.

Преимущество этого процесса в том, что для него в качестве исходного материала берут крахмалосодержащие растения, например, рожь, картофель, кукурузу, рис и некоторые другие. Эти эти исходники, к тому же, содержат в своём составе амилолитические ферменты, которые и используют в процессе гидролиза.

Например, такими ферментами является изоамилазы и пуллуланазы, глюколиназы. Ферменты – природные катализаторы, которые ускоряют ход химических реакций.

Схематически процесс расщепления крахмала под действием ферментов выглядит так: крахмал → растворимый крахмал (амилоза) → олигосахариды (декстрины) → дисахарид (мальтоза = солод) → α-глюкоза.

Его можно выразить также уравнением: (C6H10O5)n + nH2O +(кат.- фермент) = nC6H12O6

Наглядно можно увидеть, что произошел химический гидролиз, проведя эксперимент. Кипятим смесь крахмального клейстера с серной кислотой. Проверяем, произошел ли гидролиз — капаем йод. Если реакция отрицательная, то есть нет синего или фиолетового окрашивания, значит, гидролиз произошел.

Теперь доказываем, что продукт гидролиза – глюкоза. Добавляем к полученному раствору щелочь и сульфат меди (II)(CuSO4). Осадок гидроксида меди не выпадает, раствор приобретает ярко-синюю окраску. Нагреваем и видим образование осадка терракотового (кирпичного) цвета – это значит, что в растворе есть глюкоза, которая образовалась в ходе гидролиза.

В организме человека также происходит ферментативный гидролиз крахмала. Этот процесс очень важен, так как при этом образуются углеводы, в частности, глюкоза. Она окисляется в каждой клетке организма, образуя воду и углекислый газ, при этом выделяя энергию, которая необходима для нормального функционирования организма.

Гидролиз крахмала с помощью ферментов начинается в ротовой полости при пережевывании пищи. Слюна человека содержит фермент – амилазу, под действием которой крахмал расщепляется на более простые составляющие – декстрины. Этот процесс человек может даже ощутить.

Ведь если долго жевать хлеб, то во рту появляется сладковатый вкус, который и свидетельствует о том, что начался процесс гидролиза крахмала.

Избыток глюкозы, которая образуется в ходе гидролиза, откладывается в печени в виде запасного питательного вещества – гликогена.

Источник: fb.ru

Источник: https://monateka.com/article/194766/

Ссылка на основную публикацию