Задания для самостоятельного изучения.

1. Что такое ферменты? Из какого вещества они состоят? Что такое простые и сложные ферменты?

2. Какие центры имеются у фермента? Как осуществляется химическое превращение вещества на ферменте?

3. Каковы основные свойства фермента? Как осуществляется регуляция их активности?

4. Какие классы ферментов существуют? Приведите примеры.

5. В чем заключается действие амилазы на крахмал? Какие формы амилазы существуют? Почему под действием амилазы исчезает синяя окраска крахмала в присутствии йода? Какие промежуточные соединения образуются?

6. Охарактеризуйте крахмал и продукты его гидролиза.

7. Объясните происхождение слова «солод», исходя из полученных знаний. Почему солод готовят из проросших, а не сухих семян?

8. Почему у подмороженных клубней картофеля появляется сладковатый вкус? Можно ли вернуть им прежний вкус и как это сделать?

9. Каково происхождение и значение сахаров в пасоке растений в период весеннего сокодвижения?

10. В свежих корнях свеклы почти нет редуцирующих сахаров, а в подвядших их очень много. Как объяснить это явление?

Материалы и оборудование.Раствор Люголя разбавленный; 1%-ный раствор крахмального клейстера; 0,1 н. раствор соляной кислоты; 0,1 н. раствор гидроксида натрия; дистиллированная вода; воронка; универсальная индикаторная бумага; колбы на 50 мл; мерный цилинр на 50 мл; фарфоровая ступка с пестиком; пробирки; штатив для пробирок; мерные пипетки; весы; водяная баня; фильтровальная бумага; сухие и проросшие зерновки злаков.

Лабораторная работа № 3

Определение редуцирующих (восстанавливающих) сахаров

В растительном материале

Вводные пояснения. Сахара, содержащие свободную карбонильную группу, количественно окисляются реактивом Фелинга, представляющим собой медный алкоголят сегнетовой соли. При окислении глюкозы образуется одноосновная глюконовая кислота, под действием более сильных окислителей процесс может идти до образования двухосновной сахарной.

Фруктоза, окисляясь, образует одноосновную арабоновую кислоту и формальдегид, которые при дальнейшем окислении дают соответственно триоксиглутаровую и муравьиную кислоты. При взаимодействии реактива Фелинга с редуцирующими сахарами (при нагревании) происходит разложение медного алкоголята сегнетовой соли:

Освобождающаяся окись меди быстро восстанавливается в закись

Выделяющийся при этой реакции кислород окисляет сахара. Следовательно, по количеству образовавшейся закиси меди можно рассчитать содержание редуцирующих сахаров в исследуемом материале.

Приготовление вытяжки.

Из средней пробы продукта берут навеску, величина которой зависит от предполагаемого содержания сахаров в материале. При исследовании фруктов или ягод навеска составляет 15…50 г мезги (материала, измельченного на терке или мясорубке), варенья, повидла, джема – 7…8 г. Навеску количественно переносят в мерную колбу на 250 мл, смывая ее дистиллированной водой. Объем навески и воды в колбе не должен превышать 130-150 мл. Колбу встряхивают, затем определяют реакцию содержимого (с помощью нейтральной лакмусовой бумаги или универсального индикатора). При исследовании фруктов и ягод реакция вытяжки обычно бывает кислой, поэтому ее доводят до нейтральной (pH 7) осторожным добавлением 15%-ного раствора углекислого натрия (под контролем универсального индикатора), после чего колбу нагревают в течение 15…20 мин на горячей водяной бане (80°С), часто встряхивая для перемешивания содержимого.

Примечание. При исследовании продуктов, содержащих крахмал (например, клубней картофеля, незрелых яблок и груш), водную вытяжку не нагревают на водяной бане, а сахара извлекают холодной водой в течение 1 ч, часто взбалтывая колбу.

Колбу охлаждают и к вытяжке добавляют 7…15 мл раствора уксуснокислого свинца, взбалтывают и ставят на 5…10 мин. (для осаждения белков, пигментов, дубильных веществ, также обладающих восстанавливающими свойствами). Появление прозрачного слоя жидкости над осадком свидетельствует о полноте осаждения. Если полнота осаждения не была достигнута, в колбу добавляют (каплями) еще 1-5 мл раствора уксуснокислого свинца и взбалтывают. Для осаждения избытка уксуснокислого свинца в колбу приливают 18-20 мл насыщенного раствора двузамещенного фосфорнокислого натрия, взбалтывают и оставляют на 10…12 мин. для отстаивания. Проверяют полноту осаждения свинца, для чего по стенке колбы осторожно приливают 1…2 капли раствора фосфорнокислого натрия. Если в прозрачном слое жидкости над осадком уже не образуется мути, считают, что полнота осаждения достигнута. Колбу доливают до метки водой, взбалтывают и содержимое ее фильтруют через бумажный складчатый фильтр. В фильтрате (его называют «фильтрат А») определяют содержание редуцирующих сахаров. Надо так подобрать навеску продукта и разведение, чтобы концентрация сахаров в фильтрате А составляла 0,1…0,2%.

Примечание. Быстрого осаждения белковых, красящих и дубильных веществ (так называемых органических несахаров) можно достигнуть обработкой вытяжки основным азотнокислым свинцом. К 100 мл вытяжки прибавляют 3-4 мл раствора едкого натра, взбалтывают и добавляют 4-6 мл раствора азотнокислого свинца. Осветление раствора происходит в течение 5—7 мин. Для освобождения от избытка свинца к вытяжке, нагретой до температуры 60° С, приливают 3-4 мл насыщенного раствора сернокислого натрия и нагревают на водяной бане при той же температуре 10 мин.