Крахмал — природный полимер

Химические свойства крахмала

Подобно сахарозе, крахмал подвергается гидролизу.

Лабораторные опыты

1. Поместите в пробирку 10 капель крахмального клейстера, 2-3 капли раствора хлорида (сульфата) меди(II) и 8-10 капель раствора гидроксида натрия. Смесь нагрейте, не доводя её до кипения. Происходит ли восстановление гидроксида меди(II) крахмалом? Почему образуется чёрный осадок? Каков его состав?

2. Кислотный гидролиз крахмала. Налейте в пробирку 4-5 мл крахмального клейстера, 1 мл 5-10 %-го раствора серной кислоты и очень осторожно нагревайте на слабом пламени спиртовки так, чтобы не произошло обугливания. Когда раствор станет прозрачным, установите, произошёл ли гидролиз крахмала. Для этого через 3-4 минуты отлейте пипеткой 3-4 капли гидролизата в пробирку, охладите и добавьте каплю раствора иода. Если образуется раствор желтоватого цвета, гидролиз крахмала закончен. В противном случае продолжайте нагревание и повторите пробу через 2-3 минуты.

3. Повторите первый опыт с гидролизатом. Для этого внесите в пробирку 10 капель гидролизата, 2-3 капли раствора хлорида (сульфата) меди (II) и 8-10 капель раствора гидроксида натрия. Смесь нагревайте, не доводя до кипения. Что наблюдаете? Какие выводы о составе гидролизата можно сделать, если происходит восстановление гидроксида меди (II)?

Поскольку молекулы крахмала имеют очень большие размеры, гидролиз протекает постепенно, сопровождаясь образованием молекул с меньшей молекулярной массой, чем крахмал. Сначала образуются декстрины, затем дисахарид (мальтоза) и, наконец, — глюкоза. Постепенный гидролиз крахмала можно выразить такой упрощённой схемой:

Образование в результате гидролиза глюкозы подтверждается реакцией восстановления с гидроксидом меди (II).

В лабораторном опыте гидролиз протекает под действием серной кислоты. Однако возможные условия осуществления этого химического процесса разнообразны. Например, простейшим случаем ферментативного гидролиза крахмала является его деструкция под влиянием фермента слюны. Этот процесс протекает в ротовой полости при долгом разжёвывании кусочка хлеба, который постепенно приобретает сладковатый вкус (вследствие образования глюкозы). Впервые (начало XIX в.) кислотный и ферментативный гидролиз крахмала осуществил русский химик К.С. Кирхгоф. Предложенная им технология кислотного гидролиза крахмала применяется в промышленности до настоящего времени.

Применение крахмала

Крахмал — важнейшее пищевое вещество для человека и животных. В составе картофеля и зерновых культур (на крахмал приходится до 75 % массы пшеничной муки) он потребляется в огромных количествах.

Основные понятия

Крахмал • Строение молекул крахмала • Йодная проба • Гидролиз крахмала

Вопросы и задания

1. Как определить наличие крахмала в белом хлебе, картофеле, кукурузной муке?

2. Вы, вероятно, знаете, как крахмалят бельё. Объясните смысл этой операции, основываясь на знаниях о крахмале и его гидролизе.

3. Что происходит с крахмалом при термической обработке картофеля?

4. При окислении 1 г глюкозы или сахарозы образуется около 16 кДж энергии. Суточная потребность человека в сахарах составляет около 500 г. Суточное потребление при рациональном питании не превышает 75 г (12-14 стандартных кусочков сахара). За счёт каких продуктов пополняются остальные 425 г?

<<< К началу параграфа