МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ

БІОХІМІЯ

ЛАБОРАТОРНИЙ ПРАКТИКУМ

для студентів технологічних спеціальностей денної форми навчання

СХВАЛЕНО на засіданні кафедри

біохімії та екології харчових виробництв Протокол № 3

від 12.10.2010 р.

КИЇВ НУХТ 2011

Біохімія: Лабораторний практикум для студ. технолог. спец. ден. форми навчання / Уклад.: А.І. Салюк, А.В. Котинський, О.І. Семенова, Н.О. Бублієнко

– К.: НУХТ, 2011. – 61 с.

Рецензент: Ю.В. Данилович, канд. біол. наук

Укладачі: А.І. Салюк,

А.В. Котинський, О.І. Семенова,

Н.О. Бублієнко, кандидати техн. наук

Відповідальний за випуск Л.В. Левандовський, д-р техн. наук, проф.

Видання подається в авторській редакції

2

короткий теоретичний вступ до кожної із запропонованих методик.

Перед виконанням роботи кожен студент повинен уважно ознайомитись з методикою проведення роботи, зрозуміти хімічну суть і практичне значення

об’єктами під час досліджень. У разі кількісного аналізу роблять відповідні розрахунки і занотовують кінцевий результат, при якісному аналізі записують відповідні висновки.

1. ВУГЛЕВОДИ

Вуглеводи – це численна і поширена у природі група органічних сполук, необхідних для життєдіяльності тваринних і рослинних організмів.

Вуглеводи поділяють на дві групи: прості та складні.

Прості вуглеводи (моносахариди) являють собою багатоатомні альдегідоабо кетоспирти (альдози або кетози). За кількістю атомів карбону прості вуглеводи поділяються на тріози, тетрози, пентози, гексози тощо. Прості вуглеводи – це кристалічні речовини, добре розчинні у воді, оптично активні, багато з них солодкі на . смакМають відновлювальні властивості, що використовується для їх якісного та кількісного визначення.

Складні вуглеводи (полісахариди) утворюються із залишків моносахаридів, які перебувають у циклічній формі. Складні вуглеводи поділяють на дві групи:

1) олігосахариди – мають у своєму складі 10до залишків простих

3

вуглеводів. Залежно від кількості цих залишків, олігосахариди поділяють на ди-, три-, тетрасахариди тощо.

Найбільше значення мають дисахариди. За будовою та властивостями їх поділяють на відновлювані (лактоза, мальтоза) та невідновлювані (сахароза);

2) полісахариди – вуглеводи з великою молекулярною масою(досягає кількох мільйонів). Вони являють собою довгі ланцюжки із залишків циклічних форм простих вуглеводів, з’єднаних глікозидними зв'язками. Ці ланцюжки можуть бути як розгалужені, так і нерозгалужені.

Полісахариди поділяють, у свою чергу, на дві підгрупи:

а) гомополісахариди – побудовані із залишків одного простого вуглеводу (крохмаль, глікоген, клітковина, інулін тощо);

б) гетерополісахариди – до їх складу входять залишки різних вуглеводів та їх похідних (геміцелюлози, камеді, рослинні слизи, мукополісахариди тощо).

Вуглеводи мають велике значення для живого організму. Вони є енергетичним і будівельним матеріалом, використовуються у різноманітних процесах обміну речовин. За зміною їх вмісту і складу у тканинах роблять висновок про стан організму, а в харчових продуктах – про умови їх зберігання

підвищують смакові властивості та поживну цінність харчових продуктів, а отже мають важливе технологічне значення.

1.1. Йодометричний метод визначення глюкози

Глюкоза – один із найпоширеніших моносахаридів. У великій кількості міститься у дозрілому винограді, тому ще має назву виноградний цукор. Міститься у фруктах та ягодах, входить до складу мальтози, сахарози, лактози, рафінози. З глюкози побудовані полісахариди – крохмаль, клітковина, глікоген.

Мета роботи: засвоєння йодометричного методу визначення глюкози. Завдання на виконання роботи: визначити вміст глюкози у дослідних

зразках.

Апаратура: технічні терези; лабораторна центрифуга; годинник. Лабораторний посуд: мірні колби місткістю100 мл; колби Ерленмейєра;

піпетки; бюретки для титрування; лійки для фільтрування; гумові пробки; скляні палички.

Матеріали та реактиви: 0,1 н розчин йоду; 0,1 н розчин натрій тіосульфату; 1 н розчин сульфатної кислоти; 0,1 н розчин натрій гідроксиду; 1,0 %-й розчин індикатора (крохмаль); фільтрувальний папір.

Принцип методу ґрунтується на здатності йоду в лужному середовищі окиснювати лише альдози, не впливаючи на кетози.

CH2OH(CHOH)4COH+J2+3NaOH ® CH2OH(CHOH)4COONa+2NaJ+2H2O;

Це рівняння складається з двох реакцій:

J2 + 2NaOH ® NaOJ + NaJ + H2O; CH2OH(CHOH)4COH+NaOJ+NaOH ® CH2OH(CHOH)4COОNa+NaJ+H2O

Йод, який не прореагував із глюкозою, визначають титруванням розчином

4

натрій тіосульфату у кислому середовищі. Ця реакція також відбувається в дві стадії:

NaOJ + NaJ + H2SO4 ® J2 + Na2SO4 + H2O

J2 + 2Na2S2O3 ® 2NaJ + Na2S4O6

Хід роботи. Ретельно подрібнену наважку речовини(1 г) переносять у мірну колбу місткістю 100 мл, розчиняють у воді, доводять до позначки. Вміст колби фільтрують або центрифугують, з прозорого розчину в колбу Ерленмейєра відбирають 10 мл, що відповідає наважці 0,1 г вихідної речовини.

У колбу додають 25 мл 0,1 н розчину йоду і через 2 – 3 хв при енергійному перемішуванні повільно додають35 мл 0,1 н розчину натрій гідроксиду до зникнення забарвлення. Колбу закривають гумовою пробкою і витримують20 хв у темному місці. Потім додають 5 мл 1 н розчину сульфатної кислоти і титрують йод, що виділився, 0,1 н розчином натрій тіосульфату, додаючи в

де А і В – кількість натрій тіосульфату, витраченого на титрування відповідно контрольної і дослідної проб, мл; 0,009 – кількість глюкози, еквівалентна 1 мл 0,1 н розчину йоду, г/мл (молекулярна маса глюкози 180, еквівалент 90, титр 0,1 н); n – наважка, г; V1 – об'єм розчинення наважки, мл; V2 – об'єм, взятий для титрування, мл; 100 – коефіцієнт перерахунку у відсотки.

Аналізують одержані результати, складають висновки і рекомендації.

1.2. Визначення крохмалю поляриметричним методом за Еверсом

Крохмаль – резервний полісахарид рослин, побудований з амілози та амілопектину. Амілоза складається із залишків -αD-глюкози, з'єднаних 1 – 4 глікозидними зв'язками і являє собою нерозгалужений полімерний ланцюг. Амілопектин є розгалуженою структурою, побудованою із залишків -Dα- глюкози, і має 1 – 4 зв'язки, а за місцем розгалуження 1 – 6 зв'язки.

Контроль якості сировини, яка містить крохмаль, а також проміжних і кінцевих продуктів його гідролізу має велике значення для крохмале-патокової, хлібопекарської та спиртової промисловості. Визначення крохмалю за Еверсом належить до поляриметричних методів.

Мета роботи: засвоєння методу визначення крохмалю у сировині.

Завдання на виконання роботи: визначити вміст крохмалю у сировині харчових виробництв.

Апаратура: поляриметр; технічні терези; піпетки; водяна баня; годинник. Лабораторний посуд: мірні колби місткістю100 мл; лійки для

фільтрування.

Матеріали та реактиви: 1,125 %-й розчин хлоридної кислоти; 10 %-й

5

хлоридною кислотою, осадженні білкових речовин і визначенні кута обертання поляризованого світла за допомогою поляриметра.

Хід роботи: 5 г досліджуваного продукту(подрібненої картоплі тощо) переносять у мірну колбу місткістю100 мл і додають 50 мл хлоридної кислоти концентрацією 1,125 %. Колбу вміщують у киплячу водяну баню на15 хв; перші 3 хв вміст колби часто переміщують. Потім колбу виймають, додають у неї воду до загального об'єму 80 – 90 мл і охолоджують до температури 20 °С.

Для осадження білків і освітлення розчину додають0,5 – 1,0 мл 25 %-го розчину плюмбум оцтовокислого. Після осадження білків розчин у колбі доводять водою до позначки, ретельно перемішують і фільтрують через складчастий фільтр. Перші порції фільтрату виливають. Фільтрат поляризують

поляризації з круговою шкалою. Одержане значення і є вмістом крохмалю в досліджуваному продукті (у відсотках).

Досліджувані продукти часто, крім крохмалю, містять ще й розчинні оптично активні вуглеводи. Значна їх кількість наявна у мерзлій картоплі, лежалих продуктах рослинного походження, ураженій хворобами картоплі. При аналізі таких продуктів вносять поправку на розчинні вуглеводи.

У мірну колбу на100 мл вміщують 10 г подрібненого продукту, приливають близько 75 мл води і при частому перемішуванні витримують30 хв, потім додають 5 мл 10 %-го розчину таніну. Вміст колби перемішують,

після чого додають5 мл плюмбум оцтовокислого і доводять до позначки насиченим розчином натрій сірчанокислого. Потім вміст колби ретельно збовтують і фільтрують, 50 мл фільтрату переносять у мірну колбу місткістю 100 мл, додають 2,5 мл 25 %-ної хлоридної кислоти і ставлять у киплячу водяну баню на 15 хв. Після цього колбу охолоджують, додають 0,5 – 2,0 мл 25 %-го розчину плюмбум оцтовокислого, доливають водою до позначки, збовтують, фільтрують. Фільтрат поляризують у поляризаційній трубці завдовжки200 мм. Одержаний результат віднімають від показання поляриметра при першому

визначенні, а різницю множать на коефіцієнт Еверса для картопляного крохмалю.

Приклад 1. Взято 5 г наважки в колбі місткістю100 мл. При поляризації в поляриметрі (трубка завдовжки 200 мм) знайдено кут обертання площини поляризації 10,5°.

Вміст крохмалю в наважці, %;

10,5 ×1,78 =18,7%

Якщо умови визначення інші(наважка, вміст колби, довжина трубки), результат відповідно перераховують. Наприклад, для дослідження взято20 г наважки, колба місткістю 100 мл, поляризація фільтрату проводилась у трубці завдовжки 100 мм.

Поправка на довжину трубки: 200/100=2. Результат за формулою треба збільшити в 2 рази.

Поправка на наважку 20 : 5= 4. Результат за формулою слід зменшити у4 рази.

6