Экспериментальная часть

1.2 Качественные реакции на аминокислоты и белки

Цель работы: изучить строение и свойства аминокислот и белковых веществ сырья и готовых продуктов. Освоить методы определения белковых веществ в пищевых продуктах.

Объекты исследования: глицин, β-аланин, желатин, молоко, яйцо (раствор белка).

1.2.1 Качественные цветные реакции на аминокислоты

Задание для выполнения: провести качественные реакции на карбоновые аминокислоты – нингидриновую реакцию, реакцию Фоля, биуретовую реакцию. Провести цветную реакцию на циклические аминокислоты – ксантопротеиновую реакцию.

1.2.1.1 Нингидриновая реакция

Принцип реакции: в результате взаимодействия α-аминокислоты с нингидрином (трикетогидринденгидратом) образуется окрашенное комплексное соединение.

При нагревании (до температуры 70 °С) α-аминокислоты окисляются нингидрином и подвергаются окислительному дезаминированию с образованием аммиака и декарбоксилированию с образованием альдегида и диоксида углерода СО₂, а нингидрин восстанавливается:

Восстановленный нингидрин, конденсируясь с аммиаком и окисленным нингидридом, образует соединение, которое, енолизируясь, переходит в окрашенную форму, имеющую сине-фиолетовый цвет.

В присутствии органических растворителей, на которых готовят раствор нингидрина (ацетон, этанол), возможно протекание побочной реакции с образованием соединения, содержащего в своем составе радикал (R) аминокислоты:

Наличие радикала аминокислоты в составе этого соединения обусловливает различную окраску (красную, жёлтую, голубую) соединений, возникающих при реакции аминокислот с нингидрином.

Реакция с нингидрином является специфической для аминокислот, содержащих α-аминогруппу, и характерна как для некоторых карбоновых, так и циклических аминокислот. В реакции глицина с нингидрином образуется комплексное соединение, имеющее сине-фиолетовую окраску.

Материалы и реактивы: водный 1%-ный раствор глицина, 0,1%-ный раствор нингидрина в 95%-ном растворе ацетона.

Оборудование: стеклянные палочки, пробирки, капельницы, водяная баня, термометр лабораторный, часы, штатив для пробирок.

Порядок выполнения работы: в пробирку вносят 5 капель раствора глицина (исследуемого продукта) и 2 капли раствора нингидрина. Содержимое пробирки тщательно перемешивают на водяной бане при температуре 70 °С в течение 5 мин.

В пробирке появляется сине-фиолетовая окраска.

1.2.1.2 Реакция Фоля на «слабосвязанную» серу цистеина

и цистина

Принцип реакции: при кипячении цистеина и цистина в щелочной среде от них легко отщепляется сера в виде сероводорода, который в щелочной среде образует сульфид натрия. Для цистеина уравнение реакции имеет вид:

Образование сульфида натрия можно обнаружить с помощью ионов тяжелых металлов, например, ионов свинца, образующих с ионами серы нерастворимый сульфид свинца чёрного цвета. Для выявления сульфида серы можно использовать ацетат свинца, который при взаимодействии с гидроксидом натрия образует плюмбит натрия. В свою очередь, плюмбит натрия, реагируя с сульфидом натрия, приводит к образованию сульфида свинца:

Материалы и реактивы: водный 0,01%-ный раствор цистеина, реактив Фоля (к 10%-ному раствору ацетата свинца добавляют 10%-ный раствор гидроксида натрия до растворения образовавшегося осадка), концентрированный раствор гидроксида натрия.

Оборудование: стеклянные палочки, штатив с пробирками, пипетки, водяная баня, часы.

Порядок выполнения работы: в пробирку вносят 1 см³ раствора цистеина (исследуемого вещества), 2 см³ концентрированного раствора гидроксида натрия и 1 см³ реактива Фоля. Смесь тщательно перемешивают и кипятят на водяной бане 2 мин. Через 3…5 мин выпадает бурый или чёрный осадок сульфида свинца.