2.2.1.2 Визначення сахарів за допомогою якісних реакцій

1. Реакція на редукуючі сахари (реакція Фелінга)

Це якісна реакція на вільні альдегідні групи в молекулах сахарів. При взаємодії реактиву Фелінга, а саме Cu (OH)₂, з альдегідною групою сахарів, остання окислюється до карбоксильної групи і при цьому в осад випадає Cu₂O, який має цегляно-червоне забарвлення (рис.2.3)

+ 2CuSO₄ + 4NaOH + Cu₂O+2Na₂SO₄ + 2H₂O+О₂

Рисунок 2.3 Реакція Фелінга

Тому за допомогою реактиву Фелінга можна знайти тільки редукуючі (що містять вільну альдегідну групу) сахари: глюкозу, мальтозу. Для проведення цієї реакції з сахарозою і крохмалем потрібен їх попередній гідроліз (щоб звільнити зв'язані альдегідні групи).

Хід роботи

1.1 Виявлення глюкози і мальтози

Беруть в пробірку 1-2 мл фільтратів витяжок цих сахарів, додають рівний об'єм реактиву Фелінга і кип'ятять. За наявності редукуючих сахарів випадає цегляно-червоний осад закису міді.

1.2 Виявлення сахарози

Беруть в пробірки 2 проби фільтрату по 10 мл. З однією пробою проводять реакцію Фелінга. Осідання міді не утворюється, оскільки сахароза не є редукуючим сахаром. В другу пробу підливають 2-3 краплі концентрованої сірчаної кислоти. Ретельно перемішують і ставлять на 30 хвилин в киплячу водяну лазню. У присутності кислоти відбувається гідроліз сахарози на моносахари – фруктозу і глюкозу.

Через 30 хвилин пробірку знімають з лазні, нейтралізують 10% розчином соди, беруть 1 мл нейтралізованого розчину і проводять реакцію Фелінга. Випадає цегляно-червоний осад закису міді.

1.3 Виявлення крохмалю

Беруть в пробірки 2 проби розчину крохмалю по 5 мл. З однією пробою проводять реакцію Фелінга. Осідання міді не утворюється, оскільки крохмаль не є редукуючим сахаром. В другу пробу підливають 2-3 краплі концентрованої сірчаної кислоти. Ретельно перемішують і ставлять на 30 хвилин в киплячу водяну лазню. У присутності кислоти відбувається гідроліз крохмалю на моносахарид глюкозу.

Через 30 хвилин пробірку знімають з лазні, нейтралізують 10% розчином соди, беруть 1 мл нейтралізованого розчину і проводять реакцію Фелінга. Випадає цегляно-червоний осад закису міді.

Крім того, на крохмаль проводять якісну реакцію з I₂ в KI. Ця реакція є якісною на крохмаль. При її позитивному протіканні розчин забарвлюється в синій колір. При нагріванні забарвлення зникає, а при охолоджуванні з'являється знов.

2. Реакція з α-нафтолом

1-2 мл досліджуваного розчину наливають в пробірку, додають 2 краплі 10% розчину α-нафтолу на 70% етиловому спирті, потім до суміші обережно по стінках підливають 2-3 мл концентрованої сірчаної кислоти так, щоб вона опускалася на дно, не змішуючись з рідиною. Через короткий проміжок часу на межі двох рідин утворюється кільце червоно-фіолетового кольору. Цю дуже чутливу реакцію дають всі вуглеводи.

2.2.2 Кислотний гідроліз крохмалю

Матеріали і обладнання: 1) 1% крохмальний клейстер; 2) 20% соляна кислота; 3) розчин I в К1 в крапельниці (концентрований); 4) Фелінгова рідина; 5) Nа₂SO₃; 6) електроплитка з азбестовою сіткою; 7) штатив з пробірками (7 шт.); 8) піпетка, градуйована на 2 мл; 9) мірний циліндр; 10) колба.

Крохмаль є полісахаридом (точніше, суміш двох близьких полісахаридів — амілози і амілопектину) з емпіричною формулою (С₆Н₁₀О₅) H₂O. Молекула крохмалю складається з великої кількості залишків глюкози, сполученої попарно в мальтозу. Крохмаль є нерозчинним у холодній воді, а в гарячій воді утворює колоїдний розчин — крохмальний клейстер. При кип'ятінні крохмального клейстеру з мінеральною кислотою крохмаль гідролізується до глюкози через ряд проміжних продуктів з молекулярною масою, що поступово зменшується, які називають декстринами. Прослідити за процесом гідролізу крохмалю можна за допомогою реакції з розчином йоду, який забарвлює крохмаль в синій колір, амілодекстрин — у фіолетовий, еритродекстрин — в червоний, ахродекстрин — в помаранчевий, а з мальтодекстрином і мальтозою забарвлення не дає (залишається жовтим).

Хід роботи

Налити в колбу 50 мл 1% крохмального клейстеру. Поставити в штатив 7 пробірок і відлити в першу пробірку 4—5 мл крохмального клейстеру. Внести в колбу 1,5 мл 20% розчину НС1 і нагрівати на електроплитці або газовому пальнику. При появі перших пухирців (початок кипіння) відлити з колби 4—5 мл в другу пробірку. Продовжувати кип'ятити вміст колби, відливаючи з неї через кожні 5 хв. по 4—5 мл в наступні пробірки. Дати пробам в пробірках охолодитися, розбавити їх водою і додати по 5 крапель розчину I₂ в КI. Якщо забарвлення йоду відсутнє, гідроліз можна вважати закінченим. Виконати з розчином, що залишився в колбі, реакцію на редукуючі сахари: налити 2—3 мл рідини в чисту пробірку, нейтралізувати кислоту содою, підлити рівний об'єм Фелінгової рідини і довести до кипіння. Результати занести в таблицю 2.4

Таблиця 2.4

Тривалість гідролізу (хв.)	0	5	10	15	20	25	30
Забарвлення розчину

Завдання: заповнити таблицю 2.4, зробити висновок про причини зміни забарвлення розчинів і вказати час, протягом якого відбувся повний гідроліз крохмалю.