实验一淀粉的提取和水解一、目的要求掌握淀粉提取和水解的原理及操作方法,二、原理多糖是自然界分布最广的糖类,由多个单糖分子缩合而成,具有多种生物学功能,如植物纤维素可构成植物的骨架,而淀粉、糖原则作为营养的存储形式。本实验以地瓜为原料,利用多糖能和水形成胶体溶液的原理,采用过滤、离心等方法提取淀粉。糖苷键对酸和酶敏感,所以淀粉在酸和体内淀粉酶的作用下被降解成单糖,这种降解过程是逐步进行的,降解的中间产物遇碘曾现不同的颜色:淀粉一→红色糊精→无色糊精→麦芽糖→葡萄糖(紫蓝色)(红色))(无色)所以根据水解液和碘反应的颜色,可以判断水解是否已完全。本实验中采用酸水解的方法,用过量的酸保证水解完全。三、试剂与器材高速组织捣碎机、恒温水浴锅四、操作方法(1)淀粉的提取甘薯去皮切成小块(约0.3×0.3×0.3cm2),准确称取15g,加入60mL蒸馏水,放入组织捣碎机中捣碎1min(以上步骤可以4组合作)。匀浆液用三层纱布过滤,滤渣用少量水洗,滤液合并后置50℃恒温水浴中保温30min。轻轻地尽量倾去上层有色溶液,用25mL蒸馏水重新悬浮白色沉淀待重新沉淀后再倾去上层溶液,滤纸过滤或用离心机离心(3000r/m,10min),再用少量水洗沉淀,3000r/m离心10min,连滤纸移至培养皿中置烘箱内烘干(105℃烘干4h)后称重。(2)淀粉的水解称取淀粉1.0g,放在大试管中用少量水调成糊状,再加入15mL水和6mol/L盐酸10mL,搅拌均匀后放在沸水浴上水解半小时,冷却后用6mol/L氢氧化钠中和至溶液呈中性,然后定容至10CmL,再取10mL定容到100mL成为稀释1000倍的总糖水解液。五、注意事项(1)淀粉提取时水浴温度不能超过50℃C,否则会因淀粉溶解度增大而减少产量(2)倾出上清时要尽可能小心,避免沉降的淀粉被震动起来。4
4 实验一 淀粉的提取和水解 一、目的要求 掌握淀粉提取和水解的原理及操作方法。 二、 原理 多糖是自然界分布最广的糖类,由多个单糖分子缩合而成,具有多种生物学功能,如植物纤维 素可构成植物的骨架,而淀粉、糖原则作为营养的存储形式。本实验以地瓜为原料,利用多糖能和 水形成胶体溶液的原理,采用过滤、离心等方法提取淀粉。 糖苷键对酸和酶敏感,所以淀粉在酸和体内淀粉酶的作用下被降解成单糖,这种降解过程是逐 步进行的,降解的中间产物遇碘曾现不同的颜色: 淀粉 → 红色糊精→ 无色糊精 → 麦芽糖 → 葡萄糖 所以根据水解液和碘反应的颜色,可以判断水解是否已完全。本实验中采用酸水解的方法,用 过量的酸保证水解完全。 三、试剂与器材 高速组织捣碎机、恒温水浴锅 四、操作方法 (1)淀粉的提取 甘薯去皮切成小块(约 0.3×0.3×0.3cm3),准确称取 15g,加入 60mL 蒸馏水,放入组织捣碎机 中捣碎 1min(以上步骤可以 4 组合作)。匀浆液用三层纱布过滤,滤渣用少量水洗,滤液合并后置 50oC 恒温水浴中保温 30min。轻轻地尽量倾去上层有色溶液,用 25 mL 蒸馏水重新悬浮白色沉淀, 待重新沉淀后再倾去上层溶液,滤纸过滤或用离心机离心(3000 r/m,10 min),再用少量水洗沉淀, 3000 r/m 离心 10 min,连滤纸移至培养皿中置烘箱内烘干(105℃烘干 4h)后称重。 (2)淀粉的水解 称取淀粉 1.0 g,放在大试管中用少量水调成糊状,再加入 15 mL 水和 6 mol/L 盐酸 10 mL,搅 拌均匀后放在沸水浴上水解半小时,冷却后用 6 mol/L 氢氧化钠中和至溶液呈中性,然后定容至 100 mL,再取 10 mL 定容到 100 mL 成为稀释 1000 倍的总糖水解液。 五、注意事项 (1) 淀粉提取时水浴温度不能超过 50℃,否则会因淀粉溶解度增大而减少产量; (2) 倾出上清时要尽可能小心,避免沉降的淀粉被震动起来。 (紫蓝色) (红色) (无色)
(3)离心机使用时要注意先进行离心管的平衡。六、思考题(1)如何选择生化物质实验中的实验材料?有何标准?(2)材料的破碎方法有哪些?5
5 (3) 离心机使用时要注意先进行离心管的平衡。 六、思考题 (1)如何选择生化物质实验中的实验材料?有何标准? (2)材料的破碎方法有哪些?
实验二总糖与还原糖的测定一、目的要求掌握碱性铜试剂法测定还原糖的原理和操作方法二、原理单糖和某些寡糖含有游离的醛基或酮基,有还原性,属于还原糖:而多糖和蔗糖等属于非还原性糖。利用多糖能被酸水解为单糖的性质可以通过测定水解后的单糖含量对总糖进行测定。还原糖的测定方法多种,本实验采用间接滴定法。其原理是:在碱性溶液中,二价铜离子被还原糖还原成一价的氧化亚铜,氧化亚铜在酸性环境中与一定量的过量碘起反应,再用标准硫代硫酸钠滴定剩余的碘,即可算出还原糖的含量。反应方程式是:2NaOH+C4S0u(OH)+NzSO4COOKCOOKCu(OH), +H-CC-OH=H-0--Cu + 2 H20H--OHH-C-0COONaCOONa酒石酸钾钠可溶性的氧化铜络合物COOKCOOKCHOCOOH-H-C-Q-OHCu+(CHOH)4+2 H2O=2H-(CHOH)H--0H-C-OHCH2OHCH2OHCooNaCooNa葡萄糖酸葡萄糖酒石酸钾钠+ Cuz0 ↓103-+5I+6H*→3I2+3H20Cu20+ I2+H+ cu2++1-+ H20I2+2 S2032-— S402-+21三、试剂与器材1.试剂(1)铜试剂:(A)13g硫酸铜加水至1000mL6
6 实验二 总糖与还原糖的测定 一、目的要求 掌握碱性铜试剂法测定还原糖的原理和操作方法。 二、原理 单糖和某些寡糖含有游离的醛基或酮基,有还原性,属于还原糖;而多糖和蔗糖等属于非还原 性糖。利用多糖能被酸水解为单糖的性质可以通过测定水解后的单糖含量对总糖进行测定。 还原糖的测定方法多种,本实验采用间接滴定法。其原理是:在碱性溶液中,二价铜离子被还 原糖还原成一价的氧化亚铜,氧化亚铜在酸性环境中与一定量的过量碘起反应, 再用标准硫代硫酸 钠滴定剩余的碘,即可算出还原糖的含量。反应方程式是: 2NaOH + CuSO 4=Cu(OH) 2↓+ Na2SO4 COOK COOK Cu(OH)2 + H―C―OH = H―C―O H―C―OH H―C―O COONa COONa Cu + 2 H2O COOK H― C ―O H―C ―O COONa Cu CHO (CHOH)4+ 2 H2O = 2 CH2OH COOK H― C ―OH H―C―OH COONa COOH ( CHOH)4 + Cu2O↓ CH2OH + + 2 酒石酸钾钠 可溶性的氧化铜络合物 葡萄糖 酒石酸钾钠 葡萄糖酸 IO3¯ + 5 I¯ + 6 H 3 I2 + 3 H2O + Cu2O + I2 + H Cu + I ¯ + H2 O + 2+ I2 + 2 S2O3 S4O6 + 2 I¯ 2- 2- 三、试剂与器材 1. 试剂 (1) 铜试剂: (A)13 g 硫酸铜加水至 1000 mL
(B)①24g酒石酸钾钠(用以保持铜离子碱性液中不生成Cu(OH)沉淀);②40g无水碳酸钠用以保持一定的碱性环境环境③50g碳酸氢钠36g草酸钾(用以抑制铜离子的还原)③1.6g碘酸钾(用以从碘化钾溶液中释放出一定量的自由碘)制备溶液B时,先用500mL热水溶化①、②、③,再加④、③,然后加水至1000mL,最后将(A)、(B)等量混合。(2)0.005mol/L硫代硫酸钠:1.24g硫代硫酸钠和0.1g碳酸钠加水配成1000mL。(3)1%淀粉:1g可溶性淀粉溶于100mL饱和的NaCI溶液中煮沸。(4)2%碘化钾:20gKI用水溶至1000mL。(5)1mol/L硫酸:166.6mL母液溶于水至1500mL。(6)0.5mg/mL标准葡萄糖:0.5g葡萄糖加水至1000mL。2.器材碱式滴定管、恒温水浴锅或电磁炉四、操作步骤(1)样品中总糖的水解:称取淀粉1.0g,放在大试管中用少量水调成糊状,再加入15mL水和6mol/L盐酸10mL,搅拌均匀后放在沸水浴上水解半小时,冷却后用6mol/L氢氧化钠中和至溶液呈中性,然后定容至100mL,再取10mL定容到100mL成为稀释1000倍的总糖水解液。(2)取6只试管,按照下表的次序加入试剂。另取6个小三角烧瓶,按相应的试管顺序编号。试剂H20标准葡萄糖总糖水解液铜试剂(mL)管号(mL)(mL)(mL)沸水24浴1空白中试验224煮沸1141标准15试验分2141钟124总糖试验224(3)各试管冷却后,摇动试管,使试管底部的红色沉淀分散后倾入相应的三角瓶中;(4)分别在每个试管中加入2mL2%碘化钾溶液和2mL1mol/LH,SO4,以洗涤管中的残留物,并1
7 (B) ①24 g 酒石酸钾钠(用以保持铜离子碱性液中不生成 Cu(OH)2 沉淀); ②40 g 无水碳酸钠 ③50 g 碳酸氢钠 ④36 g 草酸钾(用以抑制铜离子的还原) ⑤1.6 g 碘酸钾(用以从碘化钾溶液中释放出一定量的自由碘) 制备溶液 B 时,先用 500 mL 热水溶化①、②、③,再加④、⑤,然后加水至 1000 mL,最后将 (A)、(B)等量混合。 (2) 0.005 mol/L 硫代硫酸钠:1.24 g 硫代硫酸钠和 0.1 g 碳酸钠加水配成 1000 mL。 (3) 1%淀粉:1 g 可溶性淀粉溶于 100 mL 饱和的 NaCl 溶液中煮沸。 (4) 2%碘化钾:20 g KI 用水溶至 1000 mL。 (5) 1 mol/L 硫酸:166.6 mL 母液溶于水至 1500 mL。 (6) 0.5 mg/mL 标准葡萄糖:0.5 g 葡萄糖加水至 1000 mL。 2. 器材 碱式滴定管、恒温水浴锅或电磁炉 四、操作步骤 (1)样品中总糖的水解: 称取淀粉 1.0 g,放在大试管中用少量水调成糊状,再加入 15 mL 水和 6 mol/L 盐酸 10 mL,搅拌均匀后放在沸水浴上水解半小时,冷却后用 6 mol/L 氢氧化钠中和至溶液呈 中性,然后定容至 100 mL,再取 10 mL 定容到 100 mL 成为稀释 1000 倍的总糖水解液。 (2)取 6 只试管,按照下表的次序加入试剂。另取 6 个小三角烧瓶,按相应的试管顺序编号。 试剂 管号 H2O (mL) 标准葡萄糖 (mL) 总糖水解液 (mL) 铜试剂 (mL) 沸 水 浴 中 煮 沸 15 分 钟 空 白 试 验 1 2 4 2 2 4 标 准 试 验 1 1 1 4 2 1 1 4 总 糖 试验 1 2 4 2 2 4 (3)各试管冷却后,摇动试管,使试管底部的红色沉淀分散后倾入相应的三角瓶中; (4)分别在每个试管中加入 2 mL 2%碘化钾溶液和 2 mL 1 mol/L H2SO4,以洗涤管中的残留物,并 用以保持一定的碱性环境环境
转入相应的三角瓶中,最后再用蒸馏水洗涤试管2次,每次1mL,洗涤液均转入相同的三角瓶中;(5)用0.005mol/LNaS2O3滴定至碘颜色接近消失时加入淀粉指示剂5滴,继续滴定至蓝色消失为止。五、计算按照如下公式计算还原糖的含量:(V空一V标)/0.5mg=(V空一V未)/X(X为样品中还原糖的含量)0.5X=X(V空一V未知)V空一V标六、注意事项(1)各试管的处理应一致,测定溶液应同时放入沸水中,再同时从沸水浴中取出。(2)在用碘化钾和硫酸洗涤试管时要洗净,否则会影响滴定结果的准确性。(3)滴定终点时碘与淀粉反应形成的紫蓝色褪尽,溶液呈现二价铜离子的浅蓝色,不要误以为终点未到。七、思考题(1)碱性铜试剂法测定还原糖是直接滴定还是间接滴定?两种滴定方法各有何优点?8
8 转入相应的三角瓶中,最后再用蒸馏水洗涤试管 2 次,每次 1mL,洗涤液均转入相同的三角瓶中; (5)用 0.005 mol/L NaS2O3滴定至碘颜色接近消失时加入淀粉指示剂 5 滴,继续滴定至蓝色消失为 止。 五、计算 按照如下公式计算还原糖的含量: (V 空-V 标)/0.5 mg=(V 空-V 未知)/ X(X 为样品中还原糖的含量) 2. 各试管冷却后,摇动试管,使试管底部的红色沉淀分 散后倾入相应的三角瓶中; 3. 分别在每个试管中加入2mL 2%碘化钾溶液和2mL 2 mol/L H2SO4,以洗涤管中的残留物,并转入相应的 试管中,最后再用1mL蒸馏水洗涤试管2次; 4. 用0.005 mol/L NaS2O3滴定至碘颜色接近消失时加 入淀粉指示剂5滴,继续滴定至蓝色消失为止。 X = 0.5 V空 -V标 X(V空-V未知) 六、注意事项 (1)各试管的处理应一致,测定溶液应同时放入沸水中,再同时从沸水浴中取出。 (2)在用碘化钾和硫酸洗涤试管时要洗净,否则会影响滴定结果的准确性。 (3)滴定终点时碘与淀粉反应形成的紫蓝色褪尽,溶液呈现二价铜离子的浅蓝色,不要误以为终点 未到。 七、思考题 (1) 碱性铜试剂法测定还原糖是直接滴定还是间接滴定?两种滴定方法各有何优点?