Определение крахмала в растениях (часть 1)
Крахмал является основным запасным полисахаридом растений. Он образуется в процессе фотосинтеза, и зеленые листья всегда отличаются высоким содержанием этого вещества. В зеленых листьях крахмал используется для построения новых клеток и как энергетический материал. Основное количество его запасается в семенах и клубнях; в семенах риса содержится 70-80%, ячменя - 55-75, кукурузы - 65-75, пшеницы - 60-70% на сухую массу, а в клубнях картофеля 11-25% на сырую массу. Мало крахмала накапливается в семенах бобовых культур, и его почти нет в семенах масличных.
Целый ряд сельскохозяйственных культур, таких как картофель, кукуруза, ячмень, рожь, рис и некоторые другие, выращивают для получения крахмала, используемого в промышленности в чистом виде, в том числе и в кулинарии.
В процессе созревания зерна и клубней картофеля содержание крахмала увеличивается. В процессе прорастания семян происходит интенсивный гидролиз крахмала с образованием глюкозы, которая используется для новообразования других органических соединений, необходимых развивающимся проросткам.
Содержание крахмала в растениях, выращиваемых для получения этого вещества в промышленных масштабах, изменяется в зависимости от сортовых особенностей культуры и применения удобрений. Важное значение в повышении крахмалистости культуры имеют фосфорные и калийные удобрения.
Содержание крахмала в семенах и клубнях определяют различными химическими и инструментальными методами. Химические методы определения крахмала имеют первостепенное значение и основаны на кислотном или ферментативном гидролизе крахмала с последующим определением глюкозы по Бертрану или поляриметрически.
Принцип метода. В основу метода положена реакция расщепления молекул крахмала действием соляной кислоты на глюкозу:
В полученном гидролизате определяют глюкозу методом Бертрана. Сущность метода заключается в способности глюкозы легко окисляться при наличии альдегидной группы.
Для этого на глюкозу в растворе действуют феллинговой жидкостью, составленной из сернокислой меди и щелочного раствора сегнетовой соли. Феллингова жидкость, реагируя с глюкозой, окисляет ее до сахарной кислоты и одновременно образуется оксид меди I. Количество его соответствует количеству глюкозы в растворе. Выпавший в форме красного осадка оксид меди I (закись меди) учитывают путем обработки его сернокислым окисным железом в присутствии серной кислоты:
При этом оксид меди I переходит в оксид меди II CuO, а сульфат железа III превращается в сульфат железа II, которое определяется титрованием перманганатом калия
Перманганат калия переводит железо из оксида II в оксид железа III.
О количестве глюкозы в гидролизате судят по израсходованному на титрование раствора марганцовокислого калия.
