Úloha č. 2: POLYSACHARIDY – ŠKROB
A. STANOVENÍ ŠKROBU GRAVIMETRICKY
Princip:
Gravimetrie je založena na vyloučení stanovované složky ve formě málo rozpustné
sloučeniny a na jejím převedení na sloučeninu o přesně definovaném složení, která se
následně váží. Lze vážit i přímo izolovanou sloučeninu.
Zkoušený vzorek se rozloží zásaditou hydrolýzou v prostředí KOH. Následně se
škrobová zrna vysráží z roztoku vzorku.
Pomůcky:
Erlenmayerova baňka 250 ml (1x), nálevka, Büchenrova nálevka, odměrný válec
100 ml, kádinka 250 a 600 ml, váženka, pH papírky, mixer, vařič
Vzorky:
kuřecí párky „Striptýzky“, paštika (nebo jiný masný výrobek)
Chemikálie:
8% (w/v) roztok KOH v ethanolu, ethanol (96% a 50%)
Pracovní postup:
1. Do vodní lázně (600 ml kádinka na magnetické míchačce) upevněte 100 ml
Erlenmayerovu baňku.
2. Zvažte nejprve celou nožičku párku (staženého ze střívka) nebo balení paštiky.
3. Paštiku pouze jemně rozetřete, párek stáhněte ze střívka a rozemelte.
4. Do Erlenmayerovy baňky pak odvažte 2,5 – 3 g zhomogenizovaného vzorku
5. K masnému vzorku přilejte 80 ml 8% alkoholického roztoku KOH.
6. Vodní lázeň přiveďte k varu a obsah Erlenmayerovy baňky nechte za občasného
míchání zahřívat na vodní lázni 45 min.
7. K plně rozpuštěnému vzorku přidejte 25 ml 50% horkého ethanolu. Dojde k vysrážení
škrobových zrn, které nechte usadit na dno.
8. Opatrně odlijte horní vrstvu roztoku.
9. Usazený škrob 3x dekantujte 30 ml horkého 50% ethanolu. Účinnost dekantace
sledujte pomocí pH papírku, kdy by hodnota pH měla poklesnout až k neutrální
reakci.
10. Obsah Erlenmayerovy baňky přefiltrujte pomocí Büchnerovy nálevky s předem
zváženým filtračním papírem.
11. Erlenmayerovu baňku důkladně vypláchněte horkým 50% ethanolem.
12. Sraženinu promyjte 20 ml chladného 96% ethanolu. Po dobu 10 minut nechte přes
vzorek procházet vzduch.
13. Filtrační papír se vzorkem vložte do sušárny o teplotě cca 100 °C a sušte do konstantní
hmotnosti.
Výpočty:
Vypočítejte obsah škrobu ve zkoumaném vzorku v hm %:
𝑤š𝑘𝑟𝑜𝑏 =
𝑚1
𝑚0
∗ 100
kde m1 = hmotnost získaného škrobu, m0 = celková hmotnost vzorku,
Vyhodnocení a závěr:
Jako výsledek uveďte celkový obsah škrobu v analyzovaných výrobcích (přepočtěte
na hmotnost celé nožičky párku/balení paštiky) vyjádřený aritmetickým průměrem ze tří
souběžných stanovení.
Vzájemně srovnejte oba testované výrobky a pokuste se o srovnání s hodnotami
deklarovanými výrobcem.
Vzorek
Navážka
vzorku m0 v g
Obsah škrobu
ve vzorku m1 v
g
Celkový obsah
škrobu v g
Celkový obsah
škrobu v %
B. DĚLENÍ ŠKROBU NA AMYLOSU A AMYLOPEKTIN
Pomůcky:
Plastová miska, kádinka 800 ml, odměrné válce 500 a 250 ml, nálevka, gáza, mixér,
váhy, teploměr, skleněná tyčinka, indikátorový papírek, kapátko
Vzorky:
Bramborové hlízy 200 g
Chemikálie:
0,9% (w/v) NaCl, 35% HCl, 0,01M a 0,2M NaOH, Lugolův roztok
Pracovní postup:
1. Zhomogenizujte v mixéru 200 g omytých a rozkrájených bramborových hlíz (na kaši)
a převeďte do 800 ml kádinky naplněné 500 ml fyziologického roztoku.
2. Suspenzi během 5 minut 3x promíchejte, přefiltrujte na Büchnerově nálevce, odstraní
se tak hrudky brambor.
3. Filtrát přelijte do dostatečně velké kádinky nechte usadit.
4. Kapalinu opatrně odlijte a usazený škrob 3x dekantujte 150 ml fyziologického
roztoku, poté 150 ml 0,01M NaOH a nakonec 3x 150 ml destilované vody.
5. Škrob nechejte vysušit na vzduchu do dalšího cvičení.
6. Zvažte a proveďte důkaz pomocí Lugolova roztoku.
7. Izolovaný škrob převeďte do Erlenmayerovy baňky, přidejte 1,5 ml 35% HCl a
postupným dokapáním 35% HCl pomocí kapátka upravte pH na hodnotu 6–7.
Kontrolu pH proveďte indikátorovým papírkem.
8. Vzorek nechte stát do dalšího cvičení, kdy se na dně kádinky objeví bílý gel
(amylopektin).
9. Amylopektin dekantujte a pomalu odfiltrujte na Büchnerově nálevce. Vzorek
amylopektinu sušte za laboratorní teploty do konstantní hmotnosti.
Výpočty:
Vypočet % obsahu škrobu/amylózy/amylopektinu ve vzorku:
𝑤 =
𝑚
𝑚 𝑣𝑧𝑜𝑟𝑒𝑘
∙100
Vypočet obsahu amylózy a amylopektinu:
𝑚 𝑎𝑚𝑦𝑙ó𝑧𝑎 = 𝑚š𝑘𝑟𝑜𝑏 − 𝑚 𝑎𝑚𝑦𝑙𝑜𝑝𝑒𝑘𝑡𝑖𝑛
Závěr:
Jako výsledek uveďte procentuální výtěžek získaného škrobu z 200g bramborových
hlíz, uveďte procentuální obsah amylózy a amylopektinu ve vzorku a jejich vzájemné
zastoupení.
škrob amylóza amylopektin
g
%
C. DŮKAZ PŘÍTOMNOSTI ŠKROBU A SOLANINU V HLÍZÁCH BRAMBOR
Princip:
Důkaz škrobu: Principem Lugolovy reakce je vznik komplexu škrob-I3−
I2(l) + I(aq)
 I3−
(aq)
I3−
(aq)  škrob I3−
komplex
I2(l) + I−
(aq)  škrob I3−
komplex
Důkaz solaninu: Reakcí kyseliny sírové s glykoalkaloidem solaninem (přítomný
v naklíčených a zelených částech brambor) dochází ke vzniku červeného zbarvení. Dochází
k narušení cyklopentanoperhydrofenanthrenového skeletu molekuly za vzniku specifického
karbokationtu, který se projevuje červeným zbarvením
Pomůcky:
Petriho miska, 4 kapiláry, nůž, pinzeta, filtrační papír, podložní sklíčko, mikroskop
Vzorky:
bramborová hlíza naklíčená a nenaklíčená
Chemikálie:
Koncentrovaná H2SO4, koncentrovaná CH3COOH, 1% vodný roztok formaldehydu,
1% H2O2, Lugolův roztok (5 g I2 a 10 g KI v 85 ml destilované vody)
Pracovní postup:
1. Z bramborové hlízy (1x naklíčené, 1x nenaklíčené) ukrojte tenký plátek slupky (v
případě naklíčené i s klíčkem) a položte jej na Petriho misku nebo podložní sklíčko.
2. Důkaz škrobu: na každý plátek kápněte 1–3 kapky Lugolova roztoku.
3. Důkaz solaninu: postupně kapejte na plátek 1–3 kapky konc. CH3COOH, konc.
H2SO4, 1% roztoku formaldehydu a 1% H2O2.
4. Přítomnost solaninu se projeví načervenalým zbarvením, přítomnost škrobu se projeví
temně modrým zbarvením.
Závěr
Jako výsledek uveďte porovnání naklíčené a nenaklíčené hlízy. Pokus monitorujte
fotografiemi (postačí z mobilního telefonu).
D. ENZYMATICKÁ HYDROLÝZA ŠKROBU
Princip:
Škrob je složený z amylopektinu a α-amylózy, která vytváří šroubovici na kterou se
váže Lugolův roztok (modrofialové zbarvení). V případě, že k roztoku škrobu přidáme sliny,
které obsahují α-amylasy, dojde ke štěpení α-glykosidické vazby, a tím k degradaci škrobu na
menší jednotky (dextrin, maltóza). V tomto okamžiku Lugolův roztok nezbarví obsah
zkumavky, jelikož se jód nemá kam vázat.
O probíhajícím štěpení svědčí změna barvy produktu poskytovaného škrobems
roztokem jódu. Během reakce přechází modré zbarvení škrobu s Lugolovým roztokem, přes
hnědé (dextrin) až po slabě žluté (maltóza).
Pomůcky:
kádinka 250 ml, vařič, zkumavky, kapátko, odměrný válec, kapkovací destička
Vzorky:
Škrobový maz, lidské sliny (naředěné destilovanou vodou 1:1)
Chemikálie:
Lugolův roztok
Pracovní postup:
1. Příprava škrobového mazu – rozmíchejte 1 lžičku škrobu v několika ml destilované
vody a směs nalijte za stálého míchání do 200 cm3
vroucí vody. Maz nechte
vychladnout.
2. Do 2 zkumavek nalijeme pomocí odměrného válce 5 ml škrobového mazu.
Postup A:
3. První zkumavku nechejte jako referenční, do druhé zkumavky přidejte asi 5 ml
lidských slin.
4. Obě zkumavky vložte do vodní lázně a mírně zahřívejte (asi 20 min).
5. Do každé zkumavky přikápněte 2–3 kapky Lugolova roztoku.
6. U referenčního vzorku (obsahuje pouze škrobový maz) by mělo dojít k modrému
zbarvení. U druhé zkumavky (maz a sliny) dojde k vytvoření oraznžového zbarvení
Postup B:
7. Do obou zkumavek přidejte asi 5 ml lidských slin. První zkumavku nechte ve stojánku
jako referenční. Druhou zkumavku vložte do vodní lázně a mírně zahřívejte.
8. V pravidelných intervalech (5 min) odebírejte na kapkovací destičku vzorek z obou
zkumavek, přidejte kapku Lugolova roztoku a sledujte změnu zbarvení.
9. Zabarvení referenčního vzorku bude modré na důkaz přítomnosti škrobu, u zabarvení
zahřívaného vzorku by mělo docházet k barevným změnám v závislosti na rychlosti
enzymatické degradace škrobu lidskými slinami.
Závěr:
Do protokolu uveďte barevnou změnu