淀粉水解（化学现象）-趣爱秀

科学探究

设计实验方案，实验淀粉能不能水解，水解的条件和产物是什么？怎样判断淀粉是否水解了？

实验用品

淀粉、水、碘溶液、20%的硫酸、10%氢氧化钠、2%的硫酸铜、酒精灯、试管夹、试管等。

实验方法

1、在试管1中加入0.5g淀粉和4ml水，在试管2中加入0.5g淀粉和4ml 20%的硫酸溶液。分别加热试管3~4min。

2、把试管2中的一部分溶液倒入试管3中，留作下一步实验用。

3、向试管1和试管2中加入几滴碘溶液，观察现象。发现试管1的溶液呈蓝色（淀粉遇碘变成蓝色），试管2无明显现象。不同现象的原因是：淀粉在酸性条件并加热的条件下发生了水解反应。

4、向试管3中滴入10%的氢氧化钠溶液，调溶液pH值约为9~10。

5、另取一只试管4加入3ml氢氧化钠溶液，并向其中滴入4滴2%的硫酸铜溶液，立即有蓝色的氢氧化铜沉淀生成。再取试管3中的水解液1ml滴入，振荡混合均匀后，用酒精灯加热煮沸，溶液颜色常有蓝色——黄色——绿色（黄蓝两色混合）——红色等一系列变化。最终有红色沉淀生成。原因是氢氧化铜被还原生成红色难溶于水的氧化亚铜。

注意事项

淀粉水解的中间产物糊精（有分子量较大的红糊精和分子量较小的白糊精），对碘反应的颜色变化是：紫色—棕色—黄色，若淀粉水解不彻底，也会有不同的颜色出现

问题思考

1、试管1为什么变成了蓝色？试管2为什么无明显现象？为什么？（试管1中的淀粉未水解，淀粉遇碘变成蓝色；试管2中淀粉在酸的催化作用下水解了，所以无明显现象；不同现象的原因是：淀粉在酸性条件并加热的条件下发生了水解反应。）

2、如何验证淀粉没有还原性？（提示：不能发生银镜反应或者不能还原氢氧化铜）

3、实验延伸设计：如何验证唾液酶对淀粉水解的催化作用？（注意事项：用唾液作催化剂水解淀粉时，温度不得超过45℃，因为温度过高，唾液酶易失去活性，最适宜的温度是37—40℃。）某些细菌能够分泌淀粉酶（胞外酶），将淀粉水解为麦芽糖和葡萄糖，再被细菌吸收利用。淀粉被水解后遇碘不再变蓝色。

（1）将装有淀粉培养基的锥形瓶置于沸水浴中融化，然后取出冷却至50℃左右，即倾入培养皿中，待凝固后制成平板。

（2）翻转平板使底皿背面向上，用记号笔在其背面玻璃上划成两半，一半用于接种枯草芽孢杆菌作为阳性对照菌，另一半用于接种试验菌大肠杆菌或产气肠杆菌。接种时用接种环取少量菌在平板两边各划“+”字。如图7-1-1。

（3）将接完种的平板倒置于37℃恒温箱中，培养24h。

（4）观察结果时，可打开皿盖，滴加少量碘液于平板上，轻轻旋转，使碘液均匀铺满整个平板。如菌体周围出现无色透明圈，则说明淀粉已被水解。透明圈的大小，说明该菌水解淀粉能力的强弱。

制备方法

1、酸解法

以酸（无机酸或有机酸）为催化剂，在高温高压下将淀粉水解转化为葡萄糖的方法。

优点：

生产简易，由淀粉逐步水解为葡萄糖的整个化学反应过程，仅在一个高压容器内进行，水解时间短，设备生产能力大。

如采用10oBe`浓度淀粉，在0.294Mpa压力下需20min；在0.343Mpa压力下仅需7-10min

缺点：

1）由于水解作用是在高温高压条件下进行的，要求设备耐腐蚀、耐高温、高压；

2）在酸水解过程中，除了淀粉的水解反应外，尚有副反应的发生，将造成淀粉的利用率降低；

3）酸水解法对淀粉原料要求严格，颗粒大小均匀，淀粉浓度不宜过高

2、酶解法（双酶水解法）

酶解法是用淀粉酶将淀粉水解为葡萄糖。

酶解法可分两步：

第一步：利用-淀粉酶将淀粉转化为糊精和低聚糖，使淀粉的可溶性增加，此过程称“液化”；

如采用BF7658菌的-淀粉酶，反应温度在85-90°C，pH6.0-7.0；用糖化酶，反应温度50-60°C，pH3.5-5.0

第二步：利用糖化酶将糊精或低聚糖进一步水解，转变为葡萄糖，此过程称“糖化”。

“液化”和“糖化”都是在酶作用下完成的，故得名。

酸解法一般10-12°Be`（含淀粉18-20%）

双酶法一般20-23°Be`（含淀粉34-40%）

3、酸酶结合法

酸酶法

有些淀粉，如玉米、小麦等谷类淀粉，淀粉颗粒坚实，如用-淀粉酶液化，在短时间内，液化反应往往不彻底；

可采用酸将淀粉水解至葡萄糖值10-15，然后将水解液降温、中和，加入糖化酶进行糖化。

葡萄糖值（DE值; dextrose equivalent value ）—— 指葡萄糖糖（所有测定的还原糖都当作葡萄糖）占干物质的百分率，用于表示淀粉水解程度及糖化程度。