Mở đầu
Hạt gạo chứa tinh bột để dự trữ chất dinh dưỡng cho cây. Khi học phản ứng của tinh bột, ta cần phân biệt sự nhận biết bằng màu với sự cắt mạch thành đường đơn.
Amylose và amylopectin
- Amylose: mạch dài chủ yếu bằng liên kết $\alpha$-1,4-glycoside, có xu hướng cuộn xoắn.
- Amylopectin: mạch chính $\alpha$-1,4 và nhánh tại liên kết $\alpha$-1,6.
Công thức mắt xích thường viết $(\mathrm{C_6H_{10}O_5})_n$. Chỉ số n và mức độ phân nhánh thay đổi theo nguồn tinh bột.
Kiểm tra nhanh
Đặc điểm nào thuộc amylopectin?
Amylopectin có nhiều liên kết glycoside.
Nhánh hình thành tại liên kết α-1,6.
Tinh bột được tạo từ α-glucose.
Amylopectin là polysaccharide.
Lời giải
**Cách làm**
Amylopectin có mạch chính α-1,4 và các điểm nhánh α-1,6.
Phép thử iodine
Iodine tạo phức màu xanh tím/xanh đen đặc trưng với cấu trúc xoắn của amylose. Khi đun nóng, cấu trúc xoắn bị phá vỡ nên màu có thể mất; để nguội phù hợp màu xuất hiện lại.
Phép thử nhận tinh bột trong mẫu thích hợp, không phải phản ứng tạo sản phẩm cộng hóa trị bền. Màu và độ đậm còn phụ thuộc loại tinh bột, nồng độ, nhiệt độ.
Thủy phân thành glucose
Trong acid hoặc nhờ enzyme, tinh bột thủy phân qua dextrin, maltose rồi glucose. Phương trình tổng quát:
$$\mathrm{(C_6H_{10}O_5)_n+nH_2O\rightarrow nC_6H_{12}O_6}.$$
Mỗi 162 g mắt xích có thể tạo 180 g glucose theo lí thuyết vì nước được cộng vào khi cắt liên kết.
Đọc thí nghiệm thủy phân tinh bột
Đun cách thủy hồ tinh bột với HCl loãng để cắt mạch. Sau khi làm nguội, thêm từ từ NaHCO₃ đến khi ngừng sủi bọt nhằm loại acid dư; sau đó mới cho dung dịch thu được vào Cu(OH)₂ trong môi trường kiềm và đun nóng.
Nếu đã tạo glucose, kết tủa Cu₂O đỏ gạch xuất hiện. Không bỏ qua bước xử lí acid dư vì môi trường acid làm sai điều kiện của phép thử Cu(OH)₂ trong kiềm.
Hình thành, chuyển hóa và ứng dụng
Tinh bột là chất rắn màu trắng, hầu như không tan trong nước lạnh; trong nước nóng tạo hồ tinh bột. Tinh bột có nhiều trong củ, quả và hạt. Ở cây xanh, glucose được tạo bởi quang hợp rồi kết hợp thành tinh bột.
Trong cơ thể, enzyme amylase thủy phân tinh bột qua maltose, dextrin rồi glucose. Glucose được hấp thụ để cung cấp năng lượng hoặc chuyển thành glycogen dự trữ. Tinh bột còn dùng làm chất làm đặc, chất kết dính và nguyên liệu sản xuất ethanol.
Ví dụ mẫu
Một mẫu chứa 81 g tinh bột khô tinh khiết. Giả thiết thủy phân hoàn toàn, không thất thoát. Lượng glucose lí thuyết:
$$m=81\times\frac{180}{162}=90\ \mathrm{g}.$$
> **Dễ nhầm:** Nếu mẫu nguyên liệu có khối lượng 100 g nhưng chỉ chứa 81% tinh bột, vẫn phải lấy 81 g phần tinh bột để tính. Không đưa tạp chất vào tỉ lệ phản ứng.
Luyện tập
Thủy phân hoàn toàn 16,2 g tinh bột, hiệu suất 100%, thu tối đa bao nhiêu gam glucose?
Chưa tính khối lượng nước tham gia.
$16{,}2\times180/162=18{,}0$ g.
Không theo tỉ lệ 162 : 180.
Đã nhân đôi không có cơ sở.
Lời giải
**Cách làm**
Theo một mắt xích: 162 g → 180 g glucose; do đó 16,2 g → 18,0 g.
Ghi nhớ
- Amylose chủ yếu mạch thẳng α-1,4; amylopectin có thêm nhánh α-1,6.
- Iodine tạo màu đặc trưng; thủy phân dùng tỉ lệ khối lượng 162 mắt xích : 180 glucose.
Đang học