ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ КРАХМАЛА В КЛУБНЯХ КАРТОФЕЛЯ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ КРАХМАЛА
В КЛУБНЯХ КАРТОФЕЛЯ
Данная работа обсуждалась на 10 – й областной научной конференции
школьников «Математическое и физическое моделирование задач
естествознания» в ТГУ 1-2 ноября 2007 года и 14 марта 2008 г на конференции
исследовательских работ школьников Туганского учебно-методического округа
Томского района
Исследовательская работа
Содержание
Введение
1. Крахмал, его свойства
2. Опытно-экспериментальная работа
2.1. Качественное определение крахмала
2.2. Методика определения содержания
крахмала по плотности
2.3. Экспериментальные данные
2.3.1.Определение содержания крахмала
в клубнях (осень)
2.3.2.Определение содержания крахмала
в клубнях (весна)
2.4. Выделение крахмала из клубней
Заключение
Литература
Введение
Главным продуктом питания для сибиряков является картофель. Все мы
замечаем, что по вкусу он может отличаться. Это зависит от сорта, от условий
возделывания. Одним из важных показателей качества картофеля является
содержание крахмала.
Мы решили выяснить, каково содержание крахмала в разных сортах
картофеля с одного участка, а так же в одном сорте крахмала с разных
участков в разное время года.
Объект исследования: клубни картофеля.
1
Предмет исследования: содержание крахмала в клубнях картофеля осенью и
весной.
Задачи исследования:
1) Изучить методику проведения опытов по определению содержания
крахмала в клубнях картофеля.
2) Провести экспериментальное определение содержания крахмала в
клубнях.
3) Провести расчеты, сделать выводы.
4) Сравнить содержание крахмала в клубнях осенью и весной.
Этапы исследования:
Сентябрь, октябрь 2007г. Изучение и анализ литературы.
Ноябрь, декабрь 2007 г. Проведение опытов, выполнение расчетов.
Январь, февраль 2008 г. Написание работы.
Март 2008. Защита работы.
Исследование проходило в МОУ «Итатская СОШ №2 с.Томское»
Томского района и дома у исследователей. Было проведено 16 опытов.
1. Крахмал, его свойства
Физические свойства и нахождение в природе.
Крахмал - белый аморфный порошок, не растворяется в холодной воде. В
горячей воде он разбухает и образует коллоидный раствор – крахмальный
клейстер.
Крахмал содержится в цитоплазме растительных клеток в виде зерен
запасного питательного вещества. В картофельных клубнях содержится около
20% крахмала, в пшеничных и кукурузных зернах – около 70% , а рисовых –
почти 80%.
Строение крахмала.
Состав этих полисахаридов можно выразить общей формулой (С6H10O5)n.
Число повторяющихся звеньев в макромолекуле крахмала может колебаться от
нескольких тысяч. Целлюлоза же отличается значительно большим числом
звеньев и, следовательно, молекулярной массой, которая достигает несколько
миллионов.
Различаются углеводы не только молекулярной массой, но и структурой.
Для крахмала характерны два вида структур макромалекул: линейная и
разветвленная. Линейную структуру имеют более мелкие макромолекулы той
части крахмала, которую называют амилозой, а разветвленную структуру
имеют молекулы другой составной части крахмала - амелопектина.
2
В крахмале на долю амилозы приходятся 10%-20%, а на долю амилопектина 80%-90%. Амилоза крахмала растворяется в горячей воде, а
амилопектин только набухает.
Структурные звенья построены по-разному. Если звено крахмала включает
остатки a – глюкозы.
Крахмал даёт синее окрашивание при взаимодействие с йодом. Это реакция
является качественной на крахмал или йод в зависимости от того, наличие
какого вещества требуется доказать.
2. Опытно-экспериментальная работа
2.1. Качественное определение крахмала
Доказать наличие крахмала в различных продуктах питания достаточно
легко. На исследуемый образец нужно нанести спиртовый раствор иода.
Характерное синее окрашивание будет свидетельствовать о наличии крахмала.
На срезы клубней картофеля мы капнули раствор иода. Наблюдали
сильное синее окрашивание, значит, клубни картофеля содержат большое
количество крахмала.
2.2. Методика определения содержания крахмала по
плотности
Реактив: 20-процентный раствор хлорида натрия.
Ход анализа 1.Приготовьте 20-процентный раствор хлорида натрия и
перелейте его в большой стеклянный стакан.
Таблица 1. Расчет содержания крахмала в клубнях картофеля по их
плотности
Плотность
(г/см3)
1,095
1,096
1,097
1,098
1,099
1,100
1,101
1,102
1,103
1,104
1,105
1,106
1,107
1,108
Содержание Плотность Содержание Плотность Содержание
крахмала в
(г\см3)
крахмала в
(г/см3)
крахмала в
%
%
%
17,1
1,109
20,1
1,123
23,1
17,3
1,110
20,3
1,124
23,3
17,5
1,111
20,5
1,125
23,5
17,7
1.112
20,7
1,126
23,7
17,9
1,113
20,9
1,127
24,0
18,2
1,114
21,1
1,128
24,2
18,4
1,115
21,4
1,129
24,4
18,6
1,116
21,6
1,130
24,6
18,8
1,117
21,8
1,131
24,8
19,0
1,118
22,0
1,132
25,0
19,2
1,119
22,2
1,133
25,2
19,4
1,120
22,5
1,134
25,5
19,7
1,121
22,7
1,135
25,7
19,9
1,122
22,9
1,136
25,9
3
2.В раствор поместите 3-5 клубней и осторожно приливайте воду до тех пор,
пока клубни не будут плавать среди раствора, т.е. когда плотность их будет
равна плотность раствора данной концентрации.
3.Затем, вынув клубни, перелейте раствор в высокий цилиндр и ареометром
определите плотность получившегося раствора соли.
4.В таблице 1 найдите крахмальное число в испытуемых клубнях по их
плотности.
Крахмальное число является суммой количество крахмала и сахара.
Чистый крахмал для не проросших, нормально сохраняемых клубней
определите путем вычитания из крахмального числа 1,5%, что составляет
содержание сахаров в картофельных клубнях.
2.3. Экспериментальные данные
2.3.1.Определение содержания крахмала в картофельных
клубнях по плотности (осень)
Таблица№2. Разные сорта картофеля с одного участка
Сорт
Плотность Крахмальное Содержание
раствора
число, %
чистого
3
г/ см
крахмала, %
1. желтый
1,115
21,4
19,9
2.красный
1,100
18,2
16,7
Таблица №3. Один сорт картофеля с разных участков
Образ Условия
Плотность КрахмальЧистый
цы
раствора,
ное число, % крахмал, %
3
г/ см
№1
Песчаная почва
1,112
20,7
19,2
№2
№3
№4
Почва
хорошо 1,114
удобренная,
органическим
удобрением
Подзолистая почва с 1,116
минеральными
калийными и азотными
удобрениями
Суглинистая почва
1,11
4
21,1
20,7
21,6
20,1
20,5
19,0
2.3.2.Определение содержания крахмала в картофельных
клубнях по плотности (весна)
Таблица№4. Разные сорта картофеля с одного участка
Сорт
Плотность Крахмальное Содержание
раствора
число, %
чистого
3
г/ см
крахмала, %
1. желтый 1,050
19,2
17,7
2.красный 1,095
17,2
15,7
Осенью желтый сорт содержал в клубнях крахмала 19.9%, весной стало 17,7%,
что составляет 89% от первоначального, при хранении теряется 11% крахмала.
Красный картофель осенью содержал 16,7% крахмала, весной – 15,7%, это
составляет 94% от первоначального, потери крахмала составили 6%.
2.4. Выделение крахмала из клубней
Мы попытались выделить крахмал из исследуемых образцов.
Масса картофеля, Масса
Содержание
г
выделенного крахмала
крахмала, г
практическое,
%
125
6,2
4.96
137,4
7,6
5,5
Малое содержание крахмала, полученное практически, можно объяснить
тем, что были большие потери при выделении крахмала в домашних условиях
без использования специального оборудования.
Заключение
5
В результате проведенного исследования можно сделать следующие
выводы:
1. Количественное содержание крахмала зависит и от сорта картофеля, и от
условий его выращивания.
2. Определить содержание крахмала по плотности достаточно просто, не
требуется особых приборов и оборудования.
3. Чем богаче почва органическими удобрениями, тем больше крахмала в
клубнях картофеля.
4. В исследуемых клубнях картофеля содержится от 16,7 до 20,6 процентов
крахмала.
5. При хранении содержание крахмала в клубнях картофеля уменьшается.
Клубни картофеля весной содержат от 6 до 11 % крахмала меньше, чем осенью.
Данное исследование было познавательным и интересным. Практическая
значимость работы заключается в том, что можно руководствоваться нашими
выводами при выращивании и хранении картофеля.
Литература
1.Габриелян О. С., Маскаев Ф. Н., Химия 10 кл., М.: Дрофа 2003, с. 206210.
2. Сударкина А.А. и др., Химия в сельском хозяйстве, М.: Просвещение,
1986, с.89-90
6