Sund stivelse og vegetabilsk vingummi - Inspirationsdag ...

7
planteforskning.dk
Sundhed og miljø
Øvelse 2. Farvning af rå og opvarmet stivelse med jod
Allerede i 1814 opdagede de to forskere, Colin og Gaultier de Claubry, at jod kan binde sig til stivelse og skifte farve.
Disse forskere noterede: ”The color is magnificent blue if the two substances are in the right proportion”. “The two substances”
var selvfølgelig stivelse og jod. Colin var ikke specielt interesseret i stivelse, men derimod i jod og forebyggelse
af struma - en meget udbredt sygdom, som skyldtes jodmangel. Det er nu almindeligt at tilsætte jod til køkkensalt. Farvereaktionen,
som skyldes kompleksbinding, opstår selv ved meget lav koncentration af jod, og ved hjælp af stivelse kunne
Colin identificere fødevarer som indeholder jod.
Farvning af stivelseholdige frugter og grønsager
Vi bruger den klassiske jodkompleksering som stivelsesindikator, hvor jodmolekylerne bindes i stivelsesmolekylernes
helixer (se tegning). Stivelsen skal være tilgængelig for jodmolekylerne, for at få en effektiv farvning. Tæt pakket resistent
stivelse kompleksbinder ikke effektivt til jod, og ofte er det kun overfladen af de rå stivelseskorn, der farves. Med
jodfarvning af stivelsesholdigt plantemateriale kan fordelingen af stivelse i vævet vurderes. Plantemateriale, f.eks. frugter
og frø, på forskellige udviklingstrin kan sammenlignes, men man kan ikke bestemme koncentrationen af stivelse ud fra
farveintensitet i frisk plantemateriale.
• Fremstil Lugols stamopløsning: 5 g krystallinsk jod (I ) og 10 g kaliumjodid (KI) opløses i 85 ml destilleret vand. Den
2
brune opløsning har en koncentration på 130 mg jod/ml. I og I 2 - - vil reagere med hinanden og danne I . Denne ion
3
danner et mørkeblåt kompleks med stivelse. Opløsningen opbevares ved rumtemperatur i mørke. Før brug fortyndes
stamopløsningen 1:500 med 100 mM HCl.
• Test fordeling af stivelse i f.eks. modne og umodne æbler, pærer, og bananer. Frugterne skæres over og snitfladen
dyppes i Lugols opløsning. Hvordan kan forskel i farveintensitet i grønne og modne bananer forklares?
• Test fordeling af stivelse i f.eks. pastinak, jordskok og kartoffel. Hvorfor ses ingen eller kun lidt farve i jordskokker i
forhold til kartoffel og pastinak?
Rå eller gelatiniseret stivelse
Ved jodfarvning af plantemateriale med rå stivelseskorn kan farveintensiteten ikke bruges til at estimere mængden/koncentrationen af
stivelse i materialet, fordi jodmolekylerne kan ikke effektivt komme ind til det tæt pakkede stivelseskorn. Ved at gelatinisere stivelsen
bliver stivelseskæderne mere tilgængelige, og kan binde store mængder jod.
• To 0,2 gram store portioner kartoffelmel afvejes og opslemmes i 100 ml vand. Den ene opslemning koges i vandbad under omrøring
i 2 min og nedkøles.Til begge rørene tilsættes 1 ml Lugols opløsning og farveintensitet sammenlignes.
Øvelse 3. Vegetabilsk vingummi: Stivelse som gelé eller gummi
Oftest bruges stivelse ikke rå, men koges i vand og bruges som fortykning i f. eks. ketchup. Opvarmning resulterer i såkaldt gelatinisering,
hvor stivelsesmolekylerne i kornene brydes op og svulmer, så der dannes en gel. I modsætning til rå stivelse bliver disse
geler tyndere ved omrøring. Det sker f.eks. når vi ryster en ketchupflaske for at få ketchuppen ud af flasken. En af grunderne til dette
fænomen er, at stivelsesmolekylerne krydsbinder sig, når en stivelsesopløsning står i lang tid (ketchup eller sovs i køleskab), og disse
forbindelser brydes op, når der røres rundt.
• Overfør cirka 2 gram tørret kartoffelstivelse til to reagensglas - 2 gram stivelse i hver.
• Til det ene rør tilsættes 3 ml 87% glycerol og 2 ml vand. Til det andet rør tilsættes 3 ml vand.
• Stivelse og glycerol/vand blandes ved at ryste rørene, og derefter inkuberes prøverne på kogende vandbad i 5 min. Suspensionerne
tages op og rystes et par gange i løbet af de 5 minutter.
• Både glycerol og vand fungerer som blødgørere og gør, at der dannes en gummiagtig klump. Tag klumpene ud af rørene og lav to
runde bolde. Dæk dem med lidt rå stivelse, så de ikke klæber. Se, om de fjedrer. Gummiklumperne observeres næste dag.
• Med glycerol forhindres det, at stivelsen tørrer og re-krystalliserer. Stivelsesgummi med glycerol kan derfor gemmes i længere tid.
I vingummi bruger man sukker, sukrose, som sammen med vand blødgører stivelsen.
Øvelse 4. Test af amylase i spyt
I denne øvelse demonstreres, at enzymet amylase, som findes i spyt, kan nedbryde stivelse. Til øvelsen (30 elever i 5 grupper) bruges
følgende materialer:
• 10 prøverør á 15 ml, 15 rene elastikker, 50 ml 2.0 M HCl fordelt i 5 drypflasker.
• 100 ml 1 % stivelse. 1 gram stivelse opslemmes i lidt vand og røres i kogende vand. Slutvolumen 100 ml.
• 50 ml fortyndet Lugol’s opløsning fordelt i 5 drypflasker.
Procedure:
• Hver gruppe laver en spytprøve (1-2 ml). For at stimulere produktionen af spyt kan man tygge på et rent elastikbånd eller lignende.
Spyt uden bobler dryppes i to prøverør med 10 dråber i hvert rør.
• Tilsæt 10 dråber 1 % stivelse til hvert rør og 2 dråber 2 M HCl til det ene rør.
• Prøverne inkuberes i ca. 15 minutter. For at øge enzymaktiviteten kan rørene varmes i hånden.
• Efter inkubering tilsættes 1-2 dråber Lugol’s opløsning til begge rør. Sort eller mørkeblå farve indikerer, at der er stivelse i prøven.
Hvis prøven er gul eller brunlig, er der ikke noget stivelse tilbage i prøven.
•
I maven er der meget HCl. Hvad sker der med amylaserne, når de kommer ned i maven?
december 2009