Что такое углеводы?

В исследовательском проекте проведены опыты по обнаружению углеводов в продуктах питания. Доказано, что углеводы содержатся во многих продуктах. Полученные знания помогут правильно сбалансировать рацион питания. Исследовательскую работу можно использовать на уроках биологии и химии



Важную роль в организме играют углеводы. Это хорошо известные всем глюкоза, сахароза, клетчатка, крахмал. Углеводы – один из «трёх китов» нашего питания (два других — белки и жиры). Основная функция углеводов — энергетическая. «Сжигая» глюкозу, организм получает необходимую для идущих в нём процессов энергию. Живые организмы могут запасать углеводы в виде крахмала (у растений) и гликогена (у животных и грибов). В клубнях картофеля крахмал может составлять до 80% массы, а у животных особенно много углеводов в клетках печени, мышц — до 5%. Выполняют углеводы и другие функции, например опорную и защитную. Клетчатка входит в состав древесины, хитин образует наружный скелет насекомых, ракообразных и других.

Цели работы: расширить знания об углеводах, научиться обнаруживать их в продуктах питания химическими способами. Применить приобретённые знания для формирования правильного рациона питания.

Задачи:

• Провести исследования по определению углеводов в продуктах питания.
• Научиться делать выводы.

В процессе исследования было проведено 24 опыта. Представляем некоторые из них.

Опыт №1. «Чёрный хлеб» из белого хлеба

Реактивы: йод.

Оборудование: пипетка.

Действия. На маленький кусочек белого хлеба накапаем слабый раствор йода.

Что наблюдаем? Кусочек белого хлеба мгновенно превратился в «чёрный хлеб», но только есть его уже нельзя.

Вывод: белый хлеб содержит крахмал.

Опыт №2. Как отличить крахмал от мела

Реактивы: йод.

Оборудование: ступка, пестик, пипетка.

Действия. Для опыта возьмём крахмал и мел. Мел разотрём в ступке и увидим, что крахмал и мел похожи друг на друга. Накапаем на тот и другой несколько капель йода.

Что наблюдаем? Мел окрасился в коричневый цвет, а крахмал стал сине-чёрным.

Вывод: йод окрашивает крахмал в темно-синий цвет.

Опыт №3. Крахмал в картофеле

Реактивы: йод.

Оборудование: пипетка.

Действия. Разрежем сырую картофелину и капнем на срез йодом.

Что наблюдаем? Появилось синее окрашивание.

Вывод: в картофеле тоже есть крахмал.

Опыт №4. Крахмал есть во многих фруктах

Реактивы: йод.

Оборудование: пипетка.

Действия. Исследуем с помощью настойки йода следующие продукты: горох, фасоль, разрезанные зёрна риса, банан, яблоки, колбасу, мясо.

Что наблюдаем? Все продукты окрашиваются в синий цвет, кроме мяса и спелого яблока (неспелое яблоко также становится синим).

Вывод: горох, фасоль, рис, банан, неспелые яблоки, колбаса содержат крахмал. В мясе крахмала нет.

Опыт №5. Секрет пудры

Реактивы: йод.

Оборудование: пипетка.

Действия. На щепотку пудры капнем настойкой йода.

Что наблюдаем? Происходит очень интенсивное синее окрашивание.

Вывод: пудра содержит крахмал.

Опыт №6. Солнечный свет в природе

Реактивы: йод, спирт этиловый.

Оборудование: химический стакан.

Действия. Выберем для опыта растение с широкими, но не слишком толстыми и твёрдыми листьями. Выбранный лист должен хорошо освещаться солнцем в течение дня. Вечером прикрепим к листу булавкой два пробочных диска так, чтобы они находились друг против друга на верхней и на нижней стороне листа. На следующий вечер сорвём лист, снимем пробки и погрузим лист на несколько минут в кипящую воду. После этого положим лист в спирт и оставим его там в течение нескольких часов, пока вся зелёная краска не исчезнет. Вынем лист из спирта, протрём затемнённый кружок и окружающую поверхность листа настойкой йода.

Что наблюдаем? Вокруг кружка лист окрасился в чёрно-синий цвет. Кружок, который был закрыт от света, не темнеет.

Вывод: днём под действием солнечного света в листьях образуется крахмал, который ночью превращается в сахар. На затемнённом месте листа крахмал не образовался, и характерного окрашивания не произошло.

Опыт №7. Проба на глюкозу

Реактивы: CuSO4, NaOH.

Оборудование: спиртовка, пробирка, пробиркодержатель.

Действия. Наливаем в пробирку немного раствора гидроксида натрия. Затем добавляем по каплям раствор сернокислой меди (медного купороса). Образуется голубой студнеобразный осадок. Этот осадок осторожно нагреваем. При этом наблюдаем изменение окраски осадка от бурого до чёрного — это оксид меди (II). Немного видоизменим опыт: нальём в пробирку виноградного сока, прибавим едкий натр, а затем, по каплям, раствор медного купороса. Раствор окрашивается в красивый синий цвет. Получившийся раствор нагреваем на спиртовке.

Что наблюдаем? Постепенно раствор меняет окраску: синий – зёленый – жёлтый – красный.

Вывод: появление красной окраски свидетельствует о том, что в виноградном соке содержится глюкоза. Глюкоза — один из видов сахара, виноградный сахар.

Опыт №8. Мёд и варенье содержат глюкозу

Реактивы: CuSO4, NaOH.

Оборудование: спиртовка, пробирка, пробиркодержатель.

Действия. Растворим в небольшом количестве воды в отдельных пробирках немного варенья и мёда. Сделаем пробу на глюкозу. Что наблюдаем? Постепенно раствор меняет окраску: синий – зелёный – жёлтый – красный.

Вывод: в обеих пробирках находится глюкоза.

Опыт №9. Крахмал превращается в сахар

Реактивы: CuSO4, NaOH, HCl, NaHCO3, йод.

Оборудование: спиртовка, фарфоровая чашка, пробирка, стеклянная полочка, пипетка, пробиркодержатель.

Действия. Наливаем в фарфоровую чашку крахмального клейстера и добавляем одну ложку соляной кислоты. Смесь нагреваем и в самом начале берём пипеткой немного клейстера и добавляем к нему каплю настойки йода. Что наблюдаем? Синяя окраска показывает, что крахмал ещё находится в растворе. В ходе опыта время от времени нужно брать пробы раствора и, охлаждая их, добавлять капли настойки йода. После нескольких минут нагревания отбираемая проба станет окрашиваться в фиолетовый цвет. Теперь пробы отбираем чаще. Последние пробы уже будут окрашивать йод в красный цвет, и, наконец, окраска станет жёлтой. Можно с уверенностью сказать, что крахмала в чашке нет. Возьмём ещё одну пробу, добавим к ней щепотку соды (чтобы нейтрализовать кислоту), проверим испытание на глюкозу.

Что наблюдаем? Красное окрашивание.

Вывод: крахмал гидролизуется до глюкозы.

Опыт №10. Глюкоза в ягодах

Реактивы: CuSO4, NaOH.

Оборудование: спиртовка, пробирка, пробиркодержатель.

Действия. Несколько капель сока, выжатого из смородины и малины, проверяем на наличие глюкозы.

Что наблюдаем? Появилась жёлто-красная окраска.

Вывод: ягоды содержат глюкозу.

Опыт №11. Где ещё содержится виноградный сахар?

Реактивы: CuSO4, NaOH.

Оборудование: спиртовка, пробирки, пробиркодержатель.

Действия. Проверим, есть ли глюкоза в изюме и инжире. Из изюма и инжира приготовим вытяжку: прокипятим в одной пробирке воду с несколькими ягодами изюма, а в другой — с несколькими кусочками инжира. Затем сольём воду с изюма и инжира в другие пробирки и проверим полученные вытяжки на наличие глюкозы.

Что наблюдаем? Красное окрашивание.

Вывод: изюм и инжир содержат глюкозу.

Галина Лычкова, учитель химии Русской школы
Монтессори Анны Дурмановой, г. Москва