Hydrolyse af stivelse og saccharose | Forsøg og rapport i Kemi B

Formål Det skal påvises, at hydrolyse af stivelse og saccharose katalyseres af syre og visse enzymer. Teori Hydrolyse betyder vandoptagelse. Når stivelse eller saccharose hydrolyseres, spaltes molekylerne, og nedbrydningsprodukterne kan påvises ved brug af Fehlings reagens. Saccharose er et disaccharid opbygget af et glukose- og et fruktosemolekyle bundet sammen med en glykosid- og en fruktosidbinding, der tilsammen udgør en etherbinding. Når hydrolysen for saccharosen forløber ser reaktionsskemaet således ud: Produkterne, der kommer ud af hydrolysen er glukose og fruktose, men da disse har samme sumformel, ses reaktionen lettere med en strukturformel: Stivelse er et polysaccharid, der er opbygget af en større mængde af monosaccharidet D-glukose. Stivelse findes i to former: amylose og amylopectin. Amyloses opbygning består af 𝛼-D-glukose, som er opbygget i en simpel helix, som holdes på plads af hydrogenbindinger mellem OH-grupperne. Fordi hvert glukosemolekyle bindes til hinanden ved carbon 1 og 4, hedder den 𝛼-1,4-D-glukose. Strukturen ser således ud: Amylopectinen har en opbygning magen til udover den har forgreninger på ca. hver 25. glukoseenhed.

Forgreninger sidder ved carbon 1 og 6. Strukturformlen er således: Når stivelsen hydrolyseres vil der kun ske en fuldstændig reaktion, hvis der er nok vand til stede. Er dette ikke tilfældet, vil hydrolysen være ufuldstændig, og der vil derfor en varieret mængde mono-, di- og korte polysaccharider tilbage i blandingen. Dette gør, at Fehlings reagensen ikke reagerer, da dette kun sker i overgangen mellem ∝ og 𝛽 glukose.

For at teste om en hydrolyse har fundet sted, kan der anvendes Fehlings reagens, som er en basisk opløsning af Cu -ioner, der er bundet komplekst til tartrationer. Fehlings reagens udfælder kobber(II)oxid, når den bare står, hvorfor det er vigtigt, at opløsningen først laves lige før brug. Fehlings reagens er en blanding af kobber(II)sulfat-opløsning (Fehling I) og en opløsning af natriumhydroxid og natriumkaliumtartrat (Fehling II). Da Fehling II er stærkt ætsende, skal der bæres sikkerhedsbriller under forsøg. Når hydrolysen har fundet sted vil monosacchariderne indstille en ligevægt mellem ∝-D- og –L-glukose via en aldehyd til 𝛽-D- og –L-glukose. D og L betegner, hvordan OH-gruppen på det sidste carbonatom er bundet til enten højre eller venstre. Hvad der afgør, om et molekyle er alfa eller beta afhænger af, om OH-gruppen, der dannes, når aldehydet lukker sig til en cyklisk form, placeres cis eller trans i forhold til CH OH-gruppen.