基本介紹
科學探究,實驗用品,實驗方法,注意事項,問題思考,製備方法,
科學探究
設計實驗方案，實驗澱粉能不能水解，水解的條件和產物是什麼？怎樣判斷澱粉是否水解了？
實驗用品
澱粉、水、碘溶液、20%的硫酸、10%氫氧化鈉、2%的硫酸銅、酒精燈、試管夾、試管等。
實驗方法
1、 在試管1中加入0.5g澱粉和4ml水，在試管2中加入0.5g澱粉和4ml 20%的硫酸溶液。分別加熱試管3~4min。
2、 把試管2中的一部分溶液倒入試管3中，留作下一步實驗用。
3、 向試管1和試管2中加入幾滴碘溶液，觀察現象。發現試管1的溶液呈藍色（澱粉遇碘變成藍色），試管2無明顯現象。
4、 向試管3中滴入10%的氫氧化鈉溶液，調溶液pH值約為9~10。
5、 另取一隻試管4加入3ml氫氧化鈉溶液，並向其中滴入4滴2%的硫酸銅溶液，立即有藍色的氫氧化銅沉澱生成。再取試管3中的水解液1ml滴入，振盪混合均勻後，用酒精燈加熱煮沸，溶液顏色常有藍色——黃色——綠色（黃藍兩色混合）——紅色等一系列變化。最終有紅色沉澱生成。原因是氫氧化銅被還原生成紅色難溶於水的氧化亞銅。實驗結論：澱粉在酸的催化作用下，能發生水解；澱粉的水解過程：先生成分子量較小的糊精（澱粉不完全水解的產物），糊精繼續水解生成麥芽糖，最終水解產物是葡萄糖。
注意事項
澱粉水解的中間產物糊精（有分子量較大的紅糊精和分子量較小的白糊精），對碘反應的顏色變化是：紫色—棕色—黃色，若澱粉水解不徹底，也會有不同的顏色出現。
問題思考
1、試管1為什麼變成了藍色？試管2為什麼無明顯現象？為什麼？（試管1中的澱粉未水解，澱粉遇碘變成藍色；試管2中澱粉在酸的催化作用下水解了，所以無明顯現象；不同現象的原因是：澱粉在酸性條件並加熱的條件下發生了水解反應。）
3、實驗延伸設計：如何驗證唾液酶對澱粉水解的催化作用？（注意事項：用唾液作催化劑水解澱粉時，溫度不得超過45℃，因為溫度過高，唾液酶易失去活性，最適宜的溫度是37—40℃。）某些細菌能夠分泌澱粉酶（胞外酶），將澱粉水解為麥芽糖和葡萄糖，再被細菌吸收利用。澱粉被水解後遇碘不再變藍色。
（2）翻轉平板使底皿背面向上，用記號筆在其背面玻璃上劃成兩半，一半用於接種枯草芽孢桿菌作為陽性對照菌，另一半用於接種試驗菌大腸桿菌或產氣腸桿菌。接種時用接種環取少量菌在平板兩邊各劃“+”字。
（3）將接完種的平板倒置於37℃恆溫箱中，培養24h。
（4）觀察結果時，可打開皿蓋，滴加少量碘液於平板上，輕輕旋轉，使碘液均勻鋪滿整個平板。如菌體周圍出現無色透明圈，則說明澱粉已被水解。透明圈的大小，說明該菌水解澱粉能力的強弱。
製備方法
1、酸解法
以酸（無機酸或有機酸）為催化劑，在高溫高壓下將澱粉水解轉化為葡萄糖的方法。
優點：
生產簡易，由澱粉逐步水解為葡萄糖的整個化學反應過程，僅在一個高壓容器內進行，水解時間短，設備生產能力大。
如採用10oBe`濃度澱粉，在0.294 Mpa壓力下需20min；在0.343 Mpa壓力下僅需7-10min
缺點：
1）由於水解作用是在高溫高壓條件下進行的，要求設備耐腐蝕、耐高溫、高壓；
2）在酸水解過程中，除了澱粉的水解反應外，尚有副反應的發生，將造成澱粉的利用率降低；
3）酸水解法對澱粉原料要求嚴格，顆粒大小均勻，澱粉濃度不宜過高
2、酶解法（雙酶水解法）
酶解法是用澱粉酶將澱粉水解為葡萄糖。
酶解法可分兩步：
第一步：利用-澱粉酶將澱粉轉化為糊精和低聚糖，使澱粉的可溶性增加，此過程稱“液化”；
如採用BF7658菌的-澱粉酶，反應溫度在85-90°C，pH6.0-7.0；用糖化酶，反應溫度50-60 °C， pH3.5-5.0
第二步：利用糖化酶將糊精或低聚糖進一步水解，轉變為葡萄糖，此過程稱“糖化”。
“液化”和“糖化”都是在酶作用下完成的，故得名。
酸解法一般10-12°Be` （含澱粉18-20%）
雙酶法一般20-23°Be` （含澱粉34-40%）
3、酸酶結合法
酸酶法
可採用酸將澱粉水解至葡萄糖值10-15，然後將水解液降溫、中和，加入糖化酶進行糖化。
