Chemikalien:
| Lugol-Lösung (1.3 g Iod und 2 g Kaliumiodid in 100 mL Wasser gelöst)
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Nahrungsmittel: Nudeln, Spitzen Langkornreis (Firma:
Müllers Mühle)
Gefahren und Sicherheitsmaßnahmen:
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Iod: Hautkontakt führt zu Pigmentverlust. Nach Verschlucken treten Metallgeschmack, blutige Durchfälle, Fieber und Kollaps
auf. Das Einatmen von Poddämpfen verätzt die Atemwege. Chronische Aufnahme verursacht Hautveränderungen.
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| Lugol-Lösung ist gesundheitsschädigend beim Verschlucken und bei Haurkontakt. |
Schutzbrille und Schutzhandschuhe sind zu tragen. Gute Raumdurchlüftung erforderlich. Lugol - Lösung sollte im Abzug bereitet
werden!
Versuchsdurchführung:
Man zerkleinert das zu untersuchende Material (Nudeln, Reis) in einer Reibschale, übergießt eine kleine Menge (Spatelspitze) im
Reagenzglas mit einigen mL Wasser, erhitzt kurz zum Sieden und kühlt auf Zimmertemperatur ab. Die abgekühlten und evtl.
abfiltrierten Proben werden noch mit Wasser verdünnt, um eine niedrige Konzentration zu erhalten.
| R1 |
1.5 mL verdünnte, wässerige "Nudelprobe"
| | R2
| 1.5 mL verdünnte, wässerige "Reisprobe" |
Versuchsergebnis:
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| Farbe der Lösung
| | R1
| blau
| | R2
| rotbraun |
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Deutung des Versuchsergebnisses:
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Amylose Helix |
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Stärke setzt sich aus zwei Komponenten zusammen: Amylose (20-30%) und Amylopektin (70-80%). Ostasiatische Reissorten
bestehen z.T. zu 100 % aus Amylopektin.
Das Polysaccharid Amylose besteht aus etwa 300 bis 600 D-Glucose-Monomeren die a-1,4-glykosidisch
miteinander verbunden sind. Amylose hat eine unverzweigte spiralig gewundene Struktur (etwa 6 Glucosemoleküle pro Windung).
Amylopektin besitzt neben
a-1,4-glykosidisch Bindungen auch a-1,6-glykosidische
Bindungen durch die Glucoseeinheiten miteinander verküpft werden. Etwa alle 12 bis 20 Monomere erfolgt eine a
-1,6-glykosidische Verknüpfung, wodurch eine baumartige Verzweigung entsteht. Amylopektin weist etwa 1.200–6.200
D-Glucose-Monomere auf.
Struktur der Amylose und des Amylopektins
Lugolsche Lösung enthält Polyiodidionen. Iod ist in Wasser bei Gegenwart von Iodid unter Bildung von Triiodid- und
Pentaiodid-Ionen gelost:
I 2 + I - ®
[ I 3 ] -
I 2 + [ I 3 ] - ® [ I 5 ]
-
Wird Stärke mit Lugolscher Lösung versetzt tritt eine intensive Blaufärbung ein.
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Iod-Amylose-Komplex
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| · Amylose reagiert mit Lugolscher Lösung unter Bildung eines tiefblauen Komplexes. Die
primäre Substrukturen [ I 3 ] - und [ I 5 ] - werden im hydrophoben Hohlraum der
Amylosehelix linear angeordnet und bilden entlang der Amylosekette mit Iodmolekülen längerkettige Polyiodid-Strukturen wie
[ I 9 ] - und [ I 15 ] -. Die hydrophobe innere Oberfläche der Amylosehelix weist
eine Spirale von Wassermolekülen auf. Die intensive Blaufärbung ist auf Elektronen-Donor-Akzeptor-Wechselwirkungen zwischen dem Wasserfilm und den Polypodiden zurückzuführen.
In der Hitze wird der Komplex zerstört. Bei Abkühlung wird er wieder gebildet.
· Das verzweigte Amylopektin reagiert mit Lugolscher Lösung unter Bildung eines rotbraunen bis
violetten Komplexes. Es hat den Anschein, dass im Iod-Amylopektin-Komplex ein annähernd lineares [ I 4 ]
-- Ion im Hohlraum einer "amyloseähnlichen" Helix für die Farbänderung verantwortlich zeichnet.
· Der Iod-Stärke-Komplex kann als Indikator bei Redoxtitrationen, in denen Iod involviert ist,
Verwendung finden.
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Bildnachweis:
Microsoft PowerPoint - Carbohydrates_lecture
2006
Starch - Iodine
Hinweis:
 Demonstrationsexperiment auf Video
Stärke - in Lebensmitteln weit verbreitet
Allgemeine Instruktionen zur Versuchsdurchführung und Auflistung der Experimente (Download)
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