Досліди із білком. Тема «Аналіз якості харчових продуктів

Ця електронна адреса захищена від спам-ботів, Вам потрібно включити Javascript для перегляду електронної пошти.

Вартість участі – 290 руб.

Звичайна кухня та наукова лабораторія мають багато спільного. У каструлях та на сковорідках відбуваються складні біохімічні процеси. Деякі з них можна відтворити у себе вдома та відчути себе справжнім хіміком
Сьогодні ми вивчатимемо склад молока. Всі діти знають, що молоко дуже корисний продукт. Щоправда, не всі люблять молоко. Але від цього його корисність не зменшується. Згадайте, що ссавці вигодовують своїх дитинчат молоком. Отже, воно дуже поживне та легко засвоюється. У молоці одночасно містяться всі основні речовини їжі – це білки, жири та вуглеводи. Найбільше енергії дають жири. Вуглевод молока називається лактоза. Але на відміну від глюкози чи сахарози (харчового цукру), лактоза майже немає солодкого смаку.

Люди вживають для харчування, переважно, молоко корів. Але у тварин склад молока відрізняється. Проаналізуй таблицю та відповідай на запитання.

Тепер зробимо кілька дослідів із молоком.

Можна взяти один зразок молока, але набагато цікавіше порівняти кілька зразків різних виробників. Якщо у когось є можливість порівняти молоко з магазину та молоко від своєї корови чи корів із ферми, то це дуже цікаво.

На жаль, на багатьох заводах молоко часто роблять із сухого молока або додають його до нормального свіжого молока. Від цього деякі властивості молока можуть змінюватись.

Вам знадобляться: кілька зразків молока (обов'язково запишіть назву фірми – виробника), кілька пробірок (можна попросити вчителі хімії, якщо такої можливості немає, то взяти маленькі склянки або навіть чарки), оцтова кислота, мідний купорос, трохи розчину лугу або пральної соди , пипетка (є в аптеках).

Досвід 1. Визначення жиру у молоці.

У коров'ячому молоці зазвичай міститься 3-4% жиру. Ти, мабуть, уже знаєш, що жир не поєднується з водою. Але в молоці цей жир не відокремлюється відразу від води, його можна побачити, тільки якщо молоко довго постоїть. Тоді жир випливе на поверхню. Це і будуть вершки. Молочний жир знаходиться у молоці у вигляді кульок, які утворюють з водою емульсію типу «олія у воді». Жирові кульки захищені міцними та пружними оболонками з білка, тому не злипаються один з одним при зіткненні.

На фільтрувальний папір треба нанести по краплі кожного зразка молока. (Постарайся, щоб краплі були однакові.) Коли вони підсохнуть, виміряй лінійкою діаметр кожної плями. Чим він більший, тим більший вміст жиру в молоці. Так як в молоці, що продається вміст жиру зазвичай майже однаковий, то для інтересу можна взяти вершки. У них жиру має бути набагато більше.

Досвід 2. Виявлення білка у молоці

У пробірку треба налити кілька мл (мілілітрів) молока та обережно по стінках додати рівний об'єм слабкого розчину мідного купоросу (блідо-блакитного кольору) і трохи розчину лугу чи пральної соди та перемішати. З'являється фіолетове забарвлення. Це говорить про наявність білка у досліджуваному продукті.

У молоці міститься кілька видів білків. Основний білок – це казеїн. Саме з казеїну утворюється сир. Коли молоко свіже, всі білки перебувають у розчиненому вигляді. Але якщо молоко прокисло, ви помічаєте, що воно стало густішим – перетворилося на кисле молоко. Якщо її нагріти, випадає осад білка. Саме так готують сир. Але якщо ви не хочете чекати, поки молоко прокисне, можна додати до нього харчову кислоту – оцтову чи лимонну та отримати осад казеїну.

Досвід 3. Визначення наявності казеїну у молоці.

Налити в склянку 5 столових ложок молока додати 1 столову ложку оцтової кислоти (9%), або кілька крапель оцтової есенції, перемішати. Можна побачити утворення білих пластівців. Це казеїн.

Досвід 4. Отримання молочної сироватки.

Коли утворюється осад казеїну, то в рідкій частині сироватці залишаються інші білки і лактоза. Щоб отримати сироватку, треба відфільтрувати осад. Для цього візьми маленьку склянку. Помісти в нього вирву. У неї поклади фільтр з декількох шарів марлі або бинту і вилий на вирву молоко з сиром, що утворився. Сир (казеїн) залишиться на фільтрі, а з сироваткою ми проробимо інші досліди.

Досвід 5. Виявлення білка у сироватці.

Треба, як і в досвіді 2, до кількох мл сироватки додати розчин мідного купоросу і луг і перемішати. Фіолетове фарбування показує, що у сироватці після виділення казеїну залишається ще багато інших білків. Тому сироватка теж корисний та поживний продукт.

Досвід 6 . Виявлення вуглеводів у молоці.

Небагато сироватки треба налити в чашку або блюдечко, яке можна нагрівати на вогні, і випарувати рідину. Після випаровування рідини сироватка звужується і з'являється солодкий запах, схожий на запах паленого цукру. Ми довели, що у молоці є вуглеводи.

Досвід 7. Симпатичні чорнила.

Так називають рідини, які при писанні не залишають на папері жодного кольорового сліду. Текст можна буде прочитати лише після особливої ​​обробки – нагріву чи змочування певною речовиною. Молоко чудово підходить для тайнописув. Тому останнє завдання буде таке – напиши відгук про наш конкурс молоком, акуратно пропрасуйте цей аркуш паперу не дуже гарячою праскою, доки не виявиться текст. Сфотографуй його та фотографію помісти під таблицею відповідей.

Дослідницька робота.

Ми пропонуємо порівняти за рядом показників кілька видів молока - від різних виробників і домашнє та магазинне.

Проведіть необхідні досліди та заповніть таблиці.

Таблиця запитань та відповідей

Альбуміни Альбуміни Дія на білок солей важких металів

Існують кілька нескладних способів, як визначити білок. Для цього скористаємось деякими його характерними властивостями.

Одна з груп, на які поділяються всі існуючі білки – це білки . Ця група найпоширеніша і найвідоміша. До альбумінів відноситься білок з курячих яєць, що міститься в крові людини і тварин, а також в рослинах, м'язах та молоці.

Щоб визначити цю групу білка, скористаємось її властивостями розчинності у воді. Якщо альбуміни нагрівати – вони змінюють свою структуру, тобто «згортаються».

Отже, спробуємо визначити білок. Використовуємо, наприклад, сироватку коров'ячої крові або сирий яєчний білок. Помістимо його в каструльку, можна розбавити водою і нагрівати на повільному вогні до кипіння. Розчинимо трохи солі в білковому розчині і приллємо трохи Оцет (оцтову кислоту).

В результаті реакції побачимо, що з розчину випадатимуть білі пластівці.

Визначити білокможна й іншим простим способом: білок змінюють структуру під впливом спирту, тому достатньо до білкового розчину долити такий самий обсяг спирту. Так само, як і в попередньому випадку, ми побачимо випадання білка у вигляді білих пластівців.

А ось такий цікавий досвід можна назвати ще й корисним. Визначити білок можна за допомогою солі важких металів. Наприклад, сіль міді, заліза, свинцю (мідний купорос CuSO 4 , хлориди заліза FeCl 2 FeCl 3 нітрат свинцю Pb(NO 3) 4 та ін.). Якщо до водного розчину білка додати одну (або кілька) таких солей, випадає осад хімічного з'єднання білка з важким металом. Для нашого організму та й для організму тварин солі важких металів – отруйні речовини, що сприяють руйнуванню білка!

Визначити білоктакож можна за допомогою дії на нього мінеральних кислот (крім ортофосфорної H3PO4). Якщо в пробірку налити азотну кислоту, а потім, обережно, по стінці пробірки капнути розчин білка, то по колу стінки пробірки утворюється біле кільце білка, що випав.

Ще одна група білків, звана глобулінами - у відмінності альбумінівне - розчиняється у воді. Глобуліни добре розчиняються, якщо в розчині присутні солі. Містяться глобуліни в деяких частинах рослин, молоці та м'язах живих організмів. До того ж встановлено, що глобуліни, виявлені у рослинах, розчиняються у 70% спирті!

І ще одна група білків – склеропротеїни , до яких належать тканини живих організмів, наприклад, нігті, волосся, рогівка ока, а також кісткові тканини, роги тварин та шерсть. Склеропротеїни не розчиняються у воді і не розчиняються у спирті, але при їх обробці сильними розчинами кислот вони набувають здатності розчинятися, при цьому частково розкладатися.

Глобуліниі склеропротеїниможна визначити за допомогою ксантопротеїнової реакції. Це кольорова реакція визначення білка, коли, якщо нагріти пробу, що містить білок, проба змінить колір на жовтий. Потім при нейтралізації кислоти лугом колір зміниться на помаранчевий.
Таку реакцію, можливо, декому вже доводилося спостерігати на власному досвіді, коли на шкіру потрапляла азотна кислота.

Наступна реакція щодо визначення білка - біуретоваяка полягає в додаванні розведеного розчину натрієвої або калієвої луги до розчину білка. У той самий розчин необхідно додати кілька крапель розчину мідного купоросу. Спостерігаємо зміну кольору розчину на червоний, потім фіолетовий та синьо-фіолетовий.

Якщо білок тривалий час нагрівати в розчині кислот, то він буде розщеплюватися на складові – пептиди, потім до його амінокислот, що застосовують у промисловості для приготування приправ до їжі.

Кольорові реакції на білки

Присутність білків у біологічних об'єктах або розчинах можна визначити за допомогою кольорових реакцій, перебіг яких зумовлений наявністю в білку специфічних груп та пептидних зв'язків.

Реактиви: водний розчин яєчного білка (білок одного курячого яйця відокремлюють від жовтка, розчиняють у 15-20-кратному обсязі дистильованої води, потім розчин фільтрують через марлю, складену в 3-4 шари, і зберігають у холодильнику; 10% розчин гідроксиду натрію; 30% розчин гідроксиду натрію, 1% розчин сульфату міді, 1% розчин ацетату свинцю, концентрована азотна кислота, 0,5% розчин нінгідрину.

Устаткування : пробірки; водяна баня чи спиртовка.

Завдання 1.Біуретова реакція

У лужному середовищі білки, а також продукти їхнього гідролізу – пептиди дають фіолетове або червоно-фіолетове фарбування з солями міді. Реакція зобов'язана наявності пептидних зв'язків у білках:

Інтенсивність фарбування залежить від довжини поліпептиду.

Хід роботи

1. У пробірку налийте 5 крапель розчину яєчного білка, потім 10 крапель 10% розчину лугу.
2. Додайте 1-2 краплі розчину сульфату міді, суміш перемішайте. З'являється червоно-фіолетове фарбування.

Завдання 2.Ксантопротеїнова реакція.

Реакція характерна для деяких ароматичних амінокислот (фенілаланіну, тирозину, триптофану), а також для пептидів, що їх містять. При дії азотної кислоти утворюється нітросполука жовтого кольору. Далі нітропохідні можуть реагувати з лугом з утворенням натрієвої солі, що має жовто-оранжеве фарбування:

Хід роботи

Дану роботу необхідно виконувати у витяжній шафі, дотримуючись особливої ​​обережності!

1. У пробірку налийте 5 крапель розчину яєчного білка і обережно по стінці додайте 3-4 краплі концентрованої азотної кислоти.
2. Суміш обережно нагрійте. Випадає осад, що забарвлюється у жовтий колір.
3. Після охолодження в пробірку ОБЕРЕЖНО по стінці прилийте 10 крапель 30% розчину NaOH, жовте забарвлення переходить в помаранчеве.

Завдання 3. Реакція на сірковмісні амінокислоти (реакція Фолю).

У залишках сірковмісних амінокислот цистеїну та цистину сірка при лужному гідролізі відщеплюється, утворюючи сульфіди. Сульфіди, взаємодіючи з ацетатом свинцю, утворюють осад сульфіду свинцю чорного або буро-чорного кольору.

Хід роботи

1. У пробірці змішайте 5 крапель розчину яєчного білка, 5 крапель 30% розчину лугу і 2 краплі розчину ацетату свинцю.
2. Суміш обережно нагрійте на спиртовці до кипіння і кип'ятіть. Через деякий час з'являється буро-чорне або чорне фарбування.

Завдання 4. Нінгідринова реакція.

Реакція характерна для аміногруп в α-положенні та обумовлена ​​наявністю α-амінокислот у молекулі білка. При нагріванні білка з водним розчином нінгідрину амінокислоти окислюються та розпадаються, утворюючи двоокис вуглецю, аміак та відповідний альдегід. Відновлений нінгідрин конденсується з аміаком та окисленою молекулою нінгідрину, утворюючи сполуку фіолетово-синього кольору:

Хід роботи

У пробірку вносять 5 крапель 1% розчину яєчного білка, додають по 3 краплі 0,5% розчину нінгідрину і нагрівають до кипіння. Через 2-3 хвилини з'являється рожеве, червоне, а потім синьо-фіолетове забарвлення.

Оформлення результатів

Оформіть проведені дослідження у вигляді таблиці.

Білок – найважливіша складова частина їжі – основа всього живого, будівельний матеріал будь-якого організму. Тисячі дослідників у всьому світі працюють із білком, вивчають його властивості. Звісно, ​​у наших дослідах ми не відкриємо нічого нового. Але, кажуть, лиха біда почала...

Перший досвід – якісна реакція на білок, тобто така реакція, яка дозволить нам впевнено судити – білок перед нами чи ні. Таких реакцій є кілька. Ту, яку ми проведемо, називають біуретової. Для неї нам знадобляться розчини пральної соди (або їдкого натру) та мідного купоросу.

Приготуйте кілька розчинів, які, як можна припустити, містять білок. Нехай це буде м'ясний або рибний бульйон (бажано проціджений через марлю), відвар будь-яких овочів чи грибів та ін. Розчини налийте в пробірки приблизно наполовину. Потім додайте трохи розчину лугу - їдкого натру або пральної соди (розчин соди бажано прокип'ятити та остудити). Нарешті додайте блакитного розчину мідного купоросу. Якщо у випробуваному відварі дійсно є білок, то фарбування відразу стане фіолетовим. Про такі реакції говорять, що вони характерні. Вони йдуть лише в тому випадку, якщо у розчині справді є білок. Для контролю поставте досвід із лимонадом або з мінеральною водою.

Всім відомо, що при нагріванні білок згортається і перетворюється на нерозчинну форму - сире яйце стає крутим. Це називають денатурацією білка. Кожна господиня знає: щоб приготувати смачний бульйон, треба порізати м'ясо в холодну воду. А коли хочуть приготувати відварене м'ясо, великі шматки опускають у окріп. Чи є в цьому хімічне значення? Спробуємо розібратися.

Налийте і пробірку холодної води, опустіть трохи сирого рубаного м'яса і нагрійте. У міру нагрівання утворюються (і у великій кількості) сірі пластівці. Це білок, що згорнувся, піна, яку знімають шумівкою, щоб не псувала вигляд і смак бульйону. При подальшому нагріванні розчинні у воді речовини поступово переходять із м'яса у розчин. Ці речовини називають екстрактивними, тому що вони вилучаються з м'яса при його екстракції окропом (простіше кажучи, при варінні бульйону). Вони насамперед і надають бульйону характерного смаку. А м'ясо, втративши ці речовини, стає менш смачним.

В іншій пробірці воду закип'ятіть заздалегідь і покладіть сире м'ясо вже в окріп. Як тільки м'ясо доторкнеться до води, воно моментально стане сірим, зате пластівців утворюється дуже мало. Той білок, що знаходився на поверхні, під дією високої температури одразу згорнувся і закупорив численні пори, що пронизують м'ясо. Екстрактивні речовини і білки в тому числі вже не можуть перейти в розчин. Значить, вони залишаються всередині м'яса, надаючи йому добрий смак та аромат. А бульйон, зрозуміло, виходить дещо гіршим.

Білок денатурується (згортається) як при нагріванні. Налийте в пробірку свіжого молока і капніть одну-дві краплі оцту або розчину лимонної кислоти. Молоко відразу скисне, утворюючи білі пластівці. Це згортається молочний білок. До речі, без такої реакції не приготувати сир, і не випадково сир такий корисний – у нього переходить майже весь молочний білок.

Коли молоко залишають у теплому місці, то його білок теж згортається, але вже з іншої причини це працюють молочнокислі бактерії. Їх відомо дуже багато, і вони виробляють молочну кислоту, навіть якщо харчуються не молоком, а, скажімо, соком капусти. Профільтруйте трохи скислого молока і додайте до сироватки кілька крапель якогось саморобного індикатора. Колір індикатора покаже, що у розчині є кислота. Ця кислота - молочна, її можна виявити і в капустяному, і в огірковому розсолі,

До складу деяких білкових молекул входить, крім вуглецю, водню, кисню та азоту, ще й сірка. У цьому можна переконатись на досвіді. Трохи яєчного білка помістіть у пробірку з розчином їдкого натру або пральної соди і, нагріваючи пробірку, додайте до неї трохи розчину основного ацетату свинцю Рb(СН 3 СОО) 2 * 3Н 2 O - свинцевої примочки, що продається в аптеках. Якщо вміст пробірки почорніє, то сірка є: це утворюється сульфід свинцю PbS, речовина чорного кольору.

І насамкінець приготуємо справжній білковий клей - казеїновий, яким користуються до цього дня, незважаючи на безліч синтетичних клеїв. Казеїн - це основа сиру, а якщо так, то клей ми робитимемо з молока, точніше, з його білкових речовин,

Відфільтруйте кисле молоко від сироватки. Те, що залишилося на фільтрі, кілька разів промийте водою, щоб видалити домішки розчинні, і висушіть. Потім промийте отриману масу бензином і знову висушіть; це потрібно для того, щоб позбавитися молочного жиру (він розчиняється в бензині). Коли маса стане зовсім сухою, подрібніть її у ступці – вийде порошок казеїну.

Зробити з нього клей дуже просто - змішати порошок із нашатирним спиртом та водою щодо 1:1:3. Звичайно, ви захочете випробувати клей. Спробуйте склеїти їм якісь дерев'яні або керамічні предмети, тому що для цих матеріалів казеїновий клей особливо добрий.

О. Ольгін. "Досліди без вибухів"
М., "Хімія", 1986

Мета роботи:довести присутність у біологічних об'єктах таких важливих органічних сполук, як білки, ліпіди, вуглеводи

Хід роботи:

1 Визначення глюкози у виноградному соку

До 2 см3 виноградного соку додайте 1 см3 розчину їдкого натру та 3 краплі розчину сульфату міді. Нагрійте до кипіння.

Аналітичний ефект: спостерігається утворення жовтого осаду Cu(OH)2, який при подальшому нагріванні перетворюється на червоний осад Cu2О.

2 Реакція крохмалю з йодом

До 2 мл розчину крохмалю додають 1-2 краплі розчину Люголю. Розчин забарвлюється у синій колір. Потім нагрівають. Забарвлення зникає, але забарвлення знову з'являється при охолодженні.

3. Фізико-хімічні властивості жирів

Взяти 2 пробірки. У першу налити 2 мл дистильованої води, в другу - спирту. У кожну пробірку налити по 5 крапель олії. Всі пробірки добре збовтати і відзначити розчинення жиру у різних речовинах.

4. Емульгування жирів

Взяти 2 пробірки. У кожну з них налити по 3 мл дистильованої води та свіжу олію. У другу пробірку додати кілька крапель 10% розчину соди Na2CO3. Усі пробірки закривають, ретельно збовтують. Залишають на 5 хв. стояти і спостерігають стійкість емульсії.

5. Визначення ненасиченості жиру

У пробірку внести 0,5-1г олії, долити 2 краплі КМnО4 і ретельно збовтати. Відбувається знебарвлення перманганату.

6. Біуретова реакція на визначення пептидного зв'язку

У пробірку внести 5 крапель 1% розчину яєчного білка, 3 краплі 10% розчину NaOH і одну краплю 1% розчину CuSO4 і перемішати. Вміст пробірки набуває синьо-фіолетове фарбування.

7. Ксантопротеїнова реакція

До 5 крапель 1%-ного розчину яєчного білка доливають 3 краплі концентрованої азотної кислоти (обережно!) і нагрівають. З'явиться осад жовтого кольору. Після охолодження до пробірки додайте 5-10 крапель 10%-ного розчину NaOH до появи помаранчевого фарбування (воно пов'язане з утворенням натрієвої солі цих нітросполук).

8. Згортання білків при нагріванні

У пробірку наллємо небагато розчину білка. Нагріємо розчин до кипіння. Розчин каламутніє, білок випадає у вигляді пластівців. Згортання білків при кипінні – процес незворотного осадження, білкові молекули змінюють свою структуру.

9. Осадження білків солями важких металів, спиртом, сірчаною кислотою

У дві пробірки доливаємо розчин білка. У першу пробірку додають розчин сульфату міді (II), другий - розчин нітрату срібла. В обох пробірках випадають опади. Солі важких металів беруть в облогу білки з розчинів, утворюючи з ними нерозчинні у воді солеподібні сполуки.

До розчину білка додаємо трохи етилового спирту. Розчин каламутніє. За дії спирту відбувається денатурація білка – руйнування його структури.

До розчину білка додаємо трохи сірчаної кислоти. Випадає осад. За дії сірчаної кислоти відбувається денатурація білка – руйнування його структури.

Звіт з лабораторної роботи оформіть у вигляді таблиці (кожен досвід окремо)