2016年11月17日

酵素與澱粉的實驗-請糊化後使用

課本裡那個「酵素的作用」的實驗,每年都會看到有老師疑惑說,怎麼做得很不成功。像是煮過的酵素怎麼還是會分解澱粉,或是怎麼澱粉分解後加本氏液的呈色很奇怪,沒有整管變色,只有底下一小塊。

這些問題都好解決,首先是煮過的酵素怎麼還是會分解澱粉?其實唾液碘粉酶的活性要超過90ºC才有機會被破壞,所以要把那管有口水的,放在沸水中煮沸至少10分鐘。注意喔,是沸水中十分鐘,不是從冷水開始加熱十分鐘。

如果是從冷水開始加熱十分鐘(或是取飲水機熱水加熱十分鐘),實際上酵素所處的溫度環境真的有到100ºC的時間根本不到10分鐘。而且也要知道,唾液澱粉酶即使是在70-80ºC的時候還是有活性。

再來是怎麼澱粉都沒分解得很成功?澱粉酶對澱粉的分解效率,和澱粉的結構有關係,除了直鏈、支鏈那些問題外,澱粉是否糊化也是關鍵。

糊化是什麼?最生活化的例子就是「你是吃生米還是吃熟飯?」有人會吃生米嗎?有人會吃生地瓜、生馬鈴薯或其他生的五穀根莖類嗎?
都不會!

熟飯,就是米發生糊化了。泡水的澱粉在加熱到某特定溫度後,澱粉粒的結晶區結構會改變,讓本來緊密的結構鬆開,水會滲進澱粉粒,然後澱粉粒就會膨脹,澱粉液就會變成膠體溶液。難想像嗎?其實就是漿糊啦、勾芡啦(漿糊就是澱粉加水煮一煮)

而唾液澱粉酶對於糊化後的澱粉,分解效率特高(因為澱粉的結構鬆開了啊)

題外話,既然分解效率高,那麼攝食糊化後的澱粉就更能產生葡萄糖,而有更多葡萄糖,就能提供腦部能量(大腦消耗我們的20%能量,而且還以葡萄糖為主要能量來源)

所以科學家對於以下這三個時間點才會很感興趣(1)人類已知用火的時間點(2)澱粉酶基因增加的時間點 (3)大腦發展到要大量能量的時間點。因為這三點是互相關聯的。

以下兩篇文章可以參考著看
原始人吃什麼?
人類正在加速演化 

回到我們的國中實驗,如果要讓唾液分解的更有效率,當然就是要糊化澱粉。以下是方法
先在燒杯裡裝一些澱粉
澱粉糊化後使用01

再加一些水,澱粉這時候只是懸浮狀態,攪拌一下過一陣子,澱粉又會沈澱下來(所以才會叫粉啊)
澱粉糊化後使用02

接著把整杯澱粉液,放進電磁爐的鍋子煮,一邊煮一邊攪拌,繳到糊化溫度到了之後,碘粉液就會突然變成膠體溶液
澱粉糊化後使用03

用這樣的膠體溶液來加入澱粉酶,就能看到很明顯的顏色改變(右邊那一管)
澱粉糊化後使用04

不過澱粉酶到底對糊化澱粉有多愛呢?我再繼續做個實驗,準備兩個燒杯,一杯就是只有澱粉加水的澱粉液(懸浮液),另外一杯是等量的澱粉液去加熱,讓它糊化
碘粉酶很快02

左管就是澱粉懸浮液,已經有部份澱粉沈澱在管底,右邊則是糊化後的澱粉膠體溶液。接著加入唾液,等待十秒鐘,立刻加入本氏液,然後放到鍋子裡去隔水加熱。
對!只有十秒鐘而已,課本裡好像都是等個十幾二十分鐘(上面的實驗,是等十分鐘)。不過加入本氏液裡隔水加熱的時間,其實澱粉酶可能還是有作用的。
碘粉酶很快03

接著就來看看只等十秒鐘,澱粉酶有沒有發揮作用呢?有的!上面呈綠色,下面是黃色啊。而左邊那管沒有糊化的,顏色都沒改變,只有底部出現透明小粉圓。
碘粉酶很快04

當然我也有做驗證的實驗,就是糊化後的澱粉,是不是會產生葡萄糖或麥芽糖之類的物質,答案是不會,他本人就是澱粉而已。

你可能對這有興趣

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...