篇一：淀粉液化及糖化实验
淀粉液化及糖化实验
一、实验目的
1. 掌握用酶解法从淀粉原料到水解糖的制备原理及方法； 2. 掌握还原糖的测定方法。
二、实验原理
在发酵过程中，因有些微生物不能直接利用淀粉，当以淀粉为原料时，必须先将淀粉水解成葡萄糖，才能供发酵使用。一般将淀粉水解为葡萄糖的过程成为淀粉的糖化，所制得的糖液成为淀粉水解糖。水解淀粉为葡萄糖的方法包括酸解法、酸酶结合法和酶解法。实验室常采用酶解法制备淀粉水解糖。
酶解法是指利用淀粉酶将淀粉水解为葡萄糖的过程。酶解法葡萄糖可分为两步：第一步是利用α-淀粉酶将淀粉转化为糊精及低聚糖，使淀粉的可溶性增加，这个过程称为液化；第二步是利用糖化酶将糊精或低聚糖进一步水解，转变为葡萄糖的过程，这个过程在生产上成为糖化。淀粉的液化和糖化都是在酶的作用下进行的，故该方法也称为双酶法。 1. 酶解法液化原理
淀粉的酶解法液化是以α-淀粉酶作为催化剂，该酶作用于淀粉的α-1,4-糖苷键，从内部随机地水解淀粉，从而迅速将淀粉水解为糊精及少量麦芽糖，所以α-淀粉酶也称内切淀粉酶。淀粉受到α-淀粉酶的作用后，其碘色反应发生以下变化：蓝色→紫色→红色→浅红色→不显色（即显碘原色）。
酶解法液化因生产工艺不同分为间歇法、半连续法和连续法；液化设备分为管式、罐式和喷射式；加酶方法包括一次加酶法、二次加酶法和三次加酶法；根据酶制剂的耐温性分为中温酶法、高温酶法及中温酶和高温酶混合法。本实验采用：高温酶法，间歇式，罐式，一次加酶法。
2. 酶解法糖化原理
淀粉的酶解法糖化是以糖化酶为催化剂，该酶从非还原末端以葡萄糖为单位依次分解淀粉的α-1,4-糖苷键或α-1,6-糖苷键，由于是从链的一端逐渐一个个地切断为葡萄糖，所以糖化酶也成为外切淀粉酶。 淀粉糖化的理论收率：因为在糖化过程中有水的参与反应，故糖化的理论收率为111.1%
(C6H10O5) n +H2O →n C6H12O6
三、实验仪器与试剂
1. 仪器
分光光度计、恒温水浴锅、烘箱、滴定管、酸度计、电炉、离心机、白瓷板、烧杯、试管等。
2. 试剂
玉米淀粉、α-淀粉酶、糖化酶、PH试纸、盐酸、葡萄糖溶液、DNS试剂、无水酒精等。 磷酸-柠檬酸缓冲液（PH6.0）：称取磷酸氢二钠（Na2HPO4·12H2O）45.23 g，柠檬酸（C6H8O7·H2O）8.07 g，用蒸馏水溶解定容至1000 mL，配好后应以酸度计调整PH值为6.0。
原碘液（存储液）：称取0.5 g碘和5.0 g碘化钾，研磨，溶于少量蒸馏水中，然后定容至100 mL，储存于棕色瓶中备用。 稀碘液（工作液）：取1 m/L原碘液用蒸馏水稀释100倍（当天制备）。 反应终止液：0.1 mol/L硫酸。
四、实验方法
1. 淀粉的液化
配置30%的淀粉乳（按照0.1 L配制）两份，调节PH值至6.5，加入氯化钙（固形物0.2%，钙离子的存在可以保持α-淀粉酶在水解过程中保持活力和稳定性），加入α-淀粉酶（12~20 U/g淀粉）；在剧烈搅拌下，先加热至72 ℃，保温15 min；再加热至90 ℃，并维持30 min，中间不停止搅拌，以达到所需的液化程度（DE值15~18%）；取小样检测碘色反应呈棕红色；液化反应后，再升温至100~120 ℃，保持5~8 min，以凝聚蛋白质；以6000 r/min离心5 min得到上清液。
2. 淀粉的糖化
迅速将上述上清液用盐酸将PH调至4.2~4.5，同时迅速降温至60 ℃；然后加入糖化酶（酶活力为10000 U的酶液0.5 mL），于60 ℃保温1~2 h；当用无水酒精检验无糊精存在时，将溶液PH值调至4.8~5.0，同时，将溶液加热至80 ℃，保温20 min；然后将溶液温度降至60~70 ℃，以6000 r/min 离心5 min即得到糖上清液；量取该糖液体积，取样分析还原糖含量(测定方法参见附录“葡萄糖含量的测定（3,5-二硝基水杨酸比色法）”相关内容)。
五、实验结果
1. 在详细记录实验数据基础上完成下表，计算淀粉转化率。
③ 葡萄糖含量计算
六、实验思考
1. 分析糖化酶用量对糖化效果的影响？ 2. 淀粉液化过程中几个保温过程有何作用？
附录1：葡萄糖含量的测定（3,5-二硝基水杨酸比色法）
一、实验原理
本实验是利用3,5-二硝基水杨酸（DNS）试剂与还原糖溶液共热后被还原成棕红色的氨基化合物，在一定范围内还原糖的含量和棕红色物质颜色深浅的程度成一定比例关系，故可用于比色测定。葡萄糖与3,5-二硝基水杨酸试剂反应生成的有色物质在540 nm波长下有最大吸收峰，故在此波长下进行比色测定。
二、实验方法
1. 标准曲线的绘制
取6支大试管，分别编号0~5，按下表1加入各种试剂。
表1 葡萄糖含量的测定
将各试管中溶液振荡均匀后，在沸水浴中准确煮沸5 min，将试管取出迅速用冷水冷却至室温，加入蒸馏水15 mL，摇匀。在540 nm波长下，用0号试管作为空白调零，测定其他试管内溶液的吸光度。以吸光度为纵坐标，葡萄糖含量为横坐标，绘制标准曲线。
2. 样品的测定
将发酵液5 mL，以5000 r/min离心5 min，取上清液1 mL置于试管中，加入DNS试剂3mL，振荡混匀后，在沸水浴中准确煮沸5 min，取出迅速用冷水冷却至室温，加入蒸馏水15 mL，摇匀。在540 nm波长下，用0号试管作为空白调零，测定其他试管内溶液的吸光度。利用Origin或Excel软件绘制的标准曲线，求出样品中葡萄糖的含量。
篇二：玉米淀粉的液化与糖化
玉米淀粉的液化与糖化
一、实验目的
1、掌握用酶法水解淀粉制备水解糖的原理及方法。
2、掌握还原糖的化学测定和比色测定方法。
二、实验仪器、设备和材料
1设备
25升罐（可用本院25升发酵罐代替）；装料按20升计，采用小型板框过滤机压滤，烘箱；水桶，量筒。
2分析仪器
分光光度计，水浴锅，糖度计，滴定管，电炉，白瓷板，三角瓶，阿贝折光仪，比重瓶，pH计。
3实验主要原料：玉米淀粉，高温液化酶和糖化酶。
三、实验原理、过程和方法
1、主要过程：通过双酶法制糖，从玉米淀粉原料出发，经配料，糊化，液化和糖化，过滤，制备成淀粉水解糖。本实验所得到的糖液，可用于下一批酵母发酵实验。
2、配料：称重，按照20升有效体积，配制30%淀粉乳。取样烘干至恒重，测定淀粉中的水分含量。
3、糊化和液化
糊化原理：将淀粉乳加热，淀粉颗粒膨胀，由于颗粒的膨胀，晶体结构消失，变成糊状液体，淀粉不再沉淀，这种现象称为糊化。不同的淀粉的糊化温度不同。如玉米淀粉开始糊化的温度为62.0℃,中点温度为67℃，终结温度为72℃。糊化分为：预糊化（吸水），糊化（体积膨胀）。糊化过程中，要防止淀粉的老化（分子间氢键已断裂的糊化淀粉又重新排列形成新的氢键的过程）。
液化原理：液化是利用液化酶使糊化淀粉水解到一定的糊精和低聚糖程度，粘度大大降低，流动性增加。
液化方法分：酸法、酶酸法、酶法等。以生产工艺不同又分为间歇法，半连续和连续式；液化设备有：管式、罐式、喷射式。加酶方法有：一次加酶、二次加酶、三次加酶。根据酶制剂的耐温性分为中温酶法、高温酶法、或中温酶和高温酶混合法。本实验采用：高温酶法，
间歇式，罐式，二次加酶法。
间歇液化法工艺流程：配制30%的淀粉乳，PH值6.5，加入氯化钙（对固形物0.2%），加入液化酶(加酶量根据酶制剂厂商的要求)，在剧烈搅拌下，先加热至72℃，保温15min，再加热至90℃，并维持30min，以达到所需的液化程
4、糖化
糖化理论：
糖化的理论收率：因为在糖化过程中，水参与反应，故糖化的理论收率为111.1%。 （C6H10O5）n+nH2O=nC6H12O6
淀粉 水葡萄糖
162 18 180
糖化实际收率：
实际收率=
淀粉转化率：指100份淀粉中有多少份淀粉被转化为葡萄糖。
淀粉转化率的计算：
转化率
DE值：用DE值表示淀粉水解的程度或糖化程度。糖化液中还原性糖以葡萄糖计，占干物质的百分比称为DE值。
DE值计算：
DE=
[糖液体积(V)?糖液葡萄糖浓度%(C)]?100% [投入淀粉量(W)?淀粉含量(C)]
还原糖用裴林氏法等法测定，浓度表示：葡萄糖
g/100ml糖液；
干物质用阿贝折光仪测定，浓度表示：干物质g/100ml糖液。
影响DE值的因素：
糖化时间：最初糖化时，糖化速度快，DE值显著上升；但24h后，当DE值达到90%以上时，糖化速度显著放慢。
液化DE值与糖化DE值的关系：
液化程度应控制适当，太低或太高均不利。原因是液化程度低，则粘度大，难操作；同时，由于液化程度低，底物分子少，水解机会少，影响糖化速度；液化程度低，易发生老化；但液化超过一定程度，则不利于糖化酶与酶与糊精生成络合结构，影响催化效率，造成糖化液的最终DE值低。故应在碘试本色的前提下，液化DE值越低，则糖化液的最高DE值越高。一般液化DE值应控制在12—18%。
酶制剂用量与糖液DE值的关系：
糖化时间与糖化酶用量关系表：
为加快糖化速度，可以提高酶用量，缩短糖化时间。但酶用量太高，反而使复合反应严重，最终导致葡萄糖值降低，在实际生产中，应充分利用糖化罐的容量，尽量延长糖化时间，减少糖化酶用量。
糖化酶参考用量：液化DE值17%，淀粉乳33%，60℃，pH4.5，酶制剂（NoVo-150）用量：0.75-1ml/kg绝干淀粉，或150 u/g绝干淀粉。糖化时间36 h。
糖化工艺流程：
液化结束后，迅速将料液用酸将pH调至4.2-4.5，同时迅速降温至60℃，加入糖化酶，60℃保温数小时后，当用无水酒精检验无糊精存在时，将料液pH调至4.8—5.0，同时，将料液加热至80℃，保温20min，然后将料液温度降至，开始过滤。
5过滤
在发酵罐内将料液冷却至60—70℃；洗净板框过滤机，装好滤布；接好板框滤机的管道；泵料过滤；热水洗涤（60—70℃）；空气吹干；过滤结束后，洗净过滤机及有关设备。量取糖液体积；取样分析还原糖浓度。
6、组织形式：每班分为四组，每7-8个学生。四个罐分别由四组操作，加酶量可互不相同，或分为两种，每两组选定一种酶的浓度，以便做出不同加酶量条件下还原糖动力曲线。
四、实验分析项目和方法
分析试剂：
测定液化反应终点（碘反应）；
总糖（裴林法）；还原糖（水杨酸比色法）的测定方法；原料淀粉含量的测定，原料含水量的测定（烘干称重法）；糖液透光率（分光光度计法）；糖化终点测定（无水乙醇检验）；糊化液和糖化液DE值；
用分光分度计对料液透光度的测定方法。
五、数据处理
在详细记录实验数据的基础上完成实验报告。
计算转化率：
各组配合实验，不同加酶量条件下还原糖浓度动力学曲线。
六、实验结果和讨论
糖化酶用量及糖化时间对糖化效果的影响；
液化和糖化温度及pH对实验效果的影响；
活性碳用量及pH对脱色效果的影响。
篇三：绿叶在光下制造的有机物是淀粉实验报告
绿叶在光下制造的有机物是淀粉 实验报告单
姓名 班级实验日期 指导老师
一、实验目的：
1、检验绿叶在光下制造有机物是不是淀粉。2、探究光是不是绿叶制造有机物不可缺少的条件。
二、小组实验设计（突出创新点）：
采用水浴锅进行隔水加热，避免了课本实验装置的不安全因素。
五、实验记录：
六、实验结果：
绿叶在光下制造有机物（淀粉）。光合作用的条件是 ，场所是 ，产物之一是 。
七、分析和结论：通过实验，你可以得出什么结论？与你的假设一致吗？如果不一致，请分析原因。
八、交流与讨论：
1、为什么要用黑纸片把叶片的一部分遮盖起来？
答：因为这是对照实验，避免其他因素的影响，只能是光这个单一因素作为变量。
2、为什么要提前一昼夜把天竺葵放到黑暗处一昼夜？
答：把以前光合作用产生的有机物消耗或转移。
九、实验安全注意事项：
1、正确使用酒精灯：（1）检查灯芯，灯芯顶端不平或已烧焦，需要剪去少许使其平整；（2）检查酒精量，灯里酒精应大于灯容积的1／4，少于2／3；（3）禁止事项：绝对禁止用酒精灯引烧另一盏酒精灯，不可用嘴去吹灭，不要碰倒酒精灯。
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