Les glucides (sucres, سكريات) sont identifiables en TP S3 par des réactions caractéristiques colorée (Molish, Iode, Fehling, Barfoed, Seliwanoff, Bial). L'amidon (amylose + amylopectine) réagit avec l'iode et peut être mis en évidence. Les sucres réducteurs sont quantifiés par DNS.
Fraiche, la pomme de terre est constituée de 17-19% de sucres totaux, constitués principalement par l'amidon (17% du poids de la matière fraiche) et accessoirement par le saccharose et des monosaccharides réducteurs). Ces deux dernières composantes donnent le goût sucré à cet aliment végétal.
La teneur en sucres réducteurs dépend de la variété de la pomme de terre et de ses conditions de culture. En plus, le mode de conservation après la récolte des tubercules joue un rôle non négligeable dans le contenu en sucres réducteurs qui proviennent de l'hydrolyse du saccharose et de l'amidon. En qualité alimentaire, les sucres réducteurs donnent les réactions de Maillard et le brunissement. L'estimation de ces sucres dans les tubercules de la pomme de terre permet de rendre compte de la qualité alimentaire de ce matériel biologique.
Les aldoses sont réducteurs par leur fonction hémiacétalique (pseudoaldéhydique).
Les cétoses sont très peu réducteurs. Le saccharose est constitué de glucose (aldose) et fructose (cétose). Considérant les différentes isomérisations possibles entre le glucose et le fructose, la réduction de la liqueur de Fehling en milieu alcalin et à chaud par une solution de fructose,
est possible via la transformation de ce dernier en glucose (interconversion).
En utilisant la méthode au DNS (acide 3,5-dinitrosalicylique, oxydant), ce travail pratique (TP) vise l'estimation des teneurs de la pomme de terre en sucres réducteurs solubles (libres) et en saccharose.
1. Préparation des sucres solubles à partir de la pomme de terre
- Broyer 5 g de tubercule de pomme de terre épluchée dans 25 ml d'eau distillée (ce rapport peut être modifié, selon les résultats des tests de préparation du TP). On obtient un extrait total.
- Centrifuger l'extrait total pendant 20 minutes à 900 g.
- Récupérer le surnageant qui constituera l'extrait brut des sucres solubles (saccharose et monosaccharides réducteurs).
2. Préparation de monosaccharides réducteurs par hydrolyse acide des sucres solubles
- Dans un tube à essai, déposer 2 ml de l'extrait brut des sucres solubles (surnageant de centrifugation), préalablement préparé. Ajouter 1 ml de H2SO4 0,2N.
- Mettre le tube au bain-marie à 100°C pendant 15 minutes. Le contenu du tube constitue l'hydrolysat acide des sucres solubles. Ce milieu contient, entre autres, les sucres réducteurs provenant du saccharose et les sucres réducteurs préexistants libres.
3. Dosage des sucres réducteurs par DNS
La méthode de dosage des sucres réducteurs par DNS repose sur le principe qu'à chaud et en milieu alcalin, il y a réduction du DNS (oxydant) par les sucres réducteurs, selon la réaction suivante:
Préparation de la solution de DNS.
La solution de DNS est préparée par mélange de deux solutions appelées; solution A (5 g de DNS dans 100 ml de NaOH 2N) et solution B (150 g de tartrate double de Na et K dans 300 ml d'eau).
Spectrophotometrie, loi de beer Lambert (Viéeo):
La couleur rouge orange due au DNS réduit, est mesurée par spectrophotométrie à une longueur d'onde de 540 nm.
La quantité de sucres réducteurs est exprimée en mg
équivalent de glucose à l'aide d'une gamme étalon préparée à partir d'une solution de glucose de concentration 4 mg/ml.
Le dosage des sucres réducteur est réalisé selon le tableau suivant:
Remarque: après addition de DNS, mettre tous les tubes pour incubation en même temps, dans le bain-marie à 100°C.
Plus il y'a de sucres réducteurs dans une solution, plus la coloration tend vers le rouge (absorbance à 540 nm)
Questions:
- Tracer la courbe DO = f(glucose) représentant la gamme étalon.
- A partir de la gamme étalon, calculer les concentrations (en équivalent glucose) en mg/ml, des sucres réducteurs solubles dans l'extrait brut et ceux des sucres réducteurs de h'hydrolysat acide.
- Calculer la quantité en mg de sucres réducteurs soluble de l'extrait brut. En déduire la quantité en mg de sucres réducteurs solubles dans 100 g de tubercules de pomme de terre.
- Calculer la quantité en mg de sucres réducteurs provenant de l'hydrolyse acide des sucres provenant de 2 ml d'extrait brut. En déduire la quantité en mg de sucres réducteurs
dans l'extrait brut et la quantité de sucres réducteurs dans 100 g de tubercules de pomme de terre.
- Déterminer la quantité de saccharose dans 100 g de tubercules de pomme de terre.
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L'amidon est un polysaccharide de réserve chez les végétaux. C'est une macromolécule constituée de deux polymères de D-glucose; l'amylose et l'amylopectine (Figure 1).
- L'amylose est constitué essentiellement d'unités de D-glucoses liées entre elles par des liaisons de type alpha;(1→4).
- L'amylopectine est formée essentiellement d'unités alpha;(1→4)-D-glucosidiques linéaires et d'unités branchées par des liaisons de type alpha;(1→6)-D-glucosidiques tous les 24-30 unités de glucose.
La structure primaire de l'amylopectine est semblable à celle du glycogène (polysaccharide de réserve chez les animaux). Cependant, le nombre de résidus de D-glucose dans les ramifications est de l'ordre de 8 à 12 dans le glycogène. Ainsi, le glycogène est plus ramifié que l'amylopectine.
أساس الاختبار (Principe du test)
ينتمي النشا إلى السكريات العديدة الخازنة و يتشكل من شقين مكونين من نفس الوحدات، لكنهما يختلفان في نوعية الترابط:
- أميلوز (Amylose). يوجد داخل الحلية و ينكون من وحدات الجلوكوز (D-glucose) التي تشكل سلسلة خطية مستقيمة ترتبط بينها بروابط جلوكوزيدية من نوعa 1à4 (أنظر الرسم). يكون الأميلوز الجزء الداخلي لحبيبات النشا (20 في المائة من مكوناتها) و هو عنصر يذوب بسهولة في الماء و يتحلل بواسطة إنزيم ألفا أميلازإلى جلوكوز و مالتوز.
أميلوبيكتين (Amylopectine) أو شبه أميلوز (Isoamylose). يوجد في جدار الخلية عبارة عن متفرعة تتكون من سلسلة رئيسية خطية ترتبط فيها جزيئات الجلوكوز بروابط a 1à4 مع إمكانية تكون روابط من نوع a 1à6 تجمع السلسلة الرئيسية (كاربون 6) والتفرع (كاربون 1)، كما يوضحه الرسم التالي. تحتوي السلسلة الخطية على
24-30 وحدة جلوكوز. قد يضم الأميلوبيكتين من عشرة ألف حتي مائة ألف وحدة جلوكوزمع وزن جزئي بين مليون و مائة مليون. خلافا للأميلوز، يعد الأميلوبيكتين غير قابل للذوبان في الماء.
يشبه الأميلوبيكتين تركبة الكليكوجين عند الإنسان والحيوانات الأخرى، لكن يمتاز هذا الأخير بتفرع أكثر (يحدث التفرع بين 8-12 وحدة جلوكوز). لهذا، يظهر الكليكوجين أكثر تجمعا و تبرعما من الأميلوبيكتين في النشا.
يتفاعل اليود (I2) مع الأميلوز و الأميلوبيكتين ليعطي لونا أزرقا للأميلوز وأحمرا للأميلوبيكتين و يعود ذلك إلى تموقع اليود داخل اللوالب التي يكونها عموما الأميلوز و قليل ما الأميلوبيكتين.
تمتاز معقدات اليود بالأميلوز و نظيراتها بالأميلوبيكتين بامتصاص مختلف للطيف ، يقدر أعلاه ب 630 نانومتر عند الأميلوز و
548 نانومتر عند الأميلوبيكتين. أظهرت الدراسات أن أعلى امتصاص للضوء لخليط من الأميلوز والأميلوبيكتين يقع عند الموجة بطول 580 نانومتر، بينما تعود الامتصاصية عند 720 نانومترغالبا للأميلوز.
اعتبارا للنسب المئوية للأميلوز و الأميلوبيكتين في نشا نبات معين، يمكن تقييم كمية الأميلوبيكتين انطلاقا من كمية الأميلوز و العكس صحيح.
L'iode (I2) interagit avec l'amylose et l'amylopectine pour donner une coloration bleue et brune, respectivement, due à fixation de l'iode dans les hélices formées essentiellement par l'amylose et faiblement par l'amylopectine. Les spectres des complexes I2-amylose et I2-amylopectine sont différents. Ils ont un maximum d'absorption à des longueurs d'ondes de 630 nm pour l'amylose et 548 nm pour l'amylopectine. D'après certain travaux dont ceux de Jarvis et Walker (1993) le mélange amylose et amylopectine présente le maximum d'absorption à 580 nm, alors que l'absorbance à 720 nm est liée essentiellement à l'amylose. Connaissant le pourcentahge de de chcun des deux composés dans l'amidon de provenant de plantes différentes,
المواد (Matériaux)
| حمام | Bain-marie |
| مقياس امتصاصية الضوء | Spectrophotomètre UV-visible |
| أنابيب اختبار | Tubes à essais |
| جهاز للطرد المركزي | Centrifugeuse |
| صفيحة تسخين | Plaques chauffantes |
| كاشف اليود: 0,2 غ من I2 مذاب في 100 مل من KI ب 2 % مذاب في 0,1 N HCl | Réactif de l'iode : 0,2 g de I2 dissous dans 100 ml de KI à 2 % (p /v) dans 0,1 N HCl. |
| نشا البطاطس | Amidon de pomme de terre |
| 1 N KOH | KOH 1 N |
| 1 N HCl | HCl 1 N |
طريقة العمل - Mode opératoire)
تهيئ
محلول النشا المعياري بتركيز 5 مغ في مل أو 0,5%.
قم بإضافة 0,25 غ من النشا المعياري ل 10 مل من الماء المقطر ثم أضف 30 مل من الماء المغلى.
حرك قليلا ثم استمر في التسخين لمدة 5 دقائق للحصول على محلول النشا الشفاف. بعد التبريد، أكمل الحجم إلى 50 مل بالماء المقطر. نحصل أخيرا على محلول النشا المعياري بتركيز 0,5%.
- Gamme étalon de l'amidon standard:
Mettre 0,25 g d'amidon standard dans 10 ml d'eau distillée. Y ajouter 30 ml d'eau distillée bouillante. Agiter légèrement le mélange et continuer l'ébullition pendant 5 minutes pour obtenir une solution d'amidon limpide. Refroidir le mélange et le compléter à un volume de 50 ml avec l'eau distillée. Ceci constitue une solution stocke d'amidon à 5 mg/ml (ou 0,5%).
تحضير عينة الاختبار
قم بوزن 0,1 غ من طحين لمادة بيولوجية معينة (مثل القمح الصلب) و أضف إليه 5 مل من KOH 1N. خلط ثم قم بتعديل المحلول بإضافة 5 مل من HCl 1N و راقب الرقم الهيدروجيني (pH). قم بالتسخين في حمام حتى الغليان لمدة 15 دقيقة
ثم دقق الحجم الكلي إلى 10 مل. قم بالطرد المركزي ثم اجمع الطافي الذي سيخضع لتقدير النشا و الأميلوز و الأميلوبيكتين المستخلص من المادة النباتية، استعانة في ذلك بمقادير هذه المركبات المحتسبة في النشا المعياري (نشا البطاطس). تقوم التجربة وفق الجدول التالي.
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Préparation de l'échantillon à analyser
Peser 0,1 g de farine d'un matériel biologique bien moulu (exemple le blé dur). Y ajouter 5 ml de KOH 1N. Homogénéiser la solution à la température ambiante et la neutraliser avec 5 ml de HCl 1N. Tester la neutralité de la solution à l'aide d'un papier pH. Porter le mélange en ébullition au bain-marie pendant 15 minutes. Réajuster le volume du mélange à 10 ml. Centrifuger le mélange et récupérer le surnageant. Ce dernier sera utilisé pour le dosage de l'amidon et de l'amylose à l'aide d'une gamme étalon. L'expérience se déroule suivant le tableau suivant.
انطلاقا من الأنابيب 0 (أنبوب شاهد) حتى 5، قم برسم منحنى الامتصاصية في 580 نانومتر باعتبار كميات النشا المعياري (ب مغ). يستعمل هذا المنحنى لمعرفة تركيزات النشا في عينات المادة البيولوجية رهن الدراسة (أنابيب 6، 7 و 8).
- A l'aide des tubes 0 (tube témoin) à 5, tracer la courbe de l'absorbance à 580 nm de la solution d'amidon standard en fonction de la quantié d'amidon (en mg) utilisée dans les éssais. Cette gamme étalon servira pour estimer la concentration de l'amidon dans la farine provenant du matériel biologique étudié (échantillons 6, 7 et 8).
انطلاقا من أنابيب النشا المعياري 0 حتى 5، قم برسم منحنى الامتصاصية في 720 نانومتر باعتبار
كميات النشا المعياري (ب مغ). يستعمل هذا المنحنى لمعرفة تركيزات الأميلوز في عينات
المادة البيولوجية المدروسة (أنابيب 6، 7 و 8). احتسب تركيز الأميلوز في نشا البطاطس
(النشا المعياري). استخرج نسبة الأميلوبيكتين، أخدا بعين الاعتبار أن هذا المركب يشكل
80% من نشا البطاطس.
من خلال كل المعطيات، ضع تقديرات للنشا الكلي و الأميلوز و الميلوبيكتين في المادة النباتية المدروسة.
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A l'aide des tubes de la gamme étalon, tracer la courbe de l'absorbance
à 720 nm de la solution d'amidon standard en fonction de la quantié
d'amidon (en mg) utilisée dans les éssais. Cette gamme
étalon servira pour estimer la concentration d'amylose dans la
farine provenant du matériel biologique étudié
(échantillons 6, 7 et 8). Calculer la concentration moyenne de
l'amylopse (en mg/ml) dans la solution standatd d'amidon.
- Sachant que la proportion d'amylose et d'amylopectine dans l'amidon
de pomme de terre est respectivement de 20% et 80%, calculer la concentration
de l'amylopectine.
A l'aide de ces mesures, calculer les proportions d'amidon total, d'amylose et d'amylopectine dans les échantillons du matériel biologique
étudié. Donner une conclusion.
- potato sugars
- السكريات المختزلة عند البطاطس (شغل تطبيقي) Reducing sugars in potato (training) (Ar)
- QCM Glucides 2
- QCM-glucides 1
- QCM
Glucides 2
- QCM ipides-Protéines-Membrane
- sucres monosaccharides
(ose)
- Sucres
disaccharides
- Sucres polysaccharides
- Visualisation 3D des Glucides (Sucres)
- Structure (Exercices)(سكريات)
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