Próba jodowa

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Schematyczna budowa kompleksu amylozy z polijodkiem
Wyniki dwóch prób jodowych zacieru słodowego na obecność skrobi. Po lewej stronie wynik pozytywny, po prawej negatywny. W środku odczynnik bez dodatku próbki (kontrola)
Próba jodowa dojrzałości jabłka wykazująca wskaźnik skrobiowy ok. 4–5

Próba jodowa – sposób określenia zawartości skrobi w badanej próbce. Wykorzystuje się w tym celu wodny roztwór jodu i jodku potasu[1][2] (płyn Lugola), który ze skrobią daje trwały kompleks o intensywnej barwie, od niebieskiej do czarnoniebieskiej[3], ewentualnie purpurowy[1].

Historia[edytuj | edytuj kod]

Barwną reakcję jodu ze skrobią opisali jako pierwsi Jean-Jacques Colin i Henri-François Gaultier de Claubry w 1814 r.[4] (3 lata po odkryciu jodu), a próba jodowa jako metoda analityczna została opracowana w tym samym roku przez F. Stromeyera[5][6].

Struktura kompleksu[edytuj | edytuj kod]

Jod (I
2
) w obecności jonów jodkowych (I
) tworzy jony trijodkowe (I
3
)[3][7], które z frakcją amylozową skrobi[8] tworzą kompleks zbudowany z lewoskrętnej helisy polisacharydowej, wewnątrz której znajdują się łańcuchy polijodkowe, zbudowane głównie z segmentów I
3
i I
5
[9][10]. Strukturę kompleksu ustalili w latach 40. XX w. R.E. Rundle i współpr. za pomocą rentgenografii strukturalnej. Helisa amylozowa ma 13 Å średnicy, skok 8 Å, a na jeden obrót przypada 6 reszt glukozy. Łańcuch polijodkowy znajduje się wewnątrz helisy, w kanale o średnicy 5 Å, a odległości pomiędzy atomami jodu wynoszą ok. 3,1 Å[9] (w cząsteczce I
2
jest to 2,66 Å[11]).

Barwa kompleksu[edytuj | edytuj kod]

Zabarwienie niebieskie w próbie jodowej dają łańcuchy amylozowe o długości co najmniej 40–50 reszt glukozy, co wskazuje, że do uzyskania tej barwy wystarcza łańcuch polijodkowy krótszy niż 12 atomów jodu. Jeszcze krótsze amylozy (<30 reszt glukozy) dają barwę purpurową lub czerwoną[9]. Sytuacja taka ma miejsce w amylopektynach, które ze względu na silne rozgałęzienie mają krótkie i mało stabilne fragmenty helikalne. Poza innym kolorem intensywność barwy kompleksów amylopektyn z jodem jest znacznie niższa niż w przypadku amyloz[8]. Dekstryny (produkty częściowej hydrolizy skrobi) o większej masie cząsteczkowej zabarwiają się w tej próbie na pomarańczowo, czerwono lub czerwonobrązowo[1][12]. Frakcja dekstryn, która daje pozytywny wynik próby jodowej, nosi nazwę erytrodekstryn[12].

Zastosowanie[edytuj | edytuj kod]

Próba jodowa stosowana jest do wykrywania skrobi w różnych próbkach[13][14], m.in. jest rutynowo wykonywana w browarnictwie, w celu stwierdzenia skuteczności procesu zacierania, czyli określeniu, czy skrobia zamieniła się już na cukry proste fermentowane przez drożdże, czy jeszcze nie[15]. Z kolei w sadownictwie próba jodowa służy do określania stopnia dojrzałości jabłek. Niedojrzałe owoce zawierają skrobię, która podczas dojrzewania rozpada się na krótsze sacharydy o słodkim smaku. Dojrzałość owoców określa się za pomocą tzw. wskaźnika skrobiowego w skali od 1 (całkowite zabarwienie przekroju) do 8 (brak zabarwienia)[16][17].

Ponadto powstawanie barwnego kompleksu skrobi z jodem wykorzystywane jest w jodometrii do wykrywania jodu[3][7][2]. Technika ta pozwala wykryć jod w stężeniu 2–3 ppm[6].

Reakcja ta jest podstawą działania wskaźnikowych papierków jodoskrobiowych, służących do wykrywania utleniaczy. Zawierają one osadzony jodek i skrobię. W obecności utleniacza jodki utleniają się do jodu, który ze skrobią daje zabarwienie[3][18].

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. a b c Jan W. Gooch, Iodine Test, [w:] Encyclopedic Dictionary of Polymers, wyd. 2, New York: Springer, 2010, s. 395, ISBN 978-1-4419-6247-8, OCLC 704393902 (ang.).
  2. a b Barnet Naiman, Preservation of starch indicator, „Journal of Chemical Education”, 14 (3), 1937, s. 138, DOI10.1021/ed014p138.1 [dostęp 2022-04-26] (ang.).
  3. a b c d Geoffrey Rayner-Canham, Tina Overton, Descriptive Inorganic Chemistry, wyd. 5, New York: W.H. Freeman, 2010, s. 467, ISBN 978-1-4292-1814-6, OCLC 763131960 (ang.).
  4. Colin, H. Gaultier de Claubry, Mémoire sur les Combinaisons de l'Iode avec les Substances Végétales et Animales, „Journal de physique, de chimie, d'histoire naturelle et des arts”, 79, 1814, s. 111–118 [dostęp 2022-04-26] (fr.).
  5. Stromeyer, Ein sehr empsindliches Reagens für Jodine, aufgefunden in der Stärke (Amidon), „Annalen der Physik”, 49 (1-2), 1815, s. 146–153, DOI10.1002/andp.18150490108 [dostęp 2022-04-26] (niem.).
  6. a b The Halogens: Fluorine, Chlorine, Bromine, Iodine and Astatine. Introduction, [w:] Norman N. Greenwood, Alan Earnshaw, Chemistry of the Elements, wyd. 2, Oxford–Boston: Butterworth-Heinemann, 1997, s. 790, ISBN 0-7506-3365-4 (ang.).
  7. a b Potassioum iodide, [w:] Pradyot Patnaik, Handbook of Inorganic Chemicals, London: McGraw-Hill, 2003, s. 762, ISBN 0-07-049439-8 (ang.).
  8. a b N.V. Bhagavan, Medical biochemistry, wyd. 4, San Diego: Harcourt/Academic Press, 2002, s. 147, ISBN 978-0-12-095440-7, OCLC 162570692 (ang.).
  9. a b c Xiaochun Yu, Carl Houtman, Rajai H. Atalla, The complex of amylose and iodine, „Carbohydrate Research”, 292, 1996, s. 129–141, DOI10.1016/S0008-6215(96)91037-X [dostęp 2022-04-26] (ang.).
  10. Takato Hiramatsu i inni, Iodine staining as a useful probe for distinguishing insulin amyloid polymorphs, „Scientific Reports”, 10 (1), 2020, s. 16741, DOI10.1038/s41598-020-73460-y, PMID33028868, PMCIDPMC7542459 [dostęp 2022-04-26] (ang.).
  11. The Halogens: Fluorine, Chlorine, Bromine, Iodine and Astatine. Atomic and physical properties, [w:] Norman N. Greenwood, Alan Earnshaw, Chemistry of the Elements, wyd. 2, Oxford–Boston: Butterworth-Heinemann, 1997, s. 800, ISBN 0-7506-3365-4 (ang.).
  12. a b erythrodextrin, Oxford Reference, DOI10.1093/oi/authority.20110803095757346 [dostęp 2022-04-26] (ang.).
  13. Wolfgang Aehle i inni, Enzymes, [w:] Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley‐VCH, 2005, s. 14, DOI10.1002/14356007.a09_341.pub2 (ang.).
  14. Klaus Fischer i inni, Textile Auxiliaries, [w:] Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley‐VCH, 2005, s. 31, DOI10.1002/14356007.a26_227 (ang.).
  15. Andrzej Sadownik, Próba jodowa, „Piwowar” (2), Polskie Stowarzyszenie Piwowarów Domowych, wiosna 2011, s. 17, ISSN 2082-4874 [dostęp 2022-04-26].
  16. R.B. Smith i inni, The starch iodine test for determining stage of maturation in apples, „Canadian Journal of Plant Science”, 59 (3), 1979, s. 725–735, DOI10.4141/cjps79-113 [dostęp 2022-04-26] (ang.).
  17. Apple Maturity Protocol [online], Michigan State University [dostęp 2022-04-26].
  18. Papierki wskaźnikowe, jodoskrobiowe [online], Witko [dostęp 2022-04-26].