Transcript Содержание крахмала - Национальная школа Верх
ГБОУ РМЭ «Верх-Ушнурская средняя общеобразовательная (национальная) школа с углубленным изучением отдельных предметов»
Определение содержания крахмала в клубнях различных сортов картофеля новым методом
Выполнили:
Бирюкова Анна, Самарцева Виктория 10 класс
Руководители:
Проскурин Б.А., учитель химии Муржакова Е.Г., учитель биологии Верх-Ушнур, 2012
Актуальность
Картофель - один из основных продуктов питания для человека. В мире он занимает пятое место среди источников энергии в питании людей после пшеницы, кукурузы, риса и ячменя. Его питательная ценность определяется в основном содержанием крахмала. В его клубнях содержатся ценные питательные вещества. Значение картофеля в питании человека обусловлено особенно содержанием крахмала, протеина, витаминов, минеральных и балластных веществ.
Нами под руководством учителя химии нашей школы сконструирован простой прибор для определения данного показателя в домашних условиях.
Цели и задачи
• • 1.
2.
3.
4.
Цель исследования
: разработать авторскую методику для определения содержания крахмала в клубнях картофеля в домашних условиях и определение с её помощью процентного содержания крахмала в клубнях картофеля различных сортов.
Задачи:
Изучить биологические и морфологические особенности картофеля, в частности содержание крахмала в клубнях.
Дать хозяйственно-биологические характеристики различных сортов районированного в республике Марий Эл картофеля.
Изучить методику определения содержания крахмала в овощных культурах, приведенную в научной литературе.
Разработать собственную методику определения процентного содержания крахмала.
Новизна и практическая значимость
В ходе проекта проводится практическое исследование содержания крахмала в клубнях картофеля с помощью инновационной авторской методики.
Для нашего исследования используются сорта картофеля рекомендуемые для Волго-Вятского региона: раннеспелые – Любава, среднеранние наук, расположенным в п. Руэм, ул. Победы, 10.
морфологии, физиологии, хозяйственно-биологические сделаны соответствующие выводы.
–
Романо, Фабула и среднеспелые – Накра, Чайка. Сортовой материал был предоставлен Государственным научным учреждением «Марийский научно-исследовательский институт сельского хозяйства» Российской академии сельскохозяйственных Исследовательская работа состоит из двух частей: теоретической и практической. В теоретической части мы изучили вопросы биологии, характеристики картофеля обыкновенного. В практической части использовали опытно экспериментальные методы исследования, по результатам которых нами были
Биологические особенности картофеля
Царство: Растения Отдел: Цветковые Класс: Двудольные Порядок: Паслёноцветные Семейство: Паслёновые Род: Паслён Вид: Картофель обыкновенный Крахмал с долей 75% сухой массы является главной составной частью картофеля и основным углеводом, содержание которого в столовых сортах, в зависимости от группы спелости, колеблется от 8 до 17%, а в сортах для производства крахмала - от 15 до 25%. Он имеет очень полезные для питания человека свойства .
• • • • •
Сроки созревания картофеля
ранний (раннеспелый) (70-80 дней для полного созревания урожая); среднеранний (80-90 дней для полного созревания урожая); среднеспелый (90-110 дней для полного созревания урожая); среднепоздний (110-120 дней для полного созревания урожая); поздний (120-140 дней для полного созревания урожая).
Фабула Любава Чайка Романо Накра
Исследуемые сорта картофеля
Источник:
ГНУ Марийский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук, Медведевского района Республики Марий Эл.
Методы исследования
• В предлагаемом нами проекте способ определения крахмала остаётся прежним, но упрощается способ определения плотности раствора соли, в который погружаются картофельные клубни. Кроме того, из-за малых размеров прибора объём потребляемого раствора незначителен, поэтому приготовленный калибровочный раствор в объёме 1,5 л может быть использован для многочисленных измерений. Плотность калибровочного раствора позволяет определять содержание крахмала в пределах от 13 до 30 процентов.
• В таблице 1 приводится содержание крахмала в картофельных клубнях в зависимости от их плотности.
• В таблице 2 приводится плотность раствора поваренной соли в зависимости от её концентрации.
Плотность (г /куб. см) Таб. 1 .
Содержание крахмала в картофеле в зависимости от плотности клубней (с учётом содержания сахаров)
Содержание крахмала (в %) Плотность (г /куб. см) Содержание крахмала (в %) Плотность (г /куб. см) Содержание крахмала (в %) 1,098 1,099 1,100 1,101 1,102 1,103 1,104 1,105 1,106 1,080 1,081 1,082 1,083 1,084 1,085 1,086 1,087 1,088 1,089 1,090 1,091 1,092 1,093 1,094 1,095 1,096 1,097 16,2 16,4 16,7 16,9 17,1 17,3 17,5 17,7 17,9 12,4 12,6 12,8 13,0 13,2 13,4 13,6 13,9 14,1 14,3 14,5 14,7 14,9 15,1 15,4 15,6 15,8 16,0 1,125 1,126 1,127 1,128 1,129 1,130 1,131 1,132 1,133 1,107 1,108 1,109 1,110 1,111 1,112 1,113 1,114 1,115 1,116 1,117 1,118 1,119 1,120 1,121 1,122 1,123 1,124 22,0 22,2 22,5 22,7 22,9 23,1 23,3 23,5 23,7 18,2 18,4 18,6 18,8 19,0 19,2 19,4 19,6 19,9 20,1 20,3 20,5 20,7 21,0 21,2 21,4 21,6 21,8 1,152 1,153 1,154 1,155 1,156 1,157 1,158 1,159 1,160 1,134 1,135 1,136 1,137 1,138 1,139 1,140 1,141 1,142 1,143 1,144 1,145 1,146 1,147 1,148 1,149 1,150 1,151 27,8 28,1 28,3 28,5 28,7 28,9 29,1 29,3 29,5 24,0 24,2 24,4 24,6 24,8 25,0 25,2 25,5 25,7 25,9 26,1 26,3 26,5 26,8 27,0 27,2 27,4 27,6
• Таб.2.
Плотность раствора (г /куб. см) 1,098 1,099 1,100 1,101 1,102 1,103 1,104 1,105 1,106 1,080 1,081 1,082 1,083 1,084 1,085 1,086 1,087 1,088 1,089 1,090 1,091 1,092 1,093 1,094 1,095 1,096 1,097
Плотность раствора поваренной соли в зависимости от её массовой доли
Массовая доля NaCI (в %) 13,62 13,75 13,87 14,00 14,12 14,25 14,37 14,50 14,62 11,15 11,29 11,44 11,58 11,72 11,86 12,00 12,15 12,29 12,44 12,58 12,72 12,86 13,00 13,12 13,25 13,37 13,50 Плотность раствора (г /куб. см) 1,125 1,126 1,127 1,128 1,129 1,130 1,131 1,132 1,133 1,107 1,108 1,109 1,110 1,111 1,112 1,113 1,114 1,115 1,116 1,117 1,118 1,119 1,120 1,121 1,122 1,123 1,124 Массовая доля NaCI (в %) 17,12 17,25 17,37 17,50 17,62 17,75 17,87 18,00 18,12 14,75 14,87 15,00 15,14 15,29 15,43 15,58 15,72 15,86 16,00 16,12 16,25 16,37 16,50 16,62 16,75 16,87 17,00 Плотность раствора (г /куб. см) 1,152 1,153 1,154 1,155 1,156 1,157 1,158 1,159 1,160 1,134 1,135 1,136 1,137 1,138 1,139 1,140 1,141 1,142 1,143 1,144 1,145 1,146 1,147 1,148 1,149 1,150 1,151 Массовая доля NaCI (в %) 20,50 20,62 20,75 20,87 21,00 21,12 21,25 21,37 21,50 18,25 18,37 18,50 18,62 18,75 18,87 19,00 19,12 19,25 19,37 19,50 19,62 19,75 19,87 20,00 20,12 20,25 20,37
Приготовление калибровочного раствора
Готовится калибровочный раствор объёмом 1,5 л с массовой долей поваренной соли 21,5%. Такой раствор должен содержать: m(соли) = V(раствора) * ρ(раствора)* ω(соли) = 1500 мл * 1,16 г/мл * 0,215 = 374,1 г поваренной соли. Масса(объём) воды в этом растворе составляет 1500 мл * 1,16 г/мл – 374,1 г = 1365,9 г (1365,9 мл).
На весах отвешиваем 374,1 г сухой соли (перед этим желательно прокалить её на сковороде), засыпаем её в бутылку из-под минеральной воды объёмом 1,5 л и доливаем 1365,9 мл воды, объём которой измеряем в мерном цилиндре.
Если не требуется высокая точность измерений, то водой можно заполнить бутылку доверху. Плотность приготовленного раствора 1,16 г/мл, что соответствует 29,5% - ному содержанию крахмала в картофельных клубнях (см. таблицу 1).
Конструкция нашего прибора
← Шприц с водой ← Пробка ← ← Отметка объёма калибровочного раствора 20 мл.
Кусочек картофеля Пробирка с калибровочным раствором
Методика определения крахмала
На боковую процентное поверхность шприца наклеиваем шкалу, на которой проставляем содержание крахмала в зависимости от добавленного калибровочному раствору объёма воды.
к Приливаем из шприца в пробирку объём воды, который соответствует разности содержания крахмала в клубнях картофеля в 1%, т.е. производим измерения с точностью до 1% .
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Таблица 1. Изменение содержания крахмала в различных тканях клубня картофеля
Сроки выращивания Название сорта картофеля Содержание разных крахмала тканях в клубней картофеля, % Сердцевина Кора Содержание крахмала научным источникам)
13% 25% 11, 2-16,9% Раннеспелый (70-80 дней) Среднеранний (80-90 дней) Среднеспелые (90-110 дней) Любава Романо Фабула Накра Чайка 11% 14% 16% 15% 19% 20% 25% 26% 10-13% 10-13% 18,2-21,9 12,2-15,3
(по
Примечание:
Результаты представлены как средние значения из пяти биологических повторностей.
Выводы и рекомендации
1. В рамках исследования, мы изучили биологические и морфологические особенности картофеля, в частности содержание крахмала в клубнях.
2. Изучили хозяйственно-биологические характеристики различных сортов районированного в Республике Марий Эл картофеля.
3. Изучили методику определения содержания крахмала в овощных культурах, приведенную в научной литературе.
4. Разработали собственную методику определения процентного содержания крахмала для реализации, которой используется минимум оборудования.
Данный прибор удобен, компактен и доступен в изготовлении, как в условиях учебного класса так и в домашнем хозяйстве. Также он может использоваться во внеурочной деятельности по химии и биологии.
5. Для выращивания населению рекомендуем среднеспелые сорта картофеля - Фабула (14%), Накра (16%) и Чайка (15%) с наибольшим содержанием крахмала в клубнях.
6. С результатами исследовательской работы ознакомили обучающихся республики, а также общественность через СМИ.
Литература
1. Барабанов Е.И. Ботаника: учебник для студ.высш.учеб.заведений.
— М: Издательский центр «Академия», 2006.
2. Дояренко А.Г. Занимательная агрономия. – М.: Государственное издательство сельскохозяйственной литературы, 1956.
3. Сударкина А.А., Евсеева И.И., Орлова А.Н. - Химия в сельском хозяйстве (основы агрохимии): Учебное пособие по факультативному курсу для учащихся 9 класса средней школы. – М.: Просвещение, 1986.
4. http://ru.wikipedia.org/wiki/Картофель - сайт о картофеле.