Tinh bột và cellulose SVIP

I. Tính chất vật lí và trạng thái tự nhiên

Tinh bột (C₆H₁₀O₅) là chất rắn, dạng bột, màu trắng, không tan trong nước lạnh, tan một phần trong nước nóng taọ hệ keo (hồ tinh bột). Cellulose (C₆H₁₀O₅)_m là chất rắn, dạng sợi, màu trắng, không tan trong nước và các dung môi hữu cơ thông thường.

Tinh bột và cellulose được tìm thấy chủ yếu ở thực vật. Tinh bột có nhiều ở hạt, củ và quả của cây như gạo, ngô, khoai, sắn,... Cellulose có nhiều ở thân cây và vỏ cây. Các loại cây thân gỗ, tre, nứa và vỏ các cây đay, gai chứa hàm lượng cellulose cao.

Sự hình thành cellulose ở thực vật bắt đầu từ phản ứng quang hợp (1) theo sơ đồ sau:

Tinh bột đóng vai trò quan trọng trong việc dự trữ năng lượng. Cây có thể sử dụng năng lượng dự trữ này trong điều kiện thiếu glucose. Khác với tinh bột, vai trò chính của cellulose là xây dựng thành tế bào thực vật và giúp duy trì độ cứng, hình dáng của cây.

II. Tính chất hóa học 

Thí nghiệm 1: Phản ứng màu của hồ tinh bột với iodine

Thí nghiệm 2: Thủy phân tinh bột

Bước 1: Thêm 3 mL hồ tinh bột vào ống nghiệm (1), thêm 3 mL dung dịch hồ tinh bột và 1 mL dung dịch HCl 2M và ống nghiệm (2).

Bước 2: Đặt cả hai ống nghiệm vào cốc nước sôi và đun trong 10 phút.

Bước 3: Để nguội và nhỏ vài giọt dung dịch iodine vào cả 2 ống nghiệm.

Tinh bột và cellulose thủy phân tạo thành glucose trong môi trường acid hoặc dưới tác dụng của enzyme. Enzyme thủy phân tinh bột khác với enzyme thủy phân cellulose. Cơ thể người chỉ có thể thủy phân tinh bột (ở tuyến nước bọt và ruột non) không có enzyme thủy phân cellulose.

(C₆H₁₀O₅)_n + H₂O \(\underrightarrow{Enzyme}\) nC₆H₁₂O₆ (glucose)

Thủy phân tinh bột tạo ra glucose nên tiêu hóa nhiều tinh bột sẽ tạo ra nhiều năng lượng cho cơ thể hoạt động. 

Khác với cellulose, tinh bột phản ứng với iodine tạo hợp chất có màu xanh tím.

III. Ứng dụng

Tinh bột là một trong những nguồn năng lượng chính của con người, có nhiều trong gạo, bột mì và bột ngô,... Trong công nghiệp tinh bột để sản xuất hồ dán, ethylic alcohol và một số hóa chất khác.

Cellulose được sử dụng để sản xuất giấy và tơ sợi. Cellulose dưới dạng gỗ tự nhiên hoặc gỗ công nghiệp là vật liệu thông dụng và là nguyên liệu tổng hợp nhiều hóa chất như ethylic alcohol,...

1. Tinh bột và cellulose đều là những carbohydrate, công thức phân tử có dạng (C₆H₁₀O₅)_n. 

2. Tinh bột và cellulose đều là chất rắn, không màu, không tan trong nước. Vai trò chính của tinh bột là dự trữ năng lượng của thực vật, trong khi vai trò chính của cellulose là tạo nên bộ khung thực vật.

3. Thủy phân hoàn toàn tinh bột và cellulose đều tạo sản phẩm là glucose.

4. Tinh bột có thể phản ừng với dung dịch iodine tạo hợp chất có màu xanh tím.

5. Tinh bột và cellulose có vai trò quan trọng trong đời sống và sản xuất công nghiệp.