Сложно о простом.
О существовании йодкрахмальной реакции (образовании синего окрашивания при взаимодействии крахмала с йодом) знают абсолютно все. Эта реакция используется в различных областях аналитической химии. Однако прямого метода спектрометрического определения крахмала по его комплексу с йодом (точнее, с трииодид-ионами) не существует. Почему?
Ответ кроется в составе крахмала. Обычно крахмал, получаемый из пшеницы, маиса, риса или картофеля, состоит из двух основных полисахаридов — линейноцепочечного полимера амилозы и образующего разветвлённые цепи полимера амилопектина. Оба этих полимера состоят из остатков альфа-глюкозы, но в амилозе наличествуют преимущественно 1-4-гликозидные связи, а в амилопектине — 1,6.
Комплекс амилозы с трииодид-ионами имеет ярко синюю окраску и максимум поглощения при длине волны 650 нм. В свою очередь, комплекс амилопектина с трииодид-ионами незначительно окрашен в красно-фиолетовый цвет, и его максимум поглощения приходится на длину волны 530 нм. Содержание амилозы в кукурузном, маисовом, пшеничном и картофельном крахмалах варьируется от 15 до 25%. Поэтому наблюдаемый спектр поглощения крахмала представляет собой перекрывающиеся спектры амилозы и амилопектина, и максимум поглощения находится в районе длин волн 550 — 590 нм в зависимости от состава крахмала.
Проще всего это увидеть при гидролизе крахмала под действием фермента амилазы. Амилаза разрывает любые гликозидные связи, но скорость разрыва 1,4-гликозидных связей во много раз больше скорости разрыва 1,6-гликозидных связей. Поэтому в первую очередь действию амилазы подвержена амилоза (а для расщепления амилопектина используются другие, более специфичные ферменты, например, пуллуланаза). При ферментативном гидролизе крахмала цвет его комплекса с трииодид-ионами изменяется с тёмно-синего на красно-фиолетовый, а на спектре появляется хорошо заметный гипсохромный сдвиг максимума поглощения. Поэтому для количественного определения крахмала по йодкрахмальной реакции приходится использовать методы многоволновой спектрометрии.
Существуют некоторые сорта пшеницы, крахмал из которых (waxy starch) содержит в своём составе только амилопектин. А крахмал из незрелых яблок состоит только из амилозы. Вот их можно определять просто, по калибровочному графику на одной длине волны.
На рисунке — спектры реакционной смеси растворимого крахмала с амилазой, снятые с двадцатисекундным интервалом.
