📖 Bài 30: Tinh bột và cellulose - lớp 9

1. Khái niệm, trạng thái tự nhiên và tính chất vật lí

• Điểm chung: Tinh bột và cellulose đều là những carbohydrate phức tạp (polymer thiên nhiên), có cùng công thức chung là $(C_6H_{10}O_5)_n$.
• Trạng thái tự nhiên: Cả hai đều được hình thành trong cây xanh nhờ quá trình quang hợp: $6nCO_2 + 5nH_2O \xrightarrow{\text{ánh sáng, diệp lục}} (C_6H_{10}O_5)_n + 6nO_2$.
  • Tinh bột: Là nguồn dự trữ năng lượng, tập trung nhiều ở hạt, củ, quả (gạo, ngô, khoai, sắn...).
  • Cellulose: Đóng vai trò tạo nên bộ khung của thực vật, tập trung nhiều ở thân cây, vỏ cây, sợi bông.
• Tính chất vật lí:
  • Tinh bột: Là chất rắn, dạng bột, màu trắng, không tan trong nước lạnh nhưng tan một phần trong nước nóng tạo thành dung dịch keo dính gọi là hồ tinh bột.
  • Cellulose: Là chất rắn, dạng sợi, màu trắng, hoàn toàn không tan trong nước và các dung môi thông thường.

• 

2. Tính chất hoá học

• 1. Phản ứng thuỷ phân (Đặc điểm chung): Khi đun nóng trong môi trường acid hoặc dưới tác dụng của enzyme, cả tinh bột và cellulose đều bị phân cắt đứt gãy thành nhiều phân tử glucose.
  • Phương trình: $(C_6H_{10}O_5)n + nH_2O \xrightarrow{\text{Enzyme hoặc acid, } t^o} nC_6H{12}O_6 \text{ (glucose)}$.
• 2. Phản ứng với Iodine (Đặc trưng của tinh bột): Tinh bột có phản ứng đặc trưng với dung dịch iodine, tạo ra hợp chất có màu xanh tím. Cellulose không có phản ứng này. Đây là phương pháp dùng để nhận biết tinh bột.
• 

3. Ứng dụng

• Tinh bột: Là nguồn lương thực chính của con người (gạo, bột mì...); dùng trong công nghiệp sản xuất hồ dán, làm nguyên liệu sản xuất ethylic alcohol.
• Cellulose: Được dùng làm vật liệu xây dựng và đồ dùng gia đình (gỗ, tre), sản xuất giấy, dệt vải (sợi bông, tơ nhân tạo) và cũng dùng để sản xuất ethylic alcohol.

4. Em đã học

Từ bài học này, em cần ghi nhớ các điểm cốt lõi:

• Tinh bột và cellulose đều là những carbohydrate, công thức phân tử có dạng $(C_6H_{10}O_5)_n$.
• Tinh bột và cellulose đều là chất rắn, màu trắng, không tan trong nước lạnh. 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.
• Cả hai đều bị thuỷ phân hoàn toàn tạo thành sản phẩm là glucose.
• Tinh bột có phản ứng đặc trưng với dung dịch iodine tạo hợp chất có màu xanh tím.
• Chúng có vai trò rất quan trọng trong đời sống và sản xuất công nghiệp (thực phẩm, xây dựng, may mặc...).

5. Em có thể

• Tìm hiểu các sản phẩm chứa tinh bột và cellulose trong gia đình (như thực phẩm, quần áo, đồ gia dụng,...) để hiểu rõ hơn về sự phổ biến cũng như cách sử dụng hiệu quả chúng trong cuộc sống hằng ngày.

6. Ví dụ thực tế ứng dụng kiến thức

• Tại sao nhai cơm lâu lại thấy có vị ngọt? Cơm chứa rất nhiều tinh bột, mà tinh bột bản chất thì không có vị ngọt. Tuy nhiên, khi em nhai cơm kĩ, tuyến nước bọt sẽ tiết ra một loại enzyme tên là amylase. Enzyme này đóng vai trò xúc tác cho phản ứng thuỷ phân, cắt đứt các chuỗi $(C_6H_{10}O_5)_n$ dài của tinh bột thành những phân tử đường đơn giản hơn (như maltose và glucose). Lượng đường này chính là nguyên nhân khiến em cảm nhận được vị ngọt trong miệng.
• Tại sao bò ăn được cỏ còn con người thì không? Cỏ và rau xanh chứa rất nhiều cellulose (chất xơ). Dù cellulose cũng được cấu tạo từ các phân tử glucose giống tinh bột, nhưng hệ tiêu hoá của con người không có enzyme để thuỷ phân cellulose. Do đó, chúng ta ăn rau chủ yếu để lấy vitamin và chất xơ giúp nhuận tràng chứ không sinh ra năng lượng. Ngược lại, trong dạ dày của trâu bò có chứa các vi sinh vật cộng sinh tiết ra được enzyme phân giải cellulose thành glucose, giúp chúng dùng cỏ làm nguồn năng lượng chính để sống.
• Mẹo kiểm tra mật ong/giò chả pha tạp: Người ta thường dùng dung dịch cồn i-ốt sát trùng (có bán ở hiệu thuốc) để kiểm tra độ nguyên chất của một số thực phẩm. Nếu nghi ngờ giò chả bị pha nhiều bột mì, hoặc mật ong bị pha tinh bột cho đặc, em chỉ cần nhỏ một giọt i-ốt vào. Nếu vết nhỏ xuất hiện màu xanh tím, chắc chắn thực phẩm đó đã bị trộn thêm tinh bột.