영양소의 검출

 [이글루스에 올린 날] 2015-09-17 09:01:00

* 학습 목표
 - 3대 영양소의 검출 반응을 알 수 있다.
 - 영양소 검출 반응을 통해 미지의 시료 속에 들어 있는 영양소의 종류를 알 수 있다.


실험1. 3대 영양소 검출하기

1. 녹말 검출 반응
 요오드 용액(갈색)이 녹말과 반응하여 청남색(blue-black color)을 나타낸다. 이 실험으로 음식물 속에 녹말이 포함되어 있는지를 알 수 있다.

[준비물] 투명한 플라스틱 시트, 물, 1% 녹말 용액(또는 밥 끓인 물), 1% 포도당 용액, 계란 흰자(5배 희석액), 요오드 용액(아이오딘 용액), 스포이드 

 1) 과정
  - 투명한 플라스틱 시트 위에 물, 녹말 용액(또는 밥 끓인 물), 포도당 용액, 식용유를 떨어뜨린다.

  - 각 물질에 요오드 용액(약 5방울)을 각각 떨어뜨린 후, 색 변화를 관찰한다.

 2) 결과

    ==> 이 외에도 감자 조각, 바나나 조각, 과자 조각 등을 준비할 수 있으면 요오드 반응 실험을 해보자.

2. 단백질 검출 반응
 뷰렛 용액은 단백질과 반응하여 보라색(purple)을 나타낸다. 이 실험으로 음식물 속에 단백질이 포함되어 있는 지를 알 수 있다.

[준비물] 뷰렛 용액(5% 수산화나트륨 용액 + 1% 황산구리 용액), 투명한 플라스틱 시트, 물, 계란 흰자(5배 희석액), 1% 녹말 용액(또는 밥 끓인 물), 1% 포도당 용액, 스포이드


 1) 과정
  - 투명한 플라스틱 시트에 준비된 재료(물, 계란 흰자, 녹말 용액, 포도당 용액)을 떨어뜨린다.

  - 떨어뜨린 양 정도의 NaOH를 넣고 잘 섞은 후, 1% CuSO4를 몇 방울 넣고 색 변화를 관찰한다. 이때 혼합물을 흔들어 섞지 않는다.

 2) 결과

3. 당 검출 반응
 베네딕트 용액(청색)은 포도당이나 엿당 등 환원당(Reducing sugars)과 반응하면 청남색을 나타낸다. 이 실험으로 음식물 속에 당이 포함되어 있는지를 알 수 있다.

[준비물] 시험관 4개, 비커(500mL) 1개(또는 작은 냄비), 물, 1% 녹말 용액, 1% 포도당 용액, 식용유(5배 희석액), 베네딕트 용액, 시험관 집게, 라벨(또는 유성펜), 시험관대, 알코올 램프(또는 전기, 석유 버너 등), 스포이드


 1) 과정
  - 4개의 시험관(A~D)에 물, 포도당 용액, 녹말 용액, 식용유를 약 1mL씩 각각 넣는다.

 - 각 시험관에 소량 베네딕트 용액(약 5mL)을 각각 넣고, 시험관 색깔의 변화가 있을 때까지 2~3분간 중탕한다. 
     ==> 시험관 집게로 시험관을 잡고 색깔의 변화가 있을 때까지 중탕한다. 가열할 때 시험관을 살살 흔들어주면 갑자기 끓어 넘치는 현상을 방지할 수 있다.
  
     **만일, 시험관 및 시험관대, 비커 등이 없을 경우에는 소형 냄비에 실험 물질을 넣고 끓인 후 색 변화를 관찰하여도 된다.


 2) 결과

4. 지방 검출 반응
 에탄올에 용해된 지방을 물을 섞은 후 관찰하면 에멀젼(Emulsion)이 형성되므로, 음식물 속에 지방이 포함되어 있는지를 알 수 있다.

[준비물] 에탄올(95% 이상), 시험관 4개, 물, 1% 녹말 용액(또는 밥 끓인 물), 1% 포도당 용액, 식용유(5배 희석액), 스포이드

 1) 과정
  - 4개의 시험관(A~D)에 물, 식용유, 1% 녹말 용액, 포도당 용액을 각각 에탄올(약 2mL)을 넣은 후 잘 흔든다.
  - 2분 동안 시험관대에 둔 후, 소량의 물(약 2mL)을 첨가한다.

  2) 결과

결론) 영양소 검출 방법

1. 녹말을 검출하는 방법은 무엇인가?
 - 녹말 검출 시약: 아이오딘 용액(아이오딘-아이오딘화 칼륨) 용액
 - 녹말과 반응 전 색깔: 옅은 갈색
 - 녹말과 반응 후 색깔: 청남색


2. 단백질을 검출하는 방법은 무엇인가?
 - 단백질 검출 시약: 뷰렛 용액(1% 황산구리 용액 + 5% 수산화나트륨 용액)
 - 단백질과 반응 전 색깔: 옅은 청색
 - 단백질과 반응 후 색깔: 보라색


3. 포도당을 검출하는 방법은 무엇인가?
 - 포도당 검출 시약: 베네딕트 용액
 - 포도당과 반응 전 색깔: 청색
 - 포도당과 반응 후 색깔: 황적색
 * 베네딕트 반응에서 가열하는 이유는 무엇일까? 또 가열하지 않는다면 어떤 방법을 쓰면 좋을까?
   반응을 빠르게 하기 위해서이다. 100도 정도의 가열된 물에 시험관을 담가 둔다.


4. 지방을 검출하는 방법은 무엇인가?
 - 지방 검출 시약: 에탄올
 - 지방과 반응 전 형태: 형태 없음
 - 지방과 반응 후 형태: 에멀젼 형성
 

5. 실험에서 증류수를 쓴 이유는 무엇인지 생각해 보자.
  원래의 시약의 색깔과 시약이 영양소와 반응한 색깔과 비교하기 위하여 설정한 대조군이다.





실험2. 미지의 용액 속의 영양소 검출

1. 녹말, 포도당, 단백질, 지방 용액 중 몇 가지를 섞어서 미지의 용액을 플라스크에 준비해 둔다.

2. 실험1에서 수행한 방법대로 4가지의 시약을 이용하여 미지의 용액 속의 영양소를 검출한다.

3. 실험 확인

결론) 미지의 용액 속의 영양소 검출하기

1. 실험2의 가설은 무엇인가?
 미지의 용액 속에 포도당, 녹말, 단백질, 지질 중에 어떤 영양소가 있다면 검출 시약에 따라 발색 반응을 할 것이다.




2. 실험2의 대조군은 무엇인가?
  실험1의 모든 시험관이 대조군이 된다.



3. 미지의 용액에 들어있는 용액은 무엇인가? 그렇게 생각하는 이유는 무엇인가?





실험3. 음식물 속의 영양소 검출

밥 끓인 물, 달걀 흰자, 참기름, 양파즙, 우유를 가지고 차례로 영양소 검출 반응을 수행해보자.

[생각해 볼 점]

1. 다른 조와 비교해 볼 때 반응색이 다르게 나타난 까닭은?
 용액의 농도와 가한 시약의 양에 따라 반응색의 진한 정도가 다르다.