Йодная проба на крахмал

В этой статье мы разъясним, для чего выполняется йодная проба затора/сусла (тест на крахмал), как это работает и как лучше всего выполнять.

Цель

Рисунок 1- Когда глюкозные цепи достаточно длинные, они накапливаются, и в них может входить трийодидный ион, что приводит к цветовой реакции между йодом и крахмалом или длинными декстринами

Цветовая реакция между йодом и глюкозными цепями (декстрины и крахмал) используется для определения их присутствия в сусле. Помимо производства сусла желаемой ферментируемости, целью затирания является уменьшение максимальной длины декстринов в сладком сусле до менее 9 молекул глюкозы для неразветвленных и менее 60 для разветвленных цепей. В этом случае они больше не проявляют реакцию с йодом, а сусло или затор называют йодоотрицательным. Если это не будет сделано, и эти длинные цепи глюкозы будут перенесены в пиво, то в нем может развиться так называемое «крахмальное помутнение». Несмотря на свое название, в большинстве случаев эта муть не вызвана самим крахмалом, а вызвана длинными декстринами, которые становятся менее растворимыми и выпадают в осадок в присутствии алкоголя. Эти декстрины дают цветовую реакции с йодом от красной до фиолетовой.

Как это работает?

Когда глюкозные цепи достаточно длинные, они становятся подобны пружинам. Эти пружины поддерживается слабыми связями между молекулами глюкозы. Эти связи разрушаются при высоких температурах, и цепи глюкозы разматываются, поэтому тест на йод работает только с образцами холодного сусла и затора.

Когда цепи длиннее, чем 9 молекул глюкозы, трийодидный ион (I₃-) встраивается внутрь пружины (рис. 1). Полученная йодно-декстриновая молекула поглощает свет, что является причиной типичной цветовой реакции между йодом и крахмалом. Чем длиннее цепи глюкозы, тем больше молекул йода встраивается в пружины, и тем интенсивнее будет цветовая реакция.

Полученный цвет зависит от длины цепей глюкозы. Более короткие цепи (начиная с около 9 молекул глюкозы в неразветвленных цепях и до 60 молекул глюкозы в разветленных) дают красный цвет. Эти декстрины также называются эритродекстринами. Амилоза, которая состоит из очень длинных цепочек глюкозы между случайными точками ветвления и очень большими декстринами, дает темно-синий цвет, тогда как амилопектин, который имеет гораздо больше точек ветвления и более короткие глюкозные цепи между этими точками, дает более красноватый цвет при наличие йода.

Растворы йода

Рисунок 2 - реакция между йодом и заторной жидкостью на мел. (A) много крахмала и больших декстринов, (B) присутствуют большие декстрины (разветвленные и неразветвленные), (C) йодо-отрицательный затор. В этот момент нет или очень мало больших декстринов

Йод сам по себе очень плохо растворим в воде. Одним из способов его растворения является добавление йодистого калия или натрия. Эти соли растворяются в ионах калия или натрия и ионах йода. Ион йода (I-) реагирует со свободным йодом (I2) с образованием трийодидного иона (I₃-), который растворим в воде и может реагировать с глюкозными цепями.

Раствор йода и йодистого калия также называют роствором Луголя, который был одним из первых в качестве йодного дезинфицирующего средства.

Дальнейшие усовершенствования привели к использованию других более растворимых агентов, содержащих продукты йода, который мы используем сегодня с целью очистки и дезинфекции (см. Повидон-йод, Википедия). Все эти продукты содержат свободный йод в растворе и поэтому подходят для йодной пробы.

Концентрированные растворы йода во время варки лучше всего разбавлять этанолом. Это делается в основном для того, чтобы тестовый раствора был светло-желтого цвета, чтобы лучше наблюдать изменения в цветовой реакции. Этанол лучше подходит для разбавления йода, чем вода из-за лучшей растворимости йода в спирте.

Простой раствор для теста на крахмал можно изготовить из 1 части Йодофора и 9 частей спирта. Эти ингредиенты пивовары, как правило, имеют под рукой. Если Вы не используете Йодофор в своем пивоварении и не имеете его под рукой, Вы также можете купить йод Люголя и сделать крахмальный тестовый раствор из 1 части йода Люголя и 9 частей спирта. Йод Люголя можно найти во многих магазинах здоровья в онлайн режиме. Хотя использование йода в производстве метамфетамина привело к ограничению его продаж, но небольшие количества все еще можно купить без каких-либо проблем. При поиске йодных продуктов в продуктовом магазине или аптеке убедитесь, что Вы не получили замену, которая на самом деле не содержит йода.

Раствор для крахмального теста, приготовленный из йода Лугола, имеет тенденцию давать более четкую реакцию с крахмалом, чем препарат, приготовленный из йодоформа. Это может быть связано с тем, что йодоформ вступает в реакцию медленнее по сравнению с йодом Луголя, но оба решения по-прежнему одинаково хорошо подходят для тестирования крахмала в пивоварении.

Очевидно, что тестовый раствор для йода лучше всего хранить в маленькой бутылке с пипеткой, обозначенной как «тест на крахмал».

Выполнение йодной пробы

В пивоварении йодную пробу лучше всего делать на куске белого мела или гипсокартона. Я использую кусок белого тротуарного мела, который был взят из ведерка с детскими мелками. Существует два основных преимущества этой практики по сравнению с йодной пробой, например, на белой пластине. С одной стороны мел принимает только каплю сусла и таким образом исключает шелуху или разные песчинки. Другая причина заключается в том, что этот метод позволяет увидеть йодный раствор для теста, который смог прореагировать или не прореагировал с образцом сусла, что устраняет неопределенность в том, откуда красноватый цвет мог появится.

Если мела нет под рукой, то обычная или фильтровальная бумага также подойдет, если она не содержит крахмал. Некоторая бумага содержит крахмал, и добавление капли йодного раствора покажет это.

Рисунок 3 - материалы, необходимые для теста на крахмал: йодный раствор и кусок мела

Рисунок 4 - требуется только одна капля сусла. Мне нравится брать этот образец кончиком термометра. Большое преимущество такого способа заключается в том, что нет никакой шелухи или других частиц зерна, которые могут изменить показания.

Рисунок 5 - Добавьте одну каплю йодного тестового раствора на место, где был применен образец затора / сусла

Рисунок 6 - Если крахмал или длинные декстрины все еще присутствуют, цветная реакция будет видна

Рисунок 7 - Как только затор / сусло не содержат длинных глюкозных цепей (крахмал или декстрины), больше никакой цветовой реакции не наблюдается и образец считается «йод-отрицательным»,

Чтобы обновить испытуемую поверхность мела, просто отрежьте тонкий слой, используя нож, или отшлифуйте старые образцы на шероховатой стене или тротуаре.

Альтернативные методы проверки крахмала

Большинство пивоваров научились проводить тест на крахмал в белом блюдце. Проблема с этим методом заключается в том, что взятый образец затора может содержать частицы шелухи и зерна, которые могут реагировать с йодом и приводить к ложному показанию. Чтобы выполнить тест, возьмите образец сусла без шелухи или частей эндосперма и поместите его на белое блюдце. Затем добавьте раствор для проверки крахмала и наблюдайте за цветовой реакцией.

Примеры йодной пробы

Это серия йодных проб, выполненных на куске гипсокартона. Она хорошо показывает уменьшение цветовой реакции с течением времени. Затирание было выполнено одноинфузионным способом со светлым солодом, выдерживаемым при 65,5 °С . Затор можно считать отрицательным с йодом через ~ 40 мин.