Studien über Pflanzenkolloide XVI

Studien Ober Pflanzenkolloide XVl. Verhalten der Stfirkekomponenten zu Jod und ihre

kolloide Schutzwirkung. Von M. Samec.

(Nach Versuchen yon R. Klemen. )

(Aus dem chemischen Institut der Universitiit in Laibach.) (Eingegaugen am 21. Juli 1925.)

An der Bildung des St~rkekleisters und der St~irkel6sungen sind zwei Phasen beteiligt, welche sich unter anderem auch durch ihre ]od-

farbo unterscheiden. Abgesehen yon einigen flfichtigen kolorimetrischen Beobachtungen fiber die Ver~inderung der ]odfarbe bei wachsenden _]odmengen und der auf dieser Basis durchgeftihrtel~ Schgtzung der von den

einzelnen Stiirkebestandteilen aufgenommenen .Jodmengen stehen aus- ftihrlichere Angaben (lber das Verhalten der St~rkekomponenten gegen- (iber ]od noch aus. 1) Diese LOcke soll durch die vorliegende Mitteilung

ausgeffillt werden. Die Durchffihrung der nachstehend beschriebenen Versuche wurde um so dringender, je mehr die Frage nach einer organisch konstitutiven Differenzicrung der einzelnen $t~irkesubstanzen zur Dis- kussion gelangt un(1 dadurch die an den St~irkek6rnern und St~irke-

15sungen gesammelten Erfahrungen als Charakteristikum der einzelnen $ t l i r k e k o m p o n e n t e n an Weft verlieren.

I.

Die Solphasc ciner St~rkel6sung, welche unter geniigender Scho- nuno bereitet wor(len war, enth~ilt nur die mit ]od sich rein blauf~trbende $t~irkesubstanz. Die blaue Farbe tritt auch bei Verwendung einer

jodkalifreien w~ifirigen (also h6chstens Spuren von H J enthaltenden) ]odl6sung auf, wird abet durch miiflige K J-Mengen aus einem schmutzig

1) j. Mellanby (Biochem. Journ. 13, -98 [1919]) trennte den Kartoffel- stSrkekleister mit Hilfe yon kolloidem Eisen in drei Anteile (Amylo granulose u, ~ und 7) von denen die 7-Fraktion durch kolloides Eisen auch bei Elektrolyt- gegenwart nicht gefiillt wird. Diese Fraktion nimmt doppelt so viel Jod auf als die nicht zerlegte Stiirke (0,159 g auf 1 g gel6ste Substanz).

5

5 6 I4,OLLOIDCHEMISCHE B E I H E F T E BAND XXI, HEFT 3--(;

Blau in Tiefblau tibergeftihrt und wesentlich vertieft. Eine weitere Steigerung der KJ-Konzentrat ion bei niedrig gehaltener J-Menge bedingt den Ubergang der blauen Jodfarbe in Violett oder Rotbraun, eine nun folgende ErhShung der Jodkonzentration restituiert das Blau und ftihrt zur Bildung eines blauen Koagulums. Ahnlich wie das K J verhalten sich andere Salze mit stark lyotroper Wirkung.

Die blaue LSsung der Jodamylose absorbiert die langwelligen Strah- len bis 695,4 vollst~ndig, die restlichen roten und geiben Spektralpartien sind stark geschw~cht, grtin ist sichtbar, blau und violett ungemindert sichtbar bis 381,2.

Die dutch K J violett gewordene L6sung absorbiert die langwelligen Strahlen bis 603,1 vSllig, aueh die blauen Spektralpartien sind stark geschw~cht, ungehindert passieren scheinbar nur die violetten Strahlen bis 393,3 die LSsung, w~hrend das ~uf3erste Violett wieder absorbiert ~ird. Diese unsere Beobachtungen stehen im Einklang mit der von H. v. E u l e r und S. B e r g m a n n 1) gemachten Erfahrung, dat3 sich durch Zusatz yon K J zu einer blauen L6sung der Jod-Zulkowsky-St~rke die Absorption im blauen Spektralgebiet verstXrkt und die LSsung daher rSter erscheint.

Wird eine a/loo normale J KJ-L6sung 2) zur Amyloamylosen-LSsung in steigenden Mengen zugesetzt, so tr i t t nach v611iger S~ttigung der St~rke mit Jod ein grtiner Stich auf, weleher anl~l]lich einer frtiheren Untersuchung a) als Kriterium fiir die S~ttigung der St~rke mit Jod angesehen und zur Ermittlung des Verh~ltnisses Jod: Amyloamylose benutzt wurde. Es braucht bei der bekannten Abh~ngigkeit der Jod- stXrkef~rbungen yon der Konzentration der L6sung und yon der rela- tiven KJ-Menge nicht betont zu werden, dat3 diesem Versuche nur der Wert einer ungefArbten Orientierung zukommt.

Eine genauere Kenntnis der yon den einzelnen Phasen der St~rke- 16sungen aufgenommenen ]odmengen versuchten wit dutch Schfitteln der betreffenden L6sungen mit einer starken benzolischen Jodl6sung unter Variation der KJ-Konzentrat ion und Ermittlung der in der St~rke- 15sung enthaltenen Jodmenge zu erlangen, Xhnlich wie dies H. v. E u l e r mit seinen Mitarbeitern durchgeffihrt hatte. 4) Nach dieser Methode

1) Koll.-Zeitschr. 31, 89 (1922). 2) Erhalterl durch Verdiinnen einer 1/10 normalen, 12,7 g J und 20 g K

pro Liter enthaltenden L6sung, auf das zehnfache Volumen. s) M. Samee und A. Mayer, Kolloidchem. Beih. 13, 272 (1921). 4) H. v. Euler und K. Myrb~ck, Liebigs Ann. 428, i (1921); H.v. Eule r

und S. Bergmann, Koll.-Zeitschr. 31, 81 (1922); H. v. Euler und S. Land- green, Koll.-Zeitschr. 31, 89 (1922).

SAMEC, STUDIEN OBER PFLANZENKOLLOIDE XVl 57

steht die Jodst~irke in Gleichgewicht mit einer ftir den betreffenden Jodkaligehalt ges~ittigten JodlSsung, ein Umstand, auf welchen bei der Diskussion der Resultate unter Umstiinden Rticl~sicht zu nehmen sein wird.

Bei Verwendung eincr KJ-freien LSsung der Amyloamylosen (0,11 bis 0,43 Proz.) erhlilt man trotz sorgf~iltiger Gleichhaltung siimtlicher Versuchsbedingungen nut schlecht miteinander stimmende Resultate. Es scheinen bier doch die dutch Hydrolyse des Jod entstehendcn Spuren von H J eine ausschlaggebende Rolle zu spielen, deren Wirkung um so gr6fier sein rout3, je geringer die relative Menge der Amylosen in der LSsung ist. Trotzdem aber liet3 sich feststellen, dab bei geringer Amy- losenkonzentration pro Gramm Substanz mehr Jod aufgenommen wird, als in konzentrierteren LSsungen, ein Umstand, welcher wohl dutch die F6rderung der Jodaufnahme dureh die AnwesenheiC des H J bedingt sein dtirfte.

Mit zunehmender Jodid-Konzentration steigt die gebundene Jod- menge und erreicht ftir unsere 0,3--0,4proz. Amylosenl6sung bei 0,009n K J einen maximalen Wert yon etwa 180 mg Jod auf 1 g gel6ste Sub- stanz. Eine weitere Steigerung des K J driickt die Jodaufnahme, dies jedoch nur in jenem Konzentrationsbereich, in welchem noch keine F~illung der Jodamyloamylosen erfolgt. In den verdtinnteren (0,1 his 0,18 proz.) L6sungen wurde das Maximum der Jodaufnahme ohne KJ- Zusatz beobachtet, bier reicht scheinbar die automatisch gebildete H J aus, um das Maximum der Jodbindung zu erm6glichen.

Wird in Gegenwart yon iiberschtissigem Jod die KJ-Konzentrat ion auf etwa 0,1n und dartiber gesteigert, so erfolgt die Bildung blauer jodamylosekSrner. Die Jodaufnahme bewegt sich his 0,1n K J in den- selben Grenzen, in welchen wir sie ftir niedrigere KJ-Konzentrat ionen beobachtet haben, in h6herer KJ-Konzentrat ion aber steigt sie aut3er- ordentlich an.

Mit Rticksicht auf die Beobachtungen von E. F o u a r d 1) tiber die leichte Ver~inderlichkeit der ultrafiltrierten St~irkesole war die Frage nach der Best~indigkeit der ftir unsere Untersuchungen benutzten AmyloamylosenlSsung von Wichtigkeit. Es zeigte sich nun, dab w~ihrend eines 3--5sttindigen Kochens der Amyloseni6sung unter Rtickflufi- ktihlung keine durch Verlinderung der Jodaufnahme charakterisierte Zustandsiinderung der AmylosenlSsung erfolgt (0,183--0,188 g J p r o 1 g Amylosen), ein Erhitzen unter Druck auf 120 o C aber drtickt die Jod-

') E. Fouard, L'4tat colloidal de l'amldon et sa constitution physico- chimique, Laval (1911) p. 57.

5*

3 8 KOLLOIDCHEMISCHE BEIHEFTE BAND X X I , HEFT 3--6

aufnahme merklich. Da solche gekochte LSsungen auch viel rascher koagulieren als ungekochte, dfirfen wir wohl an eine w/~hrend des Druck- kochens erfolgende Teilchenverg6f3erung denken.

Die spontane Koagulation der 0,3--0,4proz. Amyloamylosenl~sung erfolgt bei Zimmertemperatur in etwa 8--14 Tagen. Es ist interessant, dab w/~hrend des Alterungsprozesses bis knapp zur Koagulation keine nennenswerte fimderung des Jodbindungsverm6gens beobachtet werden kann.

Ein frisch bereitetes Amylosensol enth/ilt einen Teit der gel6sten Substanz in so feiner Verteilung, dab sie Ultrafilter passiert. Ein 0,4proz. Sol liefert durch Kollodium (2 Ather ! 1 Alkohol) filtriert, ein 0,02proz. und dutch eine de Haenschen Membran (mittlere Dichte) filtriert, ein 0,08proz. Filtrat. Diese guBerst fein disperse Form der Amylosen hat nun ein aut3er0rdentlich viel grSl3eres AufnahmevermSgen fiir Jod als die kolloide Form.

Eine weitergehende Peptisation der St~trkesubstanz l~t3t sich nun bekanntlich dadurch erreichen, dab man die St~rke durch Wasehen mit sehr verdfinnter HC1 yon den Kationen befreit und nach grfind- lichem Entfernen der Sgure scharf austrocknet. 1) E i n solches Stgrke- prgparat lieferte uns gel6st bei 120 o (1/2 Stunde 2 proz,) ei n 0,54--0,8proz. Sol, yon welchem nahezu drei Viertel der gel6sten Substanz die de Haensche Membran passierte. Auch bei diesem Ultras ist die Jod- aufnahme grSl3er als bei seinem Ausgangssol. Allerdings enthglt dieses Sol einen Teil der bei gew6hnliehen Stgrkel6sungen im Gel enthaltenen und weniger Jod bindenden Stgrkekomponente und sorbiert weniger Jod, als das Amyloamylosensol aus nativer Kartoffelst~trke.

Die aus einer 2--3proz. , durch 1/2stfindiges Erhitzen auf 120 o be- reiteten, StS~rkel6sung erhaltene G e l p h a s e ( A m y l o p e k t i n ) enthXlt die mit Jod sich blS.uenden und die mit Jod sich r6tenden St/irkebestandteile, gepaart mit Phosphorsiiure. Diese Phase zeigt nun ein aut3erordent- lich viel geringeres AufnahmevermSgen ffir Jod als es bei den Amylo- amylosen gefunden worden ist. Durch KJ-Zusatz wird die Jodaufnahme zwar erh6ht, sie erreicht abet nicht den Wert der Amyloamylosen. Makroskopisch betrachtet erscheint die Farbe des Jodamylopektins violett, im Kolorimeter liefert es in dicker Schichte blaue, in dtinner Schich te ro teFarbent6ne . D i e G e l p h a s e aus W e i z e n s t S ~ r k e l S s u n g nimmt etwas weniger Jod auf als die Gelphase aus einer Kartoffelst/irke- 15sung.

') J. Wolf f und A. Fe rnbach , C.r. 140, 1403 (1905); E, Fouard , loc. cit. p. 50. �9 i

SAMEC, STUDIEN OBER PFLANZENKOLLOIDE XVl 59

Ein dreistfindiges Erhitzen des Kartoffelst~rkegels auf 1200 bringt

keine Anderung des Jodaufnahmeverm6gens zustande, trotzdem hier- bei bekanntlich die PhosphorsXure zum groBen Tell aus dem kolloiden

Komplex abgespalten wird, neue Teile der ursprtinglichen Gelphase

in eine elektrodialytisch nicht fiillbare Form fibergegangen sind und eine neue Solphase bilden. Durch abwechselndes Kochen und eDktro- dialysieren der StXrkelSsungen kann man eine Reihe y o n Solen dar-

stellen, deren Jodfarbe um so mehr nach rotbraun geht und deren Jod- bindung um so mehr sinkt, je lgnger das Erhitzen gedauert hat. 1) Das erste aus dem Kartoffelamylopektin erhaltene Sol enthXlt vor-

wiegend noch die Amylok6rper, die folgenden Sole abet ErythrokSrper. Bei diesen letzteren Pr~paraten steigert der KJ-Zusatz ausnahmslos

die Jodaufnahme. Da auch in hohen Jods~ttigungsgraden keine Koagu- lation des Jod-Kolloidkomplexes erfolgt, gelingt es durch entspre~hende ErhShung der KJ-Konzentrationen den Erythroamylosen die gleiche,

ja eine h6here Jodmenge aufzuzwingen, als es bei den Amyloamylosen m6glich war. Die hierzu nStige KJ-Menge ist allerdings bedeutend und

betr~tgt ffir jedes Grammatom Jod 33 Grammole K J, also Mengen jener Gr6fienordnung, welche bei den Amyloamylosen den {)bergang der blauen in die rote Jodfarbe bedingen.

Das Absorptionsspektrum der Joderythroamylosen ist qualitativ dem der J-KJ-Amyloamylosen gleich: vSllige Absorption im Rot und ~ut3ersten Violett, eine Schw~tchung in Blau, w~hrend orange, gelb, grfin und das langwelligere Blau durchgelassen wird. Die f~trbende Sub- stanz muff in beiden Fgllen sehr nahe gleich sein.

Die K a h l b a u m s e h e 15sl iehe S t g r k e zeigt mit fiberschiissigem

J K J makroskopisch eine violette F~irbung. Im Kolorimeter beobachtet man bei wenig Jod eine blaue, bei Jodsgttigung in donner Schichte eine nahezu rote Farbe. Aus 0,35proz. L6sung werden in Gegenwart

yon 0,002 n KJ 0,1162 g J pro Gramm gel6ste Stgrke aufgenommen.

1) Man k6nnte daran denken, dal3 die Unterschiede zwischen dem Amylo- amylosensol und den aus dem Amylopektin erhaltenen Solen durch die Wirkung der im Amylopektin enthaltenen H*PO t hervorgerufen werden, welche beim Kochen frei wird und die L6sung saper macht. Eine solche Wirkung ist tat- siichlich bei Verwendung von Platin- oder Quarzgef~l~en festzustellen, sie kommt aber beim Kochen in Nickelt6pfen -- wie dies bei den hier geschilderten Ver- suchen geschehen ist - - nicht zur Geltung, da die S~iure wohl durch das Nickel neutralisiert wird. Desungeachtet haben wir in einem Versuche zu einer Amyloamylosenl6sung so viel H sP O 4 zugesetzt, dal~ die im reinen Amylopekfingel vorhandene H-Ionen-Konzentration yon 3,4.10 .5 hergestellt war und diese L6sung im Nickeltopfe 3 Stunder, auf 120~ erhitzt. Es konnte keine Anderung in der Jodfarbe und im Jodbindungsverm6gen beobachtet werden, so dab fiir die hier untersuchten Ph~nomene die Phosphors~,ure nicht verantwortlich gemacht werden kann.

60 KOLLOIDCHEMISCHE BEIHEFTE BAND XXl , HEFT 3- -6

Auch die Z u l k o w s k y s t ~ r k e , welche speziell H . v . E u l e r und Mitarbeitern bei ihren Versuchen gedient hat, zeigt bei Jods~ttigung eine violette Farbe. Ohne K J binder sie nut 0,039 g Jod pro 1 g Sti~rke, 4n Gegenwart yon 0,004n K J aber 0,19.2 g. Ihr Jodaufnahmeverm6gen bleibt also weir hinter dem der Amyloamylosen zurfick. Ftir das L i n t - n e r s e h e A m y l o d e x t r i n funden wir 0,19.1 ffir sein Erythrodextrin 0,072 und ffir das A c h r o o d e x t r i n 0,017 g gebundenes Jod pro Gramm gelSster Substanz.

S~mtliche hier angeftihrte Bestimmungen des Jodbindungsver- m6gens wurden dutch kolorimetrische Ermitt lung der zur Farben- konstanz bzw. zum Auftreten des charakteristischen Farbenwechsels nStigen Jodmenge kontrolliert. Die auf diese Weise erhaltenen Werte liegen im allgemeinen - - zum Tell sogar wesentlich - - hSher, als die durch Titration des Jod gefundenen. Nimmt man den Farbenumsehlag yon Blau in Grfin als Kriterium der JodsAttigung an, so braucht man einen gewissen Uberschut3 an j2, urn die Mischfarbe mit rnerklicher Intensit~t hervorzubringen. Abet auch die Titration auf Farbenkonstanz besitzt eine weitere Fehlergrenze und rnut3 narnentlich bei jenen St~rkekomponenten abweichende Resultate liefern, bei welchen eine fortlaufende Steigerung der KJ-Konzentra t ion auch eine ErhShung der gebundenen Jodrnenge bedingt. 1) Trotzdern sind - - dem Sinne naeh - - die nach beiden Methoden erhaltenen Resultate identiseh.

II.

Versuchen wit auf Grund der hier mitgeteilten Versuchsergebnisse eine Beziehung zwischen dem JodbindungsvermSgen und dem kolloiden Zustand der Amyloamylosen aufzudecken, so f~llt es vor allem auf, dab mit steigendem Dispersit~tsgrade das JodaufnahmevermSgen (wohl bis zu einer bisher nicht ermittelten Grenze) ansteigt. Beim Druck- kochen abet, w~hrend dessen - - wie dies in einer anderen Arbeit dargetan werden wird - - der Dispersit~tsgrad der Amylosen abnimmt, f~llt auch das JodbindungsvermSgen des Amyloamylosensols. Auch haben die grSber dispersen Weizenamyloamylosen eine geringere Jodbindung als die Kartoffelarnylosen. Da nun hShere KJ-Konzentra t ionen die Jod- amyloamylosen f~llen, und jedenfalls sehon vor der makroskopisch wahrnehmbaren Koagulation eine TeilchenvergrSt3erung hervorrufen, ist die Behinderung der Jodaufnahme durch gewisse KJ-Konzentra-

1) Vgl. die Resultate dieser Mitteilung mit den kolorimetrisch ermittelten Werten in der Mitteilung fiber die Elektrodesintegration der St~rke, Kolloid- chem. Beih. 18, 272 (1921).

SAMEC, STUDIEN OBER PFLANZENKOLLOIDE; XVI 61

tionen verst~indlich. Worin aber der Grund ftir das enorme Anwachsen der Jodaufnahme bei eintretender Koagulation zurtickzuftihren ist, bedarf einer besonderen Untersuchung.

Viel verwickelter liegen die Verh~iltnisse, wenn nach den Ursachen

der grogen Verschiedenheit im Jodaufnahmeverm6gen gesucht wird, welche wir zwisehen den Amyloamylosensolen und dem Amylopektinl) bzw. dessen organischer Komponente gefunden haben.

Der augenf~lligste kolloidehemische Unterschied zwischen diesen

beiden Komponenten der St~irkel6sung liegt im Phosphors~iuregehalte und der groBen Hydratation des Amylopektins, Fe rne r l~ifit sich aus dem Amylopektin ein Polysaehharid darstellen, welches sich durch eine augerordentlich viel gr6Bere Lyophylie vor den Amyloamylosen aus- zeichnet, trotzdem es in einem h6heren Dispersit~itsgrade vorliegen kann als die letzteren.3)

Es geht nun aus den vorliegenden Messungen mit Sicherheit her- vor, dab weder der Phosphors~turegehalt noch die enorme Hydratation des Amylopektins ftir sein geringeres Jodbindungsverm6gen verantwortlich sein kann, da der Unterschied im Verhalten zu Jod auch nach dem

Entfernen der Phosphors~iure (durch Kochen) und dem Abfall der Hydratation bestehen bleibt. Es mug daher d ie Eigenart der dem

Amylopektin zugrunde liegenden Erythroamylosen fiir die Unterschiede in der Jodbindung maBgebend sein. Umgekehrt behalten die Amylo- amylosen sowohl aschefrei als auch mit Phosphors~ure verestert ihre charakteristischen Eigenschaften gegeniiberJod b ei. Der Ansicht G. M al - f i t a n o und C. Catoire ' sa) , daft die jodbl~iuenden St~irkebestandteile stets mit H3PO 4 gepaart vorkommen und dab mit dem Entfernen der

Phosphors~ure zwangsl~iufig auch die Jodfarbe wechselt, darf daher keine allgemeine Gtiltigkeit beigemessen werden.

Man wXre versucht, den Grund ftir das verschiedene Verhalten zu Jod im verschiedenen DispersitS~tsgrad der St~irkebestandteile zu suehen.

Daft die J o d f a rb e yon der Teilchengr0fle der gel~Ssten StS~rkesubstanzen

1) Wir halten uns mit der Bezeichnung ,,Amylopektin" streng an die yon L. Maquene gegeben e Begriffsumgrenzung als kleisterbildender Bestand- teil. Nachgewiesenermagen kann die Fiihigkeit zur Kleisterbildung sowohl den Erythro als den Amyloamylosen dutch Paarung mit Phosphors~iure erteilt werden. Es kann die Verwirrung in der St~irkechemie nur vergr6gern, wenn - - wie dies in letzter Zeit zu geschehen pflegt - - der Ausdruck Amylopektin fiir die Substanz gebraucht wird, welche wit mit Erythroamylose, andere als Erythro- granulose, Amyloerythrin u. a. bezeichnet haben.

~) M. Samec und A. Mayer, Kolloidchem. Beih. 18, 9.72 (199.1). s) Compt. rend., 177, 1309 (1923).

62 KOLLOIDCHENiISCHE BEIHEFTE BAND XXl , IIEFT 3--6

nicht endgfiltig best immt ist, konnte bereits gezeigt werden. 1) Abet auch das J o d a u f n a h m e v e r m S g e n der einzelnen durch dieJodfarbe unterschiedenen St~irkekomponenten kann durch den Dispersit~ttsgrad

allein nicht bedingt sein (vgl. Tabelle I).

T a b e l l e I. Mittlere Molatgr6Be der untersuchten Stfirkesubstanzen und ihr Jod-

aufnahmevermSgen.

Name

Weizenamylosen . . . . . . . Kar tof fe l -Erythroamylosen i

(4sttindiges Kochen) . . . Tapioka-Amylosen . . . . . . !: Kar tof fe l -Erythroamylosen

(2t/~stfindiges Kochen) . . Kar toffe l -Amylosenmischung. Amylopckt in (1/~ St. auf 1200

erhi tztcr L6sung) . . . . . Amyloamylosen (aus x/2 St. :'

auf 120 o erhitzter L6sung. :: Wolff-Fernbachst/~rke . . . . :i L6sliche St 5.tike . . . . . . . Zulkowsky StS.rke . . . . . . Amylodextr in Lintner 4)

�9 �9 - ,I Ery throdext r in Lintner*)

I

�9 . il Uhrafil tr ierte Arnyloamvlosen Aehroodextr in Lintner i) . . . ~,]

!:

Mittlere MolatgrSl~e

1 5 6 000

1 3 0 - 140 000 ~) 130 000

1 2 3 000 117000

1 2 0 000

Jodaufnahme pro 1 g Subst. in Gegen- wart yon 0,02 n KJ

0,115g

0,124g 0,123g

0,122g 0,137 g

0,127g

90 000 ca. 70000

kleiner als 20 000 s) kleiner als 17000 s)

22 ()004) 3 - - 60004) 2 - - 4000

2000 ~)

0,183 g O,141g O,116g 0,122 g 0,121 g 0,072 g

0,191 g - O, 430 g ! O,O17g I

Denn das kolloide Amyloamylosensol mit einer mittleren Molat- grSfle yon 90 000 zeigt eine gr6t3ere Jodb indung als das hShermolatige Amylopekt in und die Erythroamylosen, abet auch eine gr6Bere Jod- bindung als die 16slichen StS.rkeformen und die Dextrine. Diese dominie-

rende Stellung n immt auch das Ultrafil trat der Amyloamylosen ein, t rotzdem sich dessen I)ispersitgtsgrad in den Grenzen tim M ~---21)00 his 4(t00 bewegt, also in Dimensionen, welche dem Achroo- oder Erythro- dextrin zukommen. Die Erythroamylosen lassen sich z. B. auch in einem h6heren DispersitS.tsgrad darstellen, als in Tabelle I angegeben

1) M. Samee und A. Mayer , Kolloidchem. Beih. 18, 272 (1921). 2) M. Samee und A. Mayer , ibidem. s) M. Samee und S Jen~i6, Kolloidchem. Beih. 7, 137 (1915). 4) W. Biltz, Zeitschr. f. phys. Chem. 88, 683 (1913).

SAMEC,, S T U D I E N OBER PFLANZENKOLLOIDE XVI 6,3

wurde. Sie behalten aber trotzdem ihre geringe Jodbindung bei, welche zahlenmgBig unter ,der ftir hochmolatige Erythroamylosen festgestell- te~ Jodaufnahme steht (vgL Tabelle II) und mit steigender Peptisation sinkt.

: : ' . . . . . T a b e l l e II. i:

Amyloamylosen . . . . . . . . . . . . . . . . . Amylosenmischung (11/2 St. gekocht ) Erythroamylosen (21/~ St. gekocht) . . Erythroamylosen (4 St. gekocht) . . .

. . . . . MittlereMolat- gr6Be

90000 67000 53 000 50000

Von 1 g Subst. aulgenommene

Jodmenge

0,180 0,117 0,105 0,076

III.

W. H~/'rrison vertrat nun die Meinung, dab die typische Farbe derJodst~irkel6sungen vom kolloid verteilten ]0d herrtihrt, welches eben in jener Korngr6Be in LSsung gehalten wird, welche for die betreffende Farbe bestimmend ist. 1) Dieser Ansicht nach mtit3ten die Komponenten einer St~trkelSsung eine verschiedene Sehutzwirkung gegentiber ]od entfalten und so die Korngr6Ben beeinflussen.

Eine solcheVerschiedenheit in der Schutzwirkung liet3 sich tats/~chlich F o r m o l g o l d gegentiber feststellen, und zwar sowohl in der Ar t , wie der Farbenumschlag erfolgt, als auch in der K o n z e n t r a t i o n des zur Erzielung eines Farbenumschlages notwendigen Menge des F/~llungs- mittels.

Mit Kartoffelamylopektinl6sungen und KC1 als Fiillungsmittel fanden wir eine breite Zone , innerhalb welcher mit steigender Konzen- tration des KC1 eine zunehmende Farbenvertiefung bis zum allmi~h- lichen Ubergang der rosa Farbe ins Blau erfolgt. Bei gentigender Kon- zentration des Amylopektins (welches ja freie H-Ionen besitzt) tritt der Farbenwechsel in niedrigeren KC1-Konzentrationen auf als bei reinen GoldlSsungen, ein ausgesprochener Umschlag der Farbe aber wird sehr weit hinausgeschoben.

Wird anstatt mit KC1 mit H CI gef~llt, dann zeigen Amylopektin- 16sunge n sowie alle anderen hier untersuchten Stgrkesubstanzen einen scharfen Farbenumschlag der Gold!Osung.

Die Amylopektine versch{edener Provenienz sind auch in ihrem kolloiden SchutzvermSgen nicht gleiehartig. So zeigt z: B. das Tapioka-

1) W. Har r i son , Koll,-Zeitschr. 9, 5 (191I).

64 KOLLOI DCHEMISCHE B E I H E F T E BAND XXI , HEFT B~6

Amylopektin eine viel geringere kolloide Schutzwirkung als das Kartoffel- amylopektin und bedingt einen vollkommen seharfen Farbentiber- gang. V/ie in der Mitteilung fiber Amylopektine gezeigt werden konnte, enth~ilt die Tapioka-AmylopektinlSsung (lprozentig)0,58" 10 .5 Gramm- Ionen H i m Liter, w~hrend eine gleichkonzentrierte Kartoffelamylo- pektinl6sung 15,1 �9 10"Sn H-Ionen besitzt. Es ist daher die Besonder- heit in der Schutz- und F~illungswirkung des Kartoffelamylopektins unter anderem wohl auch seinem Gehalte an freien H-Ionen zuzu- sehreiben.

Vergleichen wir zun~chst die im Verhalten gegenfiber Jod so diffe- renten Anteile der St~irkelSsung: die Amyloamylosen und das Amylo- pektin bei HC1 als FS.11ungsmittel, so seheint das Amylopektin eine bessere Schutzwirkung zu entfalten als die Amyloamylosen. Dies allerdings nur insofern, als naeh kurzer Beobachtungszeit in jenen Konzen- trationen des HCI, in welehen die AmylosengoldlSsung bereits eine Blauf~trbung bedingt, die AmylopektinlSsungen noeh violett erscheinen. K C1 gegenfiber schfitzen abet die Amyloamylosen besser, wenn auch der Unterschied nieht sehr grog ist.

Die beim Koehen des Amylopektingels hintereinander erhaltenen Sole (Amylosenmischung und Erythroamylosen) schfitzen Formolgold gegen K C1 schlechter als die Amyloamylosen, und zwar die Erythro- amylosen trotz ihrer gr6geren Hydrophylie schlechter als die Amylosen- mischung. Das AmyIopektin und die daraus erhaltenen Sole bedingen in gleicher Konzentration angewendet den Farbenumschlag bei der gleichen KCI-Konzentration. Es besteht aber in dieser Reihe insofern ein Unterschied, als die Goldfarbe um so mehr nach Blau geht, eine je l~ingere Kochdauer zur Darstellung des betreffenden Sols nStig war.

In der Reihe St~irke--Erythrodextrin--Aehroodextrin nimmt das SchutzvermSgen in der Richtung zum Achroodextrin zu, ~hnlich steigt es beim Ubergang der St~irke in die 15sliche StS.rke. Beim Erythro- dextrin fanden wit die Andeutung einer mehrfachen Goldzahl. 1) Das vielfach mit den Erythroamylosen oder mit dem Amylopektin in Be- ziehung gesetzte Glykogen schfitzt augerordentlieh viel besser als die ersteren.

fixhnlich wie bei der Jodaufnahme, l~gt sich auch in der kolloiden Schutzwirkung ein klares Bild nur ftir die Glieder ein und derselben Reihe (Amyloamylosen, Erythroamylosen u. a.) entwerfen.

Bei den Amyloamylosen steigt die aufgenommene Jodmenge mit fallender mittlerer MolatgrSfie; symbat steigt aueh zum mindesten

1) Vgl. W. Biltz, Zeitschr. f. phys. Chem. 88, 702 (1913).

SAMEC, STUDIf~N OBER PFLANZENKOLLOIDE KVI 65

bis zu einer bis jetzt noch unbekannten Grenze das kolloide Schutzver- m6gen (vgl. Tabelle III).

T a b e l l e III.

St~rkereihe

Molatgewicht .

J o d - F a r b e . . {

1 g Substanz sorbiert J ')

Schutz- wirkung~) . .

Amylosenreihe

Molatgewicht . J o d - F a r b e . . . 1 g Substanz sorbiert J 1) .

Schutz- wirkung3) . .

Amylopektin. reihe

Molatgewieht .

J o d - F a r b e . . . ] ]

1 g Substanz[ sorbiert J l) .

Sehutz- wirkung 3) .

Nativ

110000 blau-

violett

0,142

0,04

Weizen

L6slich

20000 blau-

violett

0,116

0,04

Tapioka

130000 blau

0,123

Zulkowski- St~rke

17000 blau-

violett

0,117

0,056

Amylosen- mischung

117000 blau

0,157

0,04

Amylosen- mischung

Erythro- dextrin

3-6000

rot

0,072

0,05

Kartoffel- amylosen

90 000 blau

0,183

0,05

Erythro- amylosen 3 Stunden bei 120 o

Achroo- dextrin

2--4000

0, 017

Ein analoger Anstieg der Schutzwirkung mit fallender mittlerer Molatgr6fle ist auch -- allerdings antibat mit dem Jodbindungs- vermSgen, - - in der Reihe: St/irke, 15sliehe Stfirke, Erythrodextr in-- Achroodextrin festgestellt.

*) In Gegenwart yon 0,002nK. 2) Die unter ,,Schutzwirkung" angefiihrten Zahlen bedeuten die Normal-

konzentrationen von KC1, bei welcher gerade ein Farbenumschlag des Gold- sols in Violett auftritt, sind also mit den Goldzahlen Zsigmondys nlcht identisch.

Amylo- pektin

120 000

violett

0,127

0,04

156000 blau

0,115

0,038

0 . 1 3 7 [ 0,122

0,04-0,05 0,04

117000 123000 / blau- ~violett rot

Erythro- amylosen 2 Stunden bei 120 0

0, 04--0, 05

0,123

130 000

rot

2--4000 blau

0,191--0,430

Ultrafiltrierte Kartoffel- amylosen

O, 10

66 K O L L O I D C H E M I S C H E B E I H E F T E BAND X X I , H E F T 3 - - 6

In der Gruppe der Jod violett bzw. rotbraun f~rbenden St/~rkesubstanzen (Amylopektin-Erythroamylosen) ist bei ann/ihernder Kon- stanz der mittleren Molatgr6Be die sorbierte Jodmenge wenig ver/indert. Konform verh~tlt sich die Schutzwirkung vom Amylopektin und der Erythroamylosem

Hingegen l~tt3t sich durchaus keine eindeutige Beziehung zwischen der kolloiden Schutzwirkung und dem FS, r b e v e r m / 3 g e n der St~irkesubstanzen nachweisen. So haben z .B. die :Jod bl~tuenden AmyIo- amylosen aus Kartoffel mit einer mittleren Molatgr6f3e yon 90000 die- selbe Schutzwirkung wie das Jod r6tende Erythrodextrin (M ~ 6000) und eine bessere als die Erythroamylosen (M = 130000), so dab das Verhalten der St~trkesubstanzen zu kolloidem Gold keine Stiitze ftir die Annahme yon W. H a r i s o n bildet.

Es scheint vielmehr ebenso wie die Jodfarbe und das Jodbindungs- verm6gen auch die kolloide Schutzwirkung for die einzelnen St/irkesubstanzen eine charakteristische Gr/Sfle zu sein, welche mit wechseln- der Dispersit/it innerhalb jeder solcher Reihe bei lgonstant bleibender Jodfarbe in gesetzm/~t3iger und in einer ffir die betreffende Reihe charakteristischen Art variiert.

Die Frage nach der Ursache der verschiedenen Jodfarbe einzelner St~trkesubstanzen ist auch dutch diese Arbeit noch nicht beantwortef. Mit Sicherheit aber konnten verschiedene aufgestellte Theorien als unrichtig erkannt werden. Es ist sicherlich weder der Dispersit~tsgradl), noch die hohe Hydratation, die Paarung mit H 3 p O a2) oder SiO 2 oder das kolloide Schutzverm6gen 3) ffir die Verschiedenheit der Jodfarbe verantwortlich zu machen.

Nach alledem kann die Ursache der verschiedenen Jodfarbe nur- mehr entweder in der organischen Konstitution der betreffenden Grund- k6rper oder in der Struktur des kolloiden Molekalaggregates liegen. Im Hinblick auf die neueren Arbeiten, aus welchen eine konstitutive .Verschiedenheit zwischen den Amylo- und Erythroamyl0sen mit ziem- lich grot3er Wahrscheinlichkeit gefolgert werden kann, scheint die erstere yon uns bereits lange fiJr wahrscheinlich gehaltene Annahme

auch heute den Vorzug zu verdienen.

~) Im Gegensatz zu E. H e r z f e l d und R. K l i n g e r , Biochem. Zeitschr. 107, 268 (1910).

2) Im Gegensatz zu P. Karrer , Zeitschr. f, ang, Chem. 35, 89 (1922) und G. Malf i tamo und C. Catoire , Compt. rend. 177, 11109 (1923).

z) Im Gegensatz zu W. Harr i son , Koll.-Zeitschr. 9, 5 (1911).

SAMEC, STUDIEN OBER PFLANZENKOLLOIDE XVI 67

Methodische Bemerkungen und Tabellen. �9 �9 �9 ,

Als Ausgangsmaterial fiir die Gewinnung der einzelnen Sts~rkekomponenten diente uns prim a Kartoffel- oder Weizenst/~rke. Sie wurde in gewohnter Weise klumpenl0s verkleistert, 1/2 Stunde in 2- oder 3tsro- zent iger L6sung in Nickelgef/~fien auf 120 o c erhitzt und nach dem Erkalten elektrodialytisch zerlegt. In etwa 12- -2 t Stunden konnte die Solfrak- tion abgehebert werden. Das Gel wurde noch zweimal mit destiiliertem Wasser durchgemischt und elektrodia!ytisch abgeschieden.

Die ]odlSsung wurde durch Einw~gen yon 50 g Jod in 1/2 1 thiopen- freies Benzol erhalten. Es blieb etwas Jod ungel6st zurtick.

Je 50 ccm der w/iBrigen LSsung der betreffenden St~rkekompo- nente, in welche nach Bedarf die nStige Menge Jodkali eingewogen worden war, wurde mit 50 ccm benzolischer JodlSsung durch 4 Stunden bei 25 o C im Thermostaten geschtittelt. Da eine TrennungsflS~che zwischen der St~irkelSsung und der BenzollSsung nicht sichtbar war, wurde die Mischung im Scheidetrichter 1/4 Stunde stehen gelassen und hierauf 30 ccm davon abgelassen. Je 10 ccm der w~t3rigen Fli~ssig- keit wurden nun mit 1/10o normaler Na 2 S 203-LSsung unter Benu~azung einer in 1/loo ccm geteilten Mikrobiirette titriert. Der Verbrauch an Thiosulfat schwankte bei Proben verschiedenen Jodgehaltes zwischen 1,7 und 5 ccm l/lo0n Thiosulfat. In den wenigen F~illen, wo die Jod- Sttirkekomponente ausgefallen war, wurde das Koagulum so gut als m6glich gleichm~ifiig in der wgBrigen Fltissigkeit verteilt und weiter wie bei anderen Versuchen verfahren. Bei jedem Versuche wurde eine Kontrollbestimmung der Jodaufnahme durch Wasser oder KJ-LSsun- gen ohne StS~rke durchgeftihrt (Tab. IV) und die erhaltenen Werte yon der durch StS.rkelSsungen aufgenommenen Jodmenge abgezogen.

Die kolorimetrischen Messungen wurden naeh dem in der XI. Mitteilung angefiihrten Prinzipe durchgeftihrtl), ftir das Studium der Absorptionsspektren diente ein Gitterspektroskop nach Formanek.

Z u r Untersuehung der koiloiden Schutzwirkung benutzten wit ein nach der Formalinmethode dargestelltes reinrotes Goldsol, welches durch 0,00037n He1 oder 0,02--0,033n KCI gef~tllt wurde. Da bei der geringen L6sungsstabilit~tt maneher zur Untersuchung gebrauchten Substanzen eine beliebige Konzentrationssteigerung nicht mSglich war, steigerten wir unter Konstanthalten der Gold- und der Kolloidkonzen- tration di e relativ e Menge des F~tllungsmittels und verglichen auf diese Weise die Sehutzwirkung (2 ecm Goldl/Ssung + 1 ccm Schutzkolloid

i) M. Samee und A. Mayer, lot. cit.

6 8 KOLLOIDCHEMISCHE BEIHEFTE BAND X X l , HEFT 3 - - 6

-b K C1). Die erhaltenen Zahlen sind daher wohl untereinander ver- gleichbar, sie stellen aber keine ,, Goldzahlen" im Sinne Z s i g m o n d y s dar.

Die ,,Einwirkungszeit" betrug 5 Minuten, die ,,Beobachtungszeit" ebenfalls 5 Minutenl), doch zeigte es sich, dat3 viel klarere Resultate erst nach etwa 20sttindigem Stehen der Proben zu erreichen war.

T a b e l l e IV.

Die Aufnahme von Jod durch Wasser und durch KaliumjodidlSsungen.

Versuchs- 10 cmSLSsung enthalten mgJ beieinerNormalkonzentrationvon KJ nummer ~) e 0,0005n 0,001 n 0,002 n 0 ,003n 0,0O4n

v/1 Vh v/s V/,

IX/1 IX/~

XI/1 { XI/~ /

2,32 2,58 2,49 2,48 2,11 2,50 2,66 2,46 2,56 2,58 2,55 2,51

2,77 2,96 3,00

2,55 3,07 3,02 2,99 2,95 3,03 3,01 3,05

3,35 3,48 3,48 3,50 3,42 3,73 3,56 3,60 3,59 3,62 3,57 3,55

4,30 4,57 4,27 4,65 4,26 4,67 4,67 4,54 4,55 4,56 4,62 4,59

5,44 5,65 5,46 5,73 5,58 6,07 5,58 5,44 5,58 5,67 5,74 6,00

6,51 6,50 6,47 6,83 6,47 7,12 6,66 6,45 6,44 6,67 6,72 6,76

T a b e l l e V.

Die Jodaufnahme durch LSsungen yon Amyloamylosen aus 2 Proz. Kartoffelstii.rke, deren LSsung 1/2 Stunde auf 120 ~ erhitzt worden war.

Fortlauf. Konz. 1 g der gelSsten Substanz sorbiert mgJ bei Nummer des Sols einer KJ-Konzentration

Proz. ~ [0,0005n I 0,001 n [0,002 ni0,003n 0,004n! 0 lna_) 0,5ua)

0,11 0,18 0,35 0,39 0,43

228 244 113 184 113

204 222 153

157

188 187 210 190 194 180 196 , 184 167 [ 181

190 187 178 184 181

186 -- 187 - - 175 186 179 -- 180 --

787 1035

~) Vgl. die Angaben von W. Biltz, Zeitschr. f. phys. Chem. 88, 697 (1913). ~) Die Zahlen beziehen sich auf die Tabellen, in welchen die entsprechenden

Werte fiir die L6sungen der Stiirkekomponenten zusammengestellt sind. a) Jodsffirke ausgefallen.

SAMEC, STUDIEN OBER PFLANZENKOLLOIDE XVI 6 9

T a b e l l e VI.

Einflufi des Erhi tzens der Amyloamylosen l6sung auf die Jodaufnahme .

K a l i u m j o d i d k o n z e n t r a t i o n : 0,002 n.

Art des Erhitzens

Rfickfluflkfihlerl) . . Rfickfiuflkfihler~) . . Im Au tok l aven

auf 120 o 8) . . . . . Im Au tok l aven

auf 120 o . . . . . .

I g gelSster Substanz sorbiert mgJ nach einer Koch- dauer yon

183 183

181

180

1 Stunde

156

169

3 Stunden

189 184

153

172

5 Stunden

188 174

T a b e l l e VI I .

J o d a u f n a h m e durch gea l te r te L6sungen der Amyloamylosen .

Ka l iumj od idkonzen t ra t ion : 0,002n.

Solkonz. I g gel6ster Substanz sorbiert mg J nach einer Alterungsdauer yon

Proz. 1 Tag 3t/~ Tagen 5 Tagen 7 Tagen 9 Tagen

0,34 0,39

183 183

h

175 187

179 184

t) W~ihrend des Kochens wuchs die Solkonzentration yon 0,39 fiber 0,41 auf 0,42 Proz.

~) In der parallelen Versuchsreihe ~nderte sich die Solkonzentration: 0,34--0,35--0,36 Proz.

8) Die Konzentrations~inderungen der auf 19.00 erhitzten Proben: 0,35-0,28 --0,27; 0,35--0,30--24 Proz.

70 KOLLOIDCHE/~ISCHE BEIHEFTE BAND XXI, HEFTB--6

T a b e l l e V I I I .

J o d a u f n a h m e (lurch u l t r a f i l t r i e r t e Amyloamylosensole .

II Ausgangs sOl i] IJltrafiltriert dutch ] - _ _ _

- gereitung [ i Jedaufnahme Jodaufnahme . o . I !pro g ~uostam pro g Substan: aes ~ois in mg

. . . . : I KOnz" I : K0nZ. : in mg

Proz [ KJ n KJ I[ Normal � 9 0,40 ~ - - - 180 Nach II | _

F o u a r d l ) . I! 0,83 ~ 141

lfltrafiltr.d, die Haen- . Kollodium: : sche Membran mittel

odaufnahme Jodaufnahme g Substanz Ipr0 .g Substanz

Konz. I m mg Ohne 0,002 Ohne~ 0;002

Proz KJ n K l P r o z . KJ n K J

0,02 191 - - 0,08 I 430 - -

- - 0,64 125 I 161

T a b e l l e I X . Die J o d a u f n a h m e durch L6sungen von zweimal e lek t rod ia ly t i sch ge-

waschenem A m y l o p e k t i n aus 2 Proz. KartoffelstSxke, deren L6sung

1/2 S tunde auf 1200 erh i tz t worden war.

Fortlaufende Konz. des Nummer Amylopektins

Proz.

1 2

0,36 0,48

1 g der gelSsten Substanz sorbiert mgJ bei einer K J-Konzentration

e 10,0005 n

78 i' 89 100 109

0,001 n

103 115

0,002n! 0,003n I 0,004 n

115 I ~ 127 127 133

T a b e l l e X.

EinfluB des Erh i tzens e) der Amylopek t in l6sung auf die Jodaufnahme .

Ka l iumj od idkonzen t r a t ion : 0,002 n.

Konz. der erhitzten L6sungen 1 g gel6ster Substanz sorbiert mgj" nach einer Kochdauer yon

~- 1 Stunde 3 Stunden Proz. Proz. Proz. ~" 1 Stunde 3 Stunden

0,36 0,35 i 0,30 , 115 113 11'7 0,48 0,48 I 0,47 L] 127 127 122

J) 50 g KartoffdstSxke wurden mit t80 cm "~ lprozentigem H CI 4 Stunden gemischt, dann absitzen gelassen, dekantiert und noch viermal nacheinander in der gleichen Weise mit HC1 gewaschen. Dann wurde filtriert und so oft mit Wasser gemischt, bis die erhaltenen Waschwitsser konstante Leitf~higkeit zeigten. Die so vorbehandelte Stfirke wurde an der Luft getrocknet und dann noch eine Stunde lang in einen Trockenschrank gegeben, der auf 105 G erhitzt war. Dann wurde in 2prozentiger L6sung ~/~ Stunde auf 120 o erhitzt und zwei Tage bei 150 Volt elektrodialysiert.

3) Erhitzt wurde in einem NickelgetMt im Autoklav auf 120 ~

S A M E C , S T U D I E N O B E R P F L A N Z E N K O L L O I D E X V I 71

T a b e l l e XI . Die Jodaufnahme dutch AmylosenlSsungen,

die bei der Elektrodesintegration yon Kartoffelst~irke erhalten wurden.

g e r -

suchs- nummer

i{ Art

es Sols Konz.

des Sols Proz.

1 g der gelSsten Substanz sorbiert mgJ bei einer KJ-Konzentration

Sol I P ) Sol I I I Sol IV Sol II2) Sol I I I Sol IV

0,22 0,18 0,11 0,19 0,16 0,13

e tO,O005n[_O,OOln O,O02n ]O,O03n O,O04n

118 133 67 79 74 93

179 1 6 6 110 118

79 98

130 1 0 7 110 157 116 115

137 146 148 122 129 137 124 - - 137 158 156 166 124 123 134 124 [ 131 138

T a b e l l e X I I . Die Jodaufnahme durch Erythroamylosen bei erhShter KJ -Konzen-

tration. ," r . =

Art der Konz. der I g gel6ster Substanz sorbiert mg J L6sung i L6sung bei einer KJ-Konzentration

Proz. e 0,001 n 0,005 n 0,01n I 0,1n

S01111 ] 0,21 146 124 142 156 I 173

I

Auch bei 0,1n K J war noch keine JodstS.rke ausgefal len.

T a b e l l e x i i i . Die Jodaufnahme durch Amyloamylosen- und Amylopekt inl6sungen aus 2 prozentiger Weizenst~irke, deren L/Ssung 1/z Stunde auf 1200 erhitzt

worden war (Elektrodialys e bei 300 Voll}). : . :

Art der Konz. der L6sung L6sung

Proz.

1 g gelSster Substanz sorbiert mgJ bei einer KJ-Konzentration

e

Amyloamylosen . "!/ 0 ,70 111 Amylopekt in . . . . ![i 0,25

0,001n [ 0,002n [ ,0,004n

121 115 ]31 - ] 1 1 7 i -

i) Bereituug des SolslI: Amylopektin aus 2prozentiger St/irkel6sung, die 1]~ Stunde auf 1200 erhitzt worden war, wurde zweimal elektrodekantiert, hierauf

n in etwa 2prozentiger L6sung mit ~ KOH gegen Phenolphtalein neutralisiert

(Tiipfelprobe) und dann eine Stunde im Nickelgef~il3 auf 1200 erhitzt. Die so erhaltene LSsung gab beim Elektrodialysieren das Sol II und ein AmylopektinlI. Aus dem Amylopektin II und dem aus ihm erhaltenen Amylopektin III wurden v611ig analog Sol III und .Sol IV erhalten.

~) WS.hrend im Sol II der ersten Versuchsreihe schon kolorimetrisch Erythroamylosen (neben viel Amyloamylosen) festgestel!t werden konnten, ent- hielt das in der parallelen Versuchsreihe erhaltene Sol II nur Amyloamylosen.

7 2 K O L L O I D C H E M I S C H E B E I H F - F T E B A N D X X l , H E F T 3 - - 6

T a b e l l e XIV.

Die Jodaufnahme dureh L6sungen yon 16slieher St~rke.

Art der St~irkelSsung

Zulkowski-St/~rke . . . ,,L6sliche StSmke" Kahl-

baum . . . . . . . . .

K~ L6sung _ Proz:

1 g der gel6sten Substanz sorbiert mgJ bei einer KJ-Konzentration

e I O, 90 / 39

0,35 ]

o,ool n i

72

0,002 n [ 0,003 n 0,004 n

103 117 122

116 i - -

T a b e l l e XV.

Die Jodaufnahme durch LSsungen yon Dextr inen. 1)

K J- Konzen t ra t ion : 0,002 n.

Amylodex r in

1 g gel6ster Konz. Substanz Proz. sorbiert mgJ

0,08 121 0,42 114

Erythrodextrin

- - - 1 g gel-------6ster 1[ Konz. [ Substanz

sorbmrt mgJ

0,31 72

Achroodextrin

1 g gel6ster Konz Substanz Proz. sorbiert mg J

0,86 i 17 I

il - - ] I

T a b e l l e XVI.

Das kolorimetriscti bes t immte JodaufnahmevermSgen der L6sungen

yon St~trkekomponenten.

Art der L6sung

Amyloamylosen (Sol I) Amy!opekt in (Gel I) Amylosenmischung

(Sol I I ) . . . . . .

Erythroamylosen (Sol I / I ) . . . . . .

Zulkowskistgrke . . L6sliche St/~r ke ,, Kahl

b a u m " . . . . . . . Amylodext r in . . . E r y t h r o d e x t r i n . . .

Farbe der mit Jod] ges/ittigten L6sung ]

Die im Kolorimeter Jodauf. beobachteteJodfarbe*) nahme 3)

blau blau

blau

blau blau

blau violet t

blau

violet t violet t

violet t graublau ro tb raun

grf inl ichblau rot

r6t l ichblau

rot rot

ro t r6t l ichblau

! rot

bla u blau rot

230 137

208

206 140

146 ?

163

1) Verwendet wurden nach Lintner-Diills Vorschrift aus Kartoffelst~rke erhaltene Dextrine.

~) Die erste Angabe bedeutet die Farbe nach Zusatz von wenig J, die zweite Angabe die Jodfarbe nach S~ittigung bzw. nach Zusatz eines kleinen 0"berschusses yon J. Das JodaufnahmevermSgen wurde aus der Menge Jod berechnet, welche die maximale Farbintensit~t der LSsung bedingte.

8) mgJ auf 1 g gelSster Substanz.

o

gg

c r . ~

0

N

N

e~ N"

[

S A M E C , S T U D I E N O B B R P F L A N Z E N K O L L O I D E X V l ~

c~ 0

v

c ~

Oo

~~ ~

P~ p,

r~

~q

~.~ ~.~ o ~ ~

[ ~

0 O

I I I

o

c~ - - ~ O~ ~

�9

6*

74 K O L L O I D C H E M I S C H E B E I H E F T E B A N D X X l , H E F T 3 - - 0

T a b e l l e XVlII.~)

S c h u t z w i r k u n g d e r S t ~ i r k e s u b s t a n z e n g e g e n t i b e r K CI.

( F o r m o l g o l d d i a l y t i s c h g e r e i n i g t . L e i t f . 2 �9 ~10 -~ r ec . O h m . )

{/

H Kolloid.~ 0 [

N o r m a l k o n z e n t r a t i o n d e s K C I . 1 0 :

1 1 2 1 4 1 8 12,5 25

Gold allein . . . . 0 r o s a r o s a violet t b lau- violet t - - :

Kar tof fe l -Amylo- pek t in z) . . . . 0,25

Kar tof fe l -Amylo- pek t i n 2) . . . .

r o s a r o s a r o s a r o s a

T a p i o k a - A m y l o -

r o s a r o s a r o s a r o s a

r o s a S o u r e t w a s . ,__ s t a r k I s t a r k r o s a r o s a S~ rosa-

v i o l e t t v iolet t v io le t t

rosa- rosa-

I viole t t , v iolet t ' - -

ausge- ausge - fa l len fal len _ _ _ _ _ _

r o s a I r o s a v iole t t

v io le t t v i o l e t t 0,90

e t w a s r o s a r o s a r o s a r o s a b l a u

]i r o s a S p u r e twas rOsa- s t a r k s t a rk v iole t t v iolet t v iolet t Violett iviolet t n i c h t a u

gefatle:

r o s a - r o s a r o s a r o s a violet t v io le t t v iolet t v io le t t

p e k t i n 2) . . . .

Kar tof fe l -Amylo- a m y l o s e n 2) . .

0,25 r o s a -

r o s a r o s a r o s a violet t[ v io le t t violet t v io le t t

r o s a r o s a r o s a ro sa violet t b l a u b l a u 0,09 ,

'~] S p u r e twas ausge- ausge- ii r o s a ro sa v io le t t v iolet t b l au fa l len fa l len

violett- violett- r o s a r o s a r o s a r o s a r o s a b l a u b l a u

i [.

0,28 - ~ ' ausge - I ausge - r o s a r o s a r o s a r o s a [i r o s a

- - I - I fa l len I fa l len

r o s a - I r o s a r o s a r o s a violet t - - b l au 0,125

S p u r violet t - - ausge- r o s a r o s a violet t I i a n e n - -

OS . . . . - - i r o s a r o s a r o s a ro - [ / e twas s a { r a r o s a i _ _ - - 1 - - - - vlolet t

0 3 3 ~ - I { S p u r r o s a r o s a / r o s a ]v io le t t v io le t t

Kar tof fe l -Amylo- a m y l o s e n 2 ) . .

T a p i o k a - A m y l o - a m y l o s e n 2) . .

G l y k o g e n . . . . .

1) N a c h V e r s u c h e n v o n M. M i n a e f f . *) S iehe Ful3note 2 zu T a b e l l e X V I I .

SAMEC, STUDIEN OBER PFLANZENKOLI..,OIDE XVI 70

Zusammenfassung. 1. Die Jodfarbe der StS~rkesubstanzen ist in weiten Grenzen yon der

mittleren Molatgr6fle unabhS~ngig. 2. Sie wird weder durch Paarung mit phosphorsS.ureha!tigen Produk-

ten noch durch Paarung mit Phosphors~ure oder Kiesels~ure be- einfluflt.

8. Die an die Amylophosphors~ure gebundenen Kationen sind ohne EinfluB auf die Jod fa rbe .

4. Zwischen der kolloiden Schutzwirkung ftir Gold und der Jodfarbe besteht keine einfache Beziehung.

5. Die yon der w~ssrigen L6sung der einzelnen StSxkekomponenten aufgenommene Jodmenge ist ftir die einzelnen Kornbestandteile verschieden. Bei gleicher KJ-Konzentrat ion sorbieren die Amylo- k6rper mehr Jod als die Erythrok6rper.

6. Die Jodaufnahme der Amylok6rper w~tchst mit steigender KJ- Konzentration bis zu einem Maximum an. Sie wird durchs Altern bis zum Zeitpunkt der sichtbaren Koagulation nicht wesentlich geSmdert, sinkt aber beim Erhitzen der L6sung auf 1200 C. Zu- nehmende DispersitS~t steigert die Jodaufnahme der Amylok/3rper und umgekehrt.

7. Das Amylopektin sorbiert weniger Jod als die Amytoamylosen, das Sorptionsverm6gen der aus dem Amylopektin erhiiltlichen Sole ist um so geringer, eine je 15~ngere Kochdauer far die Isolierung des Sols n6tig war.

8. Das Jodbindungsverm6gen der Erythroamylosen tiillt mit zunehmender Molatgr6Be.

9. Es wird durch K J wesentlich gesteigert; der jodhaltige Komplex wird im Gegensatz zu den Amyloamylosen durch tiberschtissiges K J nicht gef~llt.

10. Die 16slichen StS.rken und die Dextrine sorbieren im allgemeinen um so weniger Jod, je weiter die mittlere Molatgr6t3e gesunken ist.

11. Die Amyloamylosen zeigen eine bessere Schutzwirkung far kolloides Gold als die Erythroamylosen. Mit steigender Dispersitiit steigt im allgemeinen die kolloide Schutzwirkung.

76 KOLLOIDCHEMISCHE BEIHEFTE BAND XXI, HEFT 3--6

T a b e l l e

S c h u t z w i r k u n g v e r s c h i e d e n e r K a r t o f f e l s t ~ r k e -

( F o r m o l g o l d , d i a l y t i s c h g e r e i n i g t

Art des Kolloids

Gold allein . . . . . . . . .

Amytopektin 1) aus l/2Std. auf 1200 erhitztei" L6sung

Amyloamylosen aus */, Std. auf 1200 erhitzter St~irke- 15sung a) . . . . . . . . . .

Amylosenmischung, erhalten dutch 1 stiindiges Er- hitzen des Amylopektin in ca. 2 proz. L6sung auf 120 o

Erythroamylosen, erhalten durch 1 sttindiges Erhitzen des nach Abtrennung des Amylosenmischung erhaltenen Gels in 2 proz. L6sung auf 1200 . . . . .

LSsliche St/irke ,,Kahl- baum ''a) . . . . . . . . . .

Zulkowski-St/irke x) . . . . .

Erythrodextrin (Lintner) x) .

Achroodextrin (Lintner) x) .

Konz. des Kolloids

0,15

0,15

0,15

0,15

0,15

0,15

0,15

0,15

~) Siehe Fuflnote zu Tabelle 17.

1,6

Normal-

3,3

rosa-

violett rosa rosa

rosa rosa rosa

rosa rosa rosa

rosa rosa rSflich

rosa rosa r6tlich

rosa rosa rosa

rosa rosa violett- rosa

rosa rosa rosa

rosa rosa rosa

rosa rosa rosa

rosa r o s a rosa

rosa

rosa

rosa rosa

dunkel- rosa

rosa

rosa rosa

r O S a

rosa

rosa

rosa

rosa

rosa

rosa

dunkel- r o s a

rosa

r6tlich

SAMEC, S T U D 1 E N I ~ B E R P F L A N Z E N K O L L O I D E XVI

X I X .

so l e u n d D e x t r i n s o l e g e g e n t i b e r K C1 �9 10 2.

L e i t f . 2 �9 10 5 rec . O h m . )

77

konzen t ra t ion des K C I . 1 0

4,0 I 5,0

violett

Spur ro sa violet t rosa-

violett

i

e twas violet t

rosa- v i o l e t t

violett- rosa

bl~ul ich

ro sa

r o s a

rosa

rot

b l au

violet t

violet t

rOS~* violet t

ro sa - violet t

violet t

v iole t t

violet t

violett- b lau

ro sa

rosa

rosa

r o s a -

violett

blau- viole t t

5,6

rosa Spur violet t

rosa- violet t

violet t

viotet t

blau- violet t

r o s a

r o s a

ro sa - violet t

violet t

6,7

violet t

violet t

r o s a - violet t

violet t

blau- violet t

violett- b lau

blau- violet t

b l au e twas violet t

r6t l ich

rStl ich

rosa- violet t

b l au .i

violet t

10

blau- v i o t e t t violett-

blau

violet t

b lau- violet t

losa- violet t

rosa- violet t

violet t

b l au

blau- violet t

blau- violet t

I 1 3 2

v i o l e t t

violet t

- - b l au - - violet t

rosa l - - r o sa - - r o sa Spur vioiet t , violet t

violet t e twas b lau - - - - rosa violet t violet t

Documents

Studien über Pflanzenkolloide XVI