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1. Sun Elena 5E
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RELAZIONE DI LABORATORIO
TITOLO: Quantificazione degli zuccheri in fecola di patate
OBIETTIVO: Quantificare il contenuto di zuccheri presenti nella fecola di patate e permettere di determinare
la presenza e la concentrazione di zuccheri riducenti.
PREMESSA: L’amido è un polisaccaride complesso ottenuto dall’unione (condensazione) di centinaia o
migliaia di unità di glucosio (𝐶6𝐻12𝑂6). Si trova soprattutto nelle patate, nei semi di cereali (es. riso, mais e
frumento), nei legumi (es. pisello, lenticchie, fagioli secchi, ceci) e, più in generale, negli organismi vegetali
che lo sintetizzano, lo accumulano nei granuli e lo utilizzano come riserva energetica.
Dal punto di vista chimico, l’amido è costituito da due frazioni principali:
• L’amilosio, un polimero lineare, insolubile in acqua fredda, che si ripiega nello spazio assumendo
una struttura elicoidale:
• L’amilopectina, un polimero ramificato con una struttura compatta con molte diramazioni, solubile
in acqua fredda. In natura, l’amilopectina è più abbondante (circa 80%) rispetto all’amilosio (circa
20%).
La presenza di amido in un campione può essere verificata utilizzando una piccola quantità di reattivo di
Lugol (una soluzione iodio-iodurata). Lo iodio interagisce con la struttura elicoidale dell’amilosio, formando
un complesso che assorbe alcune lunghezze d’onda della luce visibile e produce una caratteristica
colorazione blu scuro-violetto.

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La fecola di patate costituisce una fonte ideale di amido per studiare la degradazione in zuccheri semplici,
come il glucosio. La degradazione dell’amido può avvenire tramite idrolisi acida, un processo in cui
l’aggiunta di un acido rompe i legami glicosidici tra le unità di glucosio, convertendo l’amido
principalmente in glucosio secondo la seguente reazione:
(𝐶6𝐻10𝑂5)𝑛 + 𝑛𝐻2𝑂 → 𝑛𝐶6𝐻12𝑂6
Equazione chimica dell’idrolisi acida dell’amido
Dove:
𝐶6𝐻10𝑂5= Dietilpirocarbonato
𝐶6𝐻12𝑂6= Glucosio
La presenza e la quantità di glucosio in un campione può essere determinata utilizzando il reattivo di
Fehling, costituito da una soluzione alcalina contenente lo ione rameico 𝐶𝑢2+
, che conferisce al reattivo
un caratteristico colore azzurro. In presenza di glucosio (e di altri zuccheri riducenti) lo ione rameico viene
ridotto e si produce ossido rameoso 𝐶𝑢2𝑂, un precipitato di colore rosso mattone.
𝑅 − 𝐶𝐻𝑂 + 2𝐶𝑢2+
+ 4𝑂𝐻
−
→ 𝑅 − 𝐶𝑂𝑂𝐻 + 𝐶𝑢2𝑂 (𝑠) + 2𝐻2𝑂
L’equazione chimica della riduzione dello ione 𝐶𝑢 2+
in presenza di zuccheri riducenti e la formazione
del precipitato 𝐶𝑢2𝑂 di colore rosso mattone
Dove:
𝑅 − 𝐶𝐻𝑂 = Aldeide
𝑅 − 𝐶𝑂𝑂𝐻 = Acido Carbossilico
I reattivi di Lugol e di Fehling possono essere utilizzati per saggi qualitativi e semiquantitativi nella
determinazione del grado di maturazione di campioni di frutta, come le banane.
CENNI TEORICI:
• Che cos’è un polisaccaride?
Un polisaccaride è un carboidrato complesso costituito da molte unità di monosaccaridi (zuccheri
semplici) legate tra loro tramite legami glicosidici. È una macromolecola che può avere una struttura lineare
o ramificata e svolge funzioni diverse negli organismi viventi.
I polisaccaridi si dividono in:

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• Polisaccaridi di riserva, come amido (nelle piante) e glicogeno (negli animali), che servono come
fonte di energia.
• Polisaccaridi strutturali, come cellulosa (nelle pareti cellulari delle piante) e chitina
(nell’esoscheletro degli insetti e nei funghi), che forniscono supporto e protezione.
A differenza degli zuccheri semplici, i polisaccaridi non hanno sapore dolce e spesso sono insolubili in
acqua.
• Che cos’è il glucosio?
Il glucosio è un monosaccaride (zucchero semplice) appartenente alla classe degli aldosi (più
precisamente un aldoesoso, poiché ha 6 atomi di carbonio e un gruppo aldeidico). È il principale zucchero
utilizzato dagli organismi viventi come fonte di energia.
Formula chimica: C₆H₁₂O₆
Struttura:
• Può esistere in forma lineare (Fisher) e ciclica (Haworth).
• In soluzione, è prevalentemente in forma ciclica, dove si trova come α-D-glucosio o β-D-glucosio, a
seconda della posizione del gruppo -OH sul carbonio anomerico.
• È uno zucchero riducente perché il suo carbonio anomerico può interconvertirsi con la forma aperta
aldeidica.
Ruolo biologico
• Nelle piante
 È prodotto dalla fotosintesi, dove l'energia solare viene convertita in energia chimica sotto forma
di glucosio.
 Viene immagazzinato come amido o trasformato in altri zuccheri e polisaccaridi.
• Negli animali e nell’uomo
 È la principale fonte di energia per le cellule, utilizzato nei processi di glicolisi e respirazione
cellulare per produrre ATP.
 Viene immagazzinato come glicogeno nel fegato e nei muscoli.
 Mantiene stabile la glicemia nel sangue (tra 70-110 mg/dL in condizioni normali).

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• Nel metabolismo
 Può essere trasformato in grassi e immagazzinato nel tessuto adiposo.
 Se necessario, può essere sintetizzato da altri composti attraverso la gluconeogenesi.
Usi e importanza
• In medicina
 È utilizzato nelle soluzioni glucosate per fornire energia rapidamente ai pazienti in ospedale.
 Il monitoraggio della glicemia è essenziale per i diabetici, che devono regolare l'assunzione di
glucosio.
• Nell’industria alimentare
 È presente in dolci, bevande energetiche e alimenti come zucchero semplice o sotto forma di
sciroppi (es. sciroppo di glucosio-fruttosio).
 Partecipa alla reazione di Maillard, che conferisce colore e sapore agli alimenti cotti.
• In biotecnologia
 Utilizzato nella fermentazione per produrre etanolo, acido lattico e altri composti.
• Che cos’è un zucchero riducente?
Uno zucchero riducente è un carboidrato capace di donare elettroni a un'altra molecola, ossidandosi e
riducendo un agente ossidante. Questa proprietà deriva dalla presenza di un gruppo funzionale reattivo,
generalmente un gruppo aldeidico (-CHO) o un gruppo chetonico (-CO) che può trasformarsi in aldeide in
soluzione acquosa (tramite tautomeria).
Questa caratteristica permette agli zuccheri riducenti di partecipare a reazioni di ossidoriduzione, come nel
test di Fehling o nel test di Benedict, dove riducono gli ioni rame (Cu²⁺) a ossido rameoso (Cu₂O),
formando un precipitato rosso-mattone.
Caratteristiche degli zuccheri riducenti
1. Presenza di un gruppo aldeidico o emiacetalico libero
 Negli aldosi (es. glucosio, galattosio) il gruppo aldeidico è direttamente disponibile per la
reazione.
 Nei chetoesosi (es. fruttosio), il gruppo chetonico può trasformarsi in aldeide tramite una
reazione di tautomeria enediolica in ambiente basico.
2. Capacità di mutarotazione

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 In soluzione acquosa, gli zuccheri riducenti possono cambiare tra le forme α e β, passando
attraverso una forma aperta aldeidica o chetonica, che è quella reattiva.
3. Capacità di ridurre agenti ossidanti
 Reagiscono con soluzioni contenenti ioni metallici, come il rame del reattivo di Fehling o il
reattivo di Tollens (che contiene ioni argento Ag⁺), formando un precipitato visibile.
Esempi di zuccheri riducenti
• Monosaccaridi riducenti
 Glucosio – Aldoso, principale fonte di energia per le cellule.
 Galattosio – Strutturalmente simile al glucosio, importante nel metabolismo.
 Fruttosio – Chetoesoso, può isomerizzarsi a glucosio e reagire come riducente.
• Disaccaridi riducenti
 Maltosio (glucosio + glucosio) – Contiene un carbonio anomerico libero.
 Lattosio (glucosio + galattosio) – Anche questo ha un gruppo riducente disponibile.
Zuccheri NON riducenti
Alcuni zuccheri non possiedono un gruppo emiacetalico libero e quindi non possono ridurre gli agenti
ossidanti.
 Saccarosio (glucosio + fruttosio): il legame glicosidico tra i due monomeri impedisce la conversione
in una forma aldeidica o chetonica libera.
 Amido e glicogeno: sono polisaccaridi con solo un'estremità riducente per molecola, quindi la loro
reattività è molto limitata.
Importanza degli zuccheri riducenti
• In laboratorio
 Utilizzati nei test diagnostici per il diabete, per rilevare glucosio nelle urine.
 Identificazione di zuccheri negli alimenti e nei fluidi biologici.
• In medicina
 La presenza di zuccheri riducenti nelle urine (glicosuria) può indicare diabete mellito o problemi
renali.
• Nell'industria alimentare
 Gli zuccheri riducenti partecipano alla reazione di Maillard, fondamentale nella formazione del
colore e del sapore di cibi cotti (pane, carne arrostita, biscotti).

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• Cosa servono l’amilosio e l’amilopectina?
1. Riserva energetica: Entrambi servono come fonte di energia per le piante e per gli organismi che le
consumano.
2. Influenza sulla digestione: L'amilosio, essendo meno digeribile, contribuisce a un indice glicemico
più basso, mentre l'amilopectina ha un assorbimento più rapido.
3. Utilizzo industriale: L'amilopectina è utilizzata nell'industria alimentare per la produzione di
addensanti, gelatine e prodotti a base di amido modificato.
• Cosa serve il reattivo di Lugol?
Il reattivo di Lugol è una soluzione a base di iodio molecolare (I₂) e ioduro di potassio (KI) in acqua,
utilizzata principalmente come indicatore dell'amido.
Serve per:
• Test per l'amido:
 Viene utilizzato per identificare la presenza di amido in campioni biologici o alimentari.
 Quando il reattivo di Lugol entra in contatto con l'amido, assume una colorazione blu-nera dovuta
all'interazione tra lo iodio e la struttura elicoidale dell'amilosio.
 Se il campione non contiene amido, la soluzione rimane giallo-brunastra.
• Uso medico:
 Viene impiegato per la preparazione chirurgica della tiroide (per saturare la ghiandola e ridurre il
rilascio di ormoni tiroidei prima di un intervento).
 Può essere usato per diagnosticare il cancro del collo dell'utero (test di Schiller).
• Microbiologia:

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 Viene utilizzato nella colorazione di Gram, dove aiuta a fissare il colorante violetto di cristallo nei
batteri Gram-positivi.
• Cosa serve il reattivo di Fehling?
Il reattivo di Fehling è una soluzione chimica utilizzata per rilevare la presenza di zuccheri riducenti (come
il glucosio e il fruttosio) e alcuni composti con gruppi aldeidici.
È formato da due soluzioni separate, che vengono mescolate prima dell'uso:
• Fehling A: soluzione di solfato di rame (𝐶𝑢𝑆𝑂4
), che fornisce gli ioni rameici (𝐶𝑢2+
).
• Fehling B: soluzione di tartrato di sodio e potassio (sale di Seignette) e idrossido di sodio
(𝑁𝑎𝑂𝐻 ), che mantiene il rame in soluzione alcalina.
Serve per:
• Test per zuccheri riducenti
 Il reattivo di Fehling viene utilizzato per identificare la presenza di zuccheri riducenti (come il
glucosio, il galattosio e il maltosio) in una soluzione.
 Se la sostanza analizzata contiene zuccheri riducenti, gli ioni Cu²⁺ (blu) vengono ridotti a ossido
di rame (Cu₂O), che forma un precipitato rosso mattone.
• Distinzione tra aldeidi e chetoni
 Reagisce con le aldeidi ma non con i chetoni, permettendo di distinguere tra queste due classi di
composti organici.
• Analisi delle urine
 Storicamente usato per rilevare la presenza di glucosio nelle urine (glicosuria), un possibile
indicatore di diabete mellito (oggi sostituito da test più moderni).

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In questa esperienza, si utilizza la fecola di patate come fonte di amido. Nella prima fase, l'amido viene
scomposto in zuccheri più semplici. Successivamente, si misura la quantità di zuccheri riducenti, come il
glucosio, attraverso il metodo di Fehling.
L’idrolisi dell’amido
OBIETTIVO: Dimostrare che l'amido, un polisaccaride complesso, può essere scomposto in unità di
glucosio attraverso l'azione di acido e calore. Questo processo simula la digestione degli amidi negli
organismi viventi e la loro trasformazione in zuccheri semplici durante la maturazione delle banane.
MATERIALI E STRUMENTI:
Attrezzatura e strumenti
• 1 beuta da 250 mL
• 1 becher da 700 mL o da 1 L
• 2 becher da 100 mL
• 1 imbuto
• 1 asta di sostegno
• 2 pinze con morsetto
• 1 piastra magnetica riscaldante con
ancoretta magnetica
• 6 provette da saggio e 1 portaprovette
• 1 bacchetta di vetro
• 1 matraccio da 200 mL
• 1 matraccio da 100 mL
• 1 pipetta graduata da 10 mL
• 1 termometro
• 2 pipette Pasteur
• Spruzzetta con acqua distillata
Materiale e reagenti
• Bilancia (max:1000g min:0,01g)
• 10g Fecola di patate
• Acido solforico diluito per aggiustare il pH
(se si esagera con NaOH durante la
neutralizzazione della soluzione di amido
idratato)
• Soluzione di NaOH 6M
• Soluzione di Lugol
• Acido solforico concentrato
• 1 pipetta graduata da 1 o 2 mL con
propipetta (per prelevare 𝐻2𝑆𝑂4
concentrato)
• Rotolo di cartina tornasole
• Carta assorbente
• Spatole per prelevare la fecola
PROCEDURA:
L’idrolisi dell’amido
1. Prepara il bagnomaria: riempi il becher grande con acqua di rubinetto fino a 2/3 e appoggialo sulla
piastra riscaldante. Accendi la piastra.
2. Fai scivolare un’ancoretta magnetica all’interno della beuta. Versa 40 mL di acqua distillata nel
contenitore e aggiungi attentamente 2 mL di acido solforico concentrato.
3. Inserisci la beuta in bagnomaria, regolando l’altezza della pinza con morsetto in modo che il
contenuto della beuta risulti completamente immerso nell’acqua del bagnomaria. Inserisci il
termometro nel contenitore in modo che il bulbo sia immerso nella soluzione.
4. Prendi un becher da 100 mL e pesa circa 10 g di fecola di patate. Aggiungi 30 mL di acqua distillata e
mescola con la bacchetta di vetro.
Trasferisci quantitativamente, con l’aiuto di un imbuto, la sospensione ottenuta nella beuta
contenente la soluzione calda (circa 80 °C), utilizzando circa 10 mL di acqua distillata per i lavaggi.
5. Porta il bagnomaria fino all’ebollizione. La temperatura all’interno della beuta deve essere
mantenuta tra 90 – 100 °C. Mantieni in agitazione la miscela regolando opportunamente la velocità di
rotazione dell’ancoretta o mescolando periodicamente con la bacchetta di vetro.

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6. Prepara 6 provette nel portaprovette e versa in ciascuna due pipettate (6 mL) di acqua distillata.
7. Aggiungi nella prima provetta, con l’aiuto di una pipetta, 2 gocce di soluzione di Lugol
8. Preleva, con l’aiuto di un’altra pipetta, periodicamente (ogni 10 minuti), qualche goccia della miscela
calda e trasferiscine 2 gocce in una provetta da saggio.
Aggiungi nella provetta 1 goccia di soluzione di Lugol e osserva il colore della soluzione. Continua
così finché non osservi un cambiamento radicale nel colore della soluzione

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Neutralizzazione
9. Spegni la piastra, sposta la beuta sul banco e lascialo raffreddare. Una volta che la miscela si è
raffreddata, neutralizzala con la soluzione di NaOH. Aggiungi la soluzione alcalina alla miscela,
inizialmente una pipettata alla volta, poi goccia a goccia, fino alla neutralità (raggiungimento del pH =
7). Mescola il contenuto del pallone dopo ogni aggiunta di NaOH e verifica il pH della soluzione
utilizzando una cartina tornasole.
10. Trasferisci quantitativamente la soluzione neutra in matraccio da 200 mL e porta a volume con acqua
distillata.
Titolazione degli zuccheri
OBIETTIVO: Quantificare gli zuccheri riducenti presenti in una soluzione zuccherina ottenuta dall’idrolisi
dell’amido presente nella fecola di patate, utilizzando la titolazione con il reattivo di Fehling.
CENNI TEORICI:
La titolazione degli zuccheri riducenti con il metodo Fehling è una tecnica tradizionale utilizzata per
misurare la quantità di zuccheri presenti in diversi campioni, come uva, mosto e vino, oppure per studiare la
maturazione di frutti come banane e mele. In questa esperienza, il metodo verrà applicato alla miscela
ottenuta dall’idrolisi della fecola di patate.
Questo metodo si basa sulla reazione tra gli zuccheri riducenti e gli ioni rameici (Cu²⁺) ed è stato
storicamente impiegato per analizzare il contenuto di zuccheri nei vini. In passato, veniva anche utilizzato per
misurare i livelli di zucchero nel sangue e nelle urine, come indicatore di malattie metaboliche.

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Tuttavia, la reazione non segue una stechiometria esatta di 1:2 tra glucosio e ioni rameici, poiché diversi
fattori possono influenzare il risultato. Ad esempio, la presenza di altri zuccheri riducenti, come il maltosio,
che reagiscono in modo diverso con il rame, o variazioni nelle condizioni sperimentali che possono
modificare il consumo di rame.
Per garantire misurazioni più precise, viene quindi utilizzato un fattore empirico (0,0515) che permette di
correggere queste variazioni chimiche e ottenere risultati affidabili.
MATERIALI E STRUMENTI:
Attrezzatura, materiali e strumenti
• La soluzione zuccherina preparata
• 1 buretta da 50 mL
• 2 beute da 150 mL
• 2 becher da 100 mL
• 1 cilindro graduato da 50 mL
• 1 pipetta graduata da 10 mL con propipetta
• 1 imbuto
• 1 asta di sostegno con pinza ragno
• 1 piastra magnetica riscaldante
• 1 pinza
• Soluzione di blu di metilene all’1% in un
contagocce di Ranvier
• Spruzzetta con acqua distillata
Materiale e reagenti in comune
• Soluzione di Fehling A
• Soluzione di Fehling B
• 2 pipette graduate da 5 mL con propipette
• 1 cilindro graduato da 50 mL
• Carta assorbente
PROCEDURA:
1. Preleva con una pipetta da 10 mL della soluzione zuccherina concentrata, trasferiscila in un
matraccio da 100 mL e porta a volume con acqua distillata.
2. Prepara la buretta e la piastra
3. Preleva in una beuta, aiutandoti con una pipetta, 5 mL di soluzione Fehling A e aggiungere con una
pipetta 5 mL di soluzione di Fehling B. Aggiungi alla miscela 40 mL di acqua distillata. Poni la beuta
sulla piastra e porta la soluzione a bollire.
4. Riempi la buretta con l’analita, ossia la soluzione zuccherina diluita preparata
5. Inizia la titolazione. Fai attenzione alla beuta bollente. Tieni la beuta con l’aiuto di una pinza e
mescola la soluzione dopo ogni aggiunta di analita. Procedi velocemente con la titolazione,
aggiungendo goccia a goccia la soluzione zuccherina nel liquido bollente, fino alla scomparsa
della colorazione blu e alla formazione di un precipitato rosso mattone tenendo la beuta sempre
sopra la piastra
6. Aggiungi 2 gocce di blu di metilene alla miscela e riprendi la titolazione fino alla scomparsa del
colore blu.
7. Ripetere la titolazione per tre volte...
8. Spegni la piastra e sposta la beuta bollente sul banco di lavoro finché si raffreddi. Non ti preoccupare
se con la diminuzione della temperatura la miscela diventi nuovamente blu.

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DATI SPERIMENTALI:
Senza blu di metilene Con blu di metilene
Prova Volume iniziale Volume finale Volume iniziale Volume finale Differenza
1 0,2 ml 24,5 ml 0,0 ml 2,0 ml 22,3 ml
2 2,0 ml 25,0 ml 0,0 ml 2,0 ml 25,0 ml
3 2,0ml 29,5 ml 0,0 ml 9,0 ml 36,5 ml
Volume Medio 27,9 ml
ELABORAZIONE DATI:
Calcola la quantità di zuccheri titolati e la resa dell’idrolisi
Dove:

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• 0,0515 indica la quantità di zucchero necessaria per ridurre il reattivo di Fehling (soluzione di Fehling
A+ soluzione di Fehling B) impiegata (mL10);
• D il numero delle diluizioni operate sul prodotto (soluzione zuccherina);
• A la quantità di soluzione impiegata per ridurre i 10 mL di liquido di Fehling diluito con 40 mL di acqua;
Calcolo: 𝑍 =
(51,5⋅𝐷)
𝐴
=
(51,5⋅2)
27,9
= 3,69 𝑔 𝑙
⁄
Dove:
D= quante volte è stata diluita la soluzione zuccherina (prima volta diluita 200 ml e seconda volta diluita
100 ml)
Calcolo: 𝑍𝑢𝑐𝑐ℎ𝑒𝑟𝑖 = 3,69(𝑔 𝑙
⁄ ) ⋅ 0,1(𝑙) = 0,369 𝑔
Dove:
0.1l è il volume della soluzione zuccherina diluita per la titolazione
La resa dell’idrolisi indica l’efficienza con cui un polisaccaride (es. amido, cellulosa) è stato convertito nei
suoi zuccheri semplici attraverso il processo di idrolisi. Si esprime in percentuale e si calcola con la formula:
Calcolo: 𝑅𝑒𝑠𝑎 % =
0,369
10,00
⋅ 100 = 3,69%
Dove:
0.369 g è la quantità di zucchero presente nella soluzione diluita in un volume da 100ml
10g è la quantità di zucchero iniziale (quantità di amido utilizzato)
OSSERVAZIONE e CONCLUSIONE:
L'esperimento ha dimostrato come l'amido, un polisaccaride complesso presente nella fecola di patate,
possa essere scomposto in zuccheri più semplici mediante idrolisi, utilizzando acido e calore, simulando
ciò che accade durante la digestione degli amidi e la maturazione di alcuni frutti in natura. In seguito, la
quantificazione degli zuccheri riducenti è stata effettuata utilizzando il metodo di Fehling, che si basa sulla
reazione tra gli ioni rameici (Cu²⁺) e gli zuccheri riducenti, come il glucosio.
I risultati ottenuti hanno confermato la presenza di zuccheri riducenti dopo l'idrolisi, e la loro
concentrazione è stata determinata attraverso una titolazione con il reattivo di Fehling.
Tuttavia, è stato notato che la reazione non segue una stechiometria perfetta, probabilmente a causa della
presenza di altri zuccheri e delle variabili nelle condizioni sperimentali. Per migliorare l'affidabilità dei dati,
è stato quindi applicato un fattore di correzione empirico (0,0515).
Questa tecnica non solo consente di studiare la trasformazione dell'amido in zuccheri semplici, ma trova
anche applicazione in ambito alimentare, come nell'analisi di vino, mosto e frutta, e nel monitoraggio della
maturazione dei frutti. La sua utilità è significativa sia dal punto di vista scientifico che industriale

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