Sukker Reducerer Metoder til bestemmelse, betydning

2882
Philip Kelley

Det reducerende sukker de er biomolekyler, der fungerer som reduktionsmidler; det vil sige, de kan donere elektroner til et andet molekyle, som de reagerer med. Med andre ord er et reducerende sukker et kulhydrat, der indeholder en carbonylgruppe (C = O) i sin struktur..

Denne carbonylgruppe består af et carbonatom bundet til et oxygenatom gennem en dobbeltbinding. Denne gruppe kan findes i forskellige positioner i sukkermolekyler, hvilket resulterer i andre funktionelle grupper såsom aldehyder og ketoner..

Aldehyder og ketoner findes i molekylerne af enkle sukkerarter eller monosaccharider. Disse sukkerarter klassificeres i ketoser, hvis de har carbonylgruppen inde i molekylet (keton) eller aldoser, hvis de indeholder den i terminalposition (aldehyd)..

Aldehyder er funktionelle grupper, der kan udføre oxidationsreduktionsreaktioner, som involverer bevægelse af elektroner mellem molekyler. Oxidation opstår, når et molekyle mister en eller flere elektroner, og reduktion opstår, når et molekyle får en eller flere elektroner..

Af de typer kulhydrater, der findes, er monosaccharider alle reducerende sukkerarter. For eksempel fungerer glucose, galactose og fruktose som reduktionsmidler..

I nogle tilfælde er monosaccharider en del af større molekyler såsom disaccharider og polysaccharider. Af denne grund opfører nogle disaccharider - som maltose - også reducerende sukkerarter..

Artikelindeks

  • 1 Metoder til bestemmelse af reducerende sukker
    • 1.1 Benedikts test
    • 1.2 Fehlings reagens
    • 1.3 Tollens reagens
  • 2 Vigtighed
    • 2.1 Betydningen af ​​medicin
    • 2.2 Maillard-reaktionen
    • 2.3 Fødevarekvalitet
  • 3 Forskel mellem reducerende sukker og ikke-reducerende sukker
  • 4 Referencer

Metoder til bestemmelse af reducerende sukker

Benedikts test

For at bestemme tilstedeværelsen af ​​reducerende sukkerarter i en prøve opløses det i kogende vand. Dernæst tilføj en lille mængde af Benedict's reagens, og vent på, at opløsningen når stuetemperatur. Inden for 10 minutter skal opløsningen begynde at skifte farve.

Hvis farven skifter til blå, er der ingen reducerende sukkerarter til stede, især glukose. Hvis der er en stor mængde glukose til stede i prøven, der skal testes, vil farveændringen gå videre til grøn, gul, orange, rød og endelig brun..

Benedikts reagens er en blanding af flere forbindelser: det inkluderer vandfrit natriumcarbonat, natriumcitrat og kobber (II) sulfatpentahydrat. Når de er tilsat til opløsningen med prøven, begynder de mulige oxidationsreduktionsreaktioner.

Hvis der er reducerende sukkerarter, reducerer de kobbersulfatet (blå farve) i Benedict-opløsningen til et kobbersulfid (rødlig farve), der ligner bundfaldet og er ansvarlig for farveændringen..

Ikke-reducerende sukkerarter kan ikke gøre dette. Denne særlige test giver kun en kvalitativ forståelse af tilstedeværelsen af ​​reducerende sukker; det vil sige, det angiver, om der er reducerende sukker i prøven eller ej.

Fehlings reagens

I lighed med Benedict-testen kræver Fehling-testen, at prøven opløses fuldstændigt i en opløsning; dette gøres i nærvær af varme for at sikre, at det opløses fuldstændigt. Herefter tilsættes Fehling-opløsningen under konstant omrøring.

Hvis der er reducerende sukkerarter, skal opløsningen begynde at ændre farve, når der dannes et oxid eller et rødt bundfald. Hvis der ikke findes reducerende sukkerarter, forbliver opløsningen blå eller grøn. Fehlings opløsning fremstilles også af to andre opløsninger (A og B).

Opløsning A indeholder kobber (II) sulfatpentahydrat opløst i vand, og opløsning B indeholder natriumkaliumtartrattetrahydrat (Rochelle's salt) og natriumhydroxid i vand. De to opløsninger blandes i lige store dele for at fremstille den endelige testopløsning..

Denne test bruges til at bestemme monosaccharider, specifikt aldoser og ketoser. Disse detekteres, når aldehydet oxideres til syre og danner et kobberoxid.

Ved kontakt med en aldehydgruppe reduceres den til en kobberion, som danner det røde bundfald og indikerer tilstedeværelsen af ​​reducerende sukkerarter. Hvis der ikke var nogen reducerende sukkerarter i prøven, ville opløsningen forblive blå, hvilket indikerer et negativt resultat for denne test..

Tollens reagens

Tollens-testen, også kendt som sølvspejltesten, er en kvalitativ laboratorietest, der bruges til at skelne mellem et aldehyd og en keton. Udnytter det faktum, at aldehyder let oxideres, mens ketoner ikke gør det.

Tollens-testen bruger en blanding kendt som Tollens-reagens, som er en basisk opløsning indeholdende sølvioner koordineret med ammoniak..

Dette reagens er ikke kommercielt tilgængeligt på grund af dets korte holdbarhed, så det skal tilberedes i laboratoriet, når det skal bruges..

Reagensforberedelse involverer to trin:

Trin 1

Vandigt sølvnitrat blandes med vandigt natriumhydroxid.

Trin 2

Vandig ammoniak tilsættes dråbevis, indtil det udfældede sølvoxid er fuldstændigt opløst..

Tollens-reagenset oxiderer aldehyderne, der er til stede i de tilsvarende reducerende sukkerarter. Den samme reaktion involverer reduktion af sølvioner fra Tollens 'reagens, som omdanner dem til metallisk sølv. Hvis testen udføres i et rent reagensglas, dannes et sølvbundfald..

Således bestemmes et positivt resultat med Tollens-reagenset ved at observere et "sølvspejl" inde i reagensglasset; denne spejleffekt er karakteristisk for denne reaktion.

Betydning

Bestemmelse af tilstedeværelsen af ​​reducerende sukker i forskellige prøver er vigtig i flere aspekter, herunder medicin og gastronomi..

Betydningen i medicin

Test for reduktion af sukker er blevet brugt i årevis til at diagnosticere patienter med diabetes. Dette kan gøres, fordi denne sygdom er kendetegnet ved en stigning i blodsukkerniveauet, hvormed bestemmelsen af ​​disse kan udføres ved hjælp af disse oxidationsmetoder.

Ved at måle mængden af ​​oxidationsmiddel reduceret med glukose er det muligt at bestemme glukosekoncentrationen i blod- eller urinprøver.

Dette gør det muligt for patienten at blive instrueret om den passende mængde insulin, der skal injiceres for at bringe blodsukkerniveauet tilbage i det normale interval..

Maillards reaktion

Maillard-reaktionen inkluderer et sæt komplekse reaktioner, der opstår, når der tilberedes nogle fødevarer. Ved at øge temperaturen på mad reagerer carbonylgrupperne i reducerende sukkerarter med aminosyrernes aminogrupper.

Denne madlavningsreaktion genererer forskellige produkter, og selvom mange er gavnlige for helbredet, er andre giftige og endda kræftfremkaldende. Af denne grund er det vigtigt at kende kemien af ​​de reducerende sukkerarter, der er inkluderet i den normale diæt..

Ved tilberedning af mad rig på stivelse - som kartofler - ved meget høje temperaturer (større end 120 ° C), forekommer Maillard-reaktionen.

Denne reaktion forekommer mellem aminosyren asparagin og reducerende sukker, hvilket genererer acrylamidmolekyler, som er et neurotoksin og et muligt kræftfremkaldende middel..

Fødevarekvalitet

Kvaliteten af ​​visse fødevarer kan overvåges ved at reducere sukkerpåvisningsmetoder. For eksempel: i vin, juice og sukkerrør bestemmes niveauet for reducerende sukker som en indikation af produktets kvalitet..

Til bestemmelse af reduktion af sukker i fødevarer anvendes Fehlings reagens med methylenblåt normalt som en oxidreduktionsindikator. Denne modifikation er almindeligt kendt som Lane-Eynon-metoden..

Forskel mellem reducerende sukker og ikke-reducerende sukker

Forskellen mellem reducerende og ikke-reducerende sukker er i deres molekylære struktur. Kulhydrater, som andre molekyler reducerer, gør det ved at donere elektroner fra deres frie aldehyd- eller ketongrupper.

Derfor har ikke-reducerende sukker ikke fri aldehyder eller ketoner i deres struktur. Derfor giver de negative resultater i testene til påvisning af reducerende sukkerarter, såsom Fehling- eller Benedict-testene..

Reducerende sukkerarter omfatter alle monosaccharider og nogle disaccharider, mens ikke-reducerende sukkerarter inkluderer nogle disaccharider og alle polysaccharider.

Referencer

  1. Benedict, R. (1907). DETEKTION OG BESKATNING AF REDUCERING AF SUKKER. Journal of Biological Chemistry, 3, 101-117.
  2. Berg, J., Tymoczko, J., Gatto, G. & Strayer, L. (2015). Biokemi (8. udgave). W. H. Freeman og Company.
  3. Chitvoranund, N., Jiemsirilers, S., & Kashima, D. P. (2013). Virkninger af overfladebehandling på vedhæftning af sølvfilm på glassubstrat fremstillet af elektroløs plettering. Journal of the Australian Ceramic Society, 49(1), 62-69.
  4. Hildreth, A., Brown, G. (1942). Ændring af Lane-Eynon-metoden til bestemmelse af sukker. Journal Association of Official Analytical Chemists 25 (3): 775-778.
  5. Jiang, Z., Wang, L., Wu, W., & Wang, Y. (2013). Biologiske aktiviteter og fysisk-kemiske egenskaber af Maillard-reaktionsprodukter i sukker-bovint kaseinpeptidmodelsystemer. Fødevarekemi, 141(4), 3837-3845.
  6. Nelson, D., Cox, M. & Lehninger, A. (2013). Lehninger Principper for biokemi (6th). W H. Freeman og Company.
  7. Pedreschi, F., Mariotti, M. S., & Granby, K. (2014). Aktuelle problemer i acrylamid i kosten: Dannelse, afbødning og risikovurdering. Journal of the Science of Food and Agriculture, 94(1), 9-20.
  8. Rajakylä, E. og Paloposki, M. (1983). Bestemmelse af sukker (og betain) i melasse ved højtydende væskekromatografi. Journal of Chromatography, 282, 595-602.
  9. Scales, F. (1915). BESTEMMELSEN OM REDUKTION AF SUKKER. Journal of Ciological Chemistry, 2. 3, 81-87.
  10. Voet, D., Voet, J. & Pratt, C. (2016). Grundlæggende om biokemi: Liv på molekylært niveau(5. udgave). Wiley.

Endnu ingen kommentarer