Zahar Reductures Metode pentru determinare, importanță

4767
Anthony Golden

reducerea zaharurilor sunt biomolecule care funcționează ca agenți reducători; adică pot dona electroni unei alte molecule cu care reacționează. Cu alte cuvinte, un zahăr reducător este un carbohidrat care conține o grupare carbonil (C = O) în structura sa..

Această grupare carbonil este alcătuită dintr-un atom de carbon legat de un atom de oxigen printr-o legătură dublă. Această grupă poate fi găsită în diferite poziții în moleculele de zahăr, rezultând alte grupuri funcționale, cum ar fi aldehide și cetone..

Aldehidele și cetonele se găsesc în moleculele de zaharuri simple sau monozaharide. Aceste zaharuri sunt clasificate în cetoze dacă au gruparea carbonil în interiorul moleculei (cetonă) sau aldoze dacă o conțin în poziție terminală (aldehidă)..

Aldehidele sunt grupuri funcționale care pot efectua reacții de oxidare-reducere, care implică mișcarea electronilor între molecule. Oxidarea apare atunci când o moleculă pierde unul sau mai mulți electroni, iar reducerea are loc atunci când o moleculă câștigă unul sau mai mulți electroni..

Dintre tipurile de carbohidrați care există, monozaharidele sunt zaharuri reducătoare. De exemplu, glucoza, galactoza și fructoza funcționează ca agenți reducători..

În unele cazuri, monozaharidele fac parte din molecule mai mari, cum ar fi dizaharidele și polizaharidele. Din acest motiv, unele dizaharide - cum ar fi maltoza - se comportă și ca zaharuri reducătoare..

Indice articol

  • 1 Metode de determinare a zaharurilor reducătoare
    • 1.1 Testul lui Benedict
    • 1.2 Reactivul lui Fehling
    • 1.3 Reactivul Tollens
  • 2 Importanță
    • 2.1 Importanța în medicină
    • 2.2 Reacția Maillard
    • 2.3 Calitatea alimentelor
  • 3 Diferența dintre zaharurile reducătoare și zaharurile nereducătoare
  • 4 Referințe

Metode de determinare a zaharurilor reducătoare

Testul lui Benedict

Pentru a determina prezența zaharurilor reducătoare într-o probă, acesta este dizolvat în apă clocotită. Apoi, adăugați o cantitate mică de reactiv Benedict și așteptați ca soluția să ajungă la temperatura camerei. În 10 minute, soluția ar trebui să înceapă să-și schimbe culoarea.

Dacă culoarea se schimbă în albastru, atunci nu există zaharuri reducătoare prezente, în special glucoza. Dacă există o cantitate mare de glucoză prezentă în proba care urmează să fie testată, atunci schimbarea culorii va progresa la verde, galben, portocaliu, roșu și, în cele din urmă, maro..

Reactivul Benedict este un amestec de mai mulți compuși: include carbonat de sodiu anhidru, citrat de sodiu și sulfat de cupru (II) pentahidrat. Odată adăugate la soluția cu proba, vor începe reacțiile posibile de oxidare-reducere.

Dacă sunt prezente zaharuri reducătoare, acestea vor reduce sulfatul de cupru (culoare albastră) din soluția Benedict la o sulfură de cupru (culoare roșiatică), care arată ca precipitatul și este responsabil pentru schimbarea culorii..

Zaharurile nereducătoare nu pot face acest lucru. Acest test special oferă doar o înțelegere calitativă a prezenței zaharurilor reducătoare; adică indică dacă există sau nu zaharuri reducătoare în probă.

Reactivul lui Fehling

Similar testului Benedict, testul Fehling necesită ca proba să fie complet dizolvată într-o soluție; acest lucru se face în prezența căldurii pentru a se asigura că se dizolvă complet. După aceasta, se adaugă soluția Fehling, amestecând constant.

Dacă sunt prezente zaharuri reducătoare, soluția trebuie să înceapă să-și schimbe culoarea pe măsură ce se formează un oxid sau un precipitat roșu. Dacă nu există zaharuri reducătoare, soluția va rămâne albastră sau verde. Soluția Fehling este, de asemenea, pregătită din alte două soluții (A și B).

Soluția A conține sulfat de cupru (II) pentahidrat dizolvat în apă, iar soluția B conține tartrat de sodiu potasiu tetrahidrat (sare Rochelle) și hidroxid de sodiu în apă. Cele două soluții sunt amestecate în părți egale pentru a face soluția finală de testare..

Acest test este utilizat pentru a determina monozaharidele, în special aldozele și cetozele. Acestea sunt detectate atunci când aldehida se oxidează la acid și formează un oxid cupros.

La contactul cu o grupare aldehidă, acesta este redus la un ion cupros, care formează precipitatul roșu și indică prezența zaharurilor reducătoare. Dacă nu ar exista zaharuri reducătoare în probă, soluția ar rămâne albastră, indicând un rezultat negativ pentru acest test..

Reactiv Tollens

Testul Tollens, cunoscut și sub numele de testul oglinzii argintii, este un test calitativ de laborator folosit pentru a face distincția între o aldehidă și o cetonă. Exploatează faptul că aldehidele sunt ușor de oxidat, în timp ce cetonele nu.

Testul Tollens folosește un amestec cunoscut sub numele de reactiv Tollens, care este o soluție de bază care conține ioni de argint coordonați cu amoniac..

Acest reactiv nu este disponibil comercial din cauza duratei sale scurte de valabilitate, deci trebuie preparat în laborator atunci când urmează să fie utilizat..

Pregătirea reactivului implică două etape:

Pasul 1

Azotatul de argint apos este amestecat cu hidroxid de sodiu apos.

Pasul 2

Amoniacul apos este adăugat prin picurare până când oxidul de argint precipitat este complet dizolvat..

Reactivul Tollens oxidează aldehidele care sunt prezente în zaharurile reducătoare corespunzătoare. Aceeași reacție implică reducerea ionilor de argint din reactivul lui Tollens, care îi transformă în argint metalic. Dacă testul se efectuează într-o eprubetă curată, se formează un precipitat de argint..

Astfel, un rezultat pozitiv cu reactivul Tollens este determinat prin observarea unei „oglinzi argintii” în interiorul eprubetei; acest efect de oglindă este caracteristic acestei reacții.

Importanţă

Determinarea prezenței zaharurilor reducătoare în diferite probe este importantă în mai multe aspecte, inclusiv în medicină și gastronomie..

Importanța în medicină

Testarea pentru reducerea zaharurilor a fost folosită de ani de zile pentru diagnosticarea pacienților cu diabet zaharat. Acest lucru se poate face deoarece această boală se caracterizează printr-o creștere a nivelului de glucoză din sânge, cu care determinarea acestora poate fi efectuată prin aceste metode de oxidare.

Măsurând cantitatea de agent oxidant redusă de glucoză, este posibil să se determine concentrația de glucoză din probele de sânge sau urină.

Acest lucru permite pacientului să fie instruit cu privire la cantitatea adecvată de insulină de injectat pentru a readuce nivelul glicemiei în intervalul normal..

Reacția lui Maillard

Reacția Maillard include un set de reacții complexe care apar atunci când gătiți unele alimente. Prin creșterea temperaturii alimentelor, grupările carbonil ale zaharurilor reducătoare reacționează cu grupările amino ale aminoacizilor.

Această reacție de gătit generează diverse produse și, deși multe sunt benefice sănătății, altele sunt toxice și chiar cancerigene. Din acest motiv, este important să cunoașteți chimia zaharurilor reducătoare care sunt incluse în dieta normală..

Când gătiți alimente bogate în amidon - cum ar fi cartofii - la temperaturi foarte ridicate (mai mari de 120 ° C), apare reacția Maillard.

Această reacție are loc între aminoacidul asparagină și zaharurile reducătoare, generând molecule de acrilamidă, care este o neurotoxină și un posibil cancerigen..

Calitatea alimentelor

Calitatea anumitor alimente poate fi monitorizată utilizând metode de detectare a zahărului. De exemplu: în vinuri, sucuri și trestie de zahăr, nivelul zaharurilor reducătoare este determinat ca o indicație a calității produsului..

Pentru determinarea zaharurilor reducătoare din alimente, reactivul Fehling cu albastru de metilen este utilizat în mod normal ca indicator de reducere a oxidului. Această modificare este cunoscută în mod obișnuit ca metoda Lane-Eynon..

Diferența dintre zaharurile reducătoare și zaharurile nereducătoare

Diferența dintre zaharurile reducătoare și cele care nu reduc reducerea constă în structura lor moleculară. Glucidele reduse de alte molecule o fac prin donarea de electroni din grupurile lor libere de aldehidă sau cetonă.

Prin urmare, zaharurile nereducătoare nu au aldehide libere sau cetone în structura lor. În consecință, ele dau rezultate negative în testele pentru detectarea zaharurilor reducătoare, cum ar fi testele Fehling sau Benedict..

Zaharurile reducătoare cuprind toate monozaharidele și unele dizaharide, în timp ce zaharurile nereducătoare includ unele dizaharide și toate polizaharidele.

Referințe

  1. Benedict, R. (1907). DETECTAREA ȘI ESTIMAREA ZAHARURILOR REDUCĂTOARE. Jurnalul de chimie biologică, 3, 101-117.
  2. Berg, J., Tymoczko, J., Gatto, G. & Strayer, L. (2015). Biochimie (Ed. A VIII-a). W. H. Freeman and Company.
  3. Chitvoranund, N., Jiemsirilers, S. și Kashima, D. P. (2013). Efectele tratamentului de suprafață asupra aderenței filmului de argint pe substratul de sticlă fabricat prin placare fără electrolit. Journal of the Australian Ceramic Society, 49(1), 62-69.
  4. Hildreth, A., Brown, G. (1942). Modificarea metodei Lane-Eynon pentru determinarea zahărului. Asociația Jurnalistă a Chimiștilor Analitici Oficiali 25 (3): 775-778.
  5. Jiang, Z., Wang, L., Wu, W. și Wang, Y. (2013). Activități biologice și proprietăți fizico-chimice ale produselor de reacție Maillard în sistemele model peptidice cazeină zahăr-bovine. Chimia alimentelor, 141(4), 3837-3845.
  6. Nelson, D., Cox, M. și Lehninger, A. (2013). Principiile Lehninger de biochimie (6a). W.H. Freeman and Company.
  7. Pedreschi, F., Mariotti, M. S. și Granby, K. (2014). Probleme actuale în acrilamida dietetică: formarea, atenuarea și evaluarea riscurilor. Journal of the Science of Food and Agriculture, 94(1), 9-20.
  8. Rajakylä, E. și Paloposki, M. (1983). Determinarea zaharurilor (și betainei) în melasă prin cromatografie lichidă de înaltă performanță. Jurnal de cromatografie, 282, 595-602.
  9. Scales, F. (1915). DETERMINAREA ZAHARURILOR REDUCĂTOARE. Jurnalul de chimie ciologică, 2. 3, 81-87.
  10. Voet, D., Voet, J. & Pratt, C. (2016). Fundamentele biochimiei: viața la nivel molecular(Ed. A 5-a). Wiley.

Nimeni nu a comentat acest articol încă.