Sukker reduserer metoder for bestemmelse, viktighet

891
Jonah Lester

De redusere sukker de er biomolekyler som fungerer som reduksjonsmidler; det vil si at de kan donere elektroner til et annet molekyl som de reagerer med. Med andre ord er et reduserende sukker et karbohydrat som inneholder en karbonylgruppe (C = O) i sin struktur..

Denne karbonylgruppen består av et karbonatom bundet til et oksygenatom gjennom en dobbeltbinding. Denne gruppen kan bli funnet i forskjellige posisjoner i sukkermolekyler, noe som resulterer i andre funksjonelle grupper som aldehyder og ketoner..

Aldehyder og ketoner finnes i molekylene til enkle sukkerarter eller monosakkarider. Disse sukkerne klassifiseres i ketoser hvis de har karbonylgruppen inne i molekylet (keton), eller aldoser hvis de inneholder den i terminal posisjon (aldehyd)..

Aldehyder er funksjonelle grupper som kan utføre oksidasjonsreduksjonsreaksjoner, som involverer bevegelse av elektroner mellom molekyler. Oksidasjon oppstår når et molekyl mister ett eller flere elektroner, og reduksjon oppstår når et molekyl får en eller flere elektroner..

Av de typer karbohydrater som finnes, er monosakkarider alle reduserende sukkerarter. For eksempel fungerer glukose, galaktose og fruktose som reduksjonsmidler..

I noen tilfeller er monosakkarider en del av større molekyler som disakkarider og polysakkarider. Av denne grunn oppfører noen disakkarider - som maltose - seg også som reduserende sukker..

Artikkelindeks

  • 1 Metoder for bestemmelse av reduserende sukker
    • 1.1 Benedikts test
    • 1.2 Fehlings reagens
    • 1.3 Tollens reagens
  • 2 Viktighet
    • 2.1 Viktigheten av medisin
    • 2.2 Maillard-reaksjonen
    • 2.3 Matkvalitet
  • 3 Forskjell mellom reduserende sukker og ikke-reduserende sukker
  • 4 Referanser

Metoder for bestemmelse av reduserende sukker

Benedikts test

For å bestemme tilstedeværelsen av reduserende sukker i en prøve, oppløses den i kokende vann. Deretter legger du til en liten mengde av Benedict's reagens og venter på at løsningen når romtemperatur. Innen 10 minutter skal løsningen begynne å skifte farge.

Hvis fargen endres til blå, er det ingen reduserende sukkerarter tilstede, spesielt glukose. Hvis det er en stor mengde glukose i prøven som skal testes, vil fargeendringen gå over til grønt, gult, oransje, rødt og til slutt brun..

Benedikts reagens er en blanding av flere forbindelser: den inkluderer vannfritt natriumkarbonat, natriumcitrat og kobber (II) sulfatpentahydrat. Når de er lagt til løsningen med prøven, vil de mulige oksidasjonsreduksjonsreaksjonene begynne.

Hvis reduserende sukker er til stede, vil de redusere kobbersulfatet (blå farge) i Benedict-løsningen til et kobbersulfid (rødlig farge), som ser ut som bunnfallet og er ansvarlig for fargeendringen..

Ikke-reduserende sukker kan ikke gjøre dette. Denne spesielle testen gir bare en kvalitativ forståelse av tilstedeværelsen av reduserende sukker; det vil si at det indikerer om det er reduserende sukker i prøven eller ikke.

Fehlings reagens

I likhet med Benedict-testen krever Fehling-testen at prøven blir fullstendig oppløst i en løsning; dette gjøres i nærvær av varme for å sikre at den oppløses helt. Etter dette tilsettes Fehling-løsningen under konstant omrøring.

Hvis det er reduserende sukker, bør løsningen begynne å endre farge når det dannes et oksid eller rødt bunnfall. Hvis det ikke er noe reduserende sukker, vil løsningen forbli blå eller grønn. Fehlings løsning fremstilles også av to andre løsninger (A og B).

Løsning A inneholder kobber (II) sulfatpentahydrat oppløst i vann, og løsning B inneholder natriumkaliumtartrattetrahydrat (Rochelle's salt) og natriumhydroksid i vann. De to løsningene blandes i like deler for å lage den endelige testløsningen..

Denne testen brukes til å bestemme monosakkarider, spesifikt aldoser og ketoser. Disse oppdages når aldehydet oksiderer til syre og danner et kuprooksyd.

Ved kontakt med en aldehydgruppe reduseres den til et kupper-ion, som danner det røde bunnfallet og indikerer tilstedeværelsen av reduserende sukker. Hvis det ikke var noe reduserende sukker i prøven, ville løsningen forbli blå, noe som indikerer et negativt resultat for denne testen..

Tollens reagens

Tollens-testen, også kjent som sølvspeil-testen, er en kvalitativ laboratorietest som brukes til å skille mellom et aldehyd og et keton. Utnytter det faktum at aldehyder lett oksideres, mens ketoner ikke gjør det.

Tollens-testen bruker en blanding kjent som Tollens-reagens, som er en basisk løsning som inneholder sølvioner koordinert med ammoniakk..

Dette reagenset er ikke tilgjengelig på grunn av kort holdbarhet, så det må tilberedes i laboratoriet når det skal brukes..

Reagensforberedelse involverer to trinn:

Trinn 1

Vandig sølvnitrat blandes med vandig natriumhydroksid.

Steg 2

Vandig ammoniakk tilsettes dråpevis til det utfelte sølvoksyd er fullstendig oppløst..

Tollens-reagenset oksyderer aldehyder som er tilstede i de tilsvarende reduserende sukker. Den samme reaksjonen innebærer reduksjon av sølvioner fra Tollens reagens, som omdanner dem til metallisk sølv. Hvis testen utføres i et rent prøverør, dannes et sølvbunnfall..

Dermed bestemmes et positivt resultat med Tollens-reagenset ved å observere et "sølvspeil" inne i prøverøret; denne speileffekten er karakteristisk for denne reaksjonen.

Betydning

Å bestemme tilstedeværelsen av reduserende sukker i forskjellige prøver er viktig i flere aspekter, inkludert medisin og gastronomi..

Viktigheten i medisin

Testing for å redusere sukker har vært brukt i årevis for å diagnostisere pasienter med diabetes. Dette kan gjøres fordi denne sykdommen er preget av en økning i blodsukkernivået, som bestemmelsen av disse kan utføres ved hjelp av disse oksidasjonsmetodene..

Ved å måle mengden oksidasjonsmiddel redusert av glukose, er det mulig å bestemme glukosekonsentrasjonen i blod- eller urinprøver.

Dette gjør det mulig for pasienten å bli instruert om riktig mengde insulin som skal injiseres for å bringe blodsukkernivået tilbake til det normale området..

Maillards reaksjon

Maillard-reaksjonen inkluderer et sett med komplekse reaksjoner som oppstår når du lager mat. Ved å øke matvaretemperaturen reagerer karbonylgruppene av reduserende sukker med aminogruppene i aminosyrene.

Denne matlagingsreaksjonen genererer forskjellige produkter, og selv om mange er gunstige for helsen, er andre giftige og til og med kreftfremkallende. Av denne grunn er det viktig å kjenne kjemien til reduserende sukker som er inkludert i det normale kostholdet..

Når du lager mat rik på stivelse - som poteter - ved veldig høye temperaturer (over 120 ° C), oppstår Maillard-reaksjonen.

Denne reaksjonen skjer mellom aminosyren asparagin og reduserende sukker, og genererer akrylamidmolekyler, som er et nevrotoksin og et mulig kreftfremkallende middel..

Matkvalitet

Kvaliteten på visse matvarer kan overvåkes ved å redusere deteksjonsmetoder for sukker. For eksempel: i vin, juice og sukkerrør blir nivået av reduserende sukker bestemt som en indikasjon på produktets kvalitet..

For bestemmelse av å redusere sukker i mat, brukes Fehlings reagens med metylenblått som indikator for oksidreduksjon. Denne modifikasjonen er kjent som Lane-Eynon-metoden..

Forskjellen mellom reduserende sukker og ikke-reduserende sukker

Forskjellen mellom reduserende og ikke-reduserende sukker er i deres molekylære struktur. Karbohydrater som andre molekyler reduserer, gjør det ved å donere elektroner fra deres frie aldehyd- eller ketongrupper.

Derfor har ikke-reduserende sukker ikke frie aldehyder eller ketoner i strukturen. Følgelig gir de negative resultater i testene for påvisning av reduserende sukker, slik som Fehling- eller Benedict-testene..

Reduserende sukker inneholder alle monosakkarider og noen disakkarider, mens ikke-reduserende sukker inkluderer noen disakkarider og alle polysakkarider.

Referanser

  1. Benedict, R. (1907). DETEKSJON OG BEREGNING AV REDUSERING AV SUKKER. Tidsskrift for biologisk kjemi, 3, 101-117.
  2. Berg, J., Tymoczko, J., Gatto, G. & Strayer, L. (2015). Biokjemi (8. utg.). W. H. Freeman and Company.
  3. Chitvoranund, N., Jiemsirilers, S., & Kashima, D. P. (2013). Effekter av overflatebehandling på vedheft av sølvfilm på glassunderlag produsert av elektroløs plating. Journal of the Australian Ceramic Society, 49(1), 62-69.
  4. Hildreth, A., Brown, G. (1942). Modifisering av Lane-Eynon-metoden for bestemmelse av 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-kjemiske egenskaper av Maillard-reaksjonsprodukter i sukker-bovint kaseinpeptidmodellsystemer. Matkjemi, 141(4), 3837-3845.
  6. Nelson, D., Cox, M. & Lehninger, A. (2013). Lehninger prinsipper for biokjemi (6th). W.H. Freeman and Company.
  7. Pedreschi, F., Mariotti, M. S., & Granby, K. (2014). Aktuelle spørsmål i akrylamid i kosten: Dannelse, avbøting og risikovurdering. Journal of the Science of Food and Agriculture, 94(1), 9-20.
  8. Rajakylä, E. og Paloposki, M. (1983). Bestemmelse av sukker (og betain) i melasse ved høyytelses væskekromatografi. Journal of Chromatography, 282, 595-602.
  9. Scales, F. (1915). BESTEMMELSEN OM Å redusere sukker. The Journal of Ciological Chemistry, 2. 3, 81-87.
  10. Voet, D., Voet, J. & Pratt, C. (2016). Grunnleggende om biokjemi: Livet på molekylært nivå(5. utg.). Wiley.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.