Phương pháp khử đường cho xác định, tầm quan trọng

các giảm đường chúng là các phân tử sinh học hoạt động như các chất khử; nghĩa là, họ có thể tặng electron cho một phân tử khác mà họ phản ứng. Nói cách khác, đường khử là carbohydrate có chứa nhóm carbonyl (C = O) trong cấu trúc của nó.

Nhóm carbonyl này được hình thành bởi một nguyên tử carbon gắn với nguyên tử oxy thông qua liên kết đôi. Nhóm này có thể được tìm thấy ở các vị trí khác nhau trong các phân tử đường, dẫn đến các nhóm chức khác như aldehyd và ketone.

Các aldehyd và ketone được tìm thấy trong các phân tử của các loại đường hoặc monosacarit đơn giản. Các loại đường này được phân loại theo ketoses nếu chúng có nhóm carbonyl bên trong phân tử (ketone) hoặc trong aldoses nếu chúng chứa nó ở vị trí cuối (aldehyd).

Aldehyd là các nhóm chức có thể thực hiện các phản ứng oxy hóa - khử, liên quan đến sự chuyển động của các electron giữa các phân tử. Sự oxy hóa xảy ra khi một phân tử mất một hoặc nhiều electron và giảm khi một phân tử thu được một hoặc nhiều electron.

Trong số các loại carbohydrate tồn tại, các monosacarit đều là đường khử. Ví dụ, glucose, galactose và fructose có chức năng làm chất khử.

Trong một số trường hợp, monosacarit là một phần của các phân tử lớn hơn như disacarit và polysacarit. Vì lý do này, một số disacarit - giống như maltose - cũng hoạt động như giảm đường.

Chỉ số

• 1 Phương pháp xác định đường khử
  • 1.1 Bài kiểm tra Benedict
  • 1.2 Thuốc thử Fehling
  • Thuốc thử 1.3 Tollens
• 2 Tầm quan trọng
  • 2.1 Tầm quan trọng trong y học
  • 2.2 Phản ứng Maillard
  • 2.3 Chất lượng thực phẩm
• 3 Sự khác biệt giữa đường khử và đường không khử
• 4 tài liệu tham khảo

Phương pháp xác định đường khử

Bài kiểm tra của Benedict

Để xác định sự hiện diện của đường khử trong mẫu, nó hòa tan trong nước sôi. Tiếp theo, một lượng nhỏ thuốc thử của Benedict được thêm vào và dung dịch được phép đạt đến nhiệt độ phòng. Trong 10 phút tiếp theo, dung dịch sẽ bắt đầu đổi màu.

Nếu màu thay đổi thành màu xanh, thì không có đường khử, đặc biệt là glucose. Nếu có một lượng lớn glucose có trong mẫu được phân tích, thì sự thay đổi màu sẽ chuyển sang màu xanh lá cây, vàng, cam, đỏ và cuối cùng là nâu.

Thuốc thử của Benedict là hỗn hợp của một số hợp chất: nó bao gồm natri cacbonat khan, natri citrat và đồng (II) sunfat pentahydrat. Sau khi thêm vào dung dịch với mẫu, các phản ứng có thể khử oxit sẽ bắt đầu.

Nếu có đường khử, chúng sẽ làm giảm đồng sunfat (màu xanh lam) của dung dịch Benedict thành đồng sunfua (màu đỏ nhạt), trông giống như kết tủa và chịu trách nhiệm cho sự thay đổi màu.

Đường không khử không thể làm điều này. Thử nghiệm đặc biệt này chỉ cung cấp một sự hiểu biết định tính về sự hiện diện của việc giảm lượng đường; nghĩa là, nó cho biết có hay không có đường khử trong mẫu.

Thuốc thử của Fehling

Tương tự như thử nghiệm của Benedict, thử nghiệm Fehling yêu cầu mẫu phải được hòa tan hoàn toàn trong một dung dịch; Điều này được thực hiện trong sự hiện diện của nhiệt để đảm bảo rằng nó hòa tan hoàn toàn. Sau đó, dung dịch Fehling được thêm vào khuấy liên tục.

Nếu có đường khử, dung dịch sẽ bắt đầu đổi màu dưới dạng oxit hoặc dạng kết tủa màu đỏ. Nếu không có đường khử, dung dịch sẽ vẫn có màu xanh hoặc xanh lục. Giải pháp Fehling cũng được chuẩn bị từ hai giải pháp khác (A và B).

Dung dịch A chứa đồng (II) sunfat pentahydrat hòa tan trong nước và dung dịch B chứa kali natri tartrate tetrahydrate (muối của Rochelle) và natri hydroxit trong nước. Hai giải pháp được trộn thành các phần bằng nhau để tạo ra giải pháp thử nghiệm cuối cùng.

Thử nghiệm này được sử dụng để xác định monosacarit, cụ thể là aldoses và ketoses. Chúng được phát hiện khi aldehyd bị oxy hóa thành axit và tạo thành oxit dạng bọt.

Sau khi tiếp xúc với một nhóm aldehyd, nó bị khử thành ion cuppy, tạo thành kết tủa đỏ và cho thấy sự hiện diện của đường khử. Nếu không có đường khử trong mẫu, dung dịch sẽ vẫn có màu xanh lam, biểu thị kết quả âm tính cho xét nghiệm này..

Thuốc thử Tollens

Thử nghiệm Tollens, còn được gọi là thử nghiệm gương bạc, là một thử nghiệm trong phòng thí nghiệm định tính được sử dụng để phân biệt giữa một aldehyd và ketone. Nó khai thác thực tế là aldehyd dễ bị oxy hóa, trong khi ketone thì không.

Trong thử nghiệm Tollens, một hỗn hợp được gọi là thuốc thử Tollens được sử dụng, đây là một giải pháp cơ bản có chứa các ion bạc phối hợp với amoniac..

Thuốc thử này không có sẵn trên thị trường do thời gian sử dụng ngắn, vì vậy nó phải được chuẩn bị trong phòng thí nghiệm khi nó được sử dụng.

Việc chuẩn bị thuốc thử bao gồm hai bước:

Bước 1

Bạc nitrat nước được trộn với dung dịch natri hydroxit.

Bước 2

Amoniac dung dịch nước được thêm vào từng giọt cho đến khi oxit bạc kết tủa hòa tan hoàn toàn.

Thuốc thử Tollens oxy hóa các aldehyd có trong đường khử tương ứng. Phản ứng tương tự liên quan đến việc khử các ion bạc của thuốc thử Tollens, chất này biến chúng thành bạc kim loại. Nếu thử nghiệm được thực hiện trong ống nghiệm sạch, kết tủa bạc sẽ hình thành.

Do đó, kết quả dương tính với thuốc thử Tollens được xác định bằng cách quan sát "gương bạc" bên trong ống nghiệm; hiệu ứng gương này là đặc trưng của phản ứng này.

Ý nghĩa

Xác định sự hiện diện của đường khử trong các mẫu khác nhau rất quan trọng trong một số khía cạnh bao gồm thuốc và ẩm thực.

Tầm quan trọng trong y học

Các xét nghiệm sàng lọc để giảm lượng đường đã được sử dụng trong nhiều năm để chẩn đoán bệnh nhân mắc bệnh tiểu đường. Điều này có thể được thực hiện bởi vì bệnh này được đặc trưng bởi sự gia tăng nồng độ glucose trong máu, theo đó việc xác định chúng có thể được thực hiện bằng các phương pháp oxy hóa này.

Bằng cách đo lượng chất oxy hóa giảm bởi glucose, có thể xác định nồng độ glucose trong mẫu máu hoặc nước tiểu.

Điều này cho phép bệnh nhân chỉ ra lượng insulin thích hợp phải tiêm để mức đường huyết trở lại trong phạm vi bình thường.

Phản ứng của Maillard

Phản ứng Maillard bao gồm một tập hợp các phản ứng phức tạp xảy ra khi nấu một số thực phẩm. Khi nhiệt độ của thực phẩm tăng lên, các nhóm carbonyl của đường khử phản ứng với các nhóm amino của axit amin.

Phản ứng nấu ăn này tạo ra các sản phẩm đa dạng và, mặc dù nhiều loại có lợi cho sức khỏe, những loại khác lại độc hại và thậm chí gây ung thư. Vì lý do này, điều quan trọng là phải biết hóa học của đường khử được bao gồm trong chế độ ăn uống bình thường.

Khi nấu thực phẩm giàu khoai tây giống như tinh bột - ở nhiệt độ rất cao (lớn hơn 120 ° C), phản ứng Maillard xảy ra.

Phản ứng này xảy ra giữa axit amin asparagine và đường khử, tạo ra các phân tử acrylamide, là chất độc thần kinh và là chất gây ung thư.

Chất lượng thực phẩm

Chất lượng của một số loại thực phẩm có thể được theo dõi bằng các phương pháp phát hiện giảm đường. Ví dụ: đối với rượu vang, nước ép và mía, mức độ giảm đường được xác định là một chỉ dẫn về chất lượng của sản phẩm.

Để xác định lượng đường khử trong thực phẩm, thuốc thử Fehling có màu xanh metylen thường được sử dụng làm chất chỉ thị khử oxit. Sửa đổi này thường được gọi là phương pháp Lane-Eynon.

Sự khác biệt giữa đường khử và đường không khử

Sự khác biệt giữa đường khử và đường không khử nằm ở cấu trúc phân tử của chúng. Các carbohydrate làm giảm các phân tử khác làm như vậy bằng cách tặng các electron từ các nhóm aldehyd hoặc ketone tự do của chúng.

Do đó, đường không khử không có aldehyd hoặc xeton tự do trong cấu trúc của chúng. Do đó, họ cho kết quả âm tính trong các thử nghiệm phát hiện giảm đường, như trong thử nghiệm Fehling hoặc Benedict.

Đường khử bao gồm tất cả các monosacarit và một số disacarit, trong khi đường không khử bao gồm một số disacarit và tất cả các polysacarit.

Tài liệu tham khảo

1. Benedict, R. (1907). PHÁT HIỆN VÀ ƯU ĐIỂM CỦA GIẢM GIÁ. Tạp chí hóa học sinh học, 3, 101-117.
2. Berg, J., Tymoczko, J., Gatto, G. & Strayer, L. (2015). Hóa sinh (Tái bản lần thứ 8). W. H. Freeman và Công ty.
3. Chitvoranund, N., Jiemsirilers, S., & Kashima, D. P. (2013). Tác dụng của xử lý bề mặt đối với sự bám dính của màng bạc lên chất nền thủy tinh được chế tạo bằng phương pháp mạ điện. Tạp chí của Hiệp hội gốm Úc, 49(1), 62-69.
4. Hildreth, A., Brown, G. (1942). Sửa đổi phương pháp Lane-Eynon để xác định đường. Tạp chí Hiệp hội các nhà hóa học phân tích chính thức 25 (3): 775-778.
5. Giang, Z., Wang, L., Wu, W., & Wang, Y. (2013). Các hoạt động sinh học và tính chất hóa lý của các sản phẩm phản ứng Maillard trong các hệ thống mô hình peptide casein bò đường. Hóa học thực phẩm, 141(4), 3837-3845.
6. Nelson, D., Cox, M. & Lehninger, A. (2013). Nguyên tắc sinh hóa của Lehninger (6^thứ). W.H. Freeman và công ty.
7. Pedreschi, F., Mariotti, M.S., & Granby, K. (2014). Các vấn đề hiện tại trong acrylamide chế độ ăn uống: Hình thành, giảm thiểu và đánh giá rủi ro. Tạp chí khoa học thực phẩm và nông nghiệp, 94(1), 9-20.
8. Rajakylä, E., & Paloposki, M. (1983). Xác định đường (và betaine) trong mật rỉ bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao. Tạp chí sắc ký, 282, 595-602.
9. Cân, F. (1915). XÁC ĐỊNH CÔNG CỤ GIẢM GIÁ. Tạp chí Hóa học Sinh học, 23, 81-87.
10. Voet, D., Voet, J. & Pratt, C. (2016). Nguyên tắc cơ bản của hóa sinh: Sự sống ở cấp độ phân tử(Tái bản lần thứ 5). Wiley.