Kaedah Kaedah Merah untuk Penentuan, Kepentingan



The mengurangkan gula mereka adalah biomolekul yang bekerja sebagai agen pengurangan; iaitu, mereka boleh menyumbang elektron ke molekul lain yang mereka bertindak balas. Dalam erti kata lain, pengurangan gula adalah karbohidrat yang mengandungi kumpulan karbonil (C = O) dalam strukturnya.

Kumpulan karbonil ini dibentuk oleh atom karbon yang melekat pada atom oksigen melalui ikatan berganda. Kumpulan ini boleh didapati dalam kedudukan yang berbeza dalam molekul gula, menghasilkan kumpulan berfungsi seperti aldehid dan keton.

Aldehid dan keton didapati dalam molekul gula mudah atau monosakarida. Gula ini diklasifikasikan dalam ketosis jika mereka mempunyai kumpulan karbonil di dalam molekul (keton), atau dalam aldosa jika ia mengandunginya dalam kedudukan terminal (aldehida).

Aldehid adalah kumpulan berfungsi yang boleh melakukan tindak balas pengurangan pengoksidaan, yang melibatkan pergerakan elektron di antara molekul. Pengoksidaan berlaku apabila molekul kehilangan satu atau lebih elektron, dan pengurangan apabila molekul mendapat satu atau lebih elektron.

Daripada jenis karbohidrat yang wujud, monosakarida semuanya mengurangkan gula. Sebagai contoh, fungsi glukosa, galaktosa dan fruktosa sebagai agen pengurangan.

Dalam beberapa kes, monosakarida adalah sebahagian daripada molekul yang lebih besar seperti disakarida dan polisakarida. Atas sebab ini, sesetengah disaccharides-seperti maltosa- juga berkelakuan seperti mengurangkan gula.

Indeks

  • 1 Kaedah untuk menentukan gula merah
    • 1.1 Ujian Benediktus
    • 1.2 Reagent Fehling
    • 1.3 reagen Tollens
  • 2 Kepentingan
    • 2.1 Kepentingan dalam perubatan
    • 2.2 Reaksi Maillard
    • 2.3 Kualiti makanan
  • 3 Perbezaan antara mengurangkan gula dan gula tanpa pengurangan
  • 4 Rujukan

Kaedah untuk menentukan gula merah

Ujian Benedict

Untuk menentukan kehadiran gula dalam sampel, ia larut dalam air mendidih. Seterusnya, sebilangan kecil reagen Benedict ditambah dan penyelesaiannya dibenarkan untuk mencapai suhu bilik. Dalam masa 10 minit akan datang penyelesaiannya harus bermula untuk menukar warna.

Sekiranya warna berubah menjadi biru, maka tidak ada gula yang mengurangkan, terutamanya glukosa. Sekiranya terdapat sejumlah besar glukosa dalam sampel yang akan dianalisis, maka perubahan warna akan berubah menjadi hijau, kuning, oren, merah dan akhirnya coklat.

Reagen Benedict adalah campuran beberapa sebatian: ia termasuk natrium karbonat anhidrat, natrium sitrat dan tembaga (II) pentahidrat sulfat. Setelah ditambah kepada penyelesaian dengan sampel, kemungkinan reaksi pengurangan oksida akan bermula.

Sekiranya ada gula yang mengurangkan, ini akan mengurangkan tembaga sulfat (warna biru) penyelesaian Benediktus kepada sulfida tembaga (warna kemerahan), yang kelihatan seperti mendakan dan bertanggungjawab untuk perubahan warna.

Gula tidak berkurangan tidak boleh dilakukan. Ujian ini hanya memberi pemahaman kualitatif tentang kehadiran gula merah; iaitu, ia menunjukkan sama ada atau tidak terdapat gula dalam sampel.

Reagen Fehling

Sama seperti ujian Benedict, ujian Fehling menghendaki sampel itu dibubarkan sepenuhnya dalam penyelesaian; Ini dilakukan dengan kehadiran haba untuk memastikan ia larut sepenuhnya. Selepas ini, penyelesaian Fehling ditambah terus-menerus.

Sekiranya mengurangkan gula terdapat, penyelesaiannya harus berubah warna sebagai oksida atau bentuk mendakan merah. Sekiranya tidak ada gula yang rosak, penyelesaiannya akan kekal biru atau hijau. Penyelesaian Fehling juga disediakan dari dua penyelesaian lain (A dan B).

Penyelesaian A mengandungi pentahydrate tembaga (II) pentahid yang larut dalam air, dan larutan B mengandungi kalium sodium tartrate tetrahydrate (garam Rochelle) dan natrium hidroksida dalam air. Kedua-dua penyelesaian dicampur dalam bahagian yang sama untuk membuat penyelesaian ujian akhir.

Ujian ini digunakan untuk menentukan monosakarida, khususnya aldosa dan ketosis. Ini dikesan apabila aldehida dioksidakan menjadi asid dan membentuk cuprous oksida.

Selepas bersentuhan dengan kumpulan aldehid, ia dikurangkan menjadi ion cuprous, yang membentuk mendakan merah dan menunjukkan kehadiran gula merah. Sekiranya tidak ada gula yang mengurangkan dalam sampel, penyelesaian akan kekal sebagai warna biru, menunjukkan hasil negatif untuk ujian ini..

Reagen Tollens

Ujian Tollens, juga dikenali sebagai ujian cermin perak, adalah ujian makmal kualitatif yang digunakan untuk membezakan antara aldehid dan keton. Ia mengeksploitasi fakta bahawa aldehid mudah dioksidakan, sedangkan keton tidak.

Dalam ujian Tollens, campuran yang dikenali sebagai reagen Tollens digunakan, iaitu larutan asas yang mengandungi ion perak yang diselaraskan dengan amonia..

Reagen ini tidak tersedia secara komersil kerana hayat berguna yang pendek, jadi ia mesti disediakan di makmal apabila ia akan digunakan.

Penyediaan reagen melibatkan dua langkah:

Langkah 1

Nitrat perak berair dicampurkan dengan natrium hidroksida berair.

Langkah 2

Ammonia berair ditambah drop oleh titisan sehingga oksida perak dicetuskan sepenuhnya.

Reagen Tollens mengoksidakan aldehid yang terdapat pada gula yang sama. Reaksi yang sama melibatkan pengurangan ion perak reagen Tollens, yang mengubahnya menjadi perak metalik. Sekiranya ujian dijalankan dalam tiub ujian bersih, bentuk mendakan perak.

Oleh itu, hasil positif dengan reagen Tollens ditentukan dengan memerhatikan "cermin perak" di dalam tiub ujian; Kesan cermin ini adalah ciri tindak balas ini.

Kepentingan

Menentukan kehadiran gula dalam sampel yang berbeza adalah penting dalam beberapa aspek termasuk ubat dan gastronomi.

Kepentingan dalam bidang perubatan

Ujian pemeriksaan untuk mengurangkan gula telah digunakan selama bertahun-tahun untuk mendiagnosis pesakit diabetes. Ini boleh dilakukan kerana penyakit ini dicirikan oleh peningkatan kadar glukosa darah, di mana penentuan ini boleh dilakukan dengan kaedah pengoksidaan ini.

Dengan mengukur jumlah agen pengoksidasi yang dikurangkan oleh glukosa, adalah mungkin untuk menentukan kepekatan glukosa dalam darah atau sampel air kencing.

Ini membolehkan pesakit menunjukkan jumlah insulin yang sesuai yang mesti disuntikkan supaya tahap glukosa darah berada dalam lingkungan normal.

Reaksi Maillard

Reaksi Maillard termasuk satu set reaksi kompleks yang berlaku ketika memasak beberapa makanan. Apabila suhu makanan bertambah, kumpulan karbonil gula merah bertindak balas dengan kumpulan amino asid amino.

Reaksi memasak ini menghasilkan produk yang pelbagai dan, walaupun banyak bermanfaat untuk kesihatan, yang lain adalah toksik dan juga karsinogenik. Oleh sebab itu, penting untuk mengetahui kimia gula merah yang termasuk dalam diet biasa.

Apabila makanan memasak kaya dengan kanji seperti kentang - pada suhu yang sangat tinggi (lebih besar daripada 120 ° C) tindak balas Maillard berlaku.

Reaksi ini berlaku di antara asparagin asid amino dan gula yang mengurangkan, menghasilkan molekul akrilamida, yang merupakan neurotoksin dan kemungkinan karsinogen.

Kualiti makanan

Kualiti makanan tertentu boleh dipantau menggunakan kaedah pengesanan gula dalam pengurangan. Sebagai contoh: kepada wain, jus dan tebu tahap gula merah adalah ditentukan sebagai petunjuk kualiti produk.

Untuk penentuan gula yang mengurangkan dalam makanan, reagen Fehling dengan biru metilena biasanya digunakan sebagai penunjuk pengurangan oksida. Pengubahsuaian ini biasanya dikenali sebagai kaedah Lane-Eynon.

Perbezaan antara mengurangkan gula dan gula tanpa pengurangan

Perbezaan antara gula mengurangkan dan tidak mengurangkan terletak pada struktur molekul mereka. Karbohidrat yang mengurangkan molekul lain melakukannya dengan mendermakan elektron daripada aldehid bebas atau kumpulan ketonanya.

Oleh itu, gula tanpa pengurangan tidak mempunyai aldehid atau keton bebas dalam strukturnya. Akibatnya, mereka memberikan keputusan negatif dalam ujian pengesanan gula dalam mengurangkan, seperti dalam ujian Fehling atau Benediktus.

Mengurangkan gula terdiri daripada semua monosakarida dan beberapa disaccharides, sementara gula tidak mengurangkan termasuk beberapa disakarida dan semua polisakarida.

Rujukan

  1. Benedict, R. (1907). DETEKSI DAN PERTIMBANGAN GULA MENGURANGKAN. Jurnal Kimia Biologi, 3, 101-117.
  2. Berg, J., Tymoczko, J., Gatto, G. & Strayer, L. (2015). Biokimia (Ed ed.). W. H. Freeman dan Syarikat.
  3. Chitvoranund, N., Jiemsirilers, S., & Kashima, D. P. (2013). Kesan Rawatan Permukaan pada Adhesi Filem Perak pada Substrat Kaca Fabrikasi oleh Plating Electroless. Jurnal Persatuan Seramik Australia, 49(1), 62-69.
  4. Hildreth, A., Brown, G. (1942). Pengubahsuaian kaedah Lane-Eynon untuk penentuan gula. Persatuan Jurnal Ahli Analisis Rasmi 25 (3): 775-778.
  5. Jiang, Z., Wang, L., Wu, W., & Wang, Y. (2013). Aktiviti biologi dan sifat fizikokimia produk reaksi Maillard dalam sistem model peptida kesinambungan gula. Kimia Makanan, 141(4), 3837-3845.
  6. Nelson, D., Cox, M. & Lehninger, A. (2013). Prinsip Biokimia Lehninger (6th). W.H. Freeman dan Syarikat.
  7. Pedreschi, F., Mariotti, M.Si, & Granby, K. (2014). Isu semasa dalam akrilamida pemakanan: Pembentukan, pengurangan dan penilaian risiko. Jurnal Sains Makanan dan Pertanian, 94(1), 9-20.
  8. Rajakylä, E., & Paloposki, M. (1983). Penentuan gula (dan betaine) dalam molase oleh kromatografi cecair berprestasi tinggi. Jurnal Kromatografi, 282, 595-602.
  9. Timbangan, F. (1915). PENENTUAN SURAT BERBAHAGIAN. Jurnal Kimia Ciologi, 23, 81-87.
  10. Voet, D., Voet, J. & Pratt, C. (2016). Asas-Asas Biokimia: Kehidupan di Tahap Molekul(Edisi ke-5). Wiley.