วิธีการลดน้ำตาลสำหรับการกำหนดความสำคัญ



ลดน้ำตาล พวกมันเป็นชีวโมเลกุลที่ทำหน้าที่เป็นตัวรีดิวซ์ นั่นคือพวกเขาสามารถบริจาคอิเล็กตรอนให้กับโมเลกุลอื่นที่พวกเขาตอบสนอง กล่าวอีกนัยหนึ่งน้ำตาลรีดิวซ์เป็นคาร์โบไฮเดรตที่มีกลุ่มคาร์บอนิล (C = O) ในโครงสร้าง.

กลุ่มคาร์บอนิลนี้เกิดขึ้นโดยอะตอมของคาร์บอนที่ติดกับอะตอมออกซิเจนผ่านพันธะคู่ กลุ่มนี้สามารถพบได้ในตำแหน่งต่าง ๆ ในโมเลกุลน้ำตาลส่งผลให้กลุ่มทำงานอื่น ๆ เช่นอัลดีไฮด์และคีโตน.

อัลดีไฮด์และคีโตนพบได้ในโมเลกุลของน้ำตาลอย่างง่ายหรือโมโนแซคคาไรด์ น้ำตาลเหล่านี้จัดอยู่ในคีโตสหากพวกเขามีกลุ่มคาร์บอนิลภายในโมเลกุล (คีโตน) หรือใน aldoses หากพวกเขามีอยู่ในตำแหน่งขั้ว (อัลดีไฮด์).

อัลดีไฮด์เป็นกลุ่มทำงานที่สามารถทำปฏิกิริยาออกซิเดชัน - ลดซึ่งเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวของอิเล็กตรอนระหว่างโมเลกุล ออกซิเดชันเกิดขึ้นเมื่อโมเลกุลสูญเสียอิเล็กตรอนหนึ่งตัวขึ้นไปและลดลงเมื่อโมเลกุลได้รับอิเล็กตรอนหนึ่งตัวขึ้นไป.

ประเภทของคาร์โบไฮเดรตที่มีอยู่ monosaccharides เป็นน้ำตาลลดทั้งหมด ตัวอย่างเช่นฟังก์ชั่นกลูโคสกาแลคโตสและฟรักโทสเป็นตัวรีดิวซ์.

ในบางกรณี monosaccharides เป็นส่วนหนึ่งของโมเลกุลขนาดใหญ่เช่น disaccharides และ polysaccharides ด้วยเหตุนี้ไดแซ็กคาไรด์บางชนิดเช่นมอลโตสก็ทำตัวเหมือนลดน้ำตาล.

ดัชนี

  • 1 วิธีในการพิจารณาลดน้ำตาล
    • 1.1 การทดสอบเบเนดิกต์
    • 1.2 น้ำยา Fehling
    • 1.3 Tollens reagent
  • 2 ความสำคัญ
    • 2.1 ความสำคัญทางการแพทย์
    • 2.2 ปฏิกิริยา Maillard
    • 2.3 คุณภาพของอาหาร
  • 3 ความแตกต่างระหว่างการลดน้ำตาลและน้ำตาลที่ไม่ลด
  • 4 อ้างอิง

วิธีการในการพิจารณาลดน้ำตาล

การทดสอบของเบเนดิกต์

เพื่อตรวจสอบว่ามีน้ำตาลรีดิวซ์อยู่ในตัวอย่างหรือไม่จึงละลายในน้ำเดือด ถัดไปจะมีการเพิ่มรีเอเจนต์ของเบเนดิกต์จำนวนเล็กน้อยและวิธีการแก้ปัญหานั้นได้รับอนุญาตให้ถึงอุณหภูมิห้อง ในอีก 10 นาทีข้างหน้าโซลูชันควรเริ่มเปลี่ยนสี.

หากสีเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงินแสดงว่าไม่มีน้ำตาลลดลงโดยเฉพาะน้ำตาลกลูโคส หากมีปริมาณกลูโคสจำนวนมากในตัวอย่างที่จะวิเคราะห์การเปลี่ยนสีจะเปลี่ยนเป็นสีเขียวสีเหลืองสีส้มสีแดงและสีน้ำตาลในที่สุด.

รีเอเจนต์ของเบเนดิกต์เป็นส่วนผสมของสารประกอบหลายชนิด: ประกอบด้วยโซเดียมคาร์บอเนตปราศจากโซเดียมซิเตรตและคอปเปอร์ (II) pentahydrate ซัลเฟต เมื่อเพิ่มเข้าไปในสารละลายพร้อมตัวอย่างแล้วปฏิกิริยาที่เป็นไปได้ของการลดออกไซด์จะเริ่มขึ้น.

หากมีน้ำตาลรีดิวซ์น้อยลงจะทำให้คอปเปอร์ซัลเฟต (สีน้ำเงิน) ของสารละลายเบเนดิกต์เป็นคอปเปอร์ซัลไฟด์ (สีแดง) ซึ่งดูเหมือนตะกอนและมีหน้าที่เปลี่ยนสี.

น้ำตาลที่ไม่ลดน้ำตาลไม่สามารถทำได้ การทดสอบนี้เฉพาะให้ความเข้าใจเชิงคุณภาพของการมีน้ำตาลลด; นั่นคือมันบ่งบอกว่ามีการลดน้ำตาลในตัวอย่างหรือไม่.

น้ำยาของ Fehling

เช่นเดียวกับการทดสอบของเบเนดิกต์การทดสอบ Fehling ต้องการให้ตัวอย่างละลายในสารละลายอย่างสมบูรณ์ สิ่งนี้ทำในที่ที่มีความร้อนเพื่อให้แน่ใจว่ามันละลายอย่างสมบูรณ์ หลังจากนี้โซลูชัน Fehling ถูกเพิ่มความตื่นเต้นตลอดเวลา.

หากมีการลดน้ำตาลอยู่สารละลายควรเริ่มเปลี่ยนสีเป็นออกไซด์หรือรูปแบบการตกตะกอนสีแดง หากไม่มีน้ำตาลลดลงสารละลายจะยังคงเป็นสีน้ำเงินหรือเขียว โซลูชัน Fehling นั้นได้จัดทำขึ้นจากสองโซลูชั่นอื่น ๆ (A และ B).

สารละลาย A ประกอบด้วย copper (II) sulphate pentahydrate ละลายในน้ำและสารละลาย B ประกอบด้วยโพแทสเซียมโซเดียม tartrate tetrahydrate (เกลือของ Rochelle) และโซเดียมไฮดรอกไซด์ในน้ำ โซลูชันทั้งสองนั้นผสมกันในส่วนเท่า ๆ กันเพื่อสร้างโซลูชันทดสอบขั้นสุดท้าย.

การทดสอบนี้ใช้เพื่อระบุโมโนแซคคาไรด์โดยเฉพาะ aldoses และคีโตส สิ่งเหล่านี้จะถูกตรวจพบเมื่อลดีไฮด์ถูกออกซิไดซ์เป็นกรดและก่อตัวเป็น cuprous ออกไซด์.

หลังจากการสัมผัสกับกลุ่มอัลดีไฮด์จะถูกลดลงเป็นไอออนแบบ cuprous ซึ่งก่อให้เกิดตะกอนสีแดงและบ่งบอกถึงการมีอยู่ของน้ำตาลที่ลดลง หากไม่มีน้ำตาลรีดิวซ์ในตัวอย่างสารละลายจะยังคงเป็นสีน้ำเงินซึ่งบ่งบอกถึงผลลบสำหรับการทดสอบนี้.

น้ำยา Tollens

การทดสอบ Tollens หรือที่เรียกว่าการทดสอบกระจกสีเงินเป็นการทดสอบในห้องปฏิบัติการเชิงคุณภาพที่ใช้แยกแยะความแตกต่างระหว่างอัลดีไฮด์และคีโตน มันใช้ประโยชน์จากความจริงที่ว่าอัลดีไฮด์จะถูกออกซิไดซ์ได้อย่างง่ายดายในขณะที่คีโตนทำไม่ได้.

ในการทดสอบ Tollens จะใช้ส่วนผสมที่รู้จักกันในชื่อ Tollens reagent ซึ่งเป็นสารละลายพื้นฐานที่มีไอออนเงินประสานกับแอมโมเนีย.

รีเอเจนต์นี้ไม่สามารถใช้ได้ในเชิงพาณิชย์เนื่องจากอายุการใช้งานสั้นดังนั้นจึงต้องเตรียมในห้องปฏิบัติการเมื่อจะใช้งาน.

การเตรียมน้ำยาทดสอบประกอบด้วยสองขั้นตอน:

ขั้นตอนที่ 1

ไนเตรทน้ำเงินผสมกับโซเดียมไฮดรอกไซด์ในน้ำ.

ขั้นตอนที่ 2

แอมโมเนียที่เป็นน้ำจะถูกเพิ่มลดลงทีละหยดจนกว่าซิลเวอร์ออกไซด์ที่ตกตะกอนจะละลายอย่างสมบูรณ์.

รีเอเจนต์ Tollens oxidizes อัลดีไฮด์ที่มีอยู่ในน้ำตาลลดที่สอดคล้องกัน ปฏิกิริยาเดียวกันนี้เกี่ยวข้องกับการลดลงของไอออนเงินของน้ำยา Tollens ซึ่งแปลงให้เป็นเงินโลหะ หากการทดสอบดำเนินการในหลอดทดลองที่สะอาดจะเกิดการตกตะกอนของซิลเวอร์.

ดังนั้นผลลัพธ์ในเชิงบวกของรีเอเจนต์ Tollens จึงถูกกำหนดโดยการสังเกต "กระจกสีเงิน" ในหลอดทดลอง เอฟเฟกต์กระจกนี้เป็นลักษณะเฉพาะของปฏิกิริยานี้.

ความสำคัญ

การกำหนดสถานะของการลดน้ำตาลในตัวอย่างที่แตกต่างกันเป็นสิ่งสำคัญในหลาย ๆ ด้านที่รวมถึงยาและวิธีทำอาหาร.

ความสำคัญในการแพทย์

การคัดกรองการทดสอบเพื่อลดน้ำตาลได้ถูกนำมาใช้เป็นเวลาหลายปีในการวินิจฉัยผู้ป่วยที่เป็นโรคเบาหวาน สิ่งนี้สามารถทำได้เนื่องจากโรคนี้มีลักษณะโดยการเพิ่มระดับน้ำตาลในเลือดโดยวิธีการออกซิเดชันเหล่านี้สามารถดำเนินการได้.

โดยการวัดปริมาณของตัวออกซิไดซ์ที่ลดลงโดยกลูโคสมันเป็นไปได้ที่จะกำหนดความเข้มข้นของกลูโคสในเลือดหรือตัวอย่างปัสสาวะ.

สิ่งนี้ทำให้ผู้ป่วยสามารถระบุปริมาณอินซูลินที่เหมาะสมที่จะต้องฉีดเพื่อให้ระดับน้ำตาลในเลือดกลับมาอยู่ในช่วงปกติ.

ปฏิกิริยาของ Maillard

ปฏิกิริยา Maillard รวมถึงชุดของปฏิกิริยาที่ซับซ้อนที่เกิดขึ้นเมื่อปรุงอาหารบางชนิด เมื่ออุณหภูมิของอาหารเพิ่มขึ้นกลุ่มคาร์บอนิลของน้ำตาลรีดิวซ์จะทำปฏิกิริยากับกลุ่มอะมิโนของกรดอะมิโน.

ปฏิกิริยาการปรุงอาหารนี้สร้างผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายและแม้ว่าจะมีหลายอย่างที่เป็นประโยชน์ต่อสุขภาพ แต่บางชนิดก็มีพิษและเป็นสารก่อมะเร็ง ด้วยเหตุนี้จึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องรู้เคมีของน้ำตาลรีดิวซ์ที่รวมอยู่ในอาหารปกติ.

เมื่อปรุงอาหารที่อุดมด้วยมันฝรั่งที่มีแป้งคล้าย - ที่อุณหภูมิสูงมาก (มากกว่า 120 ° C) ปฏิกิริยา Maillard จะเกิดขึ้น.

ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นระหว่างกรดอะมิโนแอสตาราจีนและน้ำตาลรีดิวซ์ทำให้เกิดโมเลกุลของอะคริลาไมด์ซึ่งเป็นนิวโรทอกซินและสารก่อมะเร็งที่เป็นไปได้.

คุณภาพของอาหาร

คุณภาพของอาหารบางชนิดสามารถตรวจสอบได้โดยใช้วิธีการตรวจจับการลดน้ำตาล ตัวอย่างเช่นสำหรับไวน์น้ำผลไม้และอ้อยระดับของน้ำตาลรีดิวซ์จะพิจารณาจากคุณภาพของผลิตภัณฑ์.

สำหรับการหาปริมาณน้ำตาลรีดิวซ์ในอาหารนั้นน้ำยาทดสอบ Fehling ที่มีเมทิลีนบลูมักใช้เป็นตัวบ่งชี้การลดออกไซด์ การดัดแปลงนี้เป็นที่รู้จักกันทั่วไปว่าเป็นวิธี Lane-Eynon.

ความแตกต่างระหว่างการลดน้ำตาลและน้ำตาลที่ไม่ลด

ความแตกต่างระหว่างน้ำตาลรีดิวซ์กับน้ำตาลรีดิวซ์ไม่ได้ขึ้นอยู่กับโครงสร้างโมเลกุล คาร์โบไฮเดรตที่ช่วยลดโมเลกุลอื่น ๆ ทำได้โดยการบริจาคอิเล็กตรอนจากกลุ่มอัลดีไฮด์หรือคีโตนฟรี.

ดังนั้นน้ำตาลที่ไม่ลดลงจึงไม่มีอัลดีไฮด์หรือคีโตนอิสระในโครงสร้าง ดังนั้นพวกเขาจึงให้ผลลัพธ์เชิงลบในการทดสอบการตรวจจับของการลดน้ำตาลเช่นเดียวกับในการทดสอบ Fehling หรือเบเนดิกต์.

การลดน้ำตาลประกอบด้วย monosaccharides ทั้งหมดและ disaccharides บางส่วนในขณะที่น้ำตาลที่ไม่ลดรวมถึง disaccharides และ polysaccharides ทั้งหมด.

การอ้างอิง

  1. เบเนดิกต์อาร์ (2450) การตรวจสอบและประมาณการปริมาณน้ำตาลที่ลดลง. วารสารเคมีชีวภาพ, 3, 101-117.
  2. Berg, J. , Tymoczko, J. , Gatto, G. & Strayer, L. (2015). ชีวเคมี (8th ed.) W. H. ฟรีแมนและ บริษัท.
  3. Chitvoranund, N. , Jiemsirilers, S. , & Kashima, D. P. (2013) ผลของการปรับสภาพพื้นผิวที่มีต่อการยึดเกาะของฟิล์มเงินบนพื้นผิวแก้วที่ประดิษฐ์โดยการชุบด้วยไฟฟ้า. วารสารสมาคมเซรามิกแห่งออสเตรเลีย, 49(1), 62-69.
  4. Hildreth, A. , Brown, G. (1942) การดัดแปลงวิธี Lane-Eynon สำหรับการวัดน้ำตาล. สมาคมวารสารนักเคมีวิเคราะห์ 25 (3): 775-778.
  5. Jiang, Z. , Wang, L. , Wu, W. , & Wang, Y. (2013) กิจกรรมทางชีวภาพและคุณสมบัติทางเคมีฟิสิกส์ของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา Maillard ในระบบจำลองเปปไทด์เปปไทด์น้ำตาล - วัวเคซีน. เคมีอาหาร, 141(4), 3837-3845.
  6. Nelson, D. , Cox, M. & Lehninger, A. (2013). หลักการทางชีวเคมีของ Lehninger (6TH) W.H. ฟรีแมนและ บริษัท.
  7. Pedreschi, F. , Mariotti, M.S. , & Granby, K. (2014) ประเด็นปัจจุบันในอะคริลาไมด์อาหาร: การก่อตัวการบรรเทาและการประเมินความเสี่ยง. วารสารวิทยาศาสตร์การอาหารและการเกษตร, 94(1) 9-20.
  8. Rajakylä, E. , & Paloposki, M. (1983) การหาน้ำตาล (และเบทาอีน) ในกากน้ำตาลโดยวิธีโครมาโทกราฟีของเหลวสมรรถนะสูง. วารสาร Chromatography, 282, 595-602.
  9. ตาชั่ง, F. (1915) การกำหนดปริมาณน้ำตาลที่ลดลง. วารสารเคมีชีววิทยา, 23, 81-87.
  10. Voet, D. , Voet, J. & Pratt, C. (2016). ความรู้พื้นฐานทางชีวเคมี: ชีวิตในระดับโมเลกุล(ฉบับที่ 5) ไวลีย์.