Что такое нередуцирующие сахара
Лекция на тему «Углеводы»
Тема: Редуцирующие и нередуцирующие сахара
Моносахариды и большинство дисахаридов обладают редуцирующей способностью, все они обязаны (альдегидной) карбоксильной группе, которую они имеют в своей же молекуле. Свободный конец атома используется путем передачи электонов другой свободной молекуле. Их открытая химическая структура (с двумя кольцами химических веществ) позволяет им разбиваться с удвоенной скоростью дисахаридов.
Этот редуцирующий характер можно продемонстрировать с помощью окислительно-восстановительной реакции, проводимой между ними и сульфатом меди (II). Растворы этой соли имеют синий цвет. После реакции с восстановительным углеводным оксидом меди (I) образуется кирпично-красный цвет. Таким образом, изменение цвета указывает на то, что указанная реакция произошла и что, следовательно, данный углевод редуцирующий. Ученые используют несколько обычных химических составов на определение редуцирующего сахара: самые распространенные реакция Бенедикта и реакция Фелинга.
Сахара, которые дают положительные результаты по тестам известны как редуцирующие сахара. Положительный результат дают сахара с полуацетальную или гемикетальную группой. Но я не буду их рассматривать(это для общего понятия).
Самыми распространенными сахарами в продуктах питания являются глюкоза и фруктоза (моносахариды), а в меньшей степени лактоза и галактоза(дисахариды). Ряд сахаров или сахароза не является редуцирующим сахаром, но если сахарный раствор нагревается или подкисляется, идет гидролиз: сахароза разрушается до глюкозы и фруктозы, а это уже моносахариды. И они редуцируются.
Это углеводы – полисахариды. Самая распространенная – сахароза. Имеет закрытую (замкнутую )химическую структуру. У нее несколько химических колец(три), где открытые атомы используются для связывания структуры в целом и, следовательно, не имеют свободных электронов для отдачи связующей молекуле. Из-за этого окисления нет во время реакции. Чтобы вызвать разложение, понадобится гораздо больше времени.
У нередуцирующего сахара нет реакционной способности, нет альдегидной группы, поэтому тест Бенедикта дает отрицательный результат.
1. Раствор сахарозы + 2 капли реактива Бенедикта (отрицательный результат, нередуцирующий агент)
2. Раствор фруктозы + 2 капли реактива Бенедикта
3. Раствор глюкозы + 2 капли реактива Бенедикта
4. Раствор лактозы + 2 капли реактива Бенедикта
Что такое нередуцирующие сахара
Лактоза, или молочный сахар, содержится только в молоке и служит важным источником энергии для детенышей млекопитающих. Она переваривается медленно и потому способна обеспечивать постоянный стабильный приток энергии.
Сахароза, или тростниковый сахар — самый распространенный в природе полисахарид. Чаще всего она встречается в растениях, где в больших количествах транспортируется по флоэме. Сахароза особенно пригодна для этого, так как благодаря ее высокой растворимости она может транспортироваться в виде весьма концентрированных растворов.
В химическом отношении сахароза довольно инертна, т. е. при перемещении из одного места в другое она практически не вовлекается в метаболизм. По этой же причине сахароза иногда откладывается в качестве запасного питательного вещества. Промышленным способом сахарозу получают из сахарного тростника или сахарной свеклы; именно она и есть тот самый «сахар»,который мы обычно покупаем в магазине.
Редуцирующие сахара
Все моносахариды и некоторые дисахариды, в том числе мальтоза и лактоза, относятся к группе редуцирующих (восстанавливающих).
Сахаров, т. е. соединений, способных вступать в реакцию восстановления. Сахароза представляет собой единственный нередуцирующий сахар среди распространенных Сахаров. Две обычные реакции на редуцирующие сахара — реакция Бенедикта и реакция Фелинга — основаны на способности этих Сахаров восстанавливать ион двухвалентной меди до одновалентной. В обеих реакциях используется щелочной раствор сульфата меди(II) (CuSO4), который восстанавливается до нерастворимого оксида меди(1) (Cu20).
Что такое нередуцирующие сахара
Вы можете использовать сахар ежедневно, добавляя его в свои рецепты и горячие напитки, чтобы сделать их более сладкими, но в этом белом веществе гораздо больше, чем его сладкий вкус. Кроме того, не все сахара имеют одинаковые химические свойства. Хотя все сахара растворимы, не все сахара снижаются. Чтобы понять, почему сахароза (это то, что вы добавляете в свой любимый горячий напиток) не является восстанавливающим сахаром, вы должны знать разницу между уменьшением сахара и невосстановлением сахара.
Что такое сахароза
Сахар является естественным углеводом, который обеспечивает организм энергией. Наиболее распространенным сахаром в организме является глюкоза, которая играет важную роль в функции мозга, органов и мышц. Сахароза естественным образом содержится в пищевых продуктах и расщепляется в организме так же, как и глюкоза. Весь сахар, который у вас есть в вашей кладовой, такой как сахарная пудра, сахарная пудра и демерара, является произведенной формой сахарозы.
Снижение свойств сахара
Восстановитель представляет собой соединение (например, сахар) или элемент (например, кальций), который теряет электрон в другом химическом типе в окислительно-восстановительной химической реакции. Восстанавливающие сахара, такие как глюкоза и лактоза, имеют свободные кетоновые или альдегидные функциональные группы, которые обеспечивают образование полуацеталя, углерода, связанного с двумя атомами кислорода: спиртом (OH) и эфиром (OR). Вы можете окислить восстанавливающий сахар мягкими окислителями, такими как соли металлов.
Невосстанавливающие свойства сахара
Тестирование способности снижения сахара
Различные тесты могут определить, является ли сахар восстанавливающим или невосстанавливающим, обнаруживая присутствие свободных альдегидных или кетоновых групп. Тест Бенедикта нагревает смесь реагента Бенедикта (темно-синий щелочной раствор) и сахара. Если присутствует восстановительный сахар, реагент меняет цвет: с зеленого на темно-красный или ржаво-коричневый, в зависимости от количества и типа сахара. Если вы добавляете невосстанавливающий сахар, такой как сахароза, реагент остается синим. Тест Фелинга включает два реагента: прозрачный синий раствор, содержащий сульфат меди, и бесцветный раствор, содержащий тартрат натрия. Вы добавляете оба раствора к сахару и помещаете всю смесь в кипящую воду. Если сахар уменьшается, образуется кирпично-красный осадок. Если вы добавите сахарозу или другой невосстанавливающий сахар, смесь останется прозрачной синей.
Что такое нередуцирующие сахара
5.2.2. Дисахариды
На рис. 5.6 отмечены некоторые свойства дисахаридов. Дисахариды образуются в результате реакции конденсации между двумя моносахаридами, обычно гексозами (рис. 5.14).
Рис. 5.14. А Образование дисахарида и полисахарида. Показаны лишь те части молекул, которые в данном случае представляют для нас интерес. Полностью молекула глюкозы представлена на рис. 5.13. Б. Строение целлюлозы. У некоторых полисахаридов, например у целлюлозы, присоединяемые моносахаридные единицы при каждой очередной конденсации поворачиваются на 180°
Связь между двумя моносахаридами называют гликозидной связью. Обычно она образуется между 1-м и 4-м углеродными атомами соседних моносахаридных единиц (1,4-гликозидная связь). Этот процесс может повторяться бессчетное число раз, в результате чего и возникают гигантские молекулы полисахаридов (рис. 5.14). После того как моносахаридные единицы соединятся друг с другом, их называют остатками. Таким образом, мальтоза состоит из двух остатков глюкозы.
Среди дисахаридов наиболее широко распространены мальтоза, лактоза и сахароза:
Мальтоза образуется из крахмала в процессе его переваривания (например, в организме животных или при прорастании семян) под действием ферментов, называемых амилазами. Расщепление мальтозы до глюкозы происходит под действием фермента, называемого мальтозой. Лактоза, или молочный сахар, содержится только в молоке. Сахароза, или тростниковый сахар, наиболее распространена в растениях. Здесь она в больших количествах транспортируется по флоэме. Иногда она откладывается в качестве запасного питательного вещества, так как метаболически она довольно инертна. Промышленным способом сахарозу получают из сахарного тростника или из сахарной свеклы; именно она и есть тот самый «сахар», который мы обычно покупаем в магазине.
Редуцирующие сахара
Сахара и сиропы.
| Таблица 10.1. Типичные химические параметры кристаллического белого сахара |
Поляризация 99,8 мин
Инвертный сахар 0,30% макс
Медь 1,0 частейна миллион(ррт)
Свинец 0,5 частейна миллион(ррт)
Мышьяк 1,0 частейна миллион(ррт )
| Типичные характеристики размера частиц: | |
| крупные гранулированные МА = 940-1000 мкм | CV = 20-30%; |
| гранулированные МА = 570-635 мкм | CV = 26 — 30%; |
| пудра МА = 276-300 мкм | CV= 16-26%. |
Разброс размеров частиц сахарного песка, поступающего с различных рафинадных заводов, может быть очень большим; можно ожидать МЛ от 475 до 670 мкм.
На рис. 10.1 это соотношение представлено графически.
Нанесите эти значения на логарифмическую бумагу, как показано на рис. 10.2. Фактически получается четыре графика нормального распределения в виде четырех прямых линий. Условия на сахар указывают, что проба будет находиться в области, ограниченной этими четырьмя линиями. Типичная проба может иметь следующие результаты просеивания:
Рис.10.2. Типичные характеристики сахарного песка с графиком для пробы: МА= 570-635 мкм; СУ-26-30%
10.2.1.2. Транспортировка и хранение сахарного песка
10.2.2.1. Измерение концентрации сахара в растворе.
вать медом синтетический мед, и для определения фальсификации могут быть использованы соответствующие аналитические методы.
| Примечание: дополнительная информация по искусственным подсластителям приведена в гл. 17. |
10.4.1. Декстрозная эквивалентность
| Таблица 10.5. Типичные характеристики двух традиционно применяемых сиропов глюкозы |
таблицы, связывающие градусы Боме с содержанием СВ при различных значениях ДЭ. Широко доступны сиропы со значениями 42/43 °Ве, то есть около 81% СВ. Эти сиропы при температуре 40 °С имеют вязкость, приемлемую для большинства применений.
Сухая кристаллическая фруктоза на 73% слаще сахарозы. Она относительно дорога, но является безопасным и приемлемым подсластителем для диабетиков. Фруктоза полезна в начинках для печенья, но не дает такой текстуры, которую дает сахароза в готовом печенье.
10.6. Реакция Майяра
| Таблица 10.7. Относительная степень сладости различных сахарных спиртов(полиолов) |
Подслащивающая способность и калорийность у всех полиолов ниже, чем у сахарозы, в связи с чем их часто применяют в продуктах с пониженной калорийностью, включая шоколад. Сорбит и ксилитол встречаются в натуральном виде во фруктах и ягодах. Наряду с другими полиолами они являются подсластителями, пригодными для диабетиков, у которых существуют затруднения с усвоением сахарозы и других сахаров из-за подъема содержания в крови глюкозы (см. раздел 30.4.4). Полидекстроза используется как несладкий наполнитель, пригодный для диабетиков.