Disciplina: Chimia alimentului

Lucrarea nr. 1

Analiza calitativa a glucidelor

1. Introducere

Glucidele (glycos = dulce), cunoscute i sub numele de hidrai de carbon (formula general = Cn(H2O)m) sau zaharuri (sakkharom = substan dulce) sunt substane de origine predominant vegetal i se formeaz n procesul de fotosintez care decurge n plantele verzi.

Glucidele, componente principale ale hranei omului i animalelor, sunt compui foarte rspndii n natur, att sub form liber (pentoze, hexoze), ct i sub form de combinaii (glicozide, glicoproteide, glicolipide etc.). Proporia lor n regnul vegetal reprezint peste 50% din substana uscat a organismelor vegetale superioare.

n organismele animale exist un numr mai mic de reprezentani ai glucidelor, aflate ntr-o proporie mai mic, comparativ cu protidele i lipidele.

Glucidele sunt substane constituite din atomi de: C, H, O (foarte rar N i S) cu funciuni chimice mixte: polihidroxialdehide (aldoze) i polihidroxicetone (cetoze).

Glucidele se clasific n dou grupe mari: glucide simple, numite oze (monoglucidele sau monozaharide) i glucide compuse numite ozide.

Dintre glucidele cel mai des intalnite pot fi mentionate glucoza, fructoza, iar dintre poliglucide zaharoza,

celuloza si amidonul.

CH

C

C

C

C

CH2OH

O

H OH

OH H

H OH

H OH

D-Glucoza

(aldohexoza)

C

C

C

CH2OH

OH H

H OH

H OH

C O

CH2

OH

D-Fructoza

(cetohexoza)

O

OHH

HH

OHOH

H OH

H

CH2OH

-D-Glucopiranoza

O CH2

OH

H

OH

OH

H

CH2

H

OH OH

-D-Fructofuranoza

Zaharoza

-D-Glucopiranoza

OH

CH2OH

OH

H OH

HO

OH

H H OCH2OH

OH

H

OH

H

CH2OH

H

-D-Fructofuranoza

H O

OH

H

OHH

OH

CH2OH

H

O H

H

OHH

OH

CH2OH

H

O

HH H O

OH

OHH

OH

CH2

HH H O

H

OHH

OH

CH2OH

H

OH

HH O

OH

OHH

OH

CH2OH

H

O

H

O

1 4

6

H O

H

OHH

OH

CH2OH

HH H O

H

OHH

OH

CH2OH

HH

O

1

OH

3

4

5

2

Amidon (amilopectina)

Pentru determinarea structurii unei glucide se pot realiza o serie de teste calitative bazate pe reacii chimice determinate de natura grupelor funcionale constituiente si de structura molecular a compusului.

2. Analiza calitativa a carbohidratilor

Materiale necesare:

Solutie glucoza 1%

Solutie fructoza 1%

Solutie zaharoza 1%

Solutie amidon 1%

Reactiv Lugol (solutie iod-iodura)

Reactiv Benedict

Reactiv Seliwanoffs Reactiv Barfoed

Apa distilata

Pipete

Cilindri gradati

Eprubete

Indicator universal de pH

2.1. Testul cu reactiv Benedict

Glucidele reductoare sunt detectate cu ajutorul reactivului Benedict care conine ioni de Cu2+(albastru) si care in urma unui proces redox datorat grupei aldehidice trec in ioni de Cu

+ care precipita sub forma de Cu2O (rosu). Reactivul

Benedict este preparat din 100 g Na2CO3 anhidru, 173 g citrat de sodiu i 17.3 CuSO4 (pentahidrat) dizolvate intr-un litru de apa. Solutia se utilizeaza si in analiza clinica de laborator pentru determinarea glucozei din urina. Toate

aldozele precum si dizaharidele care au hidroxilul semiacetalic liber dau test pozitiv. Datorita mediului bazic in care

are loc reactia si fructoza da un test fals pozitiv dupa epimerizare in glucoza si manoza.

Mod de lucru

Se iau 7 eprubete si se eticheteaza sau se marcheaza cu nr. de la 1 la 7. In eprubete se introduc solutiile

conform tabelului de mai jos. Se adauga apoi cate 3 picaturi de reactiv Benedict, se agita bine si se introduc intr-o baie

de apa la fierbere unde se mentin 2 minute. Se scot si se noteaza culoarea observata pentru fiecare eprubeta.

Eprubeta nr. Continut Culoare proba finala Observatii

1 3 ml apa

2 3ml sol. glucoza 1%

3 3ml sol. fructoza 1%

4 3ml sol. zaharoza 1%

5 3ml sol. amidon 1%

6 0.5 ml glucoza1% + 2.5 ml

apa

7 2 ml glucoza1% + 1 ml apa

Obs. Baia de apa este realizata dintr-un pahar de 400 ml in care se introduc 200 ml apa si se aduce la fierbere

inainte de inceperea testului.

2.2. Testul cu reactiv Barfoed

Reactivul Barfoed (solutie de acetat de Cu in acid acetic) contine ioni de Cu2+

in mediu acid. Conditiile de oxidare sunt

mai blande si numai monozaharidele reducatoare dau test pozitiv in timp ce dizaharidele nu dau acest test.

Mod de lucru

Se iau 5 eprubete si se eticheteaza sau se marcheaza cu nr. de la 1 la 5. In eprubete se introduc solutiile

conform tabelului de mai jos. Se adauga apoi cate 5picaturi de reactiv Barfoed, se agita bine si se introduc intr-o baie

de apa adusa la fierbere unde se mentin 2 minute (masurate din momentul in care apa incepe din nou sa fiarba). Se scot

eprubetele si se noteaza culoarea observata pentru fiecare.

Eprubeta nr. Continut Culoare proba finala Observatii

1 3 ml apa

2 3ml sol. glucoza 1%

3 3ml sol. fructoza 1%

4 3ml sol. zaharoza 1%

5 3ml sol. amidon 1%

2.3 Test cu reactiv Seliwanoff's

Este un test care face distinctia intre aldoze si cetoze. Reactivul Seliwanoff's este o solutie formata din

rezorcina dizolvata in acid clorhidric concentrat. Testul se bazeaza pe faptul ca cetozele se deshidrateaza mai rapid

decat aldozele cu formare de hidroximetilfurfurol care condenseaza cu rezorcina formand un produs rosu. Si

dizaharidele care contin cetoze in structura dau acest pozitiv.

Mod de lucru

Se iau 5 eprubete si se eticheteaza sau se marcheaza cu nr. de la 1 la 5. In eprubete se introduc cate 3 ml reactiv

Seliwanoffs (atentie este puternic corosiv!). Se adauga apoi cate 0.1ml din solutii conform tabelului de mai jos, se agita bine si se introduc intr-o baie de apa adusa la fierbere unde se mentin 5 minute (masurate din momentul in care

apa incepe din nou sa fiarba). Se scot eprubetele si se noteaza culoarea observata pentru fiecare.

Eprubeta nr. Continut Culoare proba finala Observatii

1 apa

2 sol. glucoza 1%

3 sol. fructoza 1%

4 sol. zaharoza 1%

5 sol. amidon 1%

2.4 Test cu solutie Lugol

Iodul formeaza un aduct de culoare albastra in prezenta amidonului. Iodura de potasiu are rolul de a creste solubilitatea

iodului in apa. Dizaharidele si monozaharidele nu modifica culoarea solutiei de iod-iodura.

Mod de lucru

Se iau 5 eprubete si se eticheteaza sau se marcheaza cu nr. de la 1 la 5. In eprubete se introduc solutiile

conform tabelului de mai jos. Se adauga apoi cate 2 picaturi de reactiv Lugol, se agita bine si se noteaza culoarea

observata pentru fiecare.

Eprubeta nr. Continut Culoare proba finala Observatii

1 3 ml apa

2 3ml sol. glucoza 1%

3 3ml sol. fructoza 1%

4 3ml sol. zaharoza 1%

5 3ml sol. amidon 1%

2.5 Invertirea zaharului

Intr-o eprubeta se introduc 5 ml solutie zaharoza 1% si se adauga 5 ml solutie HCl 0.1M. Se fierbe pe baie de apa timp

de 30 minute. Solutia din eprubeta se raceste, se neutralizeaza prin adaugarea de solutie NaOH 0.1M (aprox. 5 ml-

verificare cu indicator de pH!) si se efectueaza testele cu reactiv Benedict si Seliwanoffs in doua eprubete separate,

conform modului de lucru prezentat anterior.

Intrebari:

1. Scrieti structurile ciclice pentru urmatorii compusi: -glucofuranoza, -fructopiranoza, lactoza, celobioza, -galactopiranoza.

2. Precizati care din urmatoarele glucide prezinta caracter reducator: glucoza, fructoza, trehaloza, lactoza, zaharoza,

manoza, galactoza, ribuloza.

3. Scrieti structura moleculara a unui dizaharid ipotetic format din doua molecule de -D-glucopiranoza unite prin legatura C1-C1. Precizati daca aceasta glucida are caracter reducator sau nu.

4. In laborator aveti 3 borcane fara eticheta dar in care se cunoaste ca era glucoza, zaharoza si fructoza. Avand la

dispozitie toti reactivii de identificare utilizati in lucrare propuneti o schema de lucru pentru identificarea continutului

fiecaruia din borcane.