Analiza żywności

Temat: Oznaczanie zawartości sacharydów.

1. Co to są sacharydy (cukry)

Sacharydy – organiczne związki chemiczne składające się z atomów węgla, wodoru i tlenu. Są to związki zawierające jednocześnie liczne grupy hydroksylowe, karbonylowe oraz czasami mostki półacetalowe.

Mostki półacetalowe, które sprawiają, iż cząsteczki cukrów mogę występować w formie pierścieniowej (cyklicznej).

Ze względu na liczbę jednostek cukrowych w cząsteczce, sacharydy dzielą się na:

a) cukry proste, inaczej monosacharydy (jednocukry)

b) dwucukry, inaczej disacharydy

c) trójcukry, inaczej trisacharydy

d) oligosacharydy (penta-, heksa-, hepta- itd. sacharydy)

e) polisacharydy (wielocukry)

Biorąc pod uwagę budowę chemiczną sacharydy można podzielić na:

a) monosacharydy (np. glukoza, fruktoza)

b) oligosacharydy (złożone z 2 do 10 jednostek monosacharydowych (np. sacharoza, maltoza)

c) polisacharydy (złożone z więcej niż 10 jednostek monosacharydowych (np. skrobia, celuloza)

2. Metody oznaczania cukrów

a) fizyczne – oznacza ilość sacharydów w próbce za pomocą areometru Bellinga.

- metody densymetryczne

- metody refraktometryczne

- metody polarymetryczne

b) chemiczne – opierają się na właściwościach redukujących jakie mają cukry redukujące lub cukry nieredukujące po hydrolizie. Polegają one na zdolności redukowania np. soli metali ciężkich w środowisku alkalicznym. Właściwościami redukującymi odznaczają się wszystkie cukry proste oraz te kilkocukry, w których występuje wolny hydroksyl półacetalowy, a więc maltoza i laktoza. Chcąc oznaczyć metodami redukcyjnymi cukry złożone pozbawione własności redukujących należy je uprzednio poddać hydrolizie do cukrów prostych. W większości chemicznych metod oznaczania cukrów redukujących jako środek utleniający stosuje się zasadowy roztwór soli miedzi (II). Inne środki utleniające: kwas molibdenowy, jod, sole rtęci (II).

- metoda Bertharda

- metoda Luffa – Schoorla

- metoda Munsona – Walkera

- metoda Willstatera

- metoda kolorymetryczne

- metoda Lane – Eynona => oznaczanie polega na bezpośrednim miareczkowaniu wrzącej mieszaniny roztworów płynów Fehlinga I i II odpowiednio rozcieńczonym roztworem sacharydu (0,1 – 0,4%) w obecności błękitu metylenowego jako wskaźnika. Obecność soli Seignette’a (winianu potasu i sodu) zapobiega wytrąceniu się wodorotlenku miedzi (II) i umożliwia prawidłowe przeprowadzenie redukcji miedzi. Tworzy się miedziowinian potasu i sodu, ma barwę ciemnoniebieską. Koniec miareczkowania rozpoznaje się po zaniku barwy niebieskiej, co świadczy o braku Cu. Dany błękit metylenowy ulega również odbarwieniu dopiero po zredukowaniu całej miedzi zawartej w płynie Fehlinga.

c) biologiczne

3. Inwersja cukrów. Cukry redukujące

a) inwersja sacharozy - proces hydrolizy sacharozy pod wpływem rozcieńczonych kwasów mineralnych lub enzymu inwertazy, podczas którego powstają równe ilości D-glukozy i D-fruktozy (cukier inwertowany). Inwersja krótka. Przy inwersji długiej hydrolizie ulega także maltoza.

b) cukry redukujące – są to cukry mające bezpośrednio zdolność redukowania płynów Fehlinga, obliczonych jako cukier inwertowany.

(cukier inwertowany – produkt hydrolizy cukru złożonego, sacharozy, na mieszaninę cukrów prostych, glukozy i fruktozy).

Wiązanie łączące glukozę z fruktozą ulega hydrolizie pod wpływem:

a) kwasów mineralnych

b) enzymu inwertazy

Sacharoza - dwucukier będący zasadniczym składnikiem cukru trzcinowego i cukru buraczanego.

Sacharoza jest bezbarwnym ciałem stałym o budowie krystalicznej. Jest nietoksyczna, ma słodki smak i bardzo dobrze rozpuszcza się w wodzie.

Sacharoza nie ma właściwości redukujących, o czym świadczy negatywny wynik próby Trommera.

4. Naturalne i sztuczne środki słodzące.

Sztuczny środek słodzący, słodzik – otrzymywany syntetycznie związek chemiczny mający słodki smak i zastępujący cukier spożywczy (substytut cukru).

Przykłady:

- aspartam

- cyklamat

- sacharyna

- sukraloza

- maltitol

Naturalne środki słodzące –

- erytrol

- ksylitol (E 967)

- mannitol (E 421)

- sorbitol (E 420)

- glikozydy diterpenowe (stewiozydy i rebaudiozydy), i triterpenowe – glicyryzyna, glikozydy flawonoidowe – neohesperydyna (E 959)

- peptydy (taumatyna (E 957)

- kurkulina, ma(ni)bilina, monellina).

Sacharoza – składa się z glukozy i fruktozy, występuje w roślinach, pozyskiwana z buraka cukrowego – rozpowszechniona jako cukier krystaliczny.

Fruktoza (cukier owocowy) – jest to cukier prosty występujący w owocach. Jest dostępna w postaci stałej i płynnej.

Glukoza (cukier gronowy) – cukier prosty znajdujący się np. we krwi, a także w wielu słodkich produktach – w tym owocach.

Laktoza – cukier mlekowy słabo rozpuszczalny w wodzie. Jest hydrolizowana w jelicie cienkim przez galaktozydazę do glukozy i galaktozy, które ulegają absorpcji.

Miód – zawiera dużo cukrów prostych i stosowany jest ze względu na właściwości smakowe. Miód zawiera 38% fruktozy i 31% glukozy.

Cukier inwertowany - produkt hydrolizy cukru złożonego, sacharozy, na mieszaninę cukrów prostych, glukozy i fruktozy