đề tài Phân tích glucis

Giới thiệu về glucid + Cấu trúc, tính chất lý hóa và vai trò của glucid trong dinh dưỡng + Vai trò sinh học của glucid + Vai trò của glucid trong công nghệ thực phẩm + Thành phần và hàm

PHÂN TÍCH GLUCID

A Giới thiệu về glucid

+ Cấu trúc, tính chất lý hóa và vai trò của glucid trong dinh dưỡng

+ Vai trò sinh học của glucid

+ Vai trò của glucid trong công nghệ thực phẩm + Thành phần và hàm lượng glucid trong một số nông sản phẩm chính

B Phân tích glucid thực phẩm

Cấu trúc, tính chất lý hóa và vai trò của glucid trong dinh dưỡng

PHÂN TÍCH GLUCID

Glucid được phân nhóm tùy thuộc vào số lượng của nguyên tử carbon trong phân tử, như triose (3 đơn vị carbon), pentose (5 đơn vị carbon), hexose (6 đơn vị carbon)

Glucid và các đồng phân lập thể của chúng tham gia vào thành phần tổ chức của cơ thể, có chức năng và tính đặc hiệu cao

Glucid ngoài là nguồn năng lượng cho hoạt động cơ còn có vai trò tạo hình

Cấu trúc, tính chất lý hóa và vai trò của glucid trong dinh dưỡng

Ở cơ thể thực vật glucid có thể chiếm tới một tỷ lệ khá cao, tới 80 – 90% trọng lượng khô Còn ở cơ thể thể

người và động vật hàm lượng glucid thường thấp hơn hẳn (không quá 2%)

Lượng glucid cung cấp đầy đủ sẽ làm giảm phân hủy protid đến mức tối thiểu Trong cơ thể chuyển hóa của các glucid có liên quan chặt chẽ với chuyển hóa protid

và lipid.

Cứ 1g glucid cung cấp 4,10 Kcal

Các glucid đơn giản

Mono saccharide (C6H12O6): Glucose và Fructose Disaccharide : Saccharose (đường mía hay củ cải đường) và lactose (đường sữa)

Các polysaccharide

Tinh bột

Tinh bột là thành phần dinh dưỡng chính của thực phẩm thực vật, đặc biệt là các loại hạt và đậu cũng như khoai tây

Trong hạt tinh bột khoai tây có 19 – 22% amilose và 78 – 91% amilopectin, ở hạt lúa mì và hạt ngô amilose chiếm 25% còn amilopectin chiếm 75%.

Trong cơ thể người tinh bột là nguồn cung cấp glucose chính

- Bảo vệ: G tham gia cấu tạo màng TB (bảo vệ cơ thể) như

glucolipid, glucoproteid/ màng TB ĐV, cellulose/ màng TBTV)

- Là nguồn “ thức ăn dự trữ “ - glycogen/ĐV, tinh bột/ TV

- Tham gia cấu tạo các chất quan trọng: acid nucleic (thông tin di truyền), fibrinogen ( Đ.Máu), heparin (chống ĐM)

PHÂN LOẠI GLUCID

Glucid

Heteropolysaccharid Homopolysaccharid

Di & Tri Oligosaccharid

Aldose: Glucose, Cetose: FructoseDisaccharid: Maltose, Lactose, Saccharose

Homopolysaccharid: Tinh bột, Glycogen, Cellulose

Monosaccharid

 Định nghĩa :

Monosaccharid (đường đơn): là dẫn xuất của polyalcol có chứa nhóm carbonyl (aldehyd-CHO; hoặc ceton-C=O) Nếu Monosaccharid có nhóm aldehyd - aldose, nếu có nhóm ceton (-C=O) - cetose

 Danh pháp:

Tên gọi của Monosaccharid : theo số C theo tiếng Hylạp + ose.

Ví dụ:Triose (glyceraldehyd), Hexose (glucose, fructose)

 Một số khái niệm:

CHO HC-OH

CH2OH D-Glyceraldehyd L-Glyceraldehyd

CH2OH HO-CH

CHO

+ Đồng phân α và β: dạng vòng, phối cảnh của Monosaccharid:

1

-D-glucose -D-fructose

MỘT SỐ TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA MS (HOÁ

HỌC)

1-Tính khử (sự oxy hoá):

- Chất O yếu (Br2, Cl2 , I2): Aldose -> Aldonic acid

CHO/C1(Ms) => COOH (Glc-> a.gluconic)

ứ.dụng: f phân biệt aldose với cetose.

- Chất O mạnh (HBrO):

- OH/C6 => COOH:Ms => acid uronic t ươ ng ứng

VD: a.glucuronic + Bilirubin TD -> Bilirubin LH : f liên hợp khử độc ở gan

4-P/Ư TẠO ETE VÀ ESTE:

- TẠO ETE: MS + ALCOL => ETE

- TẠO ESTE: MS + ACID => ESTE (G-1P), G-6P,

P

Glucose-6P Fructose-1,6DP

5- f.ư cộng hợp của nhóm carbonyl:

Glucose + acid cyanhydric (rất độc) => Cyanhydrin

-> Glucoheptonic acid -> NT

-ứ.d: Để giải say sắn, nhiễm độc chất độc hoá học, cho uống hoặc

tiêm truyền d.d glucose.

CH 2 OH

Disaccharid.

-Disaccharid: 1 phân tử gồm 2 phân tử Ms.

- Có 3: Maltose, Lactose, saccharose

1 Maltose:

- Maltose: là đường mạch nha , có trong mầm hạt ngũ cốc.

- Cấu tạo: 2 gốc α-D-glc liên kết với nhau = l.k 1,4-glucosid:

Maltose

OH

1 4

2 Lactose (đường sữa):

- có ở sữa, nó cấu tạo từ β-D-galactose và α-D-glucose:

- ko có tính khử: ko có OH bán acetal tự do trong phân tử

3 Saccharose (đường mía):

- Là đường mía; ngoài ra nó còn có trong củ cải đường

- Cấu tạo: từ 1 α-D-glucose và 1 β-D-fructose, liên kết α (1,2):

- CT: D-glucose (~ 1000 glc) liên kết α (1-4), ko phân nhánh.

- Tính chất: dễ hoà tan/ nước, ko tạo d.d hồ tinh bột.

α O O

O

O

CH 2 OH O

CH 2 OH CH 2 OH

2 OH O

O O

O

O

CH 2 OH O

2 Glycogen:

- Là polysa-id “dự trữ “ ở người, ĐV; có nhiều ở gan và ở cơ

- Cấu tạo: từ α-D-glc, công thức ~ tinh bột (C6H10O5)n

KLPT:107 - 109 và cao hơn

- Theo cấu tạo glycogen ~ Amylopectin

- So với amylopectin, glycogen có một số điểm giống và

≠:

Giống: về cấu tạo, cho màu tím đỏ khi + với iode

≠: phân nhánh nhiều hơn, độ dài mỗi nhánh ngắn

o

o o

o o o

o o

o o o o

oo

o o

ooo

o o

o o

o

ooo

o o

o o

- Vai trò: nâng đỡ và bảo vệ cơ thể (thực vật).

- ở người ko tiêu hoá được vì ko có E đặc hiệu- β-glucosidase

CH2OH

CH2OH

O

- Heparin và heparin sulfat.

CT: D-glucuronat-2-sulfat và N-acetyl glucosamin-6-sulfat (từ acid glucuronic, glucosamin và acid sulfuric):

Các kháng nguyên nhóm máu thuộc loại gangliosid (f/h của polysaccarid và polypeptid) Tính đặc hiệu của nhóm máu là do phần polysaccarid, cụ thể là do các monosaccarid tận cùng quyết định Ví dụ như nhóm máu A là N-acetylgalactozamin, nhóm B là D-galactose.

B PHÂN TÍCH GLUCID TRONG THỰC PHẨM

• Các chỉ tiêu đánh giá:

+ Xác định hàm lượng xơ thô

+ Xác định tổng hàm lượng xơ

+ Xác định hàm lượng đường khử bằng phương pháp Bertrand

+ Xác định hàm lượng đường khử bằng phương pháp DNS

+ Xác định hàm lượng đường saccaroza

+ Xác định hàm lượng đường tổng

+ Xác định hàm lượng tinh bột

+ Xác định hàm lượng đường lactose trong sữa

+ Xác định độ pol của đường bằng phương pháp đo góc quay cực

+ Xác định hàm lượng amilo trong tinh bột

XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG XƠ THÔ

Nguyên tắc: Hàm lượng xơ thô trong thực phẩm, được xác định bằng phương pháp khối lượng Trong đó mẫu

xơ ban đầu được trích ly qua ba môi trường axit sulfuric, kiềm và etanol Khối lượng xơ còn lại được cân để tính hàm lượng xơ

Thứ tự tiến hành :

+ Cân mẫu thực phẩm cần xác định

+ Trích ly trong môi trường H2SO4 1,25%, lọc thu kết tủa

+ Trích ly trong môi trường NaOH 1,25%, lọc thu kết tủa

+ Trích ly trong môi trường Etanol 900 , lọc thu kết tủa

XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG XƠ THÔ

+ Sấy kết tủa ở 1050C đến khối lượng không đổi.

XÁC ĐỊNH TỔNG HÀM LƯỢNG XƠ

Nguyên Tắc:

XÁC ĐỊNH TỔNG HÀM LƯỢNG XƠ

• CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2 + Na2SO4

• Cu2O + Fe2(SO4)3 + H2SO4 → 2CuSO4 + H2O + 2FeSO4

Cu

O O

CH CH

COONa COOK + 2H2O

HO HO

CH CH

COONa COOK

Cu(OH)2 +

RCHO + Cu

O O

CH CH

COONa COOK + 2H2O RCOOH + Cu2O +

HO HO

CH CH

COONa COOKCác phản ứng xãy ra:

 10FeSO4 + 8H2SO4 + 2KMnO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 +8H2O

Từ số mL KMnO4 0,1N dùng để chuẩn độ FeSO4 hình thành, tra bảng để có số mg đường glucose, maltose, saccharose, nhân

với hệ số pha loãng ta có % đường trong thực phẩm

CHUẨN BỊ MẪU

+ Cân 10g mẫu,nghiền cẩn thận tiến hành trích ly bằng 30ml

nước ở 70-800C Tiến hành 3 lần rồi gộp tất cả dịch trích ly vào bình định mức 250 ml

+ Khử tạp chất: bằng kaliferocyanua 15% và kẽm acetat 30% + Tiền hành lọc kết tủa (tạp) bằng giấy lọc băng vàng, rửa tạp

bằng nước nóng cho sạch

+ Cho dung dịch vào bình định mức dung tích 250 mL, tráng lại dụng cu chứa dung dịch vài lần với nước cất Nước tráng cho cả vào bình và không được quá 250mL Trung hòa axit hữu cơ có trong chất thử bằng dung dịch NaOH 10% đến khi pH = 7 (kiểm tra bằng giấy chỉ thị màu vạn năng)

Định mức bằng nước cất tới 250mL Đem đi xác định hàm lượng đường

+ Tiến hành gạn lọc lấy kết tủa.

+ Hòa tan kết tủa Cu2O trên phểu và trong bình tam giác bằng 20

CÔNG THỨC TÍNH

Gbd Vxd

Vdm

1000

a

=

XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ĐƯỜNG KHỬ BẰNG

PHƯƠNG PHÁP DNS

Phương pháp này dựa trên cơ sở phản ứng tạo

màu giữa đường khử với thuốc thử acid

dinitrosalicylic (DNS) Cường độ màu của hỗn hợp phản ứng tỉ lệ thuận với nồng độ đường khử trong

một phạm vi nhất định So màu tiến hành ở bước

sóng 540nm Dựa theo đồ thị đường chuẩn của

glucoza tinh khiết với thuốc thử DNS sẽ tính được

hàm lượng đường khử của mẫu nghiên cứu.

Nguyên tắc:

Phản ứng

+ Trích ly mẫu bằng nước nóng ở 800C

+ Loại protein bằng cách đun nóng

+ Loại các tạp chất khác bằng chì acetat và loại chì dư bằng natrisulfat bảo hòa

+ Nếu mẫu có chưa nhiều tinh bột thì trích ly bằng etanol

+ Nếu mẫu chưa nhiều acid thì phải trung hòa trước khi trích ly

+ Cân khoảng 4 – 6 g nguyên liệu

Estimation of Carbohydrate by Anthrone

Method

• Phản ứng anthrone là cơ sở một phương pháp nhanh chóng và thuận tiện cho việc xác định

carbohydrate tự do hoặc hiện diện trong trong polysaccharides

* Principle

H2SO4

+ Furfural Anthrone

Blue Green Complex

1 Anthrone reagent (0.2% in conc H 2 SO 4 )

2 Glucose (10mg/100ml)

3 Colorimeter or spectrophotometer

5 10

20 25 35

40

50 55

10 min.

Read the Optical Density at 620 nm

Boiling Water Bath

* Calculations

Absorbance of Unknown Absorbance of Standard

= Concentration of Unknown Concentration of Standard

C Un = A Un × C St

A St.

Samar A Damiati

+ Định lượng đường khử sinh ra bằng phương pháp Bertran

saccaroza = (đường tổng – đường khử).0,95

XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ĐƯỜNG TỔNG

(PHƯƠNG PHÁP BERTRAN)

Nguyên tắc: mẫu cần xác định được thủy phân hoàn

toàn trong môi trường axit, chuyển toàn các dạng

đường tồn tại về dạng khử

Các phân tử gluco sẽ khử Cu(OH)2 trong môi trường

kiềm có mặt kalinatritactrat về Cu2O Hòa tan Cu2O hình thành bằng sắt III Chuẩn lượng sắt II sinh ra bằng

KMnO4 tc Từ thể tích tiêu tốn KMnO4 tra bảng, tính toán

ta có hàm lượng đường tổng

XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ĐƯỜNG TỔNG

Quy Trình

+ Cân 2g mẫu với độ chính xác đến 0.0001g Thêm lần lượt vào

50 mL nước cất

+ Đặt lên bếp cách thuỷ ở nhiệt độ 74oC trong 2 h

+ Thêm 3 mL HCl đun ở 74oC trong 15 phút, làm nguội nhanh

dưới vòi nước

+ Trung hòa dung dịch trong bình bằng dung dịch NaOH 20%

Lấy ra, để lắng kết tủa (dung dịch phía trên phải có màu xanh của sunfat đồng, nếu không phải làm lại với lượng dịch mẫu qua lọc ít hơn).

+ Lọc kết tủa, rữa kết tủa (trong khi lọc luôn giữ một lớp nước phía trên mặt kết tủa để tránh oxyt đồng tiếp xúc với không khí).

+ Hòa tan oxyt đồng bằng cách cho 25 mL dung dịch

Fe2(SO4)3 vào cốc.

+ Chuẩn độ nóng bằng dung dịch KMnO4 0.1N cho đến khi dung dịch có màu hồng nhạt.

Quy Trình

XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ĐƯỜNG LACTOSE

Chuẩn bị mẫu

Pha loãng mẫu

- Sữa đặc có đường: Khuấy đều, cân 5 g mẫu vào cốc thủy tinh 100mL, hòa tan trong nước cất nóng rồi chuyển toàn bộ vào bình định mức

100mL Thêm nước cất đến vạch định mức, lắc đều

- Sữa tươi để nguyên mẫu không pha loãng

•Sữa đặc có đường:

% lactose =

bd m Vxd

Vdm VXd

Vdm

m 100 %

2

2

1

1

Vđđ

m

×

× 1000

1000

,

XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ĐƯỜNG LACTOSE

TRONG SỮA

XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ĐƯỜNG LACTOSE

TRONG SỮA

Ví dụ: hàm lượng lactose có trong sữa đặc được xác

định như quy trình vừa trình bày Các thông số quá trình thu được như sau:

mbđ= 10,05ml, Vđm1= 100ml, Vxđ1= 10ml,Vđm2=50ml, Vxđ2= 15ml VKMnO4= 12,5ml, NKMnO4= 0,095N

1.Viết các phản ứng xãy ra

2.Tính % Lactose

XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG TINH BỘT

Thủy phân mẫu trong môi trường acid HCl chuyển toàn

bộ tinh bột về dạng gluco Xác định hàm lượng gluco hình thành bằng phương pháp Bertran

Nguyên tắc

+ Cân khoảng 2g mẫu với độ chính xác 0.0001g vào bình 250 mL.

+ Thêm lần lượt 150 mL nước cất nóng, và 7 mL HCl đậm đặc

+ Thủy phân mẫu trong 3 giờ trên bếp cách thủy Thử bằng dung dịch I2+ Lấy bình ra làm nguội đến nhiệt độ phòng

+ Thêm vài giọt phenoltalein rồi trung hòa dung dịch bằng dung dịch

NaOH 20% và dung dịch NaOH 0.1% cho đến màu hồng

+ Thêm 10 mL dung dịch ferocyanua 15%, 10 mL ZnSO4 2N, lắc đều rồi thêm nước cất đến vạch, lọc

+ Thực hiện quá trình tạo tủa oxit đồng, rửa, hoà tan bằng dung dịch

Fe2(SO4)3 và chuẩn độ bằng dung dịch KMnO4

Quy Trình

XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG TINH BỘT

Tính kết quả

XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG TINH BỘT

Ví dụ : Khi phân tích hàm lượng tinh bột có trong dịch sữa bắp Người ta tiến hành trên hai thí nghiệm Thí nghiệm một để xác định tổng lượng đường kề cả từ tinh bột phân hủy ra Thí nghiệm

2 để xác định đường tổng Số liệu quá trình thu được như sau:TN1: mbđ= 10,097g, Vđm= 100ml, Vxđ= 10ml, VKMnO4= 12,5ml

TN2:: mbđ= 10,008g, Vđm= 50ml, Vxđ= 10ml, VKMnO4= 6,5ml

1 Viết các phản ứng xãy ra

2 Tính hàm lượng tinh bột

XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG AMILO TRONG TINH BỘT