Có nhiều loại đường khác nhau. Người ta dựa vào tính chất hóa học đặc trưng của chúng, đường có thể chia làm 2 loại, đó là đường khử và hàng không khử.

Bạn Đang Xem: Đường khử là gì? Tác dụng và phương pháp xác định đường khử trong thực phẩm

Đường khử là gì

Đường khử (reducing sugar) là các đường chứa Aldose (nhóm aldehyt R-CH=O) hoặc Cetose (nhóm xeton C=O) tự do, có khả năng hoạt động như một chất khử. Có tính chất hóa học đặc trưng của nhóm chức CHO, CO. Vì vậy nó vẫn còn được gọi là đường aldose hoặc đường cetose.

– Đường khử có thể bị oxy hóa bởi các tác nhân oxy hóa yếu.

– Trong môi trường xung quanh nước đường khử tạo ra 1 hoặc nhiều hợp chất có chứa nhóm aldehyde.

– Dễ dàng chuyển hóa thành các chất khác mà không cẩn phải thủy phân trước.

– Một số đường khử phổ thông: glucose, fructose, và galactose, Melibiose, Cellobiose, Gentiobiose ……

Vậy thế nào là hàng không khử?

Hàng không khử (non-reducing sugar) trái lại là các hàng không chứa nhóm Aldose hoặc Cetose tự do. Là carbonhydrate không thể hoạt động như các chất khử do không có những nhóm aldehyt tự do hoặc ceton tự do.

Trong môi trường xung quanh nước, hàng không khử không tạo ra bất kỳ hợp chất nào có chứa một nhóm aldehyde. Muốn chuyển hóa thành (gây ra sự khử) chất khác thì hãy phải được thủy phân trước.

Một số hàng không khử: Sucrose (saccharozo), Trehalose…..

Sự khác biệt giữa đường khử và hàng không khử nằm ở cấu trúc của nó. Đường có nhóm aldehyde và ceton, có thể khử thành nhóm -OH bằng phản ứng hóa học. Các chất khử phổ thông cho thấy rõ tính chất này là thuốc thử Tollen, thuốc thử Fehling, thuốc thửu Bebedict….

Các phương pháp xác định đường khử

Nguyên tắc chung của đa số phương pháp là dựa trên các phản ứng đặc trưng của nhóm chức aldose hoặc cetose có mặt trong đường, để xác định tính khử của đường.

1. Định lượng đường khử bằng phương pháp DNS

Nguyên tắc

Dựa trên phản ứng tạo màu giữa đường khử với thuốc thử acid dinitrosalicylic (DNS). Cường độ màu của hỗn hợp phản ứng tỷ lệ thuận với nồng độ đường khử trong phạm vi nhất định. Dựa trên đồ thị đường chuẩn khi đối chiếu với glucozo tinh khiết tính đường hàm lượng đường khử trong mẫu phân tích.

Cách tiến hành

Cho 5 g DNS và 300 ml nước cất vào cốc, hòa tan hoàn toàn ở 50 oC. Sau đó cho thêm 50 ml dung dịch NaOH 4 N. Cuối cùng thêm 150 g muối tartrat kép, hòa tan hoàn toàn rồi cho trong bình định mức 500 ml.

Thêm nước cất tới vạch định mức. Đựng trong lọ thủy tinh màu sẫm. Nếu sau 1-2 ngày thấy xuất hiện cặn lắng thì đem lọc cặn. Chuẩn 3 ml thuốc thử DNS bằng HCL 0,1 N với thông tư phenolphthalein, nếu hết 5-6 ml HCL là được. (Nếu cần thêm NaOH để đạt môi trường xung quanh mạnh cho thuốc thử).

Dựng đồ thị chuẩn glucose. Cân glucose tinh khiết 99 % bằng cân phân tích từ 0.12-0.42 g. Hòa tan đường glucozo bằng nước cất và định mức tới 1 lít.

Tiến hành đo OD ở bước song 540 nm với những mẫu phân tích, trong đó mẫu phân tích là 2 ml dịch đường + 1 ml DNS, cho vào ống thử nút chặt, bỏ vào hâm sôi cách thủy 5 phút, lấy ra làm nguội rồi đem đo OD. Mẫu đối chứng là nước cất. Vẽ đồ thị chuẩn với trục tung là OD, trục hoành là nồng độ đường (mg/l)

Xác định hàm lượng đường khử trong mẫu: Pha loãng mẫu sao cho hàm lượng đường khử trong mẫu khoảng tầm 0.12-0,42 mg/l rồi tiến hành đo xác định như trong phần dùng đồ thị chuẩn. Dựa vào đồ thị chuẩn tra được hàm lượng đường khử trong mẫu phân tích.

Xem Thêm : ĐĂNG NHẬP TÀI KHOẢN ỨNG VIÊN

Lưu ý: Màu của hỗn hợp chỉ tạo ra trong môi trường xung quanh kiềm, do vậy những mẫu acid phải được trung hòa trước lúc đem phân tích. Các mẫu đun có thể để được một thời kì (20 phút trước lúc đo).

Kết quả

Lượng đường khử được tính: X = a.n.V

Trong số đó:

• X- lượng đường trong dung dịch cần xác định g
• a- lượng đường khử trong mẫu đo g
• n- hệ số pha loãng dịch
• V-số thể tích dịch đo, ml

2. Xác định hàm lượng đường khử bằng phương pháp bertrand

Nguyên tắc:

Dung dịch Fehling A và B (gồm có CuSO4 và tartrat kép trong môi trường xung quanh kiểm) khử đường khử có trong dịch phân tích để tạo thành đồng oxít kết tủa đỏ.

Kết tủa đồng red color sẽ bị sulfat sắt III hòa tan theo phản ứng sau:

Tiếp theo ta định phân lượng FeSO4 mới tạo thành bằng dung dịch KMnO4:

Địa thế căn cứ vào hàm lượng KMnO4 tiêu hao sẽ nhận được số mol Cu. Sau đó tra phụ lục Quan hệ giữa lượng Cu và lượng glucozo hoặc maltozo khi xác định lượng đường khử theo phương phap Bertrand ta sẽ biết được lượng đường chứa trong mẫu thí nghiệm.

Tiến hành

Dùng ống đong lấy 20 ml Fehling A và 20 ml Fehling B cho vào trong bình tam giác rồi dùng pipet hút 20 ml dung dịch đường đã xử lý và pha loãng vào.

Lắc đều rồi đặt bình tam giác lên bếp từ hoặc bếp gas, đun sao cho sau 3-4 phút thì sôi và cho sôi tiếp đúng 3 phút nữa. Lấy bình thoát ra khỏi bếp và để lắng, sau đó đem lọc qua phếu xốp rồi rửa nhiều lần bằng nước cất nóng 70-80 oC.

Lưu ý: Khi lọc rửa phải luôn giữ nước trong phễu để tránh hiện tượng kỳ lạ oxít đồng bị oxy hóa do xúc tiếp với không khí. Rửa xong ta dùng 25 ml dung dịch Fe (SO4)3 để hòa tan oxít đồng, rồi cũng rửa 2-3 lần bằng nước nóng. Dung dịch nhận được sau khoản thời gian hòa tan và rửa đem chuẩn bằng dd KMnO4 0.1 N đến xuất hiện màu hồng và không mất đi sau 2-3 ngày.

Số ml KMnO4 0.1N tiêu hao đem nhân với 6.36 ta sẽ tiến hành lượng m g đồng, sau đó tra bảng Bectran ta sẽ biết lượng đường chứa trong 20 ml dịch thí nghiệm và gọi là a.

Kết quả:

Hàm lượng đường khử (X,% m/m) được tính theo công thức:

X= 100.a/m

Trong tham gia thí nghiệm đã mô tả ở trên, m là khối lượng mẫu tham gia trong thí nghiệm.

3. Xác định đường khử bằng phương pháp Graxianop

Nguyên tắc:

Đường khử khi đun nóng với dung dịch kiềm cùng với ferixyanua sẽ khử ferixyanua thành feroxyanua và đường khử chuyển thành acid đường. Dùng metylen xanh làm chất thông tư sẽ mất màu xanh khi phản ứng kết thúc. Phản ứng như sau:

Xem Thêm : Phiên dịch viên Tiếng Anh là gì? Những thuận lợi và khó khăn với nghề

Tiến hành:

Dùng pipét lấy dung 20 ml dung dịch ferixyanua kali cho vào trong bình tam giác 250 ml, thêm vào đó 5 ml dung dich KOH 2,5 N và 3-4 giọt xanh metylen. Lắc nhẹ và đặt lên bếp từ, đun sao cho sau 1-2 phút thì sôi.

Tiếp đó dùng dung dịch đường loãng để chuẩn tới mất màu của xanh metylen. Lưu ý màu của hỗn hợp phản ứng còn ferixyanua thì khi nhỏ dịch đường vào, đường sẽ khử ferixyanua kali, khi vừa hết ferixyanua thì ngay tức khắc 1 giọt đường dư sẽ khử và là mất màu của xanh metylen chất thông tư của phản ứng.

Kết quả:

Hàm lượng đường khử tính theo công thức:

Muốn xác định chỉ số a của 20 ml hoặc 10 ml ferixyanua kali ta phải sẵn sàng chuẩn bị dung dịch glucose tinh khiết. Cân 0.5 g glucozo tinh khiết đã sấy đến khối lượng không đổi, hòa tan trong nước cất rồi cho vào trong bình định mức 100ml, tráng sạch bằng nước cất rồi thêm đến ngấn bình. Cân chuẩn xác và thao tác cẩn thận ta sẽ có được dung dịch glucozo chuẩn 5g/;ml

Muốn xác định xem 20ml ferixyanua kali tương ứng với bao nhiêu m g glucose, ta làm thí nghiệm như trên nhưng dung dịch chuẩn là dung dịch glucose đã biết trước nồng độ. Giả sử 20 ml ferixyanua 1 % tương đương với 5×5 mg= 25 mg hay 0,025 g.

Vì sao phải xác định lượng đường khử trong sản phẩm thực phẩm

Đường khử có tác dụng quan trọng trong việc tạo chất lượng sản phẩm và dịch vụ chất tạo ngọt cho thực phẩm, tham gia tạo ra sắc tố (phản ứng tạo màu Mailard) và mùi thơm cho sản phẩm.

Tạo ẩm cũng như làm giảm hoạt độ nước làm tiện lợi cho quá trình gia công và dữ gìn và bảo vệ.

Ngoài ra đường khử làm giảm khả năng kết tinh, dễ hút ẩm và tăng khả năng lên men.

Xác định hàm lượng đường khử để biết được tính chất của vật liệu, hiểu được khó khăn gì trong công nghệ sinh sản, từ đó có giải pháp khắc phục làm cho quá trình chế biến ít khó khăn, hiệu quả cao hơn nữa.

Song song tiện lợi cho quá trình dữ gìn và bảo vệ, nâng cao hơn nữa về mặt chất lượng sản phẩm và dịch vụ.

Tính chất phản ứng đặc trưng của đường khử có mặt trong thực phẩm, mà một trong số đó phải nhắc tới đó là phản ứng tạo màu mailard.

Phản ứng có thể góp phần ngày càng tăng chất lượng sản phẩm và dịch vụ sản phẩm, giác quan, yếu tố kỹ thuật hoặc dữ gìn và bảo vệ. Vì thể người ta có thể tạo tham gia tốt nhất để phản ứng xẩy ra hoặc tìm phương pháp để kìm chế hoặc ngăn ngừa phản ứng đó xẩy ra.

Trong sinh sản bánh mì: người ta cố ý để phản ứng mailard xẩy ra. Trong số đó quá trình lên men diễn ra nhằm tạo ra một lượng axit amin tự do và đường khử. Bánh mì sau này được nướng ở một nhiệt độ thích hợp để sở hữu tham gia tốt nhất.

Trong sinh sản bia, thì phản ứng mailard được ứng dụng tốt cho bia đen và bị hạn chế ở bia vàng. Giữa bia đen và bia vàng không chỉ khác về sắc tố mặc cả mùi vị.

Cả hai loại đều được làm chủ yếu từ vật liệu đại mạch, tuy nhiên bia đen, đại mạch sẽ tiến hành đem đi sấy ở nhiệt độ cao hơn nữa và trong thời kì lâu hơn. Để các phản ứng màu diễn ra tối đa nhất có thể. Vì thế đôi lúc tất cả chúng ta vẫn nghe vị hơi khét.

Trái lại trong sinh sản đồ hộp rau quả người ta tìm mọi cách hạn chế tối đa phản ứng màu, để bảo vệ màu và mùi vị tự nhiên của sản phẩm, nâng cao chất lượng sản phẩm và dịch vụ sản phẩm. Một trong những giải pháp trước hết là loại bỏ hoặc ngăn chặn sử tạo thành đường khử.

Trong sinh sản bánh kẹo cũng vậy. Đường khử là nguyên nhân làm kẹo dễ bị hút ẩm (khó dữ gìn và bảo vệ) và trở thành chảy nước nếu để ngoài môi trường xung quanh ẩm. Hoặc làm cho kẹo có vị hơi đắng.

Vì thế một số tinh bột biến hình, đường sử dụng để làm bánh kẹo, kiểm soát chỉ số đường khử này.

Tham khảo:[1]. masterorganicchemistry.com/2017/09/12/reducing-sugars/[2]. study.com/academy/lesson/reducing-vs-non-reducing-sugars-definition-comparison.html[3]. ochempal.org/index.php/alphabetical/q-r/reducing-sugar/[4]. Casey G.Phường, Magnus C.A, Ingledew W.M, High gravity Brewing, Effects of nutrition on yeast composition, fermentation ability and alcohol production, Journal of The Institute of Brewing, Vol. 84(3), pp. 639-646, 1984[5]. Hồ Hữu Long, kỹ thuật sinh sản kẹo, nxb khoa học kỹ thuật Thành Phố Hà Nội, 1983[6]. Các phương pháp phân tích ngành công nghệ lên men, nhà xuất bản khoa học kỹ thuật[7]. Hóa sinh công nghiệp, nhà xuất bản khoa học kỹ thuật[8]. quora.com/What-are-reducing-and-non-reducing-sugars