In der Natur gibt es eine Vielzahl von Zuckern mit unterschiedlichen chemischen und biologischen Eigenschaften. Ein reduzierender Zucker ist ein Zucker, der ein Aldehyd oder Keton enthält oder bilden kann und der als Reduktionsmittel wirken kann. Die chemischen Eigenschaften des reduzierenden Zuckers spielen bei Diabetes und anderen Erkrankungen eine Rolle und sind auch wichtige Bestandteile einiger Lebensmittel. Es gibt mehrere Tests, um das Vorhandensein von reduzierenden Zuckern qualitativ oder quantitativ zu bestimmen.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Benedict-Test und Fehling-Test sind zwei gängige Tests zur Reduzierung von Zuckern.
Was ist ein reduzierender Zucker?
Jeder Zucker, der in Gegenwart einer alkalischen Lösung ein Aldehyd oder Keton bildet, ist ein reduzierender Zucker. Arten von reduzierenden Zuckern sind:
- Glucose
- Fruktose
- Glycerinaldehyd
- Laktose
- Arabinose
- Maltose
Saccharose und Trehalose sind keine reduzierenden Zucker. Letztendlich ist ein reduzierender Zucker eine Zuckerart, die bestimmte Chemikalien durch eine Oxidationsreaktion reduziert.
Benedikts Test
Um das Vorhandensein von reduzierenden Zuckern zu testen, wird eine Lebensmittelprobe in kochendem Wasser gelöst. Als nächstes wird eine kleine Menge Benedikts Reagenz zugegeben und die Lösung beginnt abzukühlen. Während der nächsten vier bis 10 Minuten sollte die Lösung beginnen, ihre Farbe zu ändern. Wenn die Farbe in Blau wechselt, ist keine Glukose vorhanden. Wenn eine hohe Glucosemenge vorhanden ist, schreitet der Farbumschlag nach Grün, Gelb, Orange, Rot und dann Dunkelrot oder Braun fort.
So funktioniert der Benedit-Test
Benedicts Reagenz wird aus wasserfreiem Natriumcarbonat, Natriumcitrat und Kupfer(II)sulfat-Pentahydrat hergestellt. Nach Zugabe zur Testlösung reduzieren reduzierende Zucker das blaue Kupfersulfat aus Benedikts Lösung zu einem rotbraunen Kupfersulfid, das als Niederschlag gesehen wird und für die Farbe verantwortlich ist Veränderung. Nicht reduzierende Zucker können dies nicht. Dieser spezielle Test liefert nur ein qualitatives Verständnis des Vorhandenseins von reduzierenden Zuckern.
Fehlings Test
Zur Durchführung des Fehling-Tests wird die Lösung mit Wasser verdünnt und bis zur vollständigen Auflösung erwärmt. Als nächstes wird Fehling-Lösung unter Rühren zugegeben. Wenn reduzierende Zucker vorhanden sind, sollte die Lösung beginnen, ihre Farbe zu ändern, da sich ein Rost oder ein roter Niederschlag bildet. Wenn keine reduzierenden Zucker vorhanden sind, bleibt die Lösung blau oder grün.
So funktioniert der Fehling-Test
Die Fehling-Lösung wird hergestellt, indem zuerst zwei Teillösungen erstellt werden. Lösung A wird aus in Wasser gelöstem Kupfer(II)sulfat-Pentahydrat hergestellt und Lösung B enthält Kalium-Natriumtartrat-Tetrahydrat (Rochelle-Salz) und Natriumhydroxid in Wasser. Die beiden Lösungen werden zu gleichen Teilen zusammengegeben, um die endgültige Testlösung herzustellen. Der Test ist ein Nachweisverfahren für Monosaccharide, insbesondere Aldosen und Ketosen. Diese werden nachgewiesen, wenn Aldehyd zu Säure oxidiert und ein Kupferoxid bildet. Bei Kontakt mit einer Aldehydgruppe wird es zu Kupfer(I)-Ion reduziert, das den roten Niederschlag bildet und das Vorhandensein von reduzierenden Zuckern anzeigt.
Praktische Anwendungen
Zuckerreduzierende Tests wie der Benedict- und Fehling-Test können verwendet werden, um festzustellen, ob Zucker im Urin vorhanden ist, der auf Diabetes mellitus hinweisen kann. Sie können auch qualitativ verwendet werden, beispielsweise in einem Titrationsexperiment, um den Gehalt an reduzierenden Zuckern in einer Lösung zu bestimmen.