O que são os açúcares redutores e não redutores o que isso implica no metabolismo?

Licenciatura Plena em Química (Universidade de Cruz Alta, 2004)
Mestrado em Química Inorgânica (Universidade Federal de Santa Maria, 2007)

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Os glicídios se caracterizam por serem, juntamente com as proteínas e os lipídios, um dos maiores constituintes orgânicos de quase totalidade dos tecidos vivos, tanto vegetais como animais. Eles se destinam principalmente como fonte de energia para todos os organismos nos quais se encontram e, em muitos são também os principais componentes de suporte. No que tange aos vegetais, os glicídios se destacam por serem os compostos que se encontram em maior quantidade.

Cotidianamente chamados os glicídios de açúcares, ou ainda os conhecemos por carboidratos ou hidratos de carbono. Em sua estrutura química predominam as funções orgânicas aldeído e cetona.

Os experimentos que seguem tem por objetivo testar a solubilidade em água de alguns glicídios e identificar aqueles que apresentam propriedades  redutoras daqueles que não apresentam, por meio da reação de Benedict.

Conceito: Os glicídios são derivados aldeídicos ou cetônicos de álcoois polihídricos. Compreendem demais aldeídos ou álcoois cetônicos (seus anidros ou polímeros).

a) Solubilidade: glicídios são compostos de alta polaridade, o que favorece a sua solubilidade em água, visto ser este solvente também polar.

  • Tomar três tubos de ensaio e colocar em cada um deles uma pitada de glicose (glicídio) sólida.
  • No tubo 1 adicionar 2mL de água destilada.
  • No tubo 2 adicionar 2 mL de álcool etílico.
  • No tubo 3 adicionar 3mL de acetona.
  • Agitar os tubos e anotar solubilidade.

b) Reação de Benedict: diferenciação entre glicídios redutores e não redutores.

  • Preparar 5 tubos de ensaio, marcá-los e pipetar para cada um 3mL do reagente de Benedict.
  • Adicionar: no tubo 1: 5 gotas de glicose 1%; no tubo 2: 5 gotas de sacarose 1%; no tubo 3: 5 gotas de maltose 1%; no tubo 4: 5 gotas de amido 1% e no tubo 5: 5 gotas de água (serve para testar o reagente de Benedict, ou seja, é o tubo controle).
  • Misturar bem e aquecer por três minutos em banho-maria fervente.
  • Observar a cor e eventual formação de um precipitado.

Explicação:

No reativo de Benedict existe uma pequena porção de hidróxido cúprico com o cuprocitrato de sódio, sal complexo hidrossolúvel.

Sob a ação do calor e do álcali, o açúcar redutor se decompõe parcialmente em fragmentos oxidáveis, pelo hidróxido cúprico. Nesta reação o hidróxido cúprico (azul) se reduz a hidróxido cuproso (amarelo).

Continuando o aquecimento, o hidróxido cuproso perde uma molécula de água e transforma-se em óxido cuproso (vermelho).

Referências:
PERUZZO, Francisco Miragaia (Tito); CANTO, Eduardo Leite; Química na Abordagem do Cotidiano, Ed. Moderna, vol.1, São Paulo/SP- 1998.
SARDELLA, Antônio; MATEUS, Edegar; Curso de Química: química geral, Ed. Ática, São Paulo/SP – 1995.
MAHAN, Bruce M.; MYERS, Rollie J.; Química: um curso universitário, Ed. Edgard Blucher LTDA, São Paulo/SP – 2002.

Texto originalmente publicado em //www.infoescola.com/quimica/glicidios-redutores-e-nao-redutores/

Impossível não associar a palavra açúcar aos pequenos cristais brancos que utilizamos para adoçar o cafezinho do dia-dia.  Na indústria, os açúcares são não apenas utilizados para adoçar, cumprindo também funções tecnológicas contribuindo para textura, volume, cor e preservação dos alimentos e bebidas. Além disso, é fonte de energia e responsável por vários efeitos fisiológicos no metabolismo humano, principalmente em funções estruturais. 

AÇÚCARES: REDUTORES X NÃO REDUTORES

Os açúcares são definidos como carboidratos e se caracterizam por serem compostos orgânicos contendo carbono, hidrogênio e oxigênio, classificados em:

  • monossacarídeos (glicose, frutose e galactose)
  • disssacarídeos (sacarose, lactose, maltose, etc.)
  • polissacarídeos (amido, glicogênio, celulose etc.)

Alguns açúcares possuem em sua estrutura grupos aldeídos e cetônicos livres que são capazes de se oxidar na presença de agentes oxidantes em soluções alcalinas. Devido a essa característica, esse grupo é chamado de açúcares redutores (AR), que são monossacarídeos e alguns dissacarídeos, como a maltose (formada por glicose) e a lactose (formada por galactose e glicose).Por outro lado, alguns açúcares não possuem essa característica sem sofrer hidrólise prévia, sendo chamados de açúcares não-redutores (ANR). Ao sofrerem hidrólise por ácidos ou pela ação da enzima invertase, liberama glicose e a frutose e passam a ser denominados açúcares invertidos, que possuem maior poderadoçante e não formam cristais.

Um exemplo de ANR é a sacarose conhecida como “açúcar de mesa” e formada pela ligação entre o grupo aldeído de uma molécula de glicose e o grupo funcional cetônico de uma molécula de frutose. A soma dos níveis de açúcares redutores e não redutores representa a quantidade total de açúcares em um produto. 


METODOLOGIA DE ANÁLISE

Um dos métodos mais utilizados na determinação de açúcares redutores é baseado na redução de íons de cobre em óxido cuproso pelos grupos redutores de açúcares em meio alcalino, a partir de solução de Fehling (sulfato cúprico + tartarato duplo de sódio e potássio), segundo metodologia de Lane-Eynon. Para os açúcares não redutores, é necessária uma etapa prévia de preparo da amostra, onde por hidrólise ocorre a quebra das ligações glicosídicas, transformando os dissacarídeos e polissacarídeos em monossacarídeos.  Posteriormente, esses açúcares redutores se oxidam em contato com solução alcalina de Fehling, cujos íons cúpricos se reduzem a óxido cuproso formando sal sódico representado por um precipitado vermelho tijolo (TAVARES et al., 2010; AOAC, 2016).

A partir do volume da amostra gasta, deve-se calcular o teor final de açúcares redutores, que corresponde aos grupos mais simples, representados por glicose e frutose.  Tradicionalmente, a realização desta análise titulométrica exige o uso de vidraria adicional, bico de Bunsen ou chapa aquecedora, que acaba tornando a análise mais demorada e menos precisa devido à dificuldade de padronização da temperatura durante a titulação, além de insegura por conta do uso do bico de Bunsen e da bureta.  Embora seja uma análise simples, a titulação é um ponto crítico pois cada analista pode ter uma percepção diferente do ponto de mudança de cor (que determina o término da titulação) afetando a padronização dos resultados.

DETERMINADOR DE AÇÚCARES REDUTORES – TE-088

O equipamento foi desenvolvido com base na tradicional metodologia de Lane-Eynon para a realização de análises pelo princípio da destilação utilizando as soluções de Fehling, sendo os açúcares oxidados a ácidos orgânicos. A reação de oxido-redução deve ser mantida na mesma proporção entre a quantidade de açúcares redutores e de cobre reduzido, sendo que de acordo com o volume de solução gasto pode-se obter a concentração dos açúcares redutores na amostra.

O uso do TE-088 dispensa a utilização de vidraria e acessórios adicionais, otimizando a rotina de análise além da temperatura durante a titulação ser padronizada. Contudo, a maior vantagem é devido a utilização do eletrodo de platina, que substitui o azul metileno como indicador do ponto final da titulação, garantindo maior precisão e repetibilidade quando comparado a análise tradicional.  O equipamento conta com um display digital (Figura 1), onde é possível visualizar o ponto de inflexão por uma escala numérica e não somente por uma mudança de cor da solução. Dessa forma, o equipamento aumenta a precisão do método, já que o resultado independe da percepção e experiência do analista.

 Os determinadores de açúcares redutores TE-088 e o TE-0861 apresentam equivalência em relação a metodologia de Lane-Eynon e são utilizados para a determinação de açúcares redutores em alimentos e bebidas como frutas, caldo de cana, extrato de tomate, balas, bebidas e outros produtos. O modelo TE-0861 é similar ao TE-088, porém não acompanha o eletrodo de platina, sendo necessário a utilização do indicador azul de metileno. 

SOBRE A TECNAL

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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

AOAC - Associação de Químicos Analíticos Oficiais. Métodos Oficiais de Análise. 20ªEdição. Rockville: AOAC International, 2016. 3172p.

Instituto Adolfo Lutz. Métodos físico-químicos para análise dealimentos. Ed. São Paulo: Instituto Adolfo Lutz, 2008.

TAVARES, J.T. de Q. et al. Interferência do Ácido Ascórbico na Determinação de Açúcares Redutores pelo Método de Lane e Eynon. Quím. Nova, São Paulo, v. 33, n. 4, p. 805-809, 2010.

Quais são os açúcares não redutores?

Qual é a diferença entre açúcares redutores e não redutores? Agora, dependendo do seu comportamento químico, podemos dividir os açúcares em dois: reduzindo e não reduzindo. Açúcares redutores: têm grupos aldeídos ou cetonas livres. Açúcares não redutores: não possuem grupos aldeídos ou cetonas livres. O que é um açúcar redutor?

Qual a diferença entre o açúcar e o não redutor?

A principal diferença entre o açúcar redutor e o não redutor é que os açúcares redutores possuem grupos livres de aldeído ou cetona, enquanto os açúcares não redutores não possuem grupos livres de aldeído ou cetona. Por que os açúcares redutores podem ser oxidados?

Quais são os métodos de determinação de açúcares redutores em xaropes?

Vários testes qualitativos são usados para detectar a presença de um açúcar redutor. Dois destes testes utilizam soluções de cobre: Reagente de Benedict (Cobre2+ em solução aquosa de citrato de sódio) e Solução de Fehling (Cobre2+ em solução aquosa de tartarato de sódio).

Por que a redução de açúcares é importante em produtos alimentícios?

A redução de açúcares é importante em produtos alimentícios por muitas razões. Eles reagem com aminoácidos (componentes proteicos) para formar as cores pardas e desenvolver aromas processados ​​na reação de Maillard, também chamada de escurecimento não enzimático.

O que é açúcar redutor e não redutor?

Os açúcares são carboidratos que podem ser classificados como redutores e não re- dutores. Os açúcares redutores são carboidratos monossacarídeos, capazes reduzir os sais de cobre, prata e bromo em soluções alcalinas, pois possuem grupos aldeídos ou cetonas livres.

O que é açúcares não redutores?

2.1 Açúcares redutores e açúcares não-redutores Os açúcares não-redutores (ANR) precisam sofrer hidrólise da ligação glicosídica para oxidar. Um exemplo é a sacarose, que é formada pela ligação entre o grupo funcional aldeídico de uma molécula de glicose e o grupo funcional cetônico de uma molécula de frutose.

O que são carboidratos redutores e não redutores?

Carboidratos redutores são aqueles capazes de reduzir íons metálicos – como a prata e o cobre - em reações nas quais o açúcar se oxida formando ácidos carboxílicos. Grupo carbonila (cadeia aberta) ou hidroxila (cadeia cíclica).

Quais são os açúcares redutores?

Os monossacarídeos, glicose e frutose são açúcares redutores por possuírem grupo carbonílico e cetônico livres, capazes de se oxidarem na presença de agentes oxidantes em soluções alcalinas.

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