소개글
"bertrand법"에 대한 내용입니다.
목차
1. 서 론
1.1. 환원당의 정의와 특성
1.2. 환원당의 화학적 성질 및 반응
1.3. 환원당 정량의 의의
2. 환원당 정량법
2.1. Bertrand법
2.2. Somogyi법
2.3. DNS법을 이용한 환원당 정량
3. 실험 재료 및 방법
3.1. 실험 재료
3.2. 실험 방법
3.3. 데이터 분석 및 계산
4. 실험 결과 및 고찰
4.1. Bertrand법에 의한 환원당 정량 결과
4.2. Somogyi법에 의한 환원당 정량 결과
4.3. DNS법에 의한 환원당 정량 결과
4.4. 실험 결과의 비교 및 고찰
5. 결 론
5.1. 실험 결과 요약
5.2. 환원당 정량법의 특징과 한계
5.3. 향후 연구 방향
6. 참고 문헌
본문내용
1. 서 론
1.1. 환원당의 정의와 특성
탄수화물은 단백질 및 지질과 함께 식품의 품질과 성질에 큰 영향을 미친다. 따라서 식품의 탄수화물을 정량하는 것은 중요한 의미가 있다. 환원당이란 다른 물질을 환원시키는 성질이 있는 당질을 말한다. 포도당, 과당, 젖당, 맥아당 등이 환원당에 해당된다. 반면 설탕과 전분 등은 다른 물질을 환원시키지 못하는 비환원당에 속한다. 환원력은 알도스의 C1 위치나 헤미아세탈기 또는 ketose의 C2 위치의 헤미아세탈기의 존재에 의해 나타나며, 글리코시드 결합을 형성하면 이들 기가 없어지지만 맥아당이나 젖당의 경우 glucose 잔기의 헤미아세탈기가 글리코시드 결합의 형성에 관여하지 않으므로 환원력을 나타낼 수 있다. 환원당은 아미노산 등과 화학반응을 일으켜 갈색물질을 생성하여 식품의 갈변을 일으키고, Maillard 반응과 Benedict's 반응에서 환원제로 작용한다. 따라서 식품 중 환원당은 맛, 부패, 갈변 등 식품 품질과 밀접한 연관이 있다. 또한 설탕이나 트레할로스와 같은 비환원당은 1개의 글리코시드 결합 형성에 양측의 당의 관능기가 관여하여 acetal이나 ketal로 변환되어 있기 때문에 환원력을 나타내지 않는다. 환원당은 Bertrand법, Somogyi법, Lane-Eynon법 등을 이용하여 직접 정량할 수 있으며, 비환원당은 가수분해하여 환원당으로 전환시킨 후 정량할 수 있다.
1.2. 환원당의 화학적 성질 및 반응
환원당은 알데하이드(aldehyde) 또는 케톤(ketone)을 형성하는 당의 일종이다. 환원당에는 glucose, fructose, maltose, glyceraldehyde, arabinose 등이 속하며 sucrose는 환원력이 없다. 이들은 아미노산 등과 화학반응을 일으켜 갈색 물질을 쉽게 만들어 식품이 갈변하는 원인이 되며 Maillard reaction과 Benedict's reaction에서 환원제로서 작용한다.
식품 중의 환원당은 감미 등 식품의 맛에 중요한 기여를 하는 한편 산이나 열에 대한 안정성이 나쁘고 갈변이나 부패 등 식품보존상 문제가 되는 경우가 많다. 자당(sucrose)이나 트레할로오스의 경우는 글리코시드 결합의 형성에 양측의 당의 관능기가 관여하여 acetal이나 ketal로 변환되어 있기 때문에 환원력을 나타내지 않는다. 따라서 이들은 비환원당이 된다.
환원당은 그의 환원성을 이용하여 Bertrand법, Somogyi법, Lane-Eynone법 등을 통해 직접 정량할 수 있으며, 비환원당은 가수분해하여 환원당으로 전환시킨 후 환원당 정량과 같은 방법으로 정량할 수 있다. 환원당에는 알데하이드기나 케톤기를 갖는 단당류와 이당류 중 당의 관능기들이 자유로이 존재하는 당들이 해당된다. 예를 들어 glucose, fructose, maltose, lactose 등이 환원당에 속한다. 반면에 sucrose, trehalose, raffinose 등은 당의 관능기들이 글리코시드 결합에 의해 보호되어 있어 환원력이 없는 비환원당에 해당한다.
1.3. 환원당 정량의 의의
환원당은 식품의 품질과 성질에 큰 영향을 미치는 중요한 성분이다. 식품 중에 존재하는 여러 종류의 당질 중 환원당은 알데하이드기 또는 케톤기를 가지고 있어 다른 물질을 환원시키는 성질이 있다. 이러한 환원성은 식품의 갈변현상이나 품질 저하와 깊은 관계가 있기 때문에 환원당을 따로 정량하는 경우가 많다. 환원당의 종류와 함량을 분석하면 식품의 품질, 저장성, 영양가 등을 평가할 수 있다. 따라서 환원당 정량은 식품 성분 분석에 있어 매우 중요한 의미를 지닌다. 또한 환원당의 양은 식품의 감미도와 관련이 있어 식품의 맛 평가에도 활용될 수 있다. 이처럼 환원당 정량은 식품의 품질 관리와 제품 개발, 성분 분석 등 다양한 분야에서 필수적인 분석 기법이다.
2. 환원당 정량법
2.1. Bertrand법
Bertrand법은 환원당 정량법 중 하나로, 시료 중에 한 종류의 환원당이 존재하면 이 방법을 이용하여 그 양을 정확하게 정량할 수 있다. 시료 중 여러 종류의 환원당이 섞여 있으면 Bertrand법으로 그들을 분별 정량하기가 어렵고 결과의 정확성도 떨어질 수 있다. 따라서 Bertrand법으로 식품 중의 환원당을 분석할 때에는 일반적으로 전체 환원당을 하나의 환원당으로 나타내는 것이 보통이다.
Bertrand법의 기본 원리는 다음과 같다. 시료에 황산구리(CuSO4) 용액과 알칼리성 Rochelle 염 용액을 가하고 가열하면 환원당에 의해 아산화구리(Cu2O)가 침전된다. 이 침전물의 양은 환원당의 양에 비례하므로, 이 침전물의 양을 측정하여 환원당의 양을 정량할 수 있다.
침전된 아산화구리는 황산제2철(Fe2(SO4)3) 산성용액에 녹이면 황산제2철이 환원되어 황산제1철(FeSO4)이 생성된다. 이를 과망간산칼륨(KMnO4) 표준용액으로 적정하여 환원에 의해 생성된 황산제1철의 양을 구할 수 있으며, 이를 통해 침전된 아산화구리의 양을 산출할 수 있다.
최종적으로 이렇게 구한 아산화구리의 양을 Bertrand표를 이용하여 환원당의 양으로 환산할 수 있다. 즉, 환원당의 정량을 위해 시료 중의 환원당을...
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