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1. 탄수화물의 정량분석
1.1. 환원당과 비환원당
환원당은 분자 내에 aldehyde기(-CHO) 또는 ketone기(-CO)를 가지고 있어 다른 물질을 환원시킬 수 있는 당을 말한다. 단당류인 포도당, 과당, 갈락토오스 등은 모두 환원당에 속한다. 이들은 알칼리성 용액에서 Fehling 용액을 환원시켜 적색의 산화구리(I) 침전을 생성한다. 반면 비환원당은 환원작용을 하지 않는 당으로, 대표적인 예로는 설탕(자당)과 전분 등이 있다. 이들은 산이나 효소 처리를 통해 가수분해하여 환원당으로 전환시켜야 정량분석이 가능하다. 따라서 식품 중 환원당의 함량은 당의 종류와 상태에 따라 다르게 나타나며, 비환원당의 경우 가수분해 후 환원당으로 전환하여 정량할 수 있다.
1.2. 환원당의 정량
1.2.1. DNS법
DNS법은 환원당에 의해 3,5-디니트로살리실산(3,5-Dinitrosalicylic acid, DNS)이 환원되어 생성된 3-amino-5-nitrosalicylic acid의 흡광도를 측정하여 환원당의 양을 정량하는 방법이다.
환원당은 알칼리성 용액에서 DNS의 두 개의 질소화합물(NO2) 기를 아미노기(NH2)로 환원시켜 적갈색을 띠게 한다. 이때 생성된 3-amino-5-nitrosalicylic acid의 흡광도를 측정하면 시료 중 환원당의 양과 비례하여 증가한다. 따라서 표준 포도당 용액으로 검량선을 작성하고, 시료의 흡광도를 측정하여 검량선으로부터 시료 중 환원당의 농도를 구할 수 있다.
DNS법의 장점은 조작이 간단하고 신속하여 많은 시료를 동시에 분석할 수 있다는 것이다. 그러나 당의 종류와 반응 조건에 따라 환원력이 다르기 때문에 상대적인 양만을 측정할 수 있다는 단점이 있다. 이를 보완하기 위해 알칼리성 환경에서 반응시켜 발색을 증가시키며, 생성된 3-amino-5-nitrosalicylic acid를 안정화시키기 위해 NaOH, Rochelle 염, Phenol 등의 시약을 첨가한다.
DNS법은 식품, 생물학, 생화학 등 다양한 분야에서 환원당의 정량에 활용되고 있으며, 그 활용도가 높다고 할 수 있다.
1.2.2. Bertrand법
Bertrand법은 환원당의 정량분석 방법 중 하나로, 알칼리성 Fehling 용액을 환원당과 함께 가열하여 생성되는 아산화동(Cu2O)의 양을 측정하는 방법이다." Fehling 용액은 염기성 구리 용액으로, 환원당과 반응하여 적색의 아산화동을 생성한다. 이렇게 생성된 아산화동의 양은 환원당의 농도에 비례하게 된다.
Bertrand법의 구체적인 과정은 다음과 같다. 먼저 Fehling 용액을 제조하는데, 이는 A액과 B액을 섞어 만든다. A액은 황산구리수화물(CuSO4·5H2O) 수용액이고, B액은 주석산 칼륨나트륨(Rochelle 염)과 수산화나트륨을 섞은 용액이다. 이렇게 제조된 Fehling 용액에 환원당 용액을 가하고 가열하면 적색의 아산화동이 침전된다. 이 침전물의 양은 환원당의 농도에 비례하므로, 침전물을 여과하여 건조시킨 후 무게를 측정하면 환원당의 양을 알 수 있다.
또한 Bertrand법에서는 침전된 아산화동을 황산철(Fe2(SO4)3) 용액으로 산화시켜 생성된 이온화 구리의 양을 측정하기도 한다. 이 때 사용되는 KMnO4 용액의 소비량을 측정하여...
