24-3다음은 영양소 검출 실험의 하나인 펠링(Fehling) 반응의 … | 2024년 식품안전기사실기(필답형) 3회차 기출문제 상세 페이지

① 환원당

② 알칼리성 펠링 용액 속 청색의 $\mathrm{Cu^{2+}}$ 가 환원당의 알데하이드기에 의해 $\mathrm{Cu^{+}}$ 로 환원되면서 적색 침전을 만드는 것으로 환원당의 존재를 확인한다

③ 산화제일구리(아산화구리), $\mathrm{Cu_2O}$

[해설]

펠링 용액은 황산구리 용액(A액)과 주석산나트륨칼륨·수산화나트륨 용액(B액)을 섞어 만든 알칼리성 구리 착염 용액으로 짙은 청색을 띤다.

여기에 환원당을 넣고 가열하면 당의 알데하이드기(-CHO)가 산화되어 카복실기가 되고, 그 대가로 구리가 $\mathrm{Cu^{2+}}$ 에서 $\mathrm{Cu^{+}}$ 로 환원되어 물에 녹지 않는 적색의 산화제일구리($\mathrm{Cu_2O}$) 침전이 가라앉는다. 즉 적색 침전이 생기면 환원당 양성이다.

포도당·과당·맥아당·젖당은 유리 카보닐기를 가져 양성이지만, 설탕(자당)은 두 단당의 환원성 말단끼리 결합해 있어 비환원당이므로 음성이다. 과당 같은 케토스는 알칼리 조건에서 알도스로 이성질화되므로 역시 양성으로 나온다.

제시된 식은 생성물을 산 형태($\mathrm{R-COOH}$, $4\mathrm{OH^{-}}$)로 적은 것이고, 반응이 알칼리 조건에서 일어나는 점을 살려 $\mathrm{R-CHO} + 2\mathrm{Cu^{2+}} + 5\mathrm{OH^{-}} \rightarrow \mathrm{R-COO^{-}} + \mathrm{Cu_2O} \downarrow + 3\mathrm{H_2O}$ 처럼 염 형태로 쓰기도 한다. 두 식 모두 원자 수와 전하가 맞는, 같은 반응의 표기 차이다.

같은 원리로 환원당을 검출하는 정성 반응에는 은거울반응(톨렌스 반응)과 베네딕트 반응이 있다.