کربوهیدرات به پلی هیدروکسی آلدئید یا پلی هیدروکسی کتون و یا ترکیباتی که به این دو گروه هیدرولیز میشوند اطلاق میگردد.

دسته ای از کربوهیدراتها را که نمیتوانند به ترکیب ساده تری شکسته شوند. مونوساکارید میگویند. گروهی را که در اثر هیدرولیز به دو مولکول مونوساکارید تجزیه شوند دی ساکارید و بالاخره کربوهیدراتهایی که به چندین واحد مونو ساکارید تجزیه میشوند را اولیگوساکارید گویند و چنانچه تعداد واحدهای تشکیل دهندة آن بیش از شش عدد باشد پلی ساکارید نامیده میشود.

مونوساکاریدها را میتوان به دو گروه عمده تقسیم کرد: اگر مونوساکاریدها دارای عامل آلدئیدی باشند آنها را آلدوز و چنانچه عامل کتونی داشته باشند آنها را کتوز مینامند.

از لحاظ احیا کنندگی نیز قندها را به دو دسته احیا کننده و غیر احیا کننده تقسیم میکنند. قندهای احیا کننده به علت داشتن گروههای احیا کننده آلدئیدی یا کتونی دارای خاصیت فوق هستند. قندهای احیا کننده میتوانند یونهای فلزاتی مثل مس دو ظرفیتی (Cu²⁺) و یون نقره را  در محیط قلیایی احیا کنند. مس دو ظرفیتی پس از احیا به صورت مس یک ظرفیتی (Cu⁺) در می آید. این یون کمتر از مس دو ظرفیتی در آب محلول است و در نتیجه به صورت رسوب سبز رنگ CuOH یا رسوب قرمز رنگ Cu₂O و یا مخلوط زرد رنگی از این دو ترکیب در می آید. اگر PH محیط اسیدی شود (مانند آزمایش بارفورد) و همچنین زمان حرارت دادن کنترل شود، فقط مونو ساکاریدها به این آزمایش جواب مثبت میدهند.

بخش عملی

الف) آزمایش مولیش: اسید سولفوریک غلیظ باعث هیدرولیز اتصالات گلیکوزیدی شده، ایجاد مونوساکارید میکند. مونوساکارید تولید شده آب خود را از دست میدهد و به فورفورال و مشتقات آن تبدیل میشود. سپس این ترکیب با آلفا نفتل کمپلکس بنفش رنگی ایجاد میکند.

روش کار: 5 میلی لیتر محلول قند را در یک لوله آزمایش ریخته، به آن دو قطره محلول آلفا نفتل اضافه کنید و خوب بهم بزنید. به دقت 3 میلی لیتر اسید سولفوریک غلیظ از دیواره لوله اضافه کنید. اسید را به آرامی اضافه کنید تا محلول درون لوله به هم نخورد و در زیر، یک فاز (بخش) تشکیل شود. مشاهدات خود را یادداشت کنید.

آزمایش آنترون: یکی دیگر از آزمایشهای عمومی برای کربوهیدراتها، آزمایش آنترون است. اساس آزمایش مطابق آزمایش مولیش میباشد. در این آزمایش، فورفورال تولید شده با آنترون واکنش کرده، کمپلکس آبی مایل به سبز تولید میکند.

آنترون

روش کار: 2 میلی لیتر محلول آنترون را در لوله آزمایش ریخته و 2/0 میلی لیتر محلول کربوهیدرات به آن اضافه کنید. مشاهدات خود را یادداشت کنید.

آزمایشهای بندیکت و فهلینگ: تمام قندهای احیا کننده اعم از مونوساکاریدها و دی ساکاریدها به این دو آزمایش جواب میدهند. اساس دو آزمایش یکی است و فقط در غلظت قلیائی به کار رفته و نیز ترکیبی که با یون مس کمپلکس ایجاد میکند دارد، اختلاف دارند. محلول فهلینگ کمپلکس تارتارات مس دو ظرفیتی است در صورتی که محلول بندیکت یون مس دو ظرفیتی به صورت کمپلکس سیترات میباشد. در این محلول قلیائی Cu²⁺ در محیط باقی میماند و بصورت Cu(OH)₂ رسوب نمیکند. معمولا آزمایش بندیکت بر فهلینگ ترجیح داده میشود، زیرا محلول فهلینگ ناپایدار است. این نوع واکنشها، واکنشهای اختصاصی قندها نیست، بلکه به ترکیباتی که دارای گروههای فعال آلدئیدی هستند نیز پاسخ میدهد.

روش کار: چند لوله آزمایش برداشته و در هر کدام 5 میلی لیتر محلول بندیکت بریزید. سپس به هر لوله یک میلی لیتر محلول قند 2% مورد آزمایش اضافه کنید. لوله ها را به مدت 5 دقیقه در حمام آب جوش قرار دهید. این آزمایش را برای گلوکز، مالتوز، سوکروز و نشاسته انجام دهید. و مشاهدات خود را یادداشت کنید.

در این آزمایش رنگ رسوب تولید شده به سرعت واکنش بستگی دارد. اگر عمل احیا به کندی صورت گیرد، اندازه ذرات رسوب حاصل بزرگ بوده، رنگ آن قرمز آجری است و در غیر این صورت اندازه ذرات رسوب کوچک و رنگ آن زرد یا سبز میباشد.

آزمایش تالن یا نیترات نقره آمونیاکی: محلول تالن یک کمپلکس نقره و آمونیاک است که از واکنش یون نقره و محلول آمونیاک (هیدروکسید آمونیم) در مجاورت هیدروکسید سدیم به دست می آید.

در این آزمایش یون نقره در مجاورت قند احیا کننده احیا میگردد و به صورت فلز نقره رسوب میکند. رسوب حاصله به جدار لوله چسبیده، به صورت آئینه در می آید. به همین سبب به آن آزمایش آئینه نقره نیز میگویند. 

                                                    آئینه نقره                                      محلول بیرنگ

روش کار: در یک لوله آزمایش تمیز، 2 میلی لیتر نیترات نقره 5% ریخته و به آن یک قطره سود 10% اضافه کنید. سپس به اندازه کافی هیدروکسید آمونیم 2% اضافه کنید تا رسوب حل شود. سپس به محلول حاصل چند قطره از محلول قند مورد نظر اضافه کرده خوب به هم بزنید. مشاهدات خود را یادداشت کنید.

آزمایش بارفود: این آزمایش برای تشخیص مونو ساکاریدها از دی ساکاریدهای احیا کننده است. چنانچه آزمایش احیا قندها در محیط اسید ضعیف صورت گیرد و مدت زمان حرارت دادن کنترل شود، فقط مونو ساکاریدها به علت قدرت احیا کنندگی قوی به این آزمایش جواب مثبت میدهند.

روش کار: یک میلی لیتر از محلول بارفود را در لوله آزمایش ریخته و به آن 2 میلی لیتر محلول قندی 2% اضافه کنید. لوله آزمایش را در حمام آب جوش قرار دهید. اگر رسوب قرمز در فاصله دو دقیقه تشکیل گردید، قند مورد آزمایش مونو ساکارید است. دی ساکاریدها را باید مدت بیشتری (مثلا 10 دقیقه) جوشانید تا رسوب قرمز رنگ ایجاد شود.

اثر اسید و باز بر قندها

قندها در مجاورت اسیدها (مثلا اسید کلریدریک 10 تا 20 درصد) آب از دست میدهند. در نتیج? این عمل پنتوزها به فورفورال، کتوهگزوزها و آلدوهگزوزها به اسید لوولینیک و هیدروکسی متیل فورفورال تبدیل میشوند. البته آلدوهگزوزها مقدار اندکی هیدروکسی متیل فورفورال تولید مینمایند. بنابراین با این روش میتوان سه نوع مونو ساکارید را از هم تمیز داد. فورفورال و هیدروکسی متیل فورفورال بی رنگ و در آب محلول هستند و در مجاورت فنلها به کمپلکس رنگی تبدیل میشوند.

آزمایش سلیوانف برای کتوزها: در این آزمایش کتوهگزوزها در مجاورت اسید کلریدریک آب از دست داده، به هیدروکسی متیل فورفورال تبدیل میشوند. این ترکیبات با رزورسینول ترکیب شده به کمپلکس قرمزرنگی تبدیل میگردند. آلدوزها در شرایط سخت تری با رزورسینول واکنش میدهند.

روش کار: 3 میلی لیتر محلول سلیوانف را در لوله آزمایش ریخته، بدان یک میلی لیتر محلول قند مورد نظر اضافه کنید. لوله آزمایش را در حمام آب جوش قرار دهید. هر پنج دقیقه به لوله آزمایش نگاه کنید و مدت زمان تولید رنگ را یادداشت کنید. این آزمایش را برای گلوکز، فروکتوز و سوکروز انجام دهید.

آزمایش بیال برای پنتوزها: پنتوزها در مجاورت اسید کلریدریک غلیظ آب از دست داده، فورفورال تولید میکنند. فورفورال با اورسینول به کمپلکس با رنگ سبز مایل به آبی تبدیل میشود. در این آزمایش در اثر حرارت طولانی و اسید کلریدریک غلیظ، هگزوزها نیز هیدروکسی متیل فورفورال تولید میکنند که با اورسینول میتواند کمپلکس رنگی (زرد مایل به قهوه ای) تولید کند.

روش کار: 2 میلی لیتر محلول بیال را در لوله آزمایش ریخته و یک میلی لیتر محلول آرابینوز یا ریبوز به آن اضافه کنید، لوله را چند دقیقه در حمام آب جوش قرار دهید و مشاهدات خود را یادداشت کنید.

آزمایش مور: مولکولهای قند در مجاورت بازهای قوی شکسته شده، به مولکولهایی کوچکتر تبدیل میشود. سپس مولکولهای کوچک حاصل پلیمریزه شده به کارامل تبدیل میشوند که زرد رنگ است. قندهای احیا کننده به این آزمایش جواب مثبت میدهند.

روش کار: در دو لوله آزمایش به ترتیب 2 میلی لیتر نشاسته 5/0 درصد و 2 میلی لیتر گلوکز 2/0 درصد بریزید. سپس به هر لوله 3 میلی لیتر سود 5 نرمال اضافه کنید. آنها را در آب جوش قرار داده چند دقیقه حرارت دهید. تغییر رنگ لوله را یادداشت کنید.

تشخیص پلی ساکاریدها:

آزمایش ید: ید با پلی ساکاریدها ایجاد کمپلکس رنگی میکند. برای ایجاد کمپلکس رنگی وجود حد اقل 8 مولکول گلوکز در یک زنجیر خطی لازم است. رنگ ایجاد شده به طول زنجیره مولکولها بستگی دارد. مثلا آمیلوز، رنگ آبی تیره، آمیلوپکتین، رنگ ارغوانی و گلیکوژن، رنگ قهوه ای مایل به قرمز تولید میکند.

روش کار: 2 میلی لیتر محلول نشاسته در لوله آزمایش ریخته و به آن دو قطره محلول لوگل اضافه کنید. خوب مخلوط کنید و رنگ ظاهر شده را یادداشت کنید. لوله آزمایش را حرارت دهید و تغییر رنگ را یادداشت کنید.