Які властивості виявляє сахароза. Потреба цукрози знижується

Прикладом найбільш поширених у природі дисахаридів (олігосахарид) цукроза(Буряковий або очеретяний цукор).

Олігосахариди – це продукти конденсації двох чи кількох молекул моносахаридів.

Дисахариди – це вуглеводи, які при нагріванні з водою у присутності мінеральних кислот або під впливом ферментів піддаються гідролізу, розщеплюючись на дві молекули моносахаридів.

Фізичні властивості та знаходження у природі

1. Вона є безбарвними кристалами солодкого смаку, добре розчинна у воді.

2. Температура плавлення цукрози 160 °C.

3. При застиганні розплавленої цукрози утворюється аморфна прозора маса – карамель.

4. Міститься у багатьох рослинах: у соку берези, клена, у моркві, дині, а також у цукрових буряках та цукровій тростині.

Будова та хімічні властивості

1. Молекулярна формула сахарози - З 12 Н 22 О 11

2. Сахароза має складнішу будову, ніж глюкоза. Молекула сахарози складається із залишків глюкози та фруктози, з'єднаних один з одним за рахунок взаємодії напівацетальних гідроксилів. (1→2)-глікозидним зв'язком:

3. Наявність гідроксильних груп у молекулі сахарози легко підтверджується реакцією із гідроксидами металів.

Якщо розчин сахарози долити до гідроксиду міді (II), утворюється яскраво-синій розчин сахарату міді (якісна реакція багатоатомних спиртів).

Відео-досвід «Доказ наявності гідроксильних груп у сахарозі»

4. Альдегідної групи в цукрозі немає: при нагріванні з аміачним розчином оксиду срібла (I) вона не дає «срібного дзеркала», при нагріванні з гідроксидом міді (II) не утворює червоного оксиду міді (I).

5. Сахароза, на відміну глюкози, перестав бути альдегідом. Сахароза, перебуваючи у розчині, не входить у реакцію " срібного дзеркала " , оскільки здатна перетворюватися на відкриту форму, що містить альдегідну групу. Подібні дисахариди не здатні окислюватися (тобто бути відновниками) і називаються невосстанавливающимицукром.

Відео-досвід «Відсутність відновлювальної здатності сахарози»

6. Сахароза є найважливішим із дисахаридів.

7. Вона виходить із цукрових буряків (у ній міститься до 28 % сахарози від сухої речовини) або з цукрової тростини.

Реакція цукрози з водою.

Важлива хімічна властивість сахарози – здатність зазнавати гідролізу (при нагріванні в присутності іонів водню). При цьому з однієї молекули сахарози утворюється молекула глюкози та молекула фруктози:

З 12 Н 22 О 11 + Н 2 О t , H 2 SO 4 → З 6 Н 12 O 6 + З 6 Н 12 O 6

Відео-досвід «Кислотний гідроліз сахарози»

З числа ізомерів сахарози, що мають молекулярну формулу З 12 Н 22 Про 11 можна виділити мальтозу і лактозу.

При гідролізі різні дисахариди розщеплюються на складові їх моносахариди рахунок розриву зв'язків з-поміж них ( глікозидних зв'язків):

Таким чином, реакція гідролізу дисахаридів є зворотним процесом їх утворення з моносахаридів.

Застосування сахарози

· Продукт харчування;

· У кондитерській промисловості;

· Отримання штучного меду

Сахароза – органічна сполука, утворена залишками двох моносахаридів: глюкози та фруктози. Вона міститься в хлорофілоносних рослинах, цукровій тростині, буряках, маїсі.

Розглянемо докладніше, що таке.

Хімічні властивості

Сахароза утворюється шляхом від'єднання молекули води від глікозидних залишків простих сахаридів (під дією ензимів).

Структурна формула сполуки – С12Н22О11.

Дисахарид розчиняється в етанолі, воді, метанолі, нерозчинний – у діетиловому ефірі. Нагрівання з'єднання вище температури плавлення (160 градусів) призводить до карамелізації розплаву (розкладання та фарбування). Цікаво, що при інтенсивному освітленні або охолодженні (рідким повітрям) речовина виявляє властивості фосфоресції.

Сахароза не входить у реакцію з розчинами Бенедикта, Фелінга, Толленса і виявляє кетонових і альдегідних властивостей. Однак, при взаємодії з гідроксидом міді вуглевод «поводиться» як багатоатомний спирт, утворюючи яскраво-сині сахарати металу. Дану реакцію використовують у харчовій індустрії (на цукрових заводах), для виділення та очищення «солодкої» речовини від домішок.

При нагріванні водного розчину сахарози в кислому середовищі, у присутності ферменту інвертази або сильних кислот, відбувається гідроліз сполуки. В результаті цього утворюється суміш глюкози та фруктози, звана інертним цукром. Гідроліз дисахариду супроводжується зміною знака обертання розчину: з позитивного на негативний (інверсія).

Отриману рідину застосовують для підсолоджування харчових продуктів, отримання штучного меду, запобігання кристалізації вуглеводу, створення карамелізованої патоки, виробництва багатоатомних спиртів.

Головні ізомери органічної сполуки з аналогічною молекулярною формулою – мальтоза та .

Метаболізм

Організм ссавців, у тому числі людини, не пристосований до засвоєння сахарози у чистому вигляді. Тому при попаданні речовини в ротову порожнину під впливом амілази слини відбувається запуск гідролізу.

Основний цикл перетравлення сахарози відбувається у тонкому кишечнику, де, у присутності ферменту сахарази, вивільняються глюкоза і фруктоза. Після цього моносахариди, з допомогою білків – переносників (транслоказ), активованих інсуліном, доставляються до клітин кишечника шляхом полегшеної дифузії. Поряд з цим глюкоза проникає в слизову оболонку органу за допомогою активного транспорту (за рахунок градієнта концентрації іонів натрію). Цікаво, що механізм її доставки тонкий кишечник залежить від концентрації речовини в просвіті. При значному вмісті сполуки в органі «працює» перша схема «транспортування», а за малого – друга.

Основний моносахарид, що надходить із кишечника в кров – глюкоза. Після її всмоктування половина простих вуглеводів по воротній вені транспортується в печінку, а решта надходить у кровотік через капіляри кишкових ворсинок, де згодом витягується клітинами органів і тканин. Після проникнення глюкоза розщеплюється на шість молекул вуглекислого газу, внаслідок чого виділяється велика кількість енергетичних молекул (АТФ). Частина сахаридів, що залишилася, засвоюється в кишечнику шляхом полегшеної дифузії.

Користь та добова потреба

Метаболізм сахарози супроводжується виділенням аденозинтрифосфорної кислоти (АТФ), яка є головним постачальником енергії в організм. Вона підтримує формені елементи крові в нормі, життєдіяльність нервових клітин та м'язових волокон. Крім того, незатребувана частина сахариду використовується організмом для побудови глікогену, жиру та білково-вуглецевих структур. Цікаво, що планомірне розщеплення запасеного полісахариду забезпечує стабільну концентрацію глюкози у крові.

Враховуючи, що сахароза – «порожній», добова доза не повинна перевищувати десяту частину споживаних кілокалорій.

• для немовлят від 1 до 3 років – 10 – 15 г;
• для дітей віком до 6 років – 15 – 25 грам;
• для дорослих 30 – 40 грамів на добу.

Пам'ятайте, під «нормою» розуміється не лише сахароза в чистому вигляді, а й «прихований» цукор, що міститься у напоях, овочах, ягодах, фруктах, кондитерських виробах, випічці. Тому дітям до півтора року краще виключити продукт із раціону харчування.

Енергетична цінність 5 г сахарози (1 чайної ложки) становить 20 кілокалорій.

Ознаки нестачі сполуки в організмі:

• депресивний стан;
• апатія;
• дратівливість;
• запаморочення;
• мігрень;
• швидка стомлюваність;
• зниження когнітивних функцій;
• випадання волосся;
• нервове виснаження.

Потреба в дисахариді зростає при:

• інтенсивної мозкової діяльності (за рахунок витрачання енергії на підтримку проходження імпульсу нервового волокна аксон – дендрит);
• токсичному навантаженні на організм (сахароза виконує бар'єрну функцію, захищаючи клітини печінки парними глюкуроновими та сірчаними кислотами).

Пам'ятайте, що підвищувати добову норму сахарози важливо гранично обережно, оскільки надлишок речовини в організмі загрожує функціональними розладами підшлункової залози, патологіями серцево-судинних органів, появою карієсу.

У процесі гідролізу сахарози, крім глюкози та фруктози, утворюються вільні радикали, які блокують дію захисних антитіл. Молекулярні іони «паралізують» імунну систему людини, внаслідок чого організм стає вразливим перед вторгненням чужорідних «агентів». Дане явище лежить в основі гормонального дисбалансу та розвитку функціональних розладів.

Якщо концентрація сахарози в крові більша, ніж потрібно організму, надлишок глюкози перетворюється на глікоген, який відкладається у м'язах та печінці. При цьому надлишок речовини в органах потенціює утворення «депо» і веде до трансформації полісахариду в жирові сполуки.

Як мінімізувати шкоду цукрози?

Зважаючи на те, що сахароза потенціює синтез гормону радості (серотоніну), прийом солодких продуктів веде до нормалізації психоемоційної рівноваги людини.

При цьому важливо знати, як нейтралізувати шкідливі властивості полісахариду.

Корисні поради:

1. Замініть білий цукор натуральними солодощами (сухофруктами, медом), кленовим сиропом, натуральною стевією.
2. Виключіть із щоденного меню продукти з великим вмістом глюкози (торти, цукерки, тістечка, печиво, соки, магазинні напої, білий шоколад).
3. Слідкуйте, щоб у складі продуктів не було білого цукру, крохмальної патоки.
4. Вживайте, що нейтралізують вільні радикали і перешкоджають ушкодженню колагену складними цукрами. До природних антиокислювачів належать: журавлина, ожина, квашена капуста, цитрусові фрукти, зелень. Серед інгібіторів вітамінного ряду виділяють: бета – каротин, токоферол, L – аскорбінову кислоту, біфлаваноїди.
5. З'їдайте два горіхи мигдалю після солодкої їжі (для зменшення швидкості абсорбції сахарози в кров).
6. Випивайте щодня півтора літри чистою.
7. Полоскайте ротову порожнину після кожного прийому їжі.
8. Займайтеся спортом. Фізичні навантаження стимулюють викид природного гормону радості, внаслідок чого піднімається настрій та скорочується потяг до солодких продуктів.

Для мінімізації шкідливого впливу білого цукру на організм людини рекомендується віддати перевагу підсолоджувачам.

Дані речовини, залежно від походження, поділяють на дві групи:

• натуральні (стевія, ксиліт, сорбіт, маніт, еририт);
• штучні (аспартам, сахарин, ацесульфам калію, цикламат).

При виборі підсолоджувачів краще надати перевагу першій групі речовин, оскільки користь других до кінця не вивчена. При цьому важливо пам'ятати, що зловживання цукровими спиртами (ксилітом, манітом, сорбітом) загрожує виникненням діареї.

Природні джерела

Природні джерела «чистої» сахарози – стебла цукрової тростини, коренеплоди цукрових буряків, соки кокосової пальми, канадського клена, берези.

Крім того, на з'єднання багаті зародки насіння деяких злаків (маїсу, цукрового сорго, пшениці). Розглянемо, у яких продуктах міститься «солодкий» полісахарид.

Крім того, сахароза в невеликих кількостях (менше 0,4 г на 100 г продукту) міститься у всіх хлорфілоносних рослинах (зелені, ягодах, фруктах, овочах).

Одержання сахарози

Для вилучення даного вуглеводу у промислових масштабах застосовують фізичні та механічні методи впливу.

Розглянемо, як робиться бурякова сахароза (білий цукор)

1. Очищений цукровий буряк подрібнюють у механічних бурякорізках.
2. Нарізану сировину поміщають в апарати дифузори, а потім пропускають через них гарячу воду. Внаслідок цього з буряка вимивається 90 – 95 % сахарози.
3. Отриманий розчин обробляють вапняним молоком (для осадження домішок). У процесі реакції гідроксиду кальцію з органічними кислотами, що містяться в розчині, утворюються малорозчинні кальцієві солі, а при взаємодії із сахарозою – розчинний сахарат кальцію.
4. Для осадження гідроксиду кальцію через «солодкий» розчин пропускають вуглекислий газ.
5. Після цього його фільтрують, а потім упарюють у вакуумах – апаратах. Виділений цукор - сирець має жовтий відтінок, оскільки в ньому присутні барвники.
6. Для очищення від домішок сахарозу знову розчиняють у воді, а потім розчин пропускають через активоване вугілля.
7. "Чисту" суміш повторно упарюють у вакуумних апаратах. В результаті виходить рафінований (білий) цукор.
8. Отриманий продукт кристалізують шляхом центрифугування або розколювання компактних «цукрових голів» на невеликі шматки.

Бурий розчин (меляса), який залишається після отримання сахарози, застосовують для отримання лимонної кислоти.

Сфера застосування

1. Харчова промисловість. Дисахарид використовують як самостійний продукт харчування (цукор), консервант (у високих концентраціях), складовий компонент кулінарних виробів, алкогольних напоїв, соусів. Крім того, із сахарози одержують штучний мед.
2. Біохімія. Полісахарид застосовують як субстрат при отриманні (ферментації) гліцерину, етанолу, бутанолу, декстрану, левулінової та лимонної кислот.
3. Фармакологія Сахарозу (з цукрової тростини) використовують при виготовленні порошків, мікстур, сиропів, у тому числі для новонароджених дітей (для надання солодкого смаку або консервації).

Крім цього, сахарозу в поєднанні жирними кислотами застосовують як неіонні детергенти (речовини, що покращують розчинність у водних середовищах) у сільському господарстві, косметології, при створенні миючих засобів.

Висновок

Сахароза – «солодкий» вуглевод, що утворюється в плодах, стеблах та насінні рослин у процесі фотосинтезу.

При вступі в організм людини дисахарид розпадається на глюкозу і фруктозу, виділяючи велику кількість енергетичного ресурсу.

Для мінімізації шкоди здоров'ю, білий цукор замінюють на стевію, нерафінований цукор – сирець, мед, фруктозу (фруктовий цукор), сухофрукти.

1.1. Сахароза

Для нормального харчування дорослого чоловіка, не обтяженого великою фізичною роботою, потрібно приймати за добу обсяг їжі, поживна енергетична цінність (калорійність) якої становить приблизно 3000 ккал. Цьому відповідає прийом наступної кількості основних поживних речовин (у чистому вигляді): 100 г білків(калорійність 1 г – 4,8 ккал, або 20,1 кДж), 100 г жирів(калорійність 9,3 ккал/г) та 400 г вуглеводів(калорійність 4 ккал/г).

За калорійністю вуглеводи поступаються білкам і жирам, але у добовому раціоні людини сумарна калорійність вуглеводів становить понад половину, а за обсягом їжі – близько двох третин. Саме вуглеводи є основним джерелом енергії організму людини.

Головний вуглевод у харчуванні людини - нерозчинний у воді полісахарид крохмаль (у хлібному зерні, картоплі тощо) - для засвоєння в організмі має бути насамперед розкладений на моносахариди і переведений у розчин (це виробляється ферментами слини та шлункового соку), на що потрібен час. Розчинний вуглевод - дисахарид цукроза, або звичайний цукор, розкладається на моносахариди (глюкозу та фруктозу) і засвоюється значно швидше за крохмаль, тому людина так охоче замінює у своєму харчуванні частину крохмалю цукром, що має, крім того, солодкий смак. Для швидкого відновлення витраченої енергії (при походах, спорті, великій фізичній роботі, для хворих та одужуючих) цукор як поживна речовина особливо цінний за швидкістю та легкістю його засвоювання.

Завдяки цінним харчовим, смаковим та фізичним властивостям сахароза (цукор) стала найважливішим харчовим продуктом першої необхідності.

Швидка засвоюваність сахарози, проте, дозволяє користуватися нею як єдиним харчовим вуглеводом. Порівняно крохмаль, що повільно перетравлюється, рівномірно забезпечує кров глюкозою. Споживання ж сахарози у значних дозах перевантажує кров глюкозою, яка у разі починає перероблятися в жири, тобто. починається ожиріння організму. Тому визначено, що лише до 20 % необхідної кількості вуглеводів можна споживати як цукру. Таким чином, за добу допустимо споживати приблизно 80 г цукру у всіх його видах (в натурі, у кондитерських виробах, у напоях тощо), що становить близько 30 кг цукру на рік.

Звичайний цукор, який ми купуємо в магазині, більш ніж на 99,7% складається із сахарози.

Цукрозаналежить до великого класу природних органічних речовин, які називаються вуглеводами (сполуками атомів вуглецю та молекул води) із загальною формулою: C m (H 2 O) n

До цього класу відносяться більш менш солодкі на смак цукру як моносахариди (наприклад, глюкоза і фруктоза), так і олігосахариди (наприклад, сахароза і рафінозу), а також полісахариди (наприклад, целюлоза і крохмаль).

Сахароза (тростниковий, буряковий цукор) є дисахарид із загальною емпіричною формулою З 12 Н 22 Про 11, Що складається з двох рівних частин моносахаридів: d-глюкози та d-фруктози. Ці моносахариди з'єднуються один з одним глюкозидними групами: глюкоза в a -конфігурації та фруктоза в b -Конфігурації. У молекулі сахарози глюкоза знаходиться у формі піранозу (кільце пірану), а фруктоза – у фуранозидній формі (кільце фурану). Таким чином, сахароза - це a -d-глюкопіранозіл- b -d-фруктофуранозід.

Молекулярна маса сахарози – 342,296. Молекула сахарози містить 42,11% вуглецю, 6,43% водню та 51,46% кисню.

Сахароза є кристалічною речовиною, молекулярна будова якої має закономірну для неї спеціальну решітку.

Нормальний, вирощений у чистому розчині кристал сахарози має складну багатогранну (15 і більше граней) форму.

Відомі 15 видів кристалів сахарози, часто спостерігаються двійникові кристали, форма кристалів залежить від умов процесу кристалізації, домішок у вихідному розчині та ступеня пересичення сахарозою цього розчину.

Щільність кристалів сахарози без включень при 20 про С - 1,5915 г/см 3 питомий об'єм - 0,628 см 3 /р.

Кристали розміром 1,5-2,5 мм відносяться до великої фракції, розміром 0,5-1,5 мм – до середньої, розміром до 0,5 мм – до дрібної.

В 1 г міститься приблизно така кількість кристалів сахарози:

Чисті кристали сахарози прозорі та безбарвні. При роздавлюванні кристали сахарози дають дуже яскраві спалахи кристалолюмінісценції. Кристал сахарози – ізолятор. Об'ємне термічне розширення сахарози становить 0,00011 % на 1°С.

Чисті розчини сахарози не електропровідні та хімічно нейтральні, тобто. їх рН = 7.

У водних розчинах сахароза під впливом кислот, приєднуючи воду, розщеплюється (процес інверсії) за свої складові - глюкозу і фруктозу.

Під дією деяких ферментів, дріжджів, плісняви ​​та бактерій сахароза також розкладається на глюкозу та фруктозу.

Розчинність сахарози у чистій воді значна і швидко зростає із підвищенням температури. У етиловому та метиловому спиртах сахароза практично не розчиняється.

Сахароза плавиться за нормальної температури 186-188°С, відбувається т.зв. "кара-мелізація" сахарози, або утворення складних, забарвлених у бурий колір гіркого смаку речовин.

Хімічно чисту сахарозу для наукових досліджень готують, розчиняючи в дистильованій воді кращий рафінований товарний цукор з подальшим осадженням етиловим безводним спиртом, причому цей процес повторюють кілька разів.

Хімічні властивості цукрози

У розчині сахарози не відбувається розкриття циклів, тому вона не має властивостей альдегідів.

1) Гідроліз (у кислотному середовищі):

C 12 H 22 O 11 + H 2 O → C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6 .

сахароза глюкоза фруктоза

2) Будучи багатоатомним спиртом, сахароза дає синє фарбування розчину при реакції з Cu(OH) 2 .

3) Взаємодія із гідроксидом кальцію з утворенням сахарату кальцію.

4) Сахароза не реагує з аміачним розчином оксиду срібла, тому її називають дисахаридом, що не відновлює.

Полісахариди.

Полісахариди– високомолекулярні нецукроподібні вуглеводи, що містять від десяти до сотень тисяч залишків моносахаридів (зазвичай гексоз), пов'язаних з глікозидними зв'язками.

Найважливіші з полісахаридів – це крохмаль та целюлоза (клітковина). Вони побудовані із залишків глюкози. Загальна формула цих полісахаридів (C6H10O5) n . В освіті молекул полісахаридів зазвичай бере участь глікозидний (при 1 -атомі) і спиртової (при 4 -атомі) гідроксили, тобто. утворюється (1-4)-глікозидний зв'язок.

З погляду загальних принципів будови полісахариди можна розділити на дві групи, а саме: на гомополісахариди, що складаються з моносахаридних одиниць тільки одного типу, і гетерополісахариди, для яких характерна наявність двох або більше типів мономірних ланок.

З точки зору функціонального призначення полісахариди також можуть бути поділені на дві групи: структурні та резервні полісахариди. Важливими структурними полісахаридами є целюлоза і хітин (у рослин та тварин, а також у грибів, відповідно), а головні резервні полісахариди – глікоген та крохмаль (у тварин, а також у грибів та рослин відповідно). Тут будуть розглянуті лише гомополісахариди.

Целюлоза (клітковина)− найбільш поширений структурний полісахарид рослинного світу.

Головна складова частина рослинної клітини, синтезується у рослинах (у деревині до 60% целюлози). Целюлоза має велику механічну міцність і виконує роль опорного матеріалу рослин. Деревина містить 50-70% целюлози, бавовна є майже чистою целюлозою.

Чиста целюлоза – біла волокниста речовина, без смаку та запаху, нерозчинна у воді та в інших розчинниках.

Молекули целюлози мають лінійну будову та велику молекулярну масу, складаються лише з нерозгалужених молекул як ниток, т.к. форма залишків β-глюкози виключає спіралізацію. Целюлоза складається з ниткоподібних молекул, які водневими зв'язками гідроксильних груп усередині ланцюга, а також між сусідніми ланцюгами зібрані в пучки. Саме таке пакування ланцюгів забезпечує високу механічну міцність, волокнистість, нерозчинність у воді та хімічну інертність, що робить целюлозу ідеальним матеріалом для побудови клітинних стінок.

Целюлоза складається з залишків α,D-глюкопіранози в їх β-піранозна формі, тобто в молекулі целюлози β-глюкопіранозні мономерні одиниці лінійно з'єднані між собою β-1,4-глюкозидними зв'язками:

При частковому гідроліз целюлози утворюється дисахарид целобіозу, а при повному гідролізі - D-глюкоза. Молекулярна маса целюлози 1000000-2000000. Клітковина не перетравлюється ферментами шлунково-кишкового тракту, так як набір цих ферментів шлунково-кишкового тракту людини не містить β-глюкозидазу. Разом з тим відомо, що наявність оптимальних кількостей клітковини в їжі сприяє формуванню калу. При повному виключенні клітковини з порушується формування калових мас.

Крохмаль− полімер такого ж складу, що і целюлоза, але з елементарною ланкою, що є залишком α-глюкози:

Молекули крохмалю згорнуті в спіраль, більшість молекул розгалужена. Молекулярна маса крохмалю менша від молекулярної маси целюлози.

Крохмаль – це аморфна речовина, білий порошок, що складається з дрібних зерен, не розчинний у холодній воді, але частково розчинний у гарячій.

Крохмаль являє собою суміш двох гомополісахаридів: лінійного - амілози та розгалуженого - амілопектину, загальна формула яких (З 6 Н 10 O 5) n .

При обробці крохмалю теплою водою вдається виділити дві фракції: фракцію, що розчиняється в теплій воді і складається з полісахариду амілози, і фракцію, що лише набухає в теплій воді з утворенням клейстеру і складається з полісахариду амілопектину.

Амілоза має лінійну будову, α, D-глюкопіранозні залишки пов'язані (1–4) глікозидними зв'язками. Елементний осередок амілози (і крохмалю взагалі) представляється так:

Молекула амілопектину побудована подібним чином, проте має в ланцюзі розгалуження, що створює просторову структуру. У точках розгалуження залишки моносахаридів пов'язані (1-6) глікозидними зв'язками. Між точками розгалуження розташовуються зазвичай 20-25 глюкозних залишків.

(амілопектин)

Як правило, вміст амілози в крохмалі становить 10-30%, амілопектину – 70-90%. Полісахариди крохмалю побудовані з залишків глюкози, з'єднаних в амілозі та лінійних ланцюгах амілопектину α-1,4-глюкозидними зв'язками, а в точках розгалуження амілопектину - міжланцюжковими α-1,6-глюкозидними зв'язками.

У молекулі амілози пов'язано у середньому близько 1000 залишків глюкози, окремі лінійні ділянки молекули амілопектину складаються з 20-30 таких одиниць.

У воді амілоза не дає справжнього розчину. Ланцюжок амілози у воді утворює гідратовані міцели. У розчині при додаванні йоду амілоза забарвлюється синій колір. Амілопектин також дає міцелярні розчини, але форма міцелл дещо інша. Полісахарид амілопектин забарвлюється йодом у червоно-фіолетовий колір.

Крохмаль має молекулярну масу 106-107. При частковому кислотному гідролізі крохмалю утворюються полісахариди меншою мірою полімеризації – декстрини, при повному гідролізі – глюкоза. Крохмаль є найважливішим для людини харчовим вуглеводом. Крохмаль утворюється в рослинах при фотосинтезі і відкладається у вигляді "резервного" вуглеводу в корінні, бульбах і насінні. Наприклад, зерна рису, пшениці, жита та інших злаків містять 60-80% крохмалю, бульби картоплі – 15-20%. Споріднену роль тваринному світі виконує полісахарид глікоген, "запасающийся", переважно, у печінці.

Глікоген− головний резервний полісахарид вищих тварин та людини, побудований із залишків α-D-глюкози. Емпірична формула глікогену, як і крохмалю (С6Н10О5) n . Глікоген міститься практично у всіх органах та тканинах тварин та людини; найбільша кількість його знаходиться в печінці та м'язах. Молекулярна маса глікогену 107 -109 і вище. Його молекула побудована з поліглюкозидних ланцюгів, що гілкуються, в яких залишки глюкози з'єднані α-1,4-глюкозидними зв'язками. У точках розгалуження є α-1,6-глюкозидні зв'язки. Глікоген за своєю будовою близький до амілопектину.

У молекулі глікогену розрізняють внутрішні гілки - ділянки поліглюкозидних ланцюгів між точками розгалуження, і зовнішні гілки - ділянки від периферичної точки розгалуження до кінця ланцюга, що не редукує. При гідролізі глікоген, подібно до крохмалю, розщеплюється з утворенням спочатку декстринів, потім мальтози і, нарешті, глюкози.

Хітін− структурний полісахарид нижчих рослин, особливо грибів, а також безхребетних тварин (головним чином членистоногих). Хітин складається із залишків 2-ацетамідо-2-дезокси-D-глюкози, пов'язаних між собою β-1,4-глюкозидними зв'язками.

Сахароза C 12 H 22 O 11 або буряковий цукор, тростинний цукорУ побуті просто цукор - дисахарид з групи олігосахаридів, що складається з двох моносахаридів - α-глюкози та β-фруктози.

Хімічні властивості цукрози

Важлива хімічна властивість сахарози – здатність зазнавати гідролізу (при нагріванні в присутності іонів водню).

Оскільки зв'язок між залишками моносахаридів у цукрозі утворена за рахунок обох глікозидних гідроксилів, він не має відновлювальних властивостейі не дає реакції «срібного дзеркала». У сахарози зберігаються властивості багатоатомних спиртів: вона утворює розчинні у воді сахарати з гідроксидами металів, зокрема, з гідроксидом кальцію. Ця реакція використовується для виділення та очищення сахарози на цукрових заводах, про що ми говоритимемо трохи пізніше.

При нагріванні водного розчину сахарози у присутності сильних кислот або під дією ферменту інвертазивідбувається гідролізцього дисахариду з утворенням суміші рівних кількостей глюкози та фруктози. Ця реакція зворотна процесу утворення сахарози з моносахаридів:

Отримана суміш називається інвертним цукромі використовується для виробництва карамелі, підсолоджування харчових продуктів, запобігання кристалізації сахарози, отримання штучного меду, виробництва багатоатомних спиртів.

Ставлення до гідролізу

Гідроліз сахарози легко простежити за допомогою поляриметра, так як розчин сахарози має праве обертання, а суміш, що утворюється. D-глюкози та D-фруктози має ліве обертання завдяки превалюючому значенню лівого обертання D-фруктози. Отже, у міру гідролізу сахарози величина кута правого обертання поступово зменшується, проходить через нульове значення, і в кінці гідролізу розчин, що містить рівні кількості глюкози та фруктози, набуває стійкого лівого обертання. У зв'язку з цим гідролізовану сахарозу (суміш глюкози та фруктози) називають інвертним цукром, а процес гідролізу – інверсією (від латів. inversia – перевертання, перестановка).

Структура мальтози та целобіози. Ставлення до гідролізу

Мальтоза та крохмаль. Склад, будова та властивості. Ставлення до гідролізу

Фізичні властивості

Мальтоза легко розчинна у воді, має солодкий смак. Молекулярна маса мальтози – 342,32. Температура плавлення мальтози – 108 (безводна).

Хімічні властивості

Мальтоза є цукром, що відновлює, так як має незаміщену напівацетальну гідроксильну групу.

При кип'ятінні мальтози з розведеною кислотою та при дії ферменту мальтозагідролізується (утворюються дві молекули глюкози C6H12O6).

Крохмаль (C 6 H 10 O 5) n полісахариди амілози та амілопектину, мономером яких є альфа-глюкоза. Крохмаль, синтезований різними рослинами в хлоропластах, під впливом світла при фотосинтезі, дещо відрізняється структурою зерен, ступеня полімеризації молекул, будовою полімерних ланцюгів і фізико-хімічним властивостям.