Сахароза реакції. Знаходження в природі та організмі людини

Існує різні типицукру. Найпростіший тип - це моносахариди, до складу яких входять , і галактоза. Столовий або гранульований цукор, який зазвичай використовується в їжі, - це дисахарид. Інші дисахариди - це мальтоза та лактоза.

Види цукру за участю довгих ланцюжківмолекул називаються олігосахаридами.

Більшість таких сполук виражаються через формулу CnH2nOn. (n - це число, яке може змінюватись від 3 до 7). Формула глюкози – C6H12O6.

Деякі моносахариди можуть формувати зв'язки з іншими моносахаридами, утворюючи дисахариди (сахароза) та полісахариди (крохмаль). При вживанні цукру в їжу ензими розщеплюють ці зв'язки, що перетравлюються. Після перетравлення та поглинання кров'ю та тканинами моносахариди перетворюються на , і галактозу.

Моносахариди пентозу та гексозу утворюють кільцеву структуру.

Основні моносахариди

До основних моносахаридів відносяться глюкоза, фруктоза та галактоза. У них п'ять гідроксильних груп (-OH) та одна карбонільна група(C = 0).

Глюкоза, декстроза або виноградний цукор зустрічається у фруктах та рослинних соках. Вона є первинним продуктом фотосинтезу. Глюкозу можна отримати шляхом додавання ензимів або у присутності кислот.

Фруктоза або фруктовий цукор присутній у фруктах, деяких коренеплодах, очеретяному та меді. Це найсолодший цукор. Фруктоза входить до складу столового цукру або.

Галактоза не зустрічається в чистому вигляді. Але вона входить до складу глюкози дисахариду лактози чи молочного цукру. Вона менш солодка, ніж глюкоза. Галактоза входить до складу антигенів, що є на поверхні кровоносних судин.

Дисахариди

Сахароза, мальтоза та лактоза відносяться до дисахаридів.

Хімічна дисахаридів- C12H22O11. Вони утворюються завдяки поєднанню двох молекул моносахаридів крім однієї молекули води.

Сахароза зустрічається в природі в стеблах тростинного цукру та коренеплодах цукрових буряків, деяких рослин, моркви. Молекула сахарози є сполукою молекул фруктози і глюкози. Її молярна маса дорівнює 342,3.

Мальтоза утворюється під час сходів насіння деяких рослин, як-от ячмінь. Молекула мальтози утворюється завдяки поєднанню двох молекул глюкози. Цей цукор менш солодкий, ніж глюкоза, сахароза та фруктоза.

Лактоза зустрічається у молоці. Її молекула є сполукою молекул галактози і глюкози.

Як знайти молярну масу молекули цукру

Молярна маса C12H22O11 = 12 (маса С) + 22 (маса H) + 11 (маса О) = 12 (12,01) + 22 (1,008) + 11 (16) = 342,30

Запитання 1. Сахароза. Її будова, властивості, отримання та застосування.

Відповідь.Досвідченим шляхом доведено, що молекулярна формацукрози

– C 12 H 22 O 11 . Молекула містить гідроксильні групи та складається з взаємно пов'язаних залишків молекул глюкози та фруктози.

Фізичні властивості

Чиста сахарози – безбарвна кристалічна речовина солодкого смаку, добре розчинна у воді.

Хімічні властивості:

1. Піддається гідролізу:

C 12 H 22 O 11 + H2O C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6

2.Сахароза – цукор, що не відновлює. Вона не дає реакції "срібного дзеркала", а з гідроксидом міді (II) взаємодіє як багатоатомний спирт, не відновлюючи Cu(II) до Cu(I).

Знаходження у природі

Сахарози входить до складу соку цукрових буряків (16-20%) та цукрової тростини (14-26%). У невеликих кількостях вона міститься разом із глюкозою в плодах та листі багатьох зелених рослин.

Отримання:

1. Цукровий буряк або цукрова тростина перетворюють на тонку стружку і поміщають у дифузори, через які пропускають гарячу воду.

2. Отриманий розчин обробляють вапняним молоком, утворюється розчинний сахарат кальцію алкоголятів.

3. Для розкладання сахарату кальцію та нейтралізації надлишку гідроксиду кальцію через розчин пропускають оксид вуглецю (IV):

C 12 H 22 O 11 CaO 2H 2 + CO 2 = C 12 H 22 O 11 + CaCO 3 + 2H 2 O

4.Отриманий після осадження карбонату кальцію розчин фільтрують, потім упарюють у вакуумних апаратах і кристалики цукру відокремлюють центрифугуванням.

5. Виділений цукровий пісок зазвичай має жовтуватий колір, оскільки містить барвники. Для їхнього відділення сахарозу розчиняють у воді і пропускають через активоване вугілля.

Застосування:

Сахароза в основному використовується як продукт харчування та в кондитерській галузі промисловості. Шляхом гідролізу з неї одержують штучний мед.

Запитання 2. Особливості розміщення електронів в атомах елементів малих та великих періодів. Стан електронів в атомах.

Відповідь.Атом – хімічно неподільна, електронейтральна частка речовини. Атом складається з ядра і електронів, що рухаються по певних орбіталях навколо нього. Атомна орбіталь - область простору навколо ядра, в межах якої найімовірніше знаходження електрона. Орбіталі називають також електронними хмарами. Кожній орбіталі відповідає певна енергія а також форма та розмір електронної хмари. Група орбіталей, котрим значення енергії виявляються близькими, відносять до одного енергетичного рівня. На енергетичному рівні неспроможна перебуває понад 2n 2 електронів, де n – номер рівня.

Види електронних хмар: кульової форми – s-електрони, одна орбіталь на кожному енергетичному рівні; гантелеподібної форми - p-електрони, три орбіталі p x, p y, p z; у формі нагадує дві перехрещені гантеї, - d-електрони, п'ять орбіталей d xy, d xz, d yz, d 2 z, d 2 x - d 2 y.

Розподіл електронів по енергетичним рівнямвідбиває електронна конфігурація елемента.

Правила заповнення електронами енергетичних рівнів та

підрівнів.

1.Заповнення кожного рівня починається з s-електронів, далі відбувається заповнення електронами p-, d-і f-енергетичних рівнів.

2. Число електронів в атомі дорівнює його порядковому номеру.

3. Число енергетичних рівнів відповідає номеру періоду, де знаходиться елемент.

4. максимальна кількістьелектронів на енергетичному рівні визначається за формулою

Де n- номер рівня.

5. Загальне числоелектронів на атомних орбіталяходного енергетичного рівня.

Наприклад, алюміній, заряд ядра дорівнює +13

Розподіл електронів за енергетичними рівнями – 2,8,3.

Електронна конфігурація

13 Al:1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 .

В атомах деяких елементів спостерігається явище проскоку електронів.

Наприклад, у хрому електрони з 4s-підрівня перескакують на 3d-підрівень:

24 Cr 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3d 5 3d 5 4s 1 .

Електрон переходить з 4s-підрівня на 3d, тому що конфігурація 3d 5 і 3d 10 є більш енергетично вигідними. Електрон займає становище, у якому його енергія мінімальна.

Заповнення електронами енергетичного f-підрівня відбувається у елемента 57La -71 Lu.

Запитання 3. Розпізнати речовини KOH, HNO3, K2CO3.

Відповідь: KOH + фенолфталієн → малинове забарвлення розчину;

NHO 3 + лакмус → червоне забарвлення розчину,

K 2 CO 3 + H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + H 2 0 +CO 2

Білет № 20

Питання 1 . Генетичний зв'язокорганічні сполуки різних класів.

Відповідь:Схема ланцюжка хімічних перетворень:

C 2 H 2 → C 2 H 4 →C 2 H 6 →C 2 H 5 Cl→C 2 H 5 OH→CH 3 CHO→CH 3 COOH

C 6 H 6 C 2 H 5 OH CH 2 =CH-CH=CH 2 CH 3 COOC 2 H 5

C 6 H 5 Cl CH 3 O-C 2 H 5 C 4 H 10

C 2 H 2 + H 2 = C 2 H 4

алкін алкен

C 2 H 4 + H 2 = C 2 H 6

алкен алкан

C 2 H 6 + Cl 2 = C 2 H 5 Cl + HCl,

C 2 H 5 Cl + NaOH = C 2 H 5 OH + NaCl,

хлоралкан спирт

З 2 H 5 OH + 1/2O 2 CH 3 CHO + H 2 O,

спирт альдегід

CH 3 CHO + 2Cu(OH) 2 = CH 3 COOH + 2CuOH + H 2 O,

C 2 H 4 + H 2 O C 2 H 5 OH,

алкен спирт

C 2 H 5 OH + CH 3 OH = CH 3 O-C 2 H 5 + H 2 O,

спирт спирт простий ефір

3С 2 H 2 С 6 Н 6 ,

алкін арен

C 6 H 6 + Cl 2 = C 6 H 5 Cl + HCl,

C 6 H 5 Cl + NaOH = C 6 H 5 OH + NaCl,

C 6 H 5 OH + 3Br 2 = C 6 H 2 Br 3 OH + 3HBr;

2С 2 H 5 OH = CH 2 = CH-CH = CH 2 + 2H 2 O + H 2

спирт дієн

CH 2 = CH-CH = CH 2 + 2H 2 = C 4 H 10 .

дієн алкан

Алкани-вуглеводні з загальною формулоюЗ n H 2 n +2 які не приєднують водень та інші елементи.

Алкени-вуглеводні із загальною формулою З n H 2 n , у молекулах яких між атомами вуглецю є один подвійний зв'язок.

До дієнових вуглеводнів відносять органічні сполуки із загальною формулою З n H 2 n -2 , в молекулах яких є два подвійні зв'язки.

Вуглеводні із загальною формулою З n H 2 n -2 , в молекулах яких є один потрійний зв'язок, відносять до ряду ацетилену і називають алкінами.

Сполуки вуглецю з воднем, у молекулах яких є бензольне кільце, відносять до ароматичних вуглеводнів.

Спиртами називаються похідні вуглеводнів, у молекулах яких один або кілька атомів водню заміщені гідроксильними групами.

До фенолів відносять похідні ароматичних вуглеводнів, у молекулах яких гідроксильні групи пов'язані з бензольним ядром.

Альдегіди- органічні речовини, Що містять функціональну групу-СНТ (альдегідну групу).

Карбонові кислоти - це органічні речовини, молекули яких містять одну або кілька карбоксильних груп, з'єднаних з вуглеводневим радикалом або атомом водню.

До складним ефірамвідносяться органічні речовини, які утворюються в реакціях кислот зі спиртами та містять групу атомів С(О)-О-С.

Запитання 2. Типи кристалічних ґрат. Характеристика речовин з різними типамикристалічних ґрат.

Відповідь.Кристалічна решітка – просторове, упорядковане взаєморозташуванням частинок речовини, що має однозначний мотив, що розпізнається.

Залежно від виду частинок, розташованих у вузлах ґрат, розрізняють: іонні (ІКР), атомні (АКР), молекулярні (МКР), металеві (Мет. КР), кристалічні ґрати.

МКР – у вузлах міститься молекула. Приклади: лід, сірководень, аміак, кисень, азот у твердому стані. Сили, що діють між молекулами, порівняно слабкі, тому речовини мають малу твердість, низькі температурикипіння та плавлення, погану розчинність у воді. У звичайних умовахце гази чи рідини (азот, пероксид водню, твердий CO 2 ). Речовини з МКР належать до діелектриків.

АКР-у вузлах атоми. Приклади: бор, вуглець (діамант), кремній, германій. Атоми з'єднані міцними ковалентними зв'язкамитому для речовин характерні високі температурикипіння та плавлення, висока міцність та твердість. Більшість таких речовин не розчиняється у воді.

ІКР – у вузлах катіони та аніони. Приклади: NaCl, KF, LiBr. Такий тип решітки є у з'єднань з іонним типомзв'язку (метал-неметал). Речовини тугоплавкі, малолеткі, порівняно міцні, добрі провідники електричного струмудобре розчинні у воді.

Мет. КР – ґрати речовин, що складаються лише з атомів металу. Приклади: Na, K, Al, Zn, Pb і т.д. Агрегатний стантверда, нерозчинна у воді. Крім лужних і лужноземельних металів, провідники електричного струму, температури кипіння та плавлення коливаються від середніх до дуже високих.

Запитання 3. Завдання. Для спалювання 70 г сірки взяли 30 л кисню. Визначити обсяг і кількість речовини, що утворився сірчистим газом.

Дано: Знайти:

m(S) = 70м, V(SO 2) = ?

V(O 2) = 30 л. v(SO 2) =?

Рішення:

m=70г V= 30 л x л

S + O2 = SO2.

v: 1 моль 1 моль 1 моль

M: 32 г/моль

V: - 22,4 л 22, 4 л

V(O 2) теор. = 70 * 22,4/32 = 49 л (O 2 у недоліку, розрахунок у ньому).

Оскільки V(SO2) = V(O2), то V(SO2)=30 л.

v(SO 2) = 30/22,4 = 1,34 моль.

Відповідь. V(SO 2) = 30 л, v = 1,34 моль.

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 - в 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 розчинуцукрози в кислому середовищі, у присутності ферменту інвертази або сильних кислотвідбувається гідроліз з'єднання. 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 і .

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, за допомогою білків – переносників (транслоказ), що активуються інсуліном, доставляються у клітини кишечникашляхом 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 Вуглекислий газ, 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 формові елементи крові в нормі, життєдіяльність. нервових клітинта 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, підвищувати добову нормусахарози 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». Це явищележить 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 рівновагилюдини.

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 змістомглюкози (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 навантаженнястимулюють викид природного гормону радості, внаслідок чого піднімається настрій та скорочується потяг до солодких продуктів.

Для мінімізації шкідливого впливубілого 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). В процесі реакції гідроксиду кальцію з органічними кислотами, що містяться у розчині, утворюються малорозчинні кальцієві солі, а при взаємодії з 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 компоненткулінарних 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 у поєднанні жирними кислотами, застосовують як неіонні детергенти (речовини, що покращують розчинність в водних середовищах) в сільському господарствікосметології 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.

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 відновлювальними властивостями і 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 обертаннязавдяки 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 масамальтози – 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, що синтезується різними рослинамив хлоропластах, під впливом світла при фотосинтезі, дещо відрізняється за структурою зерен, ступеня полімеризації молекул, будовою полімерних ланцюгів і фізико-хімічним властивостям.

Одним з найбільш відомих вуглеводівє сахароза. Її використовують при приготуванні харчових продуктів, також міститься в плодах багатьох рослин.

Цей вуглевод є одним із основних джерел енергії в організмі, але його надлишок може призвести до небезпечних патологій. Тому варто ознайомитися з його властивостями та особливостями докладніше.

Фізичні та хімічні властивості

Сахароза є органічною сполукою, утвореним із залишків глюкози та фруктози. Воно є дисахарид. Його формула С12Н22О11. Ця речовина має кристалічну форму. Він не має кольору. Смак речовини – солодкий.

Його відрізняє чудова розчинність у воді. Також цю сполуку можна розчинити в метанолі та етанолі. Для плавлення цього вуглеводу необхідна температура від 160 градусів, у результаті процесу утворюється карамель.

Для утворення сахарози потрібна реакція від'єднання молекул води від простих сахаридів. У неї не виявляються альдегідні та кетонові властивості. При реакції із гідроксидом міді утворює сахарати. Основними ізомерами є лактоза та мальтоза.

Аналізуючи, з чого складається ця речовина, можна назвати першу, чим відрізняється сахароза від глюкози - у сахарози більше складна будоваі глюкоза є одним з її елементів.

Крім цього, можна назвати такі відмінності:

1. Найбільше сахарози знаходиться в буряку або очереті, саме тому її називають буряковим або очеретяним цукром. Друга назва глюкози – виноградний цукор.
2. Сахарозе властивий солодший смак.
3. Глікемічний індекс у глюкози вищий.
4. Організм засвоює глюкозу набагато швидше, оскільки вона є простим вуглеводом. Для засвоєння сахарози потрібне попереднє її розщеплення.

Ці властивості є основними відмінностями двох речовин, які мають досить багато подібності. Як розрізнити глюкозу та сахарозу способом простіше? Варто порівняти їхній колір. Сахароза – безбарвне з'єднання, якому властивий незначний блиск Глюкоза теж є кристалічною речовиноюале його колір – білий.

Біологічна роль

Людський організм нездатний до прямого засвоєння сахарози – для цього необхідний гідроліз. З'єднання перетравлюється в тонкому кишечнику, де з неї вивільняється фруктоза та глюкоза. Саме вони надалі розщеплюються, перетворюючись на енергію, необхідну для життєдіяльності. Можна сміливо сказати, що основна функція цукру – енергетична.

Завдяки цій речовині в організмі відбуваються такі процеси:

• виділення АТФ;
• підтримання норми формених елементів крові;
• функціонування нервових клітин;
• життєдіяльність м'язової тканини;
• утворення глікогену;
• підтримка стабільної кількостіглюкози (при планомірному розщепленні цукрози).

Однак незважаючи на наявність корисних властивостейЦей вуглевод вважається «порожнім», тому його надмірне споживання може викликати порушення в роботі організму.

Це означає, що його кількість на день не повинна бути занадто великою. Оптимально воно повинно становити не більше 10 частини від споживаних калорій. При цьому сюди має входити не лише чиста сахароза, а й та, що входить до інших продуктів харчування.

Цілком виключати це з'єднання з раціону не слід, оскільки такі дії теж загрожують наслідками.

На його нестачу вказують такі неприємні явища, як:

• депресивні настрої;
• запаморочення;
• слабкість;
• підвищена стомлюваність;
• зниження працездатності;
• апатія;
• перепади настрою;
• дратівливість;
• мігрені;
• ослаблення когнітивних функцій;
• випадання волосся;
• ламкість нігтів.

Іноді в організму може спостерігатися підвищена потреба у продукті. Таке трапляється при активній розумової діяльності, оскільки для проходження нервових імпульсівпотрібна енергія. Також ця потреба виникає, якщо організм піддається токсичному навантаженню (цукроза в цьому випадку стає бар'єром для захисту клітин печінки).

Шкода цукру

Зловживання цією сполукою може бути небезпечним. Це зумовлено утворенням вільних радикалів, що відбувається за гідролізу. Через них слабшає імунна системащо призводить до підвищення вразливості організму.

У зв'язку з цим необхідно обмежувати споживання цієї речовини, не допускаючи надмірного накопичення.

Природні джерела сахарози

Щоб контролювати кількість споживаної сахарози, треба знати, де міститься ця сполука.

Воно входить у багато продуктів харчування, також широко її поширення в природі.

Дуже важливо враховувати, в яких рослинах міститься компонент – це дозволить обмежити його вживання до потрібної норми.

Природним джерелом великої кількостіцього вуглеводу в спекотних країнах є цукрова тростина, а в країнах з помірним кліматом— цукрові буряки, канадський клен та береза.

Також багато речовини міститься в плодах та ягодах:

• хурмі;
• кукурудзи;
• виноград;
• ананасах;
• манго;
• абрикоси;
• мандарини;
• сливах;
• персиках;
• нектаринах;
• моркви;
• дині;
• полуниці;
• грейпфрут;
• бананах;
• грушах;
• чорній смородині;
• яблука;
• волоських горіхах;
• квасолі;
• фісташки;
• помідори;
• картоплі;
• цибулі;
• черешні;
• гарбуз;
• вишні;
• аґрусі;
• малина;
• зелений горошок.

Крім цього, з'єднання містять багато солодощів (морозиво, цукерки, випічка) і окремі видисухофруктів.

Особливості виробництва

Отримання сахарози має на увазі промислове її вилучення з цукрозмістких культур. Щоб продукт відповідав нормам ГОСТ, необхідне дотримання технології.

Вона полягає у виконанні наступних дій:

1. Очищення цукрових буряків та його подрібнення.
2. Поміщення сировини в дифузори, після чого через них пропускається гаряча вода. Це дозволяє вимити з буряка до 95% сахарози.
3. Обробка розчину за допомогою вапняного молока. Завдяки цьому осідають домішки.
4. Фільтрування та упарювання. Цукор у цей час відрізняється жовтуватим кольором через барвники.
5. Розчинення у воді та очищення розчину з використанням активованого вугілля.
6. Повторне упарювання, результатом якого стає отримання білого цукру.

Після цього речовину кристалізують та розфасовують в упаковки для продажу.

Відеоматеріал про виробництво цукру:

Область застосування

Оскільки у сахарози чимало цінних рис, її широко застосовують.

Основними сферами її використання можна назвати:

Також продукт знаходить застосування у косметології, сільському господарстві, під час виробництва побутової хімії.

Як цукроза впливає на людський організм?

Цей аспект є одним із найважливіших. Багато людей прагнуть зрозуміти, чи варто використовувати речовину та засоби з її додаванням у повсякденному житті. Інформація про наявність у нього шкідливих властивостейшироко поширилася. Проте не можна забувати і про позитивний впливпродукту.

Найважливіша дія сполуки – постачання організму енергією. Завдяки йому всі органи та системи можуть справно функціонувати, а людина при цьому не відчуває стомлення. Під впливом сахарози активується нейронна діяльність, підвищується здатність до опору токсичним впливам. За рахунок цієї речовини здійснюється діяльність нервів та м'язів.

При нестачі цього продукту самопочуття людини стрімко погіршується, у нього знижується працездатність та настрій, з'являються ознаки перевтоми.

Не можна забувати і про можливе негативний впливцукру. При його підвищеному вмісті у людини можуть розвинутись численні патології.

Серед найімовірніших називають:

• цукровий діабет;
• карієс;
• пародонтоз;
• кандидоз;
• запальні хвороби ротової порожнини;
• ожиріння;
• свербіж в області статевих органів.

У зв'язку з цим необхідно стежити за кількістю споживаної цукрози. У цьому треба враховувати потреби організму. У деяких обставинах потреба в цій речовині збільшується, і на це слід звертати увагу.

Відеоматеріал про користь та шкоду цукру:

Також слід пам'ятати про обмеження. Непереносимість цієї сполуки – рідкісне явище. Але якщо воно виявлено, це означає повне виключення даного продукту з раціону.

Ще одним обмеженням є цукровий діабет. Чи можна при цукровому діабеті вживати сахарозу краще запитати у лікаря. На це впливають різні особливості: клінічна картина, симптоматика, індивідуальні властивості організму, вік пацієнта та ін.

Фахівець може повністю заборонити вживання цукру, оскільки збільшує концентрацію глюкози, провокуючи погіршення. Винятком стають випадки гіпоглікемії, для нейтралізації яких часто використовують сахарозу або продукти з її вмістом.

В інших ситуаціях передбачається заміна цієї сполуки підсолоджувачами, які не підвищують рівня глюкози в крові. Іноді заборона використання цієї речовини несуворий, і діабетику дозволяється іноді використовувати бажаний препарат.