Fizične lastnosti

Čista saharoza je brezbarvna kristalna snov sladkega okusa, hitro topna v vodi.

Kemijske lastnosti

Glavna lastnost disaharidov, ki jih razlikujejo od monosaharidov, je sposobnost hidrolize v kislem mediju (ali pod delovanjem encimov v telesu):

Saharoza glukoza fruktoza

Glukozo, ki nastane med hidrolizo, je mogoče zaznati z reakcijo "srebrnega ogledala" ali z njegovo interakcijo z bakrovim (II) hidroksidom.

Prejemanje saharoze

Saharoza C12H22Oenajst (sladkor) se pridobiva predvsem iz sladkorne pese in sladkornega trsa. Med proizvodnjo saharoze ne pride do kemičnih transformacij, ker je že prisoten v naravnih izdelkih. Iz teh izdelkov je le izoliran čim bolj čist..

Postopek ločevanja saharoze od sladkorne pese:

Olupljena sladkorna pesa se v mehanskih rezalcih pese spremeni v tanke ostružke in postavi v posebne posode - difuzorje, skozi katere se pretaka vroča voda. Posledično se iz pese izpere skoraj vsa saharoza, vendar skupaj z njo v raztopino prehajajo različne kisline, beljakovine in barvila, ki jih je treba ločiti od saharoze.

Raztopino, ki nastane v difuzorjih, obdelamo z apnenim mlekom.

Kalcijev hidroksid reagira s kislinami v raztopini. Ker so kalcijeve soli večine organskih kislin slabo topne, se oborijo. Saharoza s kalcijevim hidroksidom tvori topno saharozo alkohola tipa C12H22O NJenajst• 2CaO • H2O

3. Za razgradnjo tvorjenega kalcijevega saharata in nevtralizacijo odvečnega kalcijevega hidroksida se skozi njihovo raztopino prenese ogljikov monoksid (IV). Posledično se kalcij obori kot karbonat:

4. Raztopino, dobljeno po obarjanju kalcijevega karbonata, filtriramo, nato uparimo v vakuumski napravi in ​​sladkorne kristale ločimo s centrifugiranjem.

Vendar vsega sladkorja iz raztopine ni mogoče izolirati. Ostane rjava raztopina (melasa), ki vsebuje do 50% saharoze. Melasa se uporablja za pridobivanje citronske kisline in nekaterih drugih izdelkov..

5. Ločeni granulirani sladkor je običajno rumenkaste barve, saj vsebuje barvila. Za ločitev saharoze ponovno raztopimo v vodi in nastalo raztopino prepustimo skozi aktivno oglje. Nato raztopino ponovno uparimo in podvržemo kristalizaciji. (glej dodatek 2)

Uporaba saharoze

Saharoza se uporablja predvsem kot prehrambeni izdelek in v slaščičarski industriji. Umetni med se iz njega pridobiva s hidrolizo.

Biti v naravi in ​​človeškem telesu

Saharoza je del sokove sladkorne pese (16 - 20%) in sladkornega trsa (14 - 26%). V majhnih količinah ga najdemo skupaj z glukozo v plodovih in listih številnih zelenih rastlin..

Saharoza, lastnosti, proizvodnja in uporaba

Saharoza, lastnosti, proizvodnja in uporaba.

Saharoza je disaharid iz skupine oligosaharidov, sestavljena iz dveh monosaharidov: α-glukoze in β-fruktoze, ki imata formulo C12H22Oenajst.

Saharoza, formula, molekula, struktura, snov:

Saharoza je disaharid iz skupine oligosaharidov, sestavljena iz dveh monosaharidov: α-glukoze in β-fruktoze, ki imata formulo C12H22Oenajst.

V vsakdanjem življenju se saharoza imenuje sladkor, trsni sladkor ali pesni sladkor..

Oligosaharidi so ogljikovi hidrati, ki vsebujejo od 2 do 10 monosaharidnih ostankov. Disaharidi - ogljikovi hidrati, ki pri segrevanju z vodo v prisotnosti mineralnih kislin ali pod vplivom encimov podvržejo hidrolizo, razdelijo se na dve molekuli monosaharidov.

Saharoza je naravni disaharid in ogljikovi hidrati. Najdemo ga v številnih plodovih, plodovih, jagodah, v steblih in listih rastlin, v soku dreves. Vsebnost saharoze je še posebej velika v sladkorni pesi, sladkornem trsu, sireku, sladkornem javorju, kokosovi palmi, datulji, areni in drugih palmah, ki se uporabljajo za industrijsko proizvodnjo užitnega sladkorja..

Kemijska formula saharoze C12H22Oenajst.

Drugi disaharidi imajo podobno splošno kemijsko formulo: laktoza, sestavljena iz ostankov glukoze in galaktoze, in maltoza, sestavljena iz ostankov glukoze.

Struktura molekule saharoze, strukturna formula saharoze:

Molekula saharoze je tvorjena iz dveh monosaharidnih ostankov - α-glukoze in β-fruktoze, ki sta povezana z atomom kisika in povezana med seboj zaradi medsebojnega delovanja hidroksilnih skupin (dva hemiacetalna hidroksila) - (1 → 2) -glikozidna vez.

Sistematično kemijsko ime saharoze: (2R, 3R, 4S, 5S, 6R) -2 - [(2S, 3S, 4S, 5R) -3,4-dihidroksi-2,5-bis (hidroksimetil) oksolan-2-il] oksi-6- (hidroksimetil) oksan-3,4,5-triol.

Uporablja se tudi drugo kemijsko ime za saharozo: α-D-glukopiranozil-β-D-fruktofuranosid.

Po videzu je saharoza bela kristalna snov. Okus je slajši od glukoze.

Saharoza je v vodi zelo topna. Rahlo topen v etanolu in metanolu. Netopen v dietilnem etru.

Saharoza, ki vstopi v črevesje pod delovanjem encimov, se hitro hidrolizira v glukozo in fruktozo, nakar se absorbira in vstopi v krvni obtok.

Tališče saharoze je 160 ° C. Staljena saharoza se strdi in tvori amorfno prozorno maso - karamelo.

Če staljena saharoza še naprej segreva, se saharoza pri temperaturi 186 ° C razgradi s spremembo barve - od prozorne do rjave.

Saharoza je vir glukoze in pomemben vir ogljikovih hidratov za človeško telo.

Fizikalne lastnosti saharoze:

Ime parametra:Vrednost:
Barvabela, brezbarvna
Vonjbrez vonja
Okussladko
Stanje agregacije (pri 20 ° C in atmosferskem tlaku 1 atm.)kristalna trdna snov
Gostota (pri 20 ° C in atmosferski tlak 1 atm.), G / cm 31.587
Gostota (pri 20 ° C in atmosferski tlak 1 atm.), Kg / m 31587
Temperatura razpadanja, ° C186
Tališče, ° C160
Temperatura izhlapevanja, ° C-
Molarna masa saharoze, g / mol342.2965 ± 0.0144

Kemijske lastnosti saharoze. Kemijske reakcije (enačbe) saharoze:

Glavne kemijske reakcije saharoze so naslednje:

  1. 1. reakcija saharoze z vodo (hidroliza saharoze):

Med hidrolizo (ko se segreje v prisotnosti vodikovih ionov) se saharoza razgradi na svoje sestavne monosaharide zaradi rušenja glikozidnih vezi med njimi. Ta reakcija je obratna v procesu tvorbe saharoze iz monosaharidov.

Podobna reakcija se pojavi v črevesju živih organizmov, ko vanjo vstopi saharoza. V črevesju se saharoza pod delovanjem encimov hitro hidrolizira v glukozo in fruktozo.

  1. 2. kvalitativna reakcija na saharozo (reakcija saharoze z bakrovim hidroksidom):

V molekuli saharoze je več hidroksilnih skupin. Za potrditev njihove prisotnosti se uporablja reakcija s kovinskimi hidroksidi, na primer z bakrovim hidroksidom.

Za to dodamo bakrov hidroksid raztopini saharoze. Kot rezultat se tvori bakreni saharat in raztopina postane svetlo modra..

  1. 3. ne reagira z "srebrnim ogledalom":

V saharozi ni aldehidne skupine. Zato pri segrevanju z amoniakovo raztopino srebrovega oksida ne daje reakcije "srebrnega ogledala", ker saharoza se ne more pretvoriti v odprto obliko, ki vsebuje aldehidno skupino.

Poleg tega saharoza, ko se segreje z bakrovim (II) hidroksidom, ne tvori rdečega bakrovega (I) oksida.

Srebrna zrcalna reakcija in reakcija z bakrovim (II) hidroksidom, da nastane rdeč bakreni (I) oksid, sta značilni za laktozo in maltozo..

Zato saharozo imenujemo tudi ne reducirajoči disaharid, ker ne obnovi Ag2O in Cu (OH)2.

Sprejem in proizvodnja saharoze:

Saharoza najdemo v številnih plodovih, plodovih, jagodičevju, v steblih in listih rastlin, v sokovi dreves. Zato je proizvodnja saharoze povezana z njegovo izolacijo iz svojih virov: sladkornega trsa, sladkorne pese itd..

Pridobivanje saharoze iz sladkornega trsa:

Sladkorni trs je glavni pridelek sladkorja na svetu. Ta predstavlja do 65% svetovne proizvodnje sladkorja.

Pred cvetenjem se sladkorno trsko razreže. Odrezana stebla drobimo in zmeljemo. Iz nastale mase se iztisne sok, ki vsebuje do 0,03% beljakovinskih snovi, 0,1% granuliranih snovi (škrob), 0,22% dušikove sluzi, 0,29% soli (večinoma organskih kislin), 18,36% sladkor, 81% vode in zelo majhna količina aromatičnih snovi, ki dajejo surovemu soku svojevrsten vonj.

Za čiščenje soka mu dodamo svežo apno - Ca (OH)2 in segreva. Saharoza kemično reagira s kalcijevim hidroksidom in tvori kalcijev saharat, topen v vodi. Poleg tega druge snovi, vsebovane v soku, reagirajo tudi s kalcijevim hidroksidom in tvorijo slabo topne in netopne soli, ki se oborijo in filtrirajo.

Nato ogljikov dioksid, CO, prepustimo skozi raztopino, da razgradimo kalcijev saharat in nevtraliziramo presežek kalcijevega hidroksida.2. Posledično nastane kalcijev karbonat - CaCO3, ki obori. Oborjeni kalcijev karbonat odfiltriramo in raztopino uparimo v vakuumskih aparatih, dokler ne dobimo saharoznih kristalov. Na tej stopnji pridelave saharoza še vedno vsebuje nečistoče - melaso in ima rjavo barvo. Melasa daje saharozi izrazito naravno aromo in okus. Nastali izdelek se imenuje rjavi sladkor ali nerafiniran trsni sladkor. Je (rjavi sladkor) užiten. Lahko ga jemo, kakršen je, ali ga dodatno očistimo.

Na zadnji stopnji proizvodnje se saharoza podvrže dodatnemu čiščenju in razbarvanju. Na koncu dobimo rafiniran (rafiniran) sladkor, ki ima belo barvo..

Proizvodnja saharoze iz sladkorne pese:

Sladkorna pesa je dvoletna rastlina. V prvem letu se koreninske pridelke poberejo in pošljejo v predelavo.

V predelovalnem obratu koreninske pridelke operemo in zdrobimo. Olupljeno koreninsko zelenjavo damo v difuzorje (velike kotle) ​​z vročo vodo pri temperaturi 75 o C. Vroča voda spere saharozo in druge sestavine iz zdrobljenih koreninskih posevkov. Kot rezultat dobimo difuzijski sok, ki ga dodatno filtriramo iz delcev kaše, ki jih vsebujejo..

Na naslednjih stopnjah proizvodnje sladkorja se difuzijski sok očisti s kalcijevim hidroksidom in ogljikovim dioksidom, segreje, upari v vakuumski aparatu, podvrže se dodatnemu čiščenju, beljenju in centrifugiranju. Kot rezultat dobimo rafiniran sladkor..

Pridobivanje saharoze iz sladkornega javorja:

Saharoza iz sladkornega javorja se pridobiva v vzhodnih provincah Kanade.

V februarju in marcu se vrta deblo sladkornega javora. Javorjev sok izteka iz lukenj in se nabira. Vsebuje do 3% saharoze.

Javorjev sok uparimo, da nastane "javorjev sirup". Nato "javorjev sirup" očistimo s kalcijevim hidroksidom in ogljikovim dioksidom, uparimo v vakuumski napravi, podvržemo dodatnemu čiščenju in beljenju, s čimer dobimo končni izdelek - sladkor.

Uporaba saharoze:

- kot prehrambeni izdelek, pa tudi za pripravo različnih živilskih izdelkov (slaščice, pijače, omake itd.)

- v slaščičarski industriji kot konzervans,

- se uporablja za izdelavo umetnega medu,

- v kemični industriji za proizvodnjo etanola, butanola, glicerina, citronske kisline, dekstrana itd..,

- v farmacevtski industriji za proizvodnjo različnih zdravil.

Formula saharoze in njena biološka vloga v naravi

Eden najbolj znanih ogljikovih hidratov je saharoza. Uporablja se pri pripravi hrane, najdemo pa ga tudi v plodovih številnih rastlin..

Ta ogljikov hidrat je eden glavnih virov energije v telesu, vendar njegov presežek lahko privede do nevarnih patologij. Zato se morate podrobneje seznaniti z njegovimi lastnostmi in lastnostmi..

Fizikalne in kemijske lastnosti

Saharoza je organska spojina, ki nastane iz ostankov glukoze in fruktoze. To je disaharid. Njegova formula je C12H22O11. Ta snov je kristalna. Nima barve. Okus snovi je sladek.

Odlikuje ga odlična topnost v vodi. Tudi to spojino lahko raztopimo v metanolu in etanolu. Za topljenje tega ogljikovega hidrata je potrebna temperatura 160 stopinj, zaradi tega pa nastane karamela.

Za nastanek saharoze je potrebna reakcija za odvajanje molekul vode od preprostih saharidov. Ne kaže aldehidnih in ketonskih lastnosti. Ko reagira z bakrovim hidroksidom, tvori saharate. Glavna izomera sta laktoza in maltoza.

Če analiziramo, iz česa je sestavljena ta snov, lahko poimenujemo prvo stvar, po kateri se saharoza razlikuje od glukoze - saharoza ima bolj zapleteno strukturo, glukoza pa je eden njenih elementov.

Poleg tega je mogoče imenovati naslednje razlike:

  1. Največ saharoze najdemo v pesi ali trsu, zato jo imenujemo pesni ali trsni sladkor. Drugo ime glukoze je grozdni sladkor.
  2. Saharoza ima slajši okus.
  3. Glikemični indeks glukoze je višji.
  4. Telo veliko hitreje presnavlja glukozo, ker gre za preprost ogljikov hidrat. Za asimilacijo saharoze je potrebno njegovo predhodno cepljenje.

Te lastnosti so glavne razlike med obema snovma, ki sta si precej podobni. Kako lahko na lažji način ločite glukozo od saharoze? Primerjajte njihovo barvo. Saharoza je brezbarvna spojina z rahlim sijajem. Glukoza je tudi kristalna snov, vendar je njena barva bela.

Biološka vloga

Človeško telo ni sposobno neposredne asimilacije saharoze - za to je potrebna hidroliza. Spojina se prebavi v tankem črevesju, kjer se iz nje sproščata fruktoza in glukoza. Prav oni se še bolj razcepijo in se spremenijo v energijo, potrebno za življenje. Lahko rečemo, da je glavna funkcija sladkorja energija.

Zahvaljujoč tej snovi se v telesu pojavijo naslednji procesi:

  • sprostitev ATP;
  • vzdrževanje norme krvnih celic;
  • delovanje živčnih celic;
  • vitalne funkcije mišičnega tkiva;
  • tvorba glikogena;
  • ohranjanje stabilne količine glukoze (s sistematičnim razpadom saharoze).

Toda kljub prisotnosti koristnih lastnosti ta ogljikov hidrat velja za "prazno", zato lahko prekomerno uživanje povzroči motnje v telesu.

To pomeni, da količina na dan ne sme biti prevelika. Optimalno naj ne bi bilo več kot 10 od zaužitih kalorij. Poleg tega bi to moralo vključevati ne samo čisto saharozo, ampak tudi tisto, ki je vključena v druge živilske izdelke..

Te spojine ne bi smeli popolnoma izključiti iz prehrane, saj takšna dejanja preplavijo tudi posledice..

Njeno pomanjkanje kažejo neprijetni pojavi, kot so:

  • depresivno razpoloženje;
  • omotica;
  • šibkost;
  • povečana utrujenost;
  • zmanjšana uspešnost;
  • apatija;
  • nihanje razpoloženja;
  • razdražljivost;
  • migrena;
  • oslabitev kognitivnih funkcij;
  • izguba las;
  • krhki nohti.

Včasih ima telo povečano potrebo po izdelku. To se zgodi z aktivno duševno aktivnostjo, saj je potrebna energija za prehod živčnih impulzov. Tudi ta potreba se pojavi, če je telo izpostavljeno strupenemu bremenu (saharoza v tem primeru postane ovira za zaščito jetrnih celic).

Škoda sladkorja

Zloraba te spojine je lahko nevarna. To je posledica tvorbe prostih radikalov, ki nastane med hidrolizo. Zaradi njih oslabi imunski sistem, kar vodi v povečanje ranljivosti telesa.

Navedemo lahko naslednje negativne vidike vpliva izdelka:

  • kršitev presnove mineralov;
  • zmanjšana odpornost na nalezljive bolezni;
  • uničujoč učinek na trebušno slinavko, zaradi katerega se razvije sladkorna bolezen;
  • povečana kislost želodčnega soka;
  • izselitev vitaminov skupine B iz telesa, pa tudi esencialnih mineralov (posledično se razvijejo žilne patologije, tromboza in srčni napad);
  • stimulacija proizvodnje adrenalina;
  • škodljiv vpliv na zobe (povečuje se tveganje za karies in parodontalno bolezen);
  • povečan tlak;
  • verjetnost toksikoze;
  • kršitev absorpcije magnezija in kalcija;
  • negativno vpliva na kožo, nohte in lase;
  • nastanek alergijskih reakcij zaradi "onesnaženja" telesa;
  • pospeševanje povečanja telesne teže;
  • povečano tveganje za parazitske okužbe;
  • ustvarjanje pogojev za razvoj zgodnjih sivih las;
  • stimulacija poslabšanj peptične razjede in bronhialne astme;
  • možnost osteoporoze, ulceroznega kolitisa, ishemije;
  • verjetnost povečanja hemoroidov;
  • povečani glavoboli.

V zvezi s tem je treba omejiti porabo te snovi in ​​tako preprečiti njeno prekomerno kopičenje..

Naravni viri saharoze

Če želite nadzirati količino zaužite saharoze, morate vedeti, kje vsebuje ta spojina..

Vključena je v veliko živil, v naravi pa je tudi široko razširjena..

Zelo pomembno je razmisliti, katere rastline vsebujejo komponento - to vam bo omogočilo, da njeno uporabo omejite na želeno hitrost..

Naravni vir velikih količin tega ogljikovih hidratov v vročih državah je sladkorni trs, v zmernih državah - sladkorna pesa, kanadski javor in breza.

Tudi v sadju in jagodičju najdemo veliko snovi:

  • persimmon;
  • koruza;
  • grozdje;
  • ananas;
  • mango;
  • marelice;
  • mandarine;
  • slive;
  • breskve;
  • nektarine;
  • korenje;
  • melona;
  • jagode;
  • grenivke;
  • banane;
  • hruške;
  • Črni ribez;
  • jabolka;
  • orehi;
  • fižol;
  • pistacije;
  • paradižnik;
  • krompir;
  • čebula;
  • češnja;
  • buča;
  • češnja;
  • kosmulja;
  • maline;
  • grah.

Poleg tega spojina vsebuje veliko sladkarij (sladoled, sladkarije, pecivo) in nekatere vrste suhega sadja.

Značilnosti proizvodnje

Proizvodnja saharoze pomeni industrijsko pridobivanje iz pridelkov, ki vsebujejo sladkor. Da bi izdelek ustrezal standardom GOST, je treba upoštevati tehnologijo.

Sestavljen je iz izvajanja naslednjih dejanj:

  1. Čiščenje in mletje sladkorne pese.
  2. Postavljanje surovin v difuzorje, po katerih skozi njih prehaja vroča voda. To vam omogoča, da iz pese izperete do 95% saharoze..
  3. Obdelava raztopine z apnenim mlekom. Zaradi tega se obarjajo nečistoče.
  4. Filtracija in izhlapevanje. Sladkor ima v tem času rumenkasto barvo zaradi barvil..
  5. Raztapljanje v vodi in čiščenje raztopine z uporabo aktivnega oglja.
  6. Ponavljajoče izhlapevanje, zaradi česar nastane beli sladkor.

Snov se nato kristalizira in pakira v embalažo za prodajo..

Video o proizvodnji sladkorja:

Področje uporabe

Ker ima saharoza številne dragocene lastnosti, se pogosto uporablja.

Glavna področja uporabe so:

  1. Prehrambena industrija. V njem se ta komponenta uporablja kot neodvisen izdelek in kot ena od komponent, ki sestavljajo kulinarične izdelke. Uporablja se za pripravo sladkarij, pijač (sladkih in alkoholnih), omak. Iz te spojine se izdeluje tudi umetni med..
  2. Biokemija. Na tem področju je ogljikov hidrat fermentacijski substrat za nekatere snovi. Med njimi so: etanol, glicerin, butanol, dekstran, citronska kislina.
  3. Farmacevtski izdelki. Ta snov je pogosto vključena v zdravila. Vsebuje ga v lupinah tablet, sirupih, mešanicah, zdravilnih praških. Ta zdravila so običajno za otroke..

Izdelek se uporablja tudi v kozmetologiji, kmetijstvu, pri proizvodnji gospodinjskih kemikalij..

Kako saharoza vpliva na človeško telo?

Ta vidik je eden najpomembnejših. Mnogi ljudje poskušajo razumeti, ali je vredno uporabiti snov in izdelke z njenim dodatkom v vsakdanjem življenju. Informacije o prisotnosti škodljivih lastnosti v njej so se zelo razširile. Kljub temu ne smemo pozabiti na pozitiven učinek izdelka..

Najpomembnejše delovanje spojine je oskrba telesa z energijo. Zahvaljujoč njemu lahko vsi organi in sistemi pravilno delujejo, hkrati pa človek ne doživlja utrujenosti. Pod vplivom saharoze se aktivira nevronska aktivnost in poveča se upor proti strupenim učinkom. Zaradi te snovi se izvaja aktivnost živcev in mišic..

S pomanjkanjem tega izdelka se človekovo počutje hitro poslabša, njegova delovna sposobnost in razpoloženje se zmanjšata, pojavijo se znaki prekomernega dela.

Ne smemo pozabiti na možne negativne učinke sladkorja. Človek lahko s svojo povečano vsebnostjo razvije številne patologije..

Med najverjetnejšimi se imenujejo:

  • diabetes;
  • karies;
  • parodontalna bolezen;
  • kandidiaza;
  • vnetne bolezni ustne votline;
  • debelost;
  • srbenje na spolovilu.

V zvezi s tem je treba spremljati količino zaužite saharoze. V tem primeru je treba upoštevati potrebe telesa. V nekaterih okoliščinah se potreba po tej snovi poveča, na to je treba biti pozoren.

Video o koristih in nevarnostih sladkorja:

Zavedajte se tudi omejitev. Nestrpnost na to spojino je redek pojav. Če pa ga najdemo, potem to pomeni popolno izključitev tega izdelka iz prehrane..

Druga omejitev je diabetes mellitus. Ali je mogoče uporabiti saharozo pri diabetes mellitusu - bolje je, da se posvetujete z zdravnikom. Na to vplivajo različne značilnosti: klinična slika, simptomi, posamezne lastnosti telesa, starost pacienta itd..

Specialist lahko popolnoma prepove uporabo sladkorja, saj poveča koncentracijo glukoze, kar izzove poslabšanje. Izjeme so primeri hipoglikemije, za nevtralizacijo katere se pogosto uporablja saharoza ali izdelki z njegovo vsebnostjo..

V drugih situacijah se predlaga, da to spojino nadomestite s sladili, ki ne povečajo ravni glukoze v krvi. Včasih prepoved uporabe te snovi ni stroga, diabetiki pa lahko občasno zaužijejo želeni izdelek..

Povzetek lekcije: „Sukroza. Biti v naravi. Lastnosti, uporaba "(kemija, ocena 10)
oris lekcije iz kemije (10. razred) na to temo

Povzetek pouka kemije v 10. razredu na temo "Saharoza. Obstoj v naravi. Lastnosti, uporaba"

Prenesi:

PrilogaVelikost
plan_uroka.doc118 KB

Predogled:

Odbor za izobraževanje in znanost regije Kursk

OGBOU DPO "KURSK INSTITUT RAZVOJA IZOBRAŽEVANJA"

Občinska državna izobraževalna ustanova

"Tyotkinskaya srednja šola №2"

Okrožje Glushkovsky, regija Kursk

Pouk kemije v 10. razredu

Biti v naravi. Lastnosti, aplikacija "

Tema lekcije: „Sukroza. Biti v naravi. Lastnosti, aplikacija ".

Cilji lekcije: 1) poučevanje - ustvariti pogoje za zaznavanje in primarno utrjevanje novega gradiva o strukturi in lastnostih saharoze kot predstavnika disaharidov; pokazati praktični pomen gradiva, ki se preučuje; razvijati logično razmišljanje z iskanjem povezav6 struktura - lastnosti - uporaba snovi; 2) razvojni - razvijati raziskovalne veščine, sposobnost dela v skupinah; 3) izobraževanje - spodbujati ljubezen do rodne zemlje in sposobnost govora pred občinstvom; ohranjati zanimanje za predmet, ki se preučuje.

Vrsta lekcije: učenje novega znanja.

Oprema: za laboratorijske poskuse: stojalo z dvema praznima epruvetama, saharozo v epruveti, epruveta z magnezijem, kozarec vode, lakmusov, raztopin CuSO 4, KOH, alkoholna svetilka, vžigalice, sponka za epruvete;

za demonstracijo: lonček za lonček, rafiniran sladkor, cigaretni pepel, lopatico, vžigalice, azbestno mrežo, kristalizator, sladkor v prahu v kozarcu, žveplova kislina (konc.), steklena palica;

mize za dekoracijo desk; kartice z nalogami; računalnik, zaslon, projektor, kazalec.

I. Organizacija študentov za delo.

(diapozitiv - "Dober dan!").

Pozdravljam vse na naši lekciji. Vsem želim dobro razpoloženje, fantje - zaupanje v svoje sposobnosti.

Začnemo lekcijo.

II. Faza motivacijske orientacije

Poimenujte razred povezave

Poimenujte razred povezave

Poimenujte razred povezave

Poimenujte razred povezave

Preverimo (najprej na glas, nato pa drsite z odgovori).

Preberite prve črke svojih odgovorov. Nastala beseda je saharoza.

V vsakdanjem življenju pravimo saharoza in ima pri tem pomembno vlogo. Danes bomo saharozo označili kot kemikalijo..

Napišite temo lekcije: „Sukroza. Biti v naravi. Lastnosti, aplikacija ".

(diapozitiv - tema lekcije).

Karakterizacija snovi, kako naj imenujemo?

To pomeni, da bomo med študijem saharoze kot kemikalije upoštevali...

(cilji - oblikovali študenti).

(struktura diapozitiva - lastnosti).

Rad bi vas opozoril na besede renesančnega misleca Leonarda da Vincija "Znanje ni preizkušeno z izkušnjami, mati vse zanesljivosti, je brezplodno in polno napak", saj so izkušnje, ki bodo postale glavni vir znanja v naši lekciji.

Študija saharoze bo potekala po načrtu:

  1. Kakovostna in količinska sestava snovi (molekularna formula)
  2. Struktura molekul Izomeri.
  3. Fizične lastnosti.
  4. Kemijske lastnosti.
  5. Biti v naravi.
  6. Prejemanje.
  7. Uporaba.
  8. Biološki pomen.

III. Učenje novega gradiva.

  1. Molekularna formula saharoze (neodvisno reševanje problemov).

Začnimo z vzpostavitvijo molekularne formule saharoze. Znana je njegova elementarna sestava.

(potisnite s pogojem težave).

Naloga. Znano je, da sestava molekule saharoze vsebuje: ogljik - 42,11%, vodik - 6,43%, kisik - 51,46%. Relativna molekulska masa saharoze je 342. Nastavite molekulsko formulo saharoze.

(1 študent odloči na tabli).

(odgovori diapozitiv).

In če je molekularna formula saharoze zapisana drugače: C12 (H2O) 11, splošna formula spojin bo ustrezala snovi s tako molekularno formulo?

Kakšna je splošna formula ogljikovih hidratov?

(diapozitiv "Splošna formula ogljikovih hidratov").

To pomeni, da je saharoza predstavnik ogljikovih hidratov.

Kaj imenujemo ogljikovi hidrati?

Ali sestava saharoze ustreza splošni formuli ogljikovih hidratov?

3. Struktura molekule saharoze (laboratorijski eksperiment).

Toda za razumevanje lastnosti neke snovi ni dovolj vedeti njene sestave, tj. molekularna formula. Pomembno je poznati strukturo snovi.

Molekula saharoze vsebuje 11 atomov kisika. In vemo, da je kisik najpogosteje vključen v sestavo organskih snovi v obliki funkcionalnih skupin.

Kaj imenujemo funkcionalna skupina?

Katere funkcionalne skupine vemo, vsebujejo atome kisika?

(diapozitiv: primeri funkcionalnih skupin s kisikom).

Domnevamo lahko prisotnost teh skupin v molekuli saharoze in s kemijskim poskusom dokažemo njihovo prisotnost ali odsotnost.

(diapozitiv - besede M. V. Lomonosova)

M.V. Lomonosov je dejal: "Kemik ne bi smel biti takšen, ki ne vidi nič drugega kot dim in pepel, ampak tak, ki lahko na podlagi eksperimentalnih podatkov potegne teoretične zaključke."

Na podlagi teh besed bomo izvedli kemični poskus..

Eksperiment vključuje predložitev hipoteze, nato preizkušanje s pomočjo izkušenj in na koncu sklep, ki potrdi ali ovrže to hipotezo (hipoteza je predpostavka, ki zahteva potrditev).

Cilj našega eksperimenta bo naslednji:

  • na podlagi poskusa naredite sklep o naravi snovi,
  • odgovorite na vprašanje: kakšna je struktura molekule saharoze in katere kemijske lastnosti snovi je mogoče predvideti na podlagi njene strukture.
  1. kvalitativna reakcija na hidroksilne skupine (reakcija na večvodilne alkohole) - z bakrovim hidroksidom (brez segrevanja);
  2. kvalitativna reakcija na aldehidno skupino - z bakrovim hidroksidom (pri segrevanju);
  3. kvalitativna reakcija na karboksilne skupine - indikator, s cinkom (magnezij).

Zaključek: molekula saharoze vsebuje več hidroksilnih skupin, ne vsebuje aldehidnih in karboksilnih skupin.

Navodila za izvajanje kemijskega poskusa

"Določitev funkcionalnih skupin v molekulah saharoze"

Namen: določiti funkcionalne skupine v molekulah saharoze.

Saharozo raztopimo v vodi.

Določitev hidroksilnih skupin

Interakcija saharoze s sveže pripravljeno raztopino bakrovega (II) hidroksida

Pripravite raztopino bakrovega (II) hidroksida Cu (OH) 2. Če želite to narediti, v epruveto nalijte raztopino bakrovega (II) sulfata CuSO 4, dodajte raztopino kalijevega hidroksida KOH. V nastalo raztopino nalijemo raztopino saharoze in stresemo.

  1. Kaj nastane v epruveti? __________________________________
  2. Ali molekule saharoze vsebujejo hidroksilne skupine? ________

Določitev aldehidnih skupin

Medsebojno delovanje saharoze s sveže pripravljeno raztopino bakrovega (II) hidroksida (pri segrevanju)

Raztopino, nastalo v prvem poskusu, segrejemo.

  1. Ali opazite kakšne spremembe? ___________
  2. Ali molekule saharoze vsebujejo aldehidne skupine? __________

Določitev karboksilnih skupin

Interakcija saharoze s kazalniki in kovinami

  1. Raztopino saharoze nalijte v epruveto, dodajte ji lakmus.
  2. Raztopino saharoze vlijemo v epruveto z magnezijem.
  1. Ali opazite kakšne spremembe? _____________
  2. Ali molekule saharoze vsebujejo karboksilne skupine? ________

Naredite splošen sklep o prisotnosti funkcionalnih skupin v molekulah saharoze.

  1. Saharoza je disaharid (zgodba po diapozitivu).

(diapozitiv "Struktura molekule saharoze").

Model prikazuje, da je molekula saharoze sestavljena iz dveh delov - dveh ciklov. Takšni ogljikovi hidrati se imenujejo disaharidi..

Kako so razvrščeni ogljikovi hidrati?

(diapozitiv "Razvrstitev ogljikovih hidratov").

Molekula saharoze je sestavljena iz ostankov molekul dveh snovi: glukoze in fruktoze. To je bilo ugotovljeno med reakcijo hidrolize saharoze.

(diapozitiv - "Hidroliza saharoze").

Podrobneje lahko razmislite o strukturi molekule saharoze v njeni strukturni formuli.

(diapozitiv - "Struktura molekule saharoze")

(pokaži, osredotoči se na funkcionalne skupine).

Koliko hidroksilnih skupin vsebuje molekula saharoze??

  1. Izomeri saharoze - maltoza in laktoza (učiteljeva zgodba).

Kako pravimo izomeri?

(diapozitiv "Izomeri saharoze")

Kakšna je molekularna formula maltoze in laktoze?

(diapozitiv "Izomeri saharoze. Struktura").

Naslednja točka našega načrta je

  1. Fizikalne lastnosti saharoze (pogovor).

Kaj lahko rečete o fizikalnih lastnostih saharoze?

Bel kristalni prah, brez vonja, sladkega okusa. Gostota 1,587g / cm 3. Tališče 186 ° C. Topnost v vodi 2000g / l (25 ° C). Pri temperaturi 190-2000 se spremeni v rjavo maso - karamelo.

  1. Kemične lastnosti saharoze (demonstracija)
  • Izgorevanje;

(diapozitiv - enačba reakcije zgorevanja saharoze);

C12H22O10 + 12O2 -> 12CO2 + 11H20

  • Karbonizacija pod vplivom dehidracijskega sredstva - koncentrirane žveplove kisline

(diapozitiv - enačba reakcije).

C 12 H 22 O 11 –––> 12 C + 11H 2 O

  1. Sprejem saharoze (sporočilo študentov)
  1. zgodovinska referenca (sporočilo študenta);

(diapozitiv - "Sukroza v naravi")

Najstarejši sladkor je trsni sladkor, njegova domovina je Indija (pokaži na zemljevidu). Sladkorna sladkor spada v družino žit, ki zrastejo v višino od 2 do 4 metre. Trsna stebla so surovina za proizvodnjo sladkorja.

Reed je trajnica. Po rezanju stebla se reza s koreninami še naprej raste, kar vam omogoča, da iz enega nasada dobite 5 - 6 letine. Sladkorni trs vsebuje I3 - 17%.

V Kanadi sladkor pridobivajo iz javorjevega soka. Prej so to storili tako: javorjev sok so vlili v velike lončene posode, dali na ogenj in izparili. Ko se je tekočina začela zgostiti, smo jo mešali z leseno lopatico. Sok se je spremenil v gost sirup. Ta sirup so vlili v lončene posode različnih oblik. Naslednji dan je sirup zmrznil. Bil je pravi sladkor, rahlo rumenkast, skoraj prozoren in zelo okusen..

Javorjev sok vsebuje 5% sladkorja, vendar vsako veliko javorjevo drevo lahko na sezono da 5-100 litrov soka, kar je 3-5 kg ​​sladkorja.

V Evropi se sladkor proizvaja iz sladkorne pese od leta 1747. Takrat je nemški kemik Margrave prvič dobil sladkor. Koreninske pridelke sodobnih sort sladkorne pese vsebujejo 16 - 20% sladkorja. Prva omemba sladkorja v Rusiji sega v leto 1273 kot čezmorska poslastica. Povpraševanje po sladkorju se je močno povečalo od sredine 17. stoletja, ko so v Rusiji začeli uživati ​​čaj, ki je hitro postal nacionalna pijača. V Rusiji so se hkrati pojavile prve tovarne sladkorja..

  1. pridobivanje saharoze iz sladkorne pese (sporočilo študenta).

(diapozitiv - shema za pridobivanje saharoze iz sladkorne pese).

Olupljeno sladkorno peso zdrobimo v ostružke in obdelamo z vročo vodo. Posledično se iz pese izpere skoraj vsa saharoza, vendar skupaj z njo v raztopino prehajajo različne kisline, beljakovine in barvila, ki jih je treba ločiti od saharoze.

Nastala raztopina se obdela z mlekom apno - kalcijevim hidroksidom. Reagira s kislinami, tvorijo se slabo topne soli, ki se oborijo. Saharoza s kalcijevim hidroksidom tvori topni kalcijev saharat.

Za razgradnjo tvorjenega kalcijevega saharata in nevtralizacijo odvečnega kalcijevega hidroksida skozi raztopino prehajamo ogljikov dioksid. Tako nastane raztopina saharoze in netopni kalcijev karbonat.

Raztopino filtriramo, uparimo, kristale sladkorja ločimo s centrifugiranjem.

Nastali sladkor je običajno rumenkaste barve, saj vsebuje barvila. Da jih ločimo, saharozo ponovno raztopimo v vodi, uparimo in centrifugiramo..

Tako pridelava saharoze poteka v vseh tovarnah sladkorja, ki uporabljajo sladkorno peso kot surovine, tudi na območju Kurska, in v tovarni sladkorja Tetka, ki je leta 2011 praznovala 150-letnico. Povedal nam bo svojo zgodbo...

  1. Sladkorna industrija Kurske regije. Tovarna sladkorja Tyotkino.

A) (sporočilo študenta).

Zgodovina tovarne sladkorja Tyotkino

Sladkorno tovarno Tyotkino je leta 1861 zgradil slavni rafinerija sladkorja, javna osebnost, filantrop in dobrotnik Nikolaj Artemjevič Terešenko. Na dan so prejeli 21,5 kg granuliranega sladkorja. Delovalo je 22 parnih strojev s kapaciteto 360 konjskih moči. Strošek enega kilograma sladkorja stane 1 rubelj. 73 kopekov.

Leta 1875 so v središču vasi po zaslugi prizadevanja Nikolaja Artemjeviča s pomočjo župljanov postavili kamnito cerkev v počastitev prikrajšanja Najsvetejše Bogorodice

Leta 1893 je Terešenko organiziral sklad za pomoč revnim prebivalcem vasi Tyotkino, Korovyakovka, Zabolotovka, vas Popovo-Lezhachi in kmetija Volfin v okrožju Ryl v Kursk provinci. Ugodnosti so bile namenjene tistim, ki najbolj potrebujejo in so vredni. Pomoč je bila vdova, sirota, pohabljenec, ljudje, ki so utrpeli izgube zaradi smrti krav, kraje konjev.
Po smrti Nikolaja Artemjeviča je sladkorni obrat Tetkinski podedoval njegov sin Ivan Nikolajevič, nato pa še njegov vnuk Mihail Ivanovič Terešenko, isti, ki je med obstojem začasne vlade Kerenskega postal finančni minister. Prav on je veliko naredil za razvoj vasi..

Na njegovo naložbo so zgradili številne stavbe, ki so preživele do danes..

Od leta 1903 do 1910 so bila zgrajena skladišča za žito in obstajajo še danes, poslovna stavba, dvonadstropna stanovanjska zgradba, mlin, skladišča in stanovanjske stavbe destilarne, vodovod, kanalizacija, podzemni kanal za oskrbo z vodo v tovarnah.

Nato je začela delovati gradnja dovoznih cest, kopališče, vodni stolp. Zgrajen je bil most in ozkotirna železnica, ki je povezal podjetja iz šote in sladkorne pese v enotno prometno omrežje.

Leta 1905 je bila končana gradnja bolnišnice Tyotkinskaya z lokalnim ogrevanjem, vodovodom in kanalizacijo. Kmalu je devetletna šola odprla svoja vrata za lokalne otroke. Za potrebe delavcev so bile zgrajene trgovine z živili in izdelki. Do leta 1912 je bila končana gradnja vseh objektov, povezanih s tovarno sladkorja. Tovarna sladkorja Tyotka je postala največja v Rusiji. Njegova produktivnost je bila čez dan več kot 13.000 centrov predelane pese..

Prebivalci vasice Tyotkino se spominjajo zaslug družine Tereshchenko. Leta 2009 so v središču vasi odkrili spomenik Mihailu Ivanoviču Terešenku.

(diapozitiv - Terešenko, razgledi na rastline).

In zdaj je tovarna sladkorja najpomembnejše podjetje v naši vasi (diapozitiv, zvok).

B) reševanje problema.

Tovarna sladkorja Tyotka dnevno predela 2700 ton sladkorne pese. Masni delež sladkorja v pesi je 17%. Donos izdelka je 77%. Poiščite maso sladkorja, proizvedenega v obratu na dan.

(diapozitiv - aplikacija saharoze).

Od takrat, ko se je človek naučil, da je saharozo dobil dovolj enostavno, ga je začel aktivno uporabljati v hrani. Toda kako vpliva na naše telo?

Fiziološki vpliv saharoze na človeško telo nam bo povedal...

  1. Uporaba. Fiziološki vpliv na telo (sporočilo študenta).

(diapozitiv "Motnje presnove ogljikovih hidratov"). Po poročilu komentirajte.

Sladkor je skoraj čista saharoza, ki se v telesu hitro razgradi na glukozo in fruktozo, ki jo telo absorbira v samo nekaj minutah in se pretvori v vir energije.
Sladkor nima druge biološke vrednosti razen kalorij. Vsakih 100 g sladkorja vsebuje 409,2 kcal.
Sladkor ima tako prednosti kot tudi slabosti..
Proti sladkorju:
1) Sladkor ne daje nobene prehranske vrednosti razen energije.
2) Ker sladkor ima visoko energijsko vrednost, zagotavlja veliko praznih kalorij, ki jih je treba dobiti iz druge hrane, ki bi poleg kalorij prinesla tudi vitamine, minerale itd..
3) Sladkor je škodljiv za zobe, ker ga bakterije v človeški ustni votlini pretvorijo v kisline, ki uničujejo zobno sklenino in spodbujajo zobno gnilobo.
4) Prekomerna poraba sladkorja prispeva k pojavu telesne maščobe. Zato je sladkor v velikih količinah škodljiv za obliko in zdravje..
5) Sladkor ima visok glikemični indeks. Takoj, ko zaužijete kos torte, sladkor, ki ga vsebuje, takoj vstopi v krvni obtok. Nadalje raven sladkorja v krvi narašča - trebušna slinavka takoj reagira z dodatno proizvodnjo inzulina - inzulin močno zmanjša koncentracijo sladkorja - možganom se pošlje signal, da bi bilo lepo pojesti še kaj okusnega. In tako naprej ad infinitum. Kot rezultat, dobite nenehno visoko raven inzulina v krvi in ​​veliko verjetnost, da lahko sladkorno bolezen pridobite kot kronično bolezen ali zaslužite srčni infarkt..
6) Presežek saharoze v prehrani je dober razlog za pojav ateroskleroze, hipertenzije, koronarne bolezni srca.
7) Dokazana je neposredna povezava med pojavom alergij pri otrocih in odraslih s čezmerno porabo sladkorja.
8) Sladkor povzroči okvaro imunskega sistema.
9) Ljubitelji sladkorja potrebujejo več vitamina B1, ker potrebna je za njegovo asimilacijo.
Pros sladkorja:
1) Sladkor nas osrečuje. Med napadi žalosti jemo nekaj sladkega, po katerem naša trebušna slinavka proizvaja inzulin, kar posledično vodi do sproščanja serotonina, hormona sreče..
2) Sladkor nam daje energijo. Ko vstopi v telo, se sladkor pretvori v glukozo, ki nas oskrbuje z energijo..

(zaključek: več je kontra, bolje je sladkor nadomestiti z drugimi ogljikovimi hidrati).

* Zanimiva je podrobnost: v državah z nizko smrtnostjo zaradi sladkorne bolezni in bolezni srca in ožilja jedo večinoma nerafiniran sladkor, v državah, kjer je umrljivost zaradi teh bolezni velika, pa rafinirani sladkor - rafiniran sladkor. Raziskovalci so ugotovili, da nerafinirani sladkor vsebuje 30% več kromovih nečistoč kot rafiniran sladkor. Kot se je izkazalo, krom uravnava mehanizem delovanja inzulina. V telesu ohranja normalno toleranco za glukozo.

* Zaradi množičnega širjenja uporabe saharoze (ki je v Rusiji še nikoli ni bilo) in njene že očitne škodljivosti je ZSSR konec petdesetih let sprejela program za popolno izločanje saharoze iz prehrane prebivalstva s predelavo v glukozo in fruktozo ter uporaba le glukoze in fruktoze tako v prehrambeni industriji kot pri prodaji javnosti. Kot vedno je bil ta program hrabro preobremenjen in zdaj že v celoti žanjemo rezultate - odpornost vsake naslednje generacije v Rusiji je precej slabša od prejšnje. Med vojno so nemški zdravniki, ki so pregledali ljudi, odpeljane na delo v Nemčijo, opazili presenetljivo dobro stanje zob prebivalstva - zdaj Rusi po vsem svetu prepoznajo slabe zobe..

* Z nastopom mraka se količina sladkarij, ki jih zaužije oseba, poveča 2 - 3-krat. V osvetljeni sobi potreba po sladkarijah izgine. Ti podatki se uporabljajo pri oblikovanju kavarn in restavracij: mehka slaba osvetlitev prispeva k povečanju porabe sladice in posledično prihodkov ustanove.

  1. Bolezni, ki izhajajo iz motenj presnove ogljikovih hidratov (učiteljeva zgodba).

§33, št. 13, 14 (str. 146), h. 2 (str. 147), kartice.

  1. Zaščita materiala.
  1. Testiranje (medsebojni nadzor)

Iskanje saharoze v naravi

Saharoza C12H22Oenajst, ali pesni sladkor, trsni sladkor, v vsakdanjem življenju samo sladkor - disaharid iz skupine oligosaharidov, ki jo sestavljata dva monosaharida - α-glukoza in β-fruktoza.

Saharoza je v naravi zelo pogost disaharid in ga najdemo v številnem sadju, sadju in jagodičjah. Vsebnost saharoze je še posebej velika v sladkorni pesi in sladkornem trsu, ki se uporabljajo za industrijsko proizvodnjo užitnega sladkorja..

Saharoza je zelo topna. Kemično je saharoza precej inertna, saj pri prehodu iz enega kraja v drugega skoraj ne sodeluje pri presnovi. Včasih se saharoza odloži kot rezervno hranilo.

Saharoza, ki vstopi v črevo, se alfa-glukozidaza tankega črevesa hitro hidrolizira v glukozo in fruktozo, ki se nato absorbira v krvni obtok. Zaviralci alfa-glukozidaze, kot je akarboza, zavirajo razpad in absorpcijo saharoze in drugih ogljikovih hidratov, hidroliziranih z alfa-glukozidazo, zlasti škroba. Uporablja se pri zdravljenju diabetesa mellitusa tipa 2 [1].

Sopomenke: α-D-glukopiranosil-β-D-fruktofuranosid, sladkorni pesi, trsni sladkor

Vsebina

Videz

Brezbarvni monoklinski kristali. Ko se staljena saharoza strdi, nastane amorfna prozorna masa - karamela.

Kemične in fizikalne lastnosti

Molekularna teža 342,3 a. e.m. Bruto formula (sistem Hill): C12H22Oenajst. Okus je sladkast. Topnost (v gramih na 100 gramov topila): v vodi 179 (0 ° C) in 487 (100 ° C), v etanolu 0,9 (20 ° C). Rahlo topen v metanolu. Netopen v dietilnem etru. Gostota 1,5879 g / cm 3 (15 ° C). Specifična rotacija natrijeve D linije: 66,53 (voda; 35 g / 100 g; 20 ° C). Po ohlajanju s tekočim zrakom fosforizirajo kristali saharoze po osvetlitvi s svetlo svetlobo. Ne kaže zmanjšanja lastnosti - ne reagira z Tollensovim reagentom in Fehlingovim reagentom. Ne tvori odprte oblike, zato ne kaže lastnosti aldehidov in ketonov. Prisotnost hidroksilnih skupin v molekuli saharoze se zlahka potrdi z reakcijo s kovinskimi hidroksidi. Če raztopini saharoze dodamo bakrov (II) hidroksid, nastane svetlo modra raztopina bakrove saharoze. V saharozi ni aldehidne skupine: pri segrevanju z amoniakovo raztopino srebrovega (I) oksida ne daje "srebrnega ogledala", pri segrevanju z bakrovim (II) hidroksidom pa ne tvori rdečega bakrovega (I) oksida. Izomerov saharoze z molekulsko formulo C12H22O NJenajst, maltozo in laktozo lahko ločimo.

Reakcija saharoze z vodo

Če raztopino saharoze zavrete z nekaj kapljicami klorovodikove ali žveplove kisline in nevtralizirate kislino z alkalijo in nato raztopino segrejete, potem se pojavijo molekule z aldehidnimi skupinami, ki baker (II) hidroksid reducirajo v bakrov (I) oksid. Ta reakcija kaže, da se saharoza med katalitičnim delovanjem kisline podvrže hidrolizi, kar ima za posledico tvorbo glukoze in fruktoze:

Reakcija z bakrovim (II) hidroksidom

V molekuli saharoze je več hidroksilnih skupin. Zato spojina deluje z bakrovim (II) hidroksidom podobno kot glicerin in glukoza. Ko dodamo raztopini saharoze v oborino bakrovega (II) hidroksida, se ta raztopi; tekočina postane modra. Toda saharoza, za razliko od glukoze, ne zmanjšuje bakrovega (II) hidroksida do bakrovega (I) oksida.

Naravni in antropogeni viri

Vsebujejo ga sladkorni trs, sladkorna pesa (do 28% suhe snovi), rastlinski sokovi in ​​sadje (na primer breza, javor, melona in korenje). Izvor pridobivanja saharoze - iz pese ali trsa je določen z razmerjem vsebnosti stabilnih izotopov ogljika 12 C in 13 C. Sladkorna pesa ima C3 mehanizem asimilacije ogljikovega dioksida (prek fosfoglicerne kisline) in prednostno absorbira izotop 12 C; sladkorna trsa ima absorpcijski C4 mehanizem za ogljikov dioksid (prek oksaloocetne kisline) in prednostno absorbira 13 C izotop.

Svetovna proizvodnja v letu 1990 - 110 milijonov ton.

Statična 3D slika
molekule saharoze.

Rjavi kristali
(trsni sladkor

Opombe

  • Poiščite in vstavite v obliki opomb povezave do verodostojnih virov, ki potrjujejo, kaj je bilo napisano.

Wikimedia Foundation. 2010.

Poglejte, kaj je "Sukroza" v drugih slovarjih:

SUKAROZA - Kemijsko ime. trsni sladkor. Slovar tujih besed, vključenih v ruski jezik. Chudinov AN, 1910. SLADKOR kemikalija. ime trsnega sladkorja. Slovar tujih besed, vključenih v ruski jezik. Pavlenkov F., 1907... Slovar tujih besed ruskega jezika

saharoza - trsni sladkor, pesni sladkor Slovar ruskih sinonimov. saharoza št., število sopomenk: 3 • maltobioza (2) •… Slovar sinonimov

saharoza - s, g. saharoza f. Sladkor, ki ga najdemo v rastlinah (trs, pesa). Uh. 1940. Pru je leta 1806 ugotovil obstoj več vrst sladkorjev. Ločil je trsni sladkor (saharozo) od grozdja (glukoze) in sadja...... Zgodovinski slovar ruskih galicizmov

SUGAROZA - (trsni sladkor), disaharid, ki ob hidrolizi daje d glukozo in d fruktozo [a 1 (1,5) glukozido y 2 (2,6) fruktozid]; ostanki monosaharidov so v njem povezani z di-glikozidno vezjo (glej dizaharidi), zaradi česar nima...... Velika medicinska enciklopedija

SLADKOR - (sladkor iz trsa ali pese), disaharid, ki ga tvorijo ostanki glukoze in fruktoze. Pomembna transportna oblika ogljikovih hidratov v rastlinah (zlasti veliko saharoze v sladkornem trsu, sladkorni pesi in drugih rastlinah, ki vsebujejo sladkor)...... Sodobna enciklopedija

SUGAROZA - (sladkor iz trsnega ali pesnega sladkorja) disaharid, ki ga tvorijo ostanki glukoze in fruktoze. Pomembna transportna oblika ogljikovih hidratov v rastlinah (zlasti veliko saharoze v sladkornem trsu, sladkorni pesi in drugih rastlinah, ki vsebujejo sladkor); enostavno...... Veliki enciklopedični slovar

SLADKOR - (C12H22O11), navadni beli kristalni sladkor, DISACHARIDE, sestavljen iz verige molekul glukoze in FRUITOSE. Najdemo ga v številnih rastlinah, predvsem sladkorna trsa in sladkorna pesa pa se uporabljajo za industrijsko proizvodnjo.... znanstveni in tehnični enciklopedični slovar

SLADKOR - Sugaroza, saharoza, žene. (kem.). Sladkor, ki ga najdemo v rastlinah (trs, pesa). Ušakov pojasnjevalni slovar. D.N. Ušakov. 1935 1940... pojasnjevalni slovar Ushakov

SLADKOR - SLADKOR, žene. (specialist.). Trsni ali pesni sladkor, ki ga tvorijo ostanki glukoze in fruktoze. | adj. saharoza, oh, oh. Ožegov pojasnjevalni slovar. S.I. Ožegov, N.Yu. Švedova. 1949 1992... Pojasnjevalni slovar Ožegova

SLADKOR - sladkor iz trsnega sladkorja, sladkorne pese, disaharid, sestavljen iz ostankov glukoze in fruktoze. Naib, zlahka asimilirana in najpomembnejša transportna oblika ogljikovih hidratov v rastlinah; v obliki S. ogljikovih hidratov, ki nastanejo pri fotosintezi, se z listi premešajo v... Biološki enciklopedični slovar

saharoza - trsni sladkor, sladkor iz pese - disaharid, sestavljen iz ostankov glukoze in fruktoze; eden najpogostejših rastlinskih sladkorjev v naravi. Glavni vir ogljika v mnogih panogah. mikrobiol. procesov... Mikrobiološki slovar

Saharoza: uporabe in kemijske lastnosti

Primer najpogostejšega naravno prisotnega disaharida (oligosaharida) je saharoza (pesni sladkor ali trsni sladkor).

Biološka vloga saharoze

Saharoza ima največji pomen pri prehrani ljudi, ki v telo vstopi v pomembnih količinah s hrano. Tako kot glukoza in fruktoza se tudi saharoza, potem ko se razgradi v črevesju, hitro prebavi iz prebavil v krvni obtok in se enostavno uporablja kot vir energije..

Najpomembnejši vir živila saharoze je sladkor.

Struktura saharoze

Molekularna formula saharoze С12Н22О11.

Saharoza ima bolj zapleteno strukturo kot glukoza. Molekula saharoze je sestavljena iz ostankov molekul glukoze in fruktoze v ciklični obliki. Med seboj so povezani zaradi medsebojnega delovanja pol-acetalnih hidroksilnih (1 → 2) -glikozidnih vezi, to je, da ni prostega hemiacetalnega (glikozidnega) hidroksila:

Fizikalne lastnosti saharoze in pojavnost v naravi

Saharoza (navadni sladkor) je bela kristalna snov, slajša od glukoze, hitro topna v vodi.

Tališče saharoze je 160 ° C. Ko se staljena saharoza strdi, nastane amorfna prozorna masa - karamela.

Saharoza je v naravi zelo pogost disaharid in ga najdemo v številnem sadju, sadju in jagodičjah. Še posebej veliko ga vsebuje sladkorna pesa (16-21%) in sladkorni trs (do 20%), ki se uporabljata za industrijsko pridelavo jedilnega sladkorja..

Vsebnost saharoze v sladkorju je 99,5%. Sladkor pogosto imenujemo "prazen kalorični nosilec", ker je sladkor čisti ogljikov hidrat in ne vsebuje drugih hranil, kot so vitamini, minerali.

Kemijske lastnosti

  • Za saharozo so značilne reakcije hidroksilnih skupin.
  • 1. Kakovostna reakcija z bakrovim (II) hidroksidom
  • Prisotnost hidroksilnih skupin v molekuli saharoze se zlahka potrdi z reakcijo s kovinskimi hidroksidi.
  • Video eksperiment "Dokaz prisotnosti hidroksilnih skupin v saharozi"
  • Če raztopini saharoze dodamo bakrov (II) hidroksid, nastane svetlo modra raztopina bakrovega saharata (kvalitativna reakcija večvodnih alkoholov):
  • 2. Reakcija oksidacije
  • Zmanjšanje disaharidov

Disaharidi, v molekulah katerih se zadrži hemiacetalni (glikozidni) hidroksil (maltoza, laktoza), v raztopinah delno pretvorijo iz cikličnih oblik v odprte oblike aldehida in vstopijo v reakcije, značilne za aldehide: reagirajo z amoniačno raztopino srebrovega oksida in zmanjšajo bakrov (II) hidroksid do bakrovega (I) oksida. Take disaharide imenujemo redukcijski (zmanjšati Cu (OH) 2 in Ag2O).

  1. Srebrna zrcalna reakcija
  2. Reakcija z bakrovim (II) hidroksidom
  3. Disakharid brez zmanjšanja
  4. Dizaharidi, v molekulah katerih ni hemiacetalnega (glikozidnega) hidroksila (saharoze) in ne morejo preiti v odprte karbonilne oblike, se imenujejo neredukcijski (ne zmanjšujeta Cu (OH) 2 in Ag2O).

Saharoza, za razliko od glukoze, ni aldehid. Saharoza, ki je v raztopini, ne vstopi v reakcijo "srebrnega ogledala" in pri segrevanju z bakrovim (II) hidroksidom ne tvori rdečega bakrovega (I) oksida, saj se ne more pretvoriti v odprto obliko, ki vsebuje aldehidno skupino.

  • Video eksperiment "Pomanjkanje redukcijske sposobnosti saharoze"
  • 3. Reakcija hidrolize
  • Za disaharide je značilna reakcija hidrolize (v kislem mediju ali pod delovanjem encimov), zaradi katere nastajajo monosaharidi.
  • Saharoza je sposobna hidrolize (ko se segreje v prisotnosti vodikovih ionov). V tem primeru se molekula glukoze in molekule fruktoze tvorita iz ene molekule saharoze:
  • Video eksperiment "Kisla hidroliza saharoze"
  • Med hidrolizo se maltoza in laktoza razbijeta v sestavne monosaharide zaradi pretrganja vezi med njimi (glikozidne vezi):
  • Tako je reakcija hidrolize disaharidov obratna v procesu njihovega tvorjenja iz monosaharidov.
  • V živih organizmih pride do hidrolize disaharidov s sodelovanjem encimov.

Prejemanje saharoze

Sladkorno peso ali sladkorni trs pretvorimo v drobno strugo in damo v difuzorje (ogromne kotle), v katerih vroča voda izplavlja saharozo (sladkor).

Skupaj s saharozo v vodno raztopino prehajajo tudi druge komponente (različne organske kisline, beljakovine, barvila itd.).

da ločimo te izdelke od saharoze, raztopino obdelamo z apnenim mlekom (kalcijevim hidroksidom). Posledično nastanejo slabo topne soli, ki se oborijo.

Saharoza tvori kalcijev saharat, topen v kalcijevem hidroksidu S12Н22О11 · CaO · 2H2O.

Za razgradnjo kalcijevega saharata in nevtralizacijo odvečnega kalcijevega hidroksida skozi raztopino prepustimo ogljikov monoksid (IV).

Oborjeni kalcijev karbonat odfiltriramo in raztopino uparimo v vakuumski napravi. Ko nastanejo kristali, se sladkor loči s centrifugo. Preostala raztopina - melasa - vsebuje do 50% saharoze. Uporablja se za pripravo citronske kisline.

Izolirano saharozo očistimo in razbarvamo. Če želite to narediti, se raztopi v vodi, nastala raztopina pa se filtrira skozi aktivno oglje. Nato raztopino ponovno uparimo in kristaliziramo.

Uporaba saharoze

Saharoza se uporablja predvsem kot neodvisen prehrambeni proizvod (sladkor), pa tudi pri proizvodnji slaščic, alkoholnih pijač in omak. Uporablja se v visokih koncentracijah kot konzervans. Umetni med se iz njega pridobiva s hidrolizo.

Saharoza se uporablja v kemični industriji. S fermentacijo iz njega dobimo etanol, butanol, glicerin, levulinsko in citronsko kislino, dekstran..

  1. V medicini se saharoza uporablja pri izdelavi praškov, mešanic, sirupov, tudi za novorojenčke (dajejo sladek okus ali konzerviranje).
  2. Ogljikovi hidrati
  3. Oligosaharidi. Disaharidi

Saharoza, lastnosti, proizvodnja in uporaba

  • Saharoza je disaharid iz skupine oligosaharidov, sestavljena iz dveh monosaharidov: α-glukoze in β-fruktoze, s formulo C12H22O11.
  • Saharoza, formula, molekula, struktura, snov
  • Fizikalne lastnosti saharoze
  • Kemijske lastnosti saharoze. Kemijske reakcije (enačbe) saharoze
  • Prejem in proizvodnja saharoze: iz sladkornega trsa, sladkorne pese in javorja
  • Uporaba saharoze

Saharoza, formula, molekula, struktura, snov:

Saharoza je disaharid iz skupine oligosaharidov, sestavljena iz dveh monosaharidov: α-glukoze in β-fruktoze, s formulo C12H22O11.

V vsakdanjem življenju se saharoza imenuje sladkor, trsni sladkor ali pesni sladkor..

Oligosaharidi so ogljikovi hidrati, ki vsebujejo od 2 do 10 monosaharidnih ostankov. Disaharidi - ogljikovi hidrati, ki pri segrevanju z vodo v prisotnosti mineralnih kislin ali pod vplivom encimov podvržejo hidrolizo, razdelijo se na dve molekuli monosaharidov.

Saharoza je v naravi zelo pogost disaharid. Najdemo ga v številnih plodovih, plodovih, jagodah, v steblih in listih rastlin, v soku dreves.

Vsebnost saharoze je še posebej velika v sladkorni pesi, sladkornem trsu, sireku, sladkornem javorju, kokosovi palmi, datulji, areni in drugih palmah, ki se uporabljajo za industrijsko proizvodnjo užitnega sladkorja..

  1. Kemijska formula saharoze C12H22O11.
  2. Drugi disaharidi imajo podobno splošno kemijsko formulo: laktoza, sestavljena iz ostankov glukoze in galaktoze, in maltoza, sestavljena iz ostankov glukoze.
  3. Struktura molekule saharoze, strukturna formula saharoze:
  4. Molekula saharoze je tvorjena iz dveh monosaharidnih ostankov - α-glukoze in β-fruktoze, ki sta povezana z atomom kisika in povezana med seboj zaradi medsebojnega delovanja hidroksilnih skupin (dva hemiacetalna hidroksila) - (1 → 2) -glikozidna vez.
  5. Sistematično kemijsko ime saharoze: (2R, 3R, 4S, 5S, 6R) -2 - [(2S, 3S, 4S, 5R) -3,4-dihidroksi-2,5-bis (hidroksimetil) oksolan-2-il] oksi-6- (hidroksimetil) oksan-3,4,5-triol.
  6. Uporablja se tudi drugo kemijsko ime za saharozo: α-D-glukopiranozil-β-D-fruktofuranosid.

Po videzu je saharoza bela kristalna snov. Okus je slajši od glukoze.

Saharoza je v vodi zelo topna. Rahlo topen v etanolu in metanolu. Netopen v dietilnem etru.

Saharoza, ki vstopi v črevesje pod delovanjem encimov, se hitro hidrolizira v glukozo in fruktozo, nakar se absorbira in vstopi v krvni obtok.

Tališče saharoze je 160 ° C. Staljena saharoza se strdi in tvori amorfno prozorno maso - karamelo.

Če staljena saharoza še naprej segreva, se saharoza pri temperaturi 186 ° C razgradi s spremembo barve - od prozorne do rjave.

Saharoza je vir glukoze in pomemben vir ogljikovih hidratov za človeško telo.

Saharoza (saharoza, trsni sladkor) C12H22Oenajst, v vsakdanjem življenju samo sladkor, - disaharid iz skupine oligosaharidov, sestavljen iz dveh monosaharidov: α-glukoze in β-fruktoze.

Saharoza je v naravi zelo pogost disaharid. Najdemo ga v številnem sadju, sadju in jagodičjih. Vsebnost saharoze je še posebej velika v sladkorni pesi in sladkornem trsu, ki se uporabljajo za industrijsko proizvodnjo užitnega sladkorja..

Saharoza, ki vstopi v črevo, se alfa-glukozidaza tankega črevesa hitro hidrolizira v glukozo in fruktozo, ki se nato absorbira v krvni obtok. Zaviralci alfa-glukozidaze, kot je akarboza, zavirajo razpad in absorpcijo saharoze in drugih ogljikovih hidratov, hidroliziranih z alfa-glukozidazo, zlasti škroba. Uporablja se pri zdravljenju diabetesa mellitusa tipa 2 [2].

Vsebina

Fizične lastnosti

V svoji čisti obliki - brezbarvni monoklinski kristali. Ko se staljena saharoza strdi, nastane amorfna prozorna masa - karamela. Saharoza je zelo topna. Topnost (v gramih na 100 gramov topila): v vodi 179 (0 ° C) in 487 (100 ° C), v etanolu 0,9 (20 ° C). Rahlo topen v metanolu. Netopen v dietilnem etru. Gostota 1,5879 g / cm 3 (15 ° C). Specifična rotacija natrijeve D linije: 66,53 (voda; 35 g / 100 g; 20 ° C). Tališče 186 ℃.

Kemijske lastnosti

Ne kaže zmanjšanja lastnosti - ne reagira z Tollensovimi, Fehlingovimi in Benediktovimi reagenti. Ne tvori odprte oblike, zato ne kaže lastnosti aldehidov in ketonov. Prisotnost hidroksilnih skupin v molekuli saharoze se zlahka potrdi z reakcijo s kovinskimi hidroksidi. Če raztopini saharoze dodamo bakrov (II) hidroksid, nastane svetlo modra raztopina bakrove saharoze. Skupina aldehida v saharozi ni: pri segrevanju z amoniakovo raztopino srebrovega (I) oksida ne daje reakcije "srebrnega ogledala", pri segrevanju z bakrovim (II) hidroksidom pa ne tvori rdečega bakrovega (I) oksida. Izomerov saharoze z molekulsko formulo C12H22O NJenajst, maltozo in laktozo lahko ločimo.

Reakcija saharoze z vodo

Če raztopino saharoze zavrete z nekaj kapljicami klorovodikove ali žveplove kisline in nevtralizirate kislino z alkalijo in nato raztopino segrejete, potem se pojavijo molekule z aldehidnimi skupinami, ki baker (II) hidroksid reducirajo v bakrov (I) oksid. Ta reakcija kaže, da se saharoza med katalitičnim delovanjem kisline podvrže hidrolizi, kar ima za posledico tvorbo glukoze in fruktoze:

C 12 H 22 O 11 + H 2 O → C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6 H_ O_ + H_ Orightarrow C_ H_ O_ + C_ H_ O_ >>>

Reakcija saharoze z bakrovim (II) hidroksidom

V molekuli saharoze je več hidroksilnih skupin. Zato spojina deluje z bakrovim (II) hidroksidom podobno kot glicerin in glukoza. Ko dodamo raztopini saharoze v oborino bakrovega (II) hidroksida, se ta raztopi; tekočina postane modra. Toda saharoza, za razliko od glukoze, ne zmanjšuje bakrovega (II) hidroksida do bakrovega (I) oksida.

Naravni in antropogeni viri

Vsebujejo ga sladkorni trs, sladkorna pesa (do 28% suhe snovi), rastlinski sokovi in ​​sadje (na primer breza, javor, melona in korenje). Izvor pridobivanja saharoze - iz pese ali trsa je določen z razmerjem vsebnosti stabilnih izotopov ogljika 12 C in 13 C. Sladkorna pesa ima C3 mehanizem asimilacije ogljikovega dioksida (prek fosfoglicerne kisline) in prednostno absorbira izotop 12 C; sladkorna trsa ima absorpcijski C4 mehanizem za ogljikov dioksid (prek oksaloocetne kisline) in prednostno absorbira 13 C izotop.

Svetovna proizvodnja v letu 1990 - 110 milijonov ton.

Statična 3D slika
molekule saharoze

Ogljikovi hidrati v kemiji

  1. Splošni koncept ogljikovih hidratov.
  2. Razvrstitev ogljikovih hidratov.
  3. Izomeri glukoze.
  4. Glukoza. Biti v naravi.
  5. Pridobivanje glukoze.
  6. Nanos glukoze.
  7. Fizikalne in kemijske lastnosti glukoze.
  8. Saharoza. Fizikalne in kemijske lastnosti saharoze.
  9. Škrob in celuloza. Biti v naravi.
  10. Fizikalne in kemijske lastnosti škroba in celuloze.

Ogljikovi hidrati (sladkorji) so organske spojine s podobno strukturo in lastnostmi, katerih sestava večina odraža formulo Cx(H)2O)y, kjer je x, y ≥ 3.

Znani zastopniki: glukoza (grozdni sladkor) C6H12O NJ6, saharoza (trsni, pesni sladkor) C12H22O NJenajst, škrob in celuloza [C6HdesetO NJpet]n.

Ogljikovi hidrati se nahajajo v celicah rastlinskih in živalskih organizmov in po teži predstavljajo največ organske snovi na Zemlji. Te spojine tvorijo rastline med fotosintezo iz ogljikovega dioksida in vode s sodelovanjem klorofila. Živalski organizmi ne morejo sintetizirati ogljikovih hidratov in jih prejemati iz rastlinske hrane. Fotosintezo je mogoče obravnavati kot postopek redukcije CO2 z uporabo sončne energije. Ta energija se v živalskih organizmih sprošča kot posledica presnove ogljikovih hidratov, ki je s kemijskega vidika sestavljena iz njihove oksidacije..

Ogljikovi hidrati združujejo različne spojine - od nizke molekulske mase, sestavljene iz več atomov (x = 3), do polimerov [Cx(H)2O)y]n z molekularno maso nekaj milijonov (n> 10000).

Glede na število strukturnih enot, vključenih v njihove molekule (ostanke najpreprostejših ogljikovih hidratov) in sposobnost hidrolize, ogljikove hidrate delimo na monosaharide, oligosaharide in polisaharide.

Monosaharidi se ne hidrolizirajo, da tvorijo enostavnejše ogljikove hidrate.

Oligo- in polisaharidi se cepijo s hidrolizo do monosaharidov. Molekule oligosaharida vsebujejo od 2 do 10 monosaharidnih ostankov, v polisaharidih - od 10 do 3000-5000.

NEKATERI POMEMBNI CARBOHIDRATI

Za večino ogljikovih hidratov so sprejeta trivialna imena s pripono -ose (glukoza, riboza, saharoza, celuloza itd.).

Riboza in disoksiriboza.

spadajo med pentoze. Obe spojini sta aldehidni alkoholi.

Glukoza je monosaharid, ena od osmih izomernih aldoheksoz. Molarna masa 180 g / mol.

Biti v naravi

V posebni obliki se glukoza nahaja v skoraj vseh organih zelenih rastlin. Posebej je bogat v grozdnem soku, zato glukozo včasih imenujemo grozdni sladkor. Med je v glavnem sestavljen iz mešanice glukoze in fruktoze.

V človeškem telesu se glukoza nahaja v mišicah, v krvi (0,1 - 0,12%) in služi kot glavni vir energije za celice in tkiva telesa. Povečanje koncentracije glukoze v krvi vodi do povečanja proizvodnje hormona trebušne slinavke - inzulina, kar zmanjša vsebnost tega ogljikovega hidrata v krvi. Kemična energija hranil, ki vstopajo v telo, je vsebovana v kovalentnih vezah med atomi. V glukozi je količina potencialne energije 2800 kJ na mol (to je 180 gramov).

Prvo sintezo glukoze iz formaldehida v prisotnosti kalcijevega hidroksida je leta 1861 opravil A.M.Butlerov:

Glukozo lahko dobimo s hidrolizo naravnih snovi, ki jo vsebujejo. V proizvodnji se pridobiva s hidrolizo krompirjevega in koruznega škroba s kislinami.

Popolne sinteze glukoze, ki se izvajajo iz dibromo koleina, pa tudi iz gliceraldehida in dioksiacetona, so samo teoretične..

V naravi se glukoza skupaj z drugimi ogljikovimi hidrati tvori kot posledica fotosintezne reakcije:

V procesu te reakcije se sončna energija nabira.

Glukoza je dragocen hranljiv izdelek. V telesu je podvržen kompleksnim biokemijskim preobrazbam, zaradi katerih nastajata ogljikov dioksid in voda, medtem ko se energija sprosti po končni enačbi:

Ta postopek poteka po korakih, zato se energija sprošča počasi..

Glukoza sodeluje tudi v drugi stopnji energijskega metabolizma živalske celice (razpad glukoze). Celotna enačba izgleda tako:

Ker glukoza telo zlahka absorbira, se v medicini uporablja kot krepilno sredstvo za simptome srčne oslabelosti, šoka, je del nadomestka krvi in ​​protišokantnih tekočin. Glukoza se široko uporablja v slaščicah (izdelava marmelade, karamele, medenjakov itd.), V tekstilni industriji kot reducent, kot začetni izdelek pri proizvodnji askorbinske in glikonske kisline, za sintezo številnih derivatov sladkorja itd..

Procesi fermentacije glukoze so zelo pomembni. Tako na primer pri kislem zelju, kumarah, mleku, mlečnokislinskem vrenju glukoze pride tudi pri oskrbi s krmo. Če masa, ki jo je treba sipati, ni dovolj zgoščena, potem pod vplivom prejetega zraka pride do fermentacije maslene kisline in krma postane neprimerna za uporabo..

V praksi se uporablja tudi alkoholno vrenje glukoze, na primer pri proizvodnji piva.

Glukoza je brezbarvna kristalna snov sladkega okusa, hitro topna v vodi. Iz vodne raztopine se sprosti v obliki kristalnega hidrata C6H12O6 H2O. V primerjavi s sladkorjem iz sladkorne pese je manj sladek.

Glukoza ima enake kemijske lastnosti kot alkoholi in aldehidi. Poleg tega ima tudi nekatere posebne lastnosti:

Lastnosti zaradi prisotnosti v molekuli

1. Reagira s karboksilnimi kislinami in tvori estre (pet hidroksilnih skupin glukoze reagira s kislinami)

1. Reagira s srebrovim (I) oksidom v raztopini amoniaka (reakcija "srebrno ogledalo"):

Glukoza je sposobna fermentacije: a) alkoholno vrenje

b) fermentacija mlečne kisline

Lastnosti zaradi prisotnosti v molekuli

2. Kako mnogovodni alkohol reagira z bakrovim (II) hidroksidom, da tvori bakreni (II) alkohol

2.Oksidira z bakrovim (II) hidroksidom (z rdečo oborino)

3. Pod delovanjem reducentov se spremeni v šesterovodni alkohol

c) fermentacija maslene kisline

Saharoza C12H22Oenajst, ali pesni sladkor, trsni sladkor, v vsakdanjem življenju samo sladkor - disaharid, sestavljen iz dveh monosaharidov - glukoze in fruktoze.

Saharoza (navadni sladkor) je bela kristalna snov, slajša od glukoze, hitro topna v vodi.

Pomembna kemijska lastnost saharoze je sposobnost hidrolize (kadar se segreva v prisotnosti vodikovih ionov). V tem primeru se molekula glukoze in molekule fruktoze tvorita iz ene molekule saharoze:

Vodikovi ioni katalizirajo postopek hidrolize.

Saharoza ne daje reakcije "srebrnega ogledala" in nima redukcijskih lastnosti. To je njegova razlika od glukoze. Molekula saharoze je sestavljena iz ostankov molekul glukoze in fruktoze v ciklični obliki; so povezani med seboj preko atoma kisika.

Saharoza je v naravi zelo pogost disaharid in ga najdemo v številnem sadju, sadju in jagodičjah. Vsebnost saharoze je še posebej velika v sladkorni pesi in sladkornem trsu, ki se uporabljajo za industrijsko proizvodnjo užitnega sladkorja..

Pri nas se saharoza pridobiva iz sladkorne pese, ki vsebuje do 20% saharoze.

Pri povišanih temperaturah lahko pride do hidrolize:

Škrob je sestavljen iz 2 polisaharidov - amiloze in amilopektina, ki jih tvorijo ostanki glukoze. Eksperimentalno je dokazano, da kemična formula škroba (C6H10O5) n. Ugotovljeno je bilo, da škrob ne sestoji samo iz linearnih molekul, ampak tudi iz razvejanih molekul. To pojasnjuje zrnato strukturo škroba. Nabira se v obliki zrn, predvsem v celicah semen, čebulic, gomoljev, pa tudi v listih in steblih. Škrob je bel prah, netopen v hladni vodi. V vroči vodi nabrekne in tvori pasto..

Škrob se najpogosteje pridobiva iz krompirja. Za to krompir zdrobimo, operemo z vodo in prečrpamo v velike posode, kjer poteka usedanje. Nastali škrob ponovno speremo z vodo, poravnamo in posušimo v toku toplega zraka.

Škrob je glavni del najpomembnejših prehrambenih izdelkov: moka (75 - 80%), krompir (25%), sago itd. Energetska vrednost je približno 16,8 kJ / g.

Je dragocen hranljiv izdelek. Da bi olajšali njegovo absorpcijo, so živila, ki vsebujejo škrob, izpostavljena visokim temperaturam, torej krompir kuhamo, kruh pečemo. V teh pogojih pride do delne hidrolize škroba in nastanejo dekstrini, topni v vodi. Dekstrini v prebavnem traktu se podvržejo nadaljnji hidrolizi do glukoze, ki jo telo absorbira. Odvečna glukoza se pretvori v glikogen (živalski škrob). Sestava glikogena je enaka sestavi škroba - (C6H10O5) n, vendar so njegove molekule bolj razvejene. Še posebej veliko glikogena najdemo v jetrih (do 10%). V telesu je glikogen rezervna snov, ki se v celicah pretvori v glukozo.

V industriji se škrob s hidrolizo pretvori v melaso in glukozo. Če želite to narediti, ga segrejemo z razredčeno žveplovo kislino, katere presežek se nevtralizira s kredo. Nastalo oborino kalcijevega sulfata odfiltriramo, raztopino uparimo in izoliramo glukozo. Če hidrolize škroba ne pripeljemo do konca, potem nastane mešanica dekstrinov z glukozo - melasa, ki se uporablja v slaščičarski industriji. Dekstrini, dobljeni s škrobom, se uporabljajo kot lepilo za zgoščevanje barv pri risanju vzorcev na tkanini.

Značilna reakcija škroba je njegova interakcija z jodom. Če raztopini joda dodamo ohlajeno škrobno pasto, se pojavi modra barva. Ko se pasta segreje, izgine, in ko se ohladi, se spet pojavi. Ta lastnost se uporablja za določanje prisotnosti škroba v hrani. Torej, na primer, če na rezino krompirja ali rezino belega kruha nanesemo kapljico raztopine joda, se pojavi modra barva.

Škrob se razmeroma enostavno hidrolizira:

Hidroliza škroba lahko poteka v korakih, odvisno od pogojev, pri čemer nastajajo različni vmesni produkti:

škrobni dekstrini glukoza iz maltoze

Celuloza je sestavljena iz ostankov molekul glukoze, ki nastanejo med kislinsko hidrolizo celuloze:

Žveplova kislina in jod zaradi hidrolize barvno celulozo obarvata. En jod je le rjav. Poleg celuloze sestava celičnih sten vključuje še več drugih ogljikovih hidratov, znanih pod splošnim imenom hemiceluloze, ki jih iz celičnih sten izločajo z 1% raztopino klorovodikove ali žveplove kisline..

Eden od sorodnih ogljikovih hidratov je paragalaktan, ki ob hidrolizi daje galaktozo. V celičnih stenah so tudi druge hemiceluloze, ki dajejo manozo, arabinozo in ksilozo.

S starostjo se številne celične membrane prenehajo odzivati ​​na celulozo, ker so nekatere lignificirane, druge zamašene itd..

Skoraj čista vlakna so bombaž, ki se uporablja za izdelavo tkanin. Lesna celuloza daje papir. Celuloza in njeni etri se uporabljajo za proizvodnjo umetnih vlaken (viskoza, acetat, bakreno-amoniak svila, umetna volna), plastike, filmov in filmov, lakov, brezdimnega prahu itd..

Celuloza je obstojna snov, ki se pri segrevanju na 200 ° C ne pokvari. Netopen v vodi in šibkih kislinah. Je močan, vendar elastičen. Registriran kot aditiv za živila E460.

Z industrijsko metodo se celuloza pridobiva s kuhanjem v celulozah, ki je del industrijskih kompleksov.

Najbolj značilna lastnost celuloze je njena sposobnost ob prisotnosti kislin podvrženo hidrolizi, da nastane glukoza. Hidroliza celuloze poteka podobno kot škrob v korakih. Če povzamemo, je ta postopek lahko prikazan na naslednji način:

Ogljikovi hidrati so organske snovi, katerih molekule so sestavljene iz atomov ogljika, vodika in kisika. Poleg tega sta vodik in kisik v njih v enakih razmerjih kot v molekulah vode (1: 2)
Splošni ogljikovi hidrati formule Cn(H)2O)m, se zdi, da so sestavljeni iz ogljika in vode, od tod tudi ime razreda, ki ima zgodovinske korenine. Izhaja iz analize prvih znanih ogljikovodikov. Kasneje so ugotovili, da obstajajo ogljikovi hidrati, v molekulah katerih ni razmerja 1H: 2O, na primer deoksiriboza - CpetHdesetO4. Znane so tudi organske spojine, katerih sestava je primerna za splošno formulo, vendar ne spadajo v razred ogljikovih hidratov. Sem spadajo na primer formaldehid CH2O in ocetna kislina CH3COOH.
Vendar se je ime "ogljikovodiki" uveljavilo in je splošno sprejeto za te snovi..
Glede na sposobnost hidrolize lahko ogljikovodike razdelimo v tri glavne skupine: mono-, di- in polisaharidi.

Monosaharidi so ogljikovi hidrati, ki se ne hidrolizirajo (ne razpadajo z vodo). Po drugi strani, odvisno od števila ogljikovih atomov. Monosaharidi so razdeljeni na trioze (katerih molekule vsebujejo tri atome ogljika), tetroze (štirje atomi), pentoze (pet), heksoze (šest) itd..
V naravi monosaharidi oskrbujejo predvsem pentoze in heksoze. Pentoze vključujejo na primer ribozo CpetHdesetOpet in deoksiriboza (riboza, iz katere je bil "odvzet kisikov atom") CpetHdesetO4. So del RNA in DNK in opredeljujejo prvi del imen nukleinskih kislin.
Na heksoze s splošno molekularno formulo C6H12O6, vključujejo na primer glukozo, fruktozo, galaktozo.
Disaharidi so ogljikovi hidrati, ki jih hidrolizirajo, da tvorijo dve molekuli monosaharidov, na primer heksoze. Splošno formulo velike večine disaharidov ni težko izvesti: iz "formule" morate "dodati" dve formuli heksoze in "odšteti" molekulo vode - C12H22Odeset. Skladno s tem lahko napišemo tudi splošno enačbo hidrolize:

C12H22Odeset + H2O → 2C6H12O6
Disaharidi vključujejo:
1) Saharoza (običajni prehranski sladkor), ki ob hidrolizi tvori eno molekulo glukoze in molekulo fruktoze. V velikih količinah ga najdemo v sladkorni pesi, sladkornem trsu (od tod tudi imena - pesa in sladkorni trs), javorju (kanadski pionirji so kopali javorjev sladkor), sladkorni palmi, koruzi itd..

2) Maltoza (sladni sladkor), ki hidrolizira, da tvori dve molekuli glukoze. Maltozo lahko dobimo z hidrolizo škroba z delovanjem encimov, ki jih vsebujejo sladna ječmena, posušena in zmleta ječmenova zrna.
3) laktoza (mlečni sladkor), ki jo hidrolizira, da tvori molekule glukoze in galaktoze. Najdemo ga v mleku sesalcev, ima nizko sladkost in se uporablja kot polnilo v tabletah in farmacevtskih tabletah..

Sladki okus različnih mono- in disaharidov je različen. Torej je najslajši monosaharid - fruktoza - 1,5-krat slajši od glukoze, ki jo jemljemo kot standard. Saharoza (disaharid) je dvakrat slajša od glukoze in 4-5 krat slajša od laktoze, ki je skoraj brez okusa.

Polisaharidi - škrob, glikogen, dekstrini, celuloza itd. - ogljikovi hidrati, ki jih hidrolizirajo, da tvorijo veliko molekul monosaharidov, najpogosteje glukozo.
Za izpeljavo formule polisaharidov je potrebno, da molekulo vode "odvzamemo" iz molekule glukoze in izraz zapišemo z indeksom n: (C6HdesetOpet) n. Konec koncev se di- in polisaharidi tvorijo zaradi cepitve molekul vode v naravi..
Vloga ogljikovih hidratov v naravi in ​​njihova cena v človekovem življenju sta izredno pomembni. Ker se tvorijo v rastlinskih celicah kot posledica fotosinteze, delujejo kot vir energije za živalske celice. To velja predvsem za glukozo.
Številni ogljikovi hidrati (škrob, glikogen, saharoza) opravljajo funkcijo skladiščenja, vlogo rezerve hranil.
Kisline DNK in RNA, ki vključujejo nekatere ogljikove hidrate (pentoza-riboza in deoksiriboza), opravljajo funkcije prenosa dednih informacij.
Celuloza - gradbeni material rastlinskih celic - igra vlogo odrov za membrane teh celic. Še en polisaharid - hitin - ima podobno vlogo v celicah nekaterih živali: tvori se zunanje okostje členonožcev (rakov), žuželk, pajkov..
Ogljikovi hidrati na koncu služijo kot vir naše prehrane: zaužijemo zrna, ki vsebujejo škrob, ali jih hranimo živalim, v katerih se škrob pretvori v maščobe in beljakovine. Najbolj higienska oblačila so iz celuloze ali izdelkov na osnovi celuloze: bombaž in perilo, viskozna vlakna, acetatna svila. Hiše in pohištvo iz lesa so zgrajene iz iste celuloze, ki izdeluje les. V središču produkcije filmskega in fotografskega filma je ista celuloza. Knjige, časopisi, pisma, bankovci - vse to so izdelki celulozne in papirne industrije. To pomeni, da nam ogljikovi hidrati nudijo najbolj potrebno za življenje: hrano, oblačila, zavetje..
Poleg tega ogljikovi hidrati sodelujejo pri gradnji kompleksnih beljakovin, encimov in hormonov. Ogljikovi hidrati so tudi take življenjsko pomembne snovi kot heparin (igra pomembno vlogo - preprečuje strjevanje krvi), agar-agar (pridobiva se iz morskih alg in se uporablja v mikrobiološki in slaščičarski industriji - spomnite se znamenitega Ptičjega mlečnega kolača).
Poudariti je treba, da je edina vrsta energije na Zemlji (razen jedrske, seveda) energija Sonca in edini način, da ga naberemo, da zagotovimo vitalno aktivnost vseh živih organizmov, je proces fotosinteze, ki poteka v celicah in vodi do sinteze ogljikovih hidratov iz vode in ogljikovega dioksida. Med to preobrazbo nastaja kisik, brez katerega življenje na našem planetu ne bi bilo mogoče:
6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2


Fizične lastnosti in bivanje v naravi

Glukoza in fruktoza sta trdni in brezbarvni kristalni snovi. Glukoza se nahaja v grozdnem soku (od tod tudi ime "grozdni sladkor"), skupaj s fruktozo, ki jo najdemo v nekaterih vrstah sadja in sadja (od tod tudi ime "sadni sladkor"), predstavlja pomemben del medu. Kri ljudi in živali nenehno vsebuje približno 0,1% glukoze (80-120 mg v 100 ml krvi). Večina (približno 70%) je v tkivih počasna oksidacija s sproščanjem energije in tvorbo končnih produktov - vode in ogljikovega dioksida (proces glikolize):
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 2920 kJ
Energija, ki se sprosti med glikolizo, v veliki meri ustreza energetskim potrebam živih organizmov.
Povišanje ravni glukoze v krvi na 180 mg na 100 ml kaže na kršitev presnove ogljikovih hidratov in razvoj nevarne bolezni - diabetes mellitus.

Struktura molekul glukoze

O strukturi molekule glukoze lahko presodimo na podlagi eksperimentalnih podatkov. Reagira s karboksilnimi kislinami in tvori estre, ki vsebujejo 1 do 5 kislinskih ostankov. Če dodamo raztopino glukoze sveže dobljenemu bakrovemu hidroksidu (||), se oborina raztopi in dobimo svetlo modro raztopino bakrove spojine, to pomeni, da pride do kvalitativne reakcije na večvodilne alkohole. Zato je glukoza polhidrični alkohol. Če se nastala raztopina segreje, potem se spet pojavi oborina, ki je že rdečkasta barva, tj. pride do kvalitativne reakcije na aldehide. Podobno je, če se raztopina glukoze segreje z amonialno raztopino srebrovega oksida, bo prišlo do reakcije "srebrnega ogledala". Posledično je glukoza tako polihidrični alkohol kot aldehid - aldehidni alkohol. Poskusimo izpeljati strukturno formulo glukoze. Skupni ogljikovi atomi v molekuli C6H12O6 šest. En atom je del aldehidne skupine:
Ostalih pet atomov je povezanih s hidroksi skupinami. In končno, ob upoštevanju dejstva, da je ogljik štirivalenten, uredimo atome vodika:
ali:
Ugotovljeno pa je, da v raztopini glukoze poleg linearnih (aldehidnih) molekul obstajajo tudi ciklične molekule, ki sestavljajo kristalno glukozo. Preoblikovanje linearnih molekul v ciklično obliko je mogoče razložiti, če se spomnimo, da se ogljikovi atomi lahko prosto vrtijo okoli σ vezi, ki se nahajajo pod kotom 109 okoli 28 /, medtem ko se aldehidna skupina (1. atom ogljika) lahko približa hidroksilni skupini petega ogljikovega atoma. Prvič, pod vplivom hidroksi skupine se pretrga π-vez: na atom kisika je vezan atom vodika in kisik hidroksi skupine, ki je "izgubil" ta atom, zaključi cikel.
Kot rezultat te preureditve atomov nastane ciklična molekula. Ciklična formula prikazuje ne le vrstni red atomov, temveč tudi njihovo prostorsko razporeditev. Kot rezultat interakcije prvega in petega ogljikovega atoma se na prvem atomu pojavi nova hidroksi skupina, ki lahko zasede dva položaja v prostoru: nad in pod ravnino cikla, zato sta možni dve ciklični obliki glukoze:
1) α-oblika glukoze - hidroksilne skupine na prvem in drugem ogljikovem atomu so nameščene na eni strani molekularnega obroča;
2) β-oblike glukoze - hidroksilne skupine so nameščene na nasprotnih straneh molekularnega obroča:
V vodni raztopini glukoze v dinamičnem ravnovesju so tri njene izomerne oblike: ciklična α-oblika, linearna (aldehidna) oblika in ciklična β-oblika.
V vzpostavljenem dinamičnem ravnovesju prevladuje β-oblika (približno 63%), saj je energetsko bolj prednostna - na prvih in drugih atomih ogljika na nasprotnih straneh cikla ima OH-skupine. V α-obliki (približno 37%) so OH-skupine istih ogljikovih atomov nameščene na eni strani ravnine, zato je energetsko manj stabilna kot β-oblika. Delež linearne oblike v ravnovesju je zelo majhen (le približno 0,0026%).
Dinamično ravnovesje se lahko premakne. Na primer, ko amoniak raztopina srebrovega oksida deluje na glukozo, se količina cikličnih oblik aldehida, ki je v raztopini zelo majhna, ves čas napolni zaradi cikličnih oblik, glukoza pa se v celoti oksidira do glukonske kisline.
Izomer glukoznega aldehidnega alkohola je keton alkohol - fruktoza.

Kemične lastnosti glukoze

Kemične lastnosti glukoze, tako kot vsaka organska snov, so določene z njegovo zgradbo. Glukoza ima dvojno funkcijo, saj je hkrati aldehid in večvodni alkohol, zato so zanj značilne lastnosti tako polihidričnih alkoholov kot aldehidov.
Reakcije glukoze kot polihidričnega alkohola
Glukoza daje kvalitativno reakcijo polhidričnih alkoholov (ne pozabite na glicerin) s sveže pridobljenim bakrovim hidroksidom (ǀǀ), ki tvori svetlo modro raztopino bakrove spojine (ǀǀ).
Glukoza, podobno kot alkoholi, lahko tvorijo estre.
Reakcije glukoze kot aldehida
1. Oksidacija aldehidne skupine. Glukoza kot aldehid lahko oksidira do ustrezne (glukonske) kisline in daje kvalitativne reakcije na aldehide. Reakcija "Srebrnega ogledala" (pri segrevanju):
CH2-OH- (CHOH)4-COH + Ag2O → CH2OH- (CHOH)4-COOH + 2Ag ↓
Reakcija s sveže pripravljenim Cu (OH)2 pri segrevanju:
CH2-OH- (CHOH)4-COH + 2 Cu (OH)2 → CH2-OH- (CHOH)4-COOH + Cu2O ↓ + H2O

2. Rekuperacija aldehidne skupine. Glukoza se lahko zmanjša na ustrezen alkohol (sorbitol):
CH2-OH- (CHOH)4-COH + H2 → CH2-OH- (CHOH)4- CH2-OH
Reakcije fermentacije
Te reakcije potekajo pod delovanjem posebnih bioloških katalizatorjev proteinske narave - encimov.

1. Alkoholna fermentacija:
C6H12O6 → 2C2HpetOH + 2CO2
Človek ga že dolgo uporablja za pridobivanje etilnega alkohola in alkoholnih pijač.
2. Fermentacija mlečne kisline:
ki je osnova življenja mlečnokislinskih bakterij in nastane, ko je mleko kislo, kislo zelje in kumare, silaža zelene krme