Kemijske lastnosti saharoze

V raztopini saharoze ne pride do cikličnega odpiranja, zato nima lastnosti aldehidov.

1) Hidroliza (v kislem okolju):

fruktoza glukoze v saharozi

2) Ker je saharoza večnamenski alkohol, modro obarva raztopino, ko reagira s Cu (OH)2.

3) Interakcija s kalcijevim hidroksidom, da nastane kalcijev saharat.

4) Saharoza ne reagira z amonialno raztopino srebrovega oksida, zato jo imenujemo ne reducirajoči disaharid.

Polisaharidi.

Polisaharidi - visoko molekularni brez sladkorju podobni ogljikovi hidrati, ki vsebujejo od deset do sto tisoč monosaharidnih ostankov (običajno heksoz), povezanih z glikozidnimi vezmi.

Najpomembnejša polisaharida sta škrob in celuloza (vlaknine). Zgrajene so iz ostankov glukoze. Splošna formula teh polisaharidov (C6HdesetOpet)n. Pri tvorbi polisaharidnih molekul glikozida (pri C1 -atom) in alkohola (pri C4 -atom) hidroksili, tj. nastane (1-4) -glikozidna vez.

S stališča splošnih struktur lahko polisaharide razdelimo v dve skupini, in sicer na homopolizaharide, ki so sestavljeni iz monosaharidnih enot le ene vrste, in heteropolisaharide, za katere je značilna prisotnost dveh ali več vrst monomernih enot.

Polisaharide lahko glede na funkcionalnost razdelimo tudi v dve skupini: strukturne in rezervne polisaharide. Pomembni strukturni polisaharidi so celuloza in hitin (pri rastlinah in živalih, pa tudi pri glivah), glavna rezervna polisaharida pa sta glikogen in škrob (pri živalih, pa tudi v glivah in rastlinah). Tu bodo upoštevani samo homopolisaharidi.

Celuloza (celuloza) - najbolj razširjen strukturni polisaharid rastlinskega sveta.

Glavna sestavina rastlinske celice se sintetizira v rastlinah (les vsebuje do 60% celuloze). Celuloza ima veliko mehansko trdnost in igra vlogo nosilnega materiala za rastline. Les vsebuje 50-70% celuloze, bombaž je skoraj čista celuloza.

Čista celuloza je bela vlaknasta snov, brez okusa in vonja, netopna v vodi in drugih topilih.

Molekule celuloze imajo linearno strukturo in visoko molekulsko maso, sestavljajo jih samo nerazvejene molekule v obliki niti, saj oblika ostankov β-glukoze izključuje spiralizacijo. Celuloza je sestavljena iz molekul v obliki niti, ki jih povežemo z vodikovimi vezmi hidroksilnih skupin znotraj verige, pa tudi med sosednjimi verigami. Ta embalaža verig zagotavlja visoko mehansko trdnost, vlaknavost, netopnost v vodi in kemično inertnost, zaradi česar je celuloza idealen material za gradnjo celičnih sten..

Celuloza je sestavljena iz α, D-glukopiranoznih ostankov v obliki β-piranoze, to je v molekuli celuloze, monomerne enote β-glukopiranoze so linearno povezane z β-1,4-glukozidnimi vezmi:

Z delno hidrolizo celuloze nastane celobiozni disaharid, s popolno hidrolizo pa nastane D-glukoza. Molekularna teža celuloze je 1.000.000-2.000.000. Vlaknine ne prebavljajo encimi prebavil, saj nabor teh encimov človeškega prebavil ne vsebuje β-glukozidaze. Hkrati je znano, da prisotnost optimalnih količin vlaknin v hrani prispeva k nastanku zalege. S popolno izključitvijo vlaknin iz hrane se tvorba blata moti.

Škrob je polimer iste sestave kot celuloza, vendar z osnovno enoto, ki predstavlja preostanek α-glukoze:

Molekule škroba so zvite, večina molekul je razvejana. Molekulska teža škroba je manjša od molekulske celuloze.

Škrob je amorfna snov, beli prah, sestavljen iz drobnih zrn, netopnih v hladni vodi, vendar delno topnih v vroči.

Škrob je mešanica dveh homopolisaharidov: linearnega - amiloze in razvejenega - amilopektina, katerega splošna formula (C6HdesetOpet)n.

Ko obdelamo škrob s toplo vodo, je mogoče izolirati dve frakciji: frakcijo, topno v topli vodi in sestavljeno iz polisaharida amiloze, in frakcijo, ki v topli vodi nabrekne le s tvorbo paste in sestavljeno iz polisaharida amilopektina.

Amiloza ima linearno strukturo, ostanki α, D-glukopiranoze so povezani z (1-4) -glikozidnimi vezmi. Elementarna celica amiloze (in škroba na splošno) je predstavljena na naslednji način:

Molekula amilopektina je zgrajena na podoben način, vendar ima veje v verigi, kar ustvarja prostorsko strukturo. Na mestih razvejanja so monosaharidni ostanki povezani z (1-6) -glikozidnimi vezmi. Običajno je med kraki veje 20-25 ostankov glukoze..

Praviloma je vsebnost amiloze v škrobu 10-30%, amilopektina - 70-90%. Škrobni polisaharidi so zgrajeni iz ostankov glukoze, ki so povezani v amilozi in v linearnih verigah amilopektina z α-1,4-glukozidnimi vezmi, na odcepnih mestih amilopektina pa z medveznimi α-1,6-glukozidnimi vezmi.

V molekuli amiloze je v povprečju povezanih približno 1000 ostankov glukoze, posamezni linearni odseki molekule amilopektina so sestavljeni iz 20–30 takih enot.

Amiloza ne daje prave raztopine v vodi. Veriga amiloze v vodi tvori hidrirane micele. Ko dodamo jod, se amiloza v raztopini obarva modro. Amilopektin daje tudi micelarne raztopine, vendar je oblika micelarjev nekoliko drugačna. Polisaharidni amilopektin je obarvan z jodom v rdeče-vijolični barvi.

Škrob ima molekulsko maso 10 6 -10 7. Z delno kislo hidrolizo škroba nastajajo polisaharidi manjše stopnje polimerizacije - dekstrini, s popolno hidrolizo - glukoza. Škrob je najpomembnejši prehranski ogljikov hidrat za človeka. Škrob nastaja v rastlinah med fotosintezo in se odlaga kot "rezervni" ogljikov hidrat v koreninah, gomoljih in semenih. Na primer, zrna riža, pšenice, rži in drugih žit vsebujejo 60-80% škroba, gomolji krompirja - 15-20%. Sorodno vlogo v živalskem kraljestvu igra polisaharidni glikogen, ki se "skladišči" predvsem v jetrih..

Glikogen je glavni rezervni polisaharid pri višjih živalih in ljudeh, zgrajen iz ostankov α-D-glukoze. Empirična formula glikogena, kot škrob (C6HdesetOpet)n. Glikogen najdemo v skoraj vseh organih in tkivih živali in ljudi; največ ga najdemo v jetrih in mišicah. Molekulska teža glikogena je 10 7 -10 9 in več. Njena molekula je zgrajena iz razvejanih verig poliglukozidov, v katerih so ostanki glukoze povezani z α-1,4-glukozidnimi vezmi. Na krakih veje obstajajo α-1,6-glukozidne vezi. Glikogen je po strukturi podoben amilopektinu.

V molekuli glikogena ločimo notranje veje - odseke poliglukozidnih verig med vejnimi točkami, zunanje veje pa - odseke od obrobnega odcepa do verige, ki se ne zmanjšuje. Med hidrolizo se glikogen, kot škrob, razgradi, da tvori najprej dekstrine, nato maltozo in na koncu glukozo.

Hitin je strukturni polisaharid nižjih rastlin, zlasti gliv, pa tudi nevretenčarjev (predvsem členonožcev). Hitin je sestavljen iz 2-acetamido-2-deoksi-D-glukoze, ki je povezan z β-1,4-glukozidnimi vezmi.

Datum dodajanja: 2017-06-13; ogledov: 7464; NAROČILO PISMO DELO

Saharoza

Saharoza je organska spojina, ki jo tvorijo ostanki dveh monosaharidov: glukoze in fruktoze. Najdemo ga v rastlinah, ki vsebujejo klorofil, sladkornem trsu, pesi, koruzi.

Podrobneje razmislimo, kaj je to..

Kemijske lastnosti

Saharoza nastane z ločitvijo molekule vode od glikozidnih ostankov preprostih saharidov (z delovanjem encimov).

Strukturna formula spojine - С12Н22О11.

Disarharid je topen v etanolu, vodi, metanolu in netopen v dietil etru. Segrevanje spojine nad njenim tališčem (160 stopinj) vodi do karamelizacije taline (razpad in barva). Zanimivo je, da snov pri intenzivnem osvetljevanju ali hlajenju (tekoči zrak) pokaže fosforescentne lastnosti.

Saharoza ne reagira z raztopinami Benedikta, Fehlinga, Tollenov in ne kaže lastnosti ketona in aldehida. Vendar se med interakcijo z bakrovim hidroksidom ogljikovi hidrati "obnašajo" kot večvodni alkohol in tvorijo svetlo modre kovinske saharate. Ta reakcija se uporablja v prehrambeni industriji (tovarne sladkorja) za izolacijo in čiščenje "sladke" snovi iz nečistoč.

Ko vodno raztopino saharoze segrejemo v kislem mediju, v prisotnosti encima invertaze ali močnih kislin, spojino hidroliziramo. Tako nastane mešanica glukoze in fruktoze, imenovana inertni sladkor. Disakharidno hidrolizo spremlja sprememba znaka vrtenja raztopine: iz pozitivnega v negativno (inverzija).

Nastala tekočina se uporablja za sladkanje živil, pridobivanje umetnega medu, preprečevanje kristalizacije ogljikovih hidratov, ustvarjanje karameliziranih melasov in pridobivanje večvodnih alkoholov.

Glavna izomera organske spojine s podobno molekularno formulo sta maltoza in laktoza.

Presnova

Organizem sesalcev, vključno s človekom, ni prilagojen asimilaciji čiste saharoze. Zato, ko snov vstopi v ustno votlino, pod vplivom sline amilaze se začne hidroliza.

Glavni cikel prebave saharoze se zgodi v tankem črevesu, kjer se ob prisotnosti encima suraze sprosti glukoza in fruktoza. Po tem se monosaharidi s pomočjo nosilnih beljakovin (translokaz), ki jih aktivira inzulin, dovajajo v celice črevesnega trakta z olajšano difuzijo. Skupaj s tem glukoza prodre v sluznico organa z aktivnim transportom (zaradi koncentracijskega gradienta natrijevih ionov). Zanimivo je, da je mehanizem njegove dostave v tanko črevo odvisen od koncentracije snovi v lumnu. Pri znatni vsebnosti spojine v organu deluje "prva" transportna shema, z majhno vsebnostjo pa druga.

Glavni monosaharid, ki vstopi v krvni obtok iz črevesja, je glukoza. Po absorpciji se polovica preprostih ogljikovih hidratov prenaša po portalni veni do jeter, preostali del pa v krvni obtok vstopi skozi kapilare črevesnih vil, kjer jih kasneje izločijo celice organov in tkiv. Po penetraciji se glukoza razdeli na šest molekul ogljikovega dioksida, zaradi česar se sprosti veliko število energijskih molekul (ATP). Preostali saharidi se absorbirajo v črevesju s pomočjo olajšane difuzije.

Ugodnost in dnevne potrebe

Presnovo saharoze spremlja sproščanje adenozin trifosforjeve kisline (ATP), ki je glavni "dobavitelj" energije v telo. Vzdržuje normalne krvne celice, vitalno aktivnost živčnih celic in mišičnih vlaken. Poleg tega telo nezahteven del saharida telo uporablja za gradnjo struktur glikogena, maščob in beljakovin - ogljika. Zanimivo je, da sistematična razčlenitev shranjenega polisaharida zagotavlja stabilno koncentracijo glukoze v krvi.

Glede na to, da je saharoza "prazen" ogljikov hidrat, dnevni odmerek ne sme presegati desetine zaužitih kilokalorij.

Za ohranjanje zdravja nutricionisti priporočajo omejitev vnosa sladkarij na naslednje varne ravni na dan:

  • za dojenčke od 1 do 3 let - 10 - 15 gramov;
  • za otroke do 6 let - 15 - 25 gramov;
  • za odrasle 30 - 40 gramov na dan.

Ne pozabite, da "norma" pomeni ne samo saharozo v čisti obliki, ampak tudi "skriti" sladkor, ki ga vsebujejo pijače, zelenjava, jagode, sadje, slaščice in pecivo. Zato je za otroke, mlajše od enega leta in pol, izdelek bolje izključiti iz prehrane..

Energetska vrednost 5 gramov saharoze (1 čajna žlička) je 20 kilokalorij.

Znaki pomanjkanja povezave v telesu:

  • depresivno stanje;
  • apatija;
  • razdražljivost;
  • omotica;
  • migrena;
  • hitro utrujenost;
  • zmanjšana kognitivna funkcija;
  • izguba las;
  • živčno izčrpanost.

Potreba po disaharidu narašča z:

  • intenzivna možganska aktivnost (zaradi porabe energije za vzdrževanje prehoda impulza vzdolž aksona živčnih vlaken - dendrit);
  • toksična obremenitev na telesu (saharoza opravlja pregradno funkcijo in ščiti jetrne celice s parnimi glukuronskimi in žveplovimi kislinami).

Ne pozabite, da je pomembno povečati dnevno količino saharoze z izjemno previdnostjo, saj presežek snovi v telesu bogati funkcionalne motnje trebušne slinavke, patologije srčno-žilnih organov, pojav kariesa.

Škoda saharoze

Med hidrolizo saharoze se poleg glukoze in fruktoze tvorijo prosti radikali, ki blokirajo delovanje zaščitnih protiteles. Molekularni ioni "paralizirajo" človeški imunski sistem, zaradi česar telo postane ranljivo za vdor tujih "povzročiteljev". Ta pojav temelji na hormonskem neravnovesju in razvoju funkcionalnih motenj..

Negativni učinki saharoze na telo:

  • povzroči kršitev presnove mineralov;
  • "Bombardira" izolski aparat trebušne slinavke, kar povzroča patologije organov (diabetes, prediabetes, presnovni sindrom);
  • zmanjšuje funkcionalno aktivnost encimov;
  • iz telesa izpodrine baker, krom in vitamine skupine B, kar povečuje tveganje za razvoj skleroze, tromboze, srčnega infarkta, patologij krvnih žil;
  • zmanjšuje odpornost na okužbe;
  • telo zakisa, kar izzove pojav acidoze;
  • moti absorpcijo kalcija in magnezija v prebavnem traktu;
  • povečuje kislost želodčnega soka;
  • povečuje tveganje za ulcerozni kolitis;
  • potencira debelost, razvoj parazitskih invazij, pojav hemoroidov, emfizem pljuč;
  • zviša raven adrenalina (pri otrocih);
  • izzove poslabšanje razjed na želodcu, 12 - razjede dvanajstnika, kronični apendicitis, napadi bronhialne astme;
  • povečuje tveganje za srčno ishemijo, osteoporozo;
  • potencira pojav kariesa, parodontalne bolezni;
  • povzroča zaspanost (pri otrocih);
  • poveča sistolični tlak;
  • povzroča glavobol (zaradi tvorbe soli sečne kisline);
  • "Onesnažuje" telo, kar izzove pojav alergij na hrano;
  • krši strukturo beljakovin in včasih genetske strukture;
  • povzroča toksikozo pri nosečnicah;
  • spremeni molekulo kolagena, kar potencira pojav zgodnjih sivih las;
  • poslabša funkcionalno stanje kože, las, nohtov.

Če je koncentracija saharoze v krvi višja, kot jo telo potrebuje, se presežna glukoza pretvori v glikogen, ki se odloži v mišicah in jetrih. Hkrati presežek snovi v organih potencira nastanek "depoja" in vodi do preoblikovanja polisaharida v maščobne spojine.

Kako zmanjšati škodo na saharozo?

Glede na to, da saharoza potencira sintezo hormona veselja (serotonina), vnos sladke hrane vodi v normalizacijo psihoemocionalnega ravnovesja človeka.

Hkrati je pomembno vedeti, kako nevtralizirati škodljive lastnosti polisaharida..

  1. Beli sladkor nadomestite z naravnimi sladkarijami (suho sadje, med), javorjevim sirupom, naravno stevijo.
  2. Iz vsakodnevnega jedilnika izločite živila z visoko vsebnostjo glukoze (torte, sladkarije, peciva, piškoti, sokovi, pijače, bela čokolada).
  3. Prepričajte se, da kupljeni izdelki ne vsebujejo belega sladkorja, škrobnega sirupa.
  4. Jejte antioksidante, ki nevtralizirajo proste radikale in preprečujejo, da bi kompleksni sladkorji škodili kolagenu. Naravni antioksidanti vključujejo brusnice, robide, kislo zelje, citrusi in zelišča. Med zaviralci vitaminske serije so: beta - karoten, tokoferol, kalcij, L - askorbinska kislina, biflavonoidi.
  5. Pojejte dva mandlja po zaužitem sladkem obroku (da zmanjšate hitrost absorpcije saharoze v krvni obtok).
  6. Dnevno pijte en in pol litra čiste vode.
  7. Izperite usta po vsakem obroku.
  8. Pojdi za šport. Telesna aktivnost spodbuja sproščanje naravnega hormona veselja, zaradi česar se razpoloženje dvigne in hrepenenje po sladki hrani se zmanjša.

Da bi zmanjšali škodljive učinke belega sladkorja na človeško telo, je priporočljivo dati prednost sladil.

Te snovi, odvisno od izvora, so razdeljene v dve skupini:

  • naravni (stevija, ksilitol, sorbitol, manitol, eritritol);
  • umetna (aspartam, saharin, acesulfam kalij, ciklamat).

Pri izbiri sladil je bolje dati prednost prvi skupini snovi, saj koristi druge niso popolnoma razjasnjene. Hkrati je pomembno zapomniti, da zloraba sladkornih alkoholov (ksilitola, manitola, sorbitola) krči drisko..

Naravni viri

Naravni viri "čiste" saharoze - stebla sladkorne trsa, korenine sladkorne pese, sokovi kokosove palme, kanadski javor, breza.

Poleg tega so kalčki semen nekaterih žit (koruza, sladkorni sirek, pšenica) bogati s spojino. Razmislite, katera živila vsebujejo "sladki" polisaharid.

Tabela številka 1 "Viri saharoze"
Ime izdelkaVsebnost saharoze na 100 gramov živilskih surovin, v gramih
Beli sladkor (pesa)99.9
Rjavi sladkor (trs, javor)85
Draga79.8
Medenjaki, marmelada71 - 76
Datlje, jabolčni marshmallow70
Slive, rozine (rozine)66
Persimmon65
Fige (posušene)64
Grozdje (muškatni orešček, rozine)61
Medlar60.5
Irga60
Koruza (sladka, zamrznjena, bela)8.5
Mango (svež)7
Pistacije (surove)6.8
Mandarine, klementine, ananas (sladke sorte)6
Marelice, indijske omake (surove)5.8
Zeleni grah (svež)pet
Nektarine, breskve, slive4.7
Melona4.5
Korenje (sveže)3.5
Grenivke3.5
Fižol3.3
Feijoa3
Banane, kurkuma (začimba)2,3
Jabolka, hruške (sladke sorte)2
Črni ribez, jagoda1,2
Orehi, čebula (sveža)1
Paradižnik0,7
Kosmulje, buča, krompir, češnje0,6
Malina0,5
Češnja0,3

Poleg tega se saharoza v majhnih količinah (manj kot 0,4 grama na 100 gramov izdelka) nahaja v vseh rastlinah, ki vsebujejo klorofil (zelenice, jagode, sadje, zelenjava).

Prejemanje saharoze

Za pridobivanje tega ogljikovega hidrata v industrijskem obsegu se uporabljajo fizikalne in mehanske metode..

Oglejmo si, kako se izdeluje saharoza iz pese (beli sladkor)

  1. Olupljena sladkorna pesa se melje v mehanskih rezalcih sladkorne pese.
  2. Razrezane surovine so postavljene v naprave - difuzorje, nato pa skozi njih prehaja vroča voda. Posledično se iz pese izpere 90 - 95% saharoze..
  3. Nastalo raztopino obdelamo z apnenim mlekom (da oborimo nečistoče). V procesu reakcije kalcijevega hidroksida z organskimi kislinami, ki jih vsebuje raztopina, nastajajo slabo topne kalcijeve soli, pri interakciji s saharozo pa topna kalcijeva saharoza.
  4. Za oboritev kalcijevega hidroksida ogljikov dioksid skozi "sladko" raztopino.
  5. Po tem se filtrira in nato upari v vakuumu. Izbrani sladkor - surovi sladkor ima rumen odtenek, saj vsebuje barvila.
  6. Za odstranitev nečistoč saharozo ponovno raztopimo v vodi, nato pa raztopino prepustimo skozi aktivno oglje.
  7. "Čista" zmes ponovno uparimo v vakuumski napravi. Rezultat je rafiniran (beli) sladkor.
  8. Nastali produkt podvržemo kristalizaciji s centrifugiranjem ali cepljenjem kompaktnih "sladkornih glav" na majhne koščke.

Rjavo raztopino (melaso), ki ostane po ekstrakciji saharoze, uporabimo za pridobivanje citronske kisline.

Prijave

  1. Prehrambena industrija. Disaharid se uporablja kot neodvisen prehrambeni proizvod (sladkor), konzervans (v visokih koncentracijah), sestavni del kulinaričnih izdelkov, alkoholnih pijač in omak. Poleg tega se iz saharoze pridobiva umetni med..
  2. Biokemija. Polisaharid se uporablja kot substrat pri proizvodnji (fermentaciji) glicerina, etanola, butanola, dekstrana, levulinske in citronske kisline.
  3. Farmakologija. Saharoza (iz sladkornega trsa) se uporablja pri izdelavi praškov, mešanic, sirupov, tudi za novorojenčke (za dodajanje sladkega okusa ali konzerviranja).

Poleg tega se saharoza v kombinaciji z maščobnimi kislinami uporablja kot neionski detergenti (snovi, ki izboljšujejo topnost v vodnih medijih) v kmetijstvu, kozmetologiji in pri ustvarjanju detergentov..

Izhod

Saharoza je "sladki" ogljikov hidrat, ki nastaja v plodovih, steblih in semenih rastlin med fotosintezo.

Ko vstopi v človeško telo, disaharid razgradi na glukozo in fruktozo in sprosti veliko energije.

Vodilni po vsebnosti saharoze - sladkorni trs, javorjev sok, sladkorna pesa.

V zmernih količinah (20-40 gramov na dan) je snov koristna za človeško telo, saj aktivira možgane, oskrbuje celice z energijo in ščiti jetra pred toksini. Vendar zloraba saharoze, zlasti v otroštvu, privede do pojava funkcionalnih motenj, hormonskih motenj, debelosti, kariesa, parodontalne bolezni, pred-diabetičnega stanja in zajedavcev parazitov. Zato je pred jemanjem izdelka, vključno z vnosom sladkarij v dojenčkovo formulo, priporočljivo oceniti, kakšne so njegove koristi in škode.

Da bi zmanjšali škodo za zdravje, beli sladkor nadomestimo s stevijo, nerafiniranim sladkorjem - surovim, medom, fruktozo (sadnim sladkorjem), suhim sadjem.

Saharoza

Kemijske lastnosti

Fizične lastnosti

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 molekuliSpecifične lastnosti
hidroksilne skupinealdehidna skupina
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"): CH2OH (CHOH)4-COH + Ag2O® CH2OH (CHOH)4-CO2H + 2Ag¯Glukoza je sposobna fermentacije: a) alkoholno vrenje C6H12O6®2CH3-CH2OH + CO2b) fermentacija mlečne kisline C6H12O6®2CH3-CHOH-COOH mlečna kislina

Lastnosti zaradi prisotnosti v molekuliSpecifične lastnosti
hidroksilne skupinealdehidna skupina
2. Kako mnogovodni alkohol reagira z bakrovim (II) hidroksidom, da tvori bakreni (II) alkohol2.Oksidira z bakrovim (II) hidroksidom (z obarvanjem rdeče oborine)c) fermentacija maslene kisline C6H12O6® C3H7COOH + 2H2+ 2CO2maslačna kislina

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.

Datum dodajanja: 2014-10-22; Ogledi: 1422; kršitev avtorskih pravic?

Vaše mnenje nam je pomembno! Je bilo objavljeno gradivo v pomoč? Da | Ne

Saharoza reagira s

Na priloženem seznamu izberite dve trditvi, ki sta značilni za saharozo v nasprotju z glukozo.

1) reagira z bromovo vodo

2) hidrolizira v kislem okolju

3) ne daje reakcije "srebrnega ogledala"

4) je mnogovodni alkohol

5) reagira s koncentrirano žveplovo kislino

V polje za odgovore zapišite številke izbranih stavkov.

Saharoza je disaharid, ki ga sestavljata dva monosaharida - -glukoza in -fruktoza.

V saharozi ni aldehidne skupine (aldehidna skupina β-glukoze, ki je del saharoze, sodeluje pri tvorbi vezi z β-fruktozo), zato saharoza nima NO reakcij, značilnih za aldehidno skupino, na primer reakcija "srebrnega ogledala".

Pod delovanjem vode v kislem mediju, disaharid saharoza razpade (hidrolizira) v monosaharide glukozo in fruktozo.

Izjava 1) se ne izvaja za saharozo in se izvaja za glukozo.

Izjavi 4) in 5) veljata tako za saharozo kot za glukozo..

Saharoza

Struktura

Molekula vsebuje ostanke dveh cikličnih monosaharidov - α-glukoze in β-fruktoze. Strukturna formula snovi je sestavljena iz cikličnih formul fruktoze in glukoze, ki jih povezuje atom kisika. Strukturne enote so povezane z glikozidno vezjo, ki nastane med dvema hidroksiloma.

Sl. 1. Strukturna formula.

Molekule saharoze tvorijo molekularno kristalno rešetko.

Prejemanje

Saharoza je najpogostejši ogljikov hidrat v naravi. Spojina se nahaja v sadju, jagodičju, listih rastlin. Velika količina končne snovi najdemo v pesi in sladkornem trsu. Zato saharoze ne sintetiziramo, ampak izoliramo s fizičnim vplivom, prebavo in čiščenjem.

Sl. 2. Sladkorni trs.

Peso ali sladkorno trsko drobno naribamo in damo v velike kotličke vroče vode. Saharoza se izpere, da nastane sladkorna raztopina. Vsebuje različne nečistoče - barvne pigmente, beljakovine, kisline. Za ločitev saharoze raztopini dodamo kalcijev hidroksid Ca (OH).2. Rezultat je oborina in kalcijev saharat C12H22O NJenajstCaO 2H2O, skozi katero se prehaja ogljikov dioksid (ogljikov dioksid). Kalcijev karbonat se obori, preostala raztopina pa upari, dokler ne nastanejo kristali sladkorja.

Fizične lastnosti

Glavne fizikalne lastnosti snovi:

  • molekulska teža - 342 g / mol;
  • gostota - 1,6 g / cm 3;
  • tališče - 186 ° С.

Sl. 3. Sladkorni kristali.

Če se staljena snov še naprej segreva, se saharoza začne razpadati s spremembo barve. Ko se staljena saharoza strdi, nastane karamela - amorfna prozorna snov. V normalnih pogojih lahko 100 ml vode raztopi 211,5 g sladkorja, pri 0 ° C - 176 g, pri 100 ° C - 487 g. V 100 ml etanola v normalnih pogojih lahko sladkor raztopi le 0,9 g sladkorja.

Če pride v črevesje živali in ljudi, saharoza pod delovanjem encimov hitro razpade na monosaharide.

Kemijske lastnosti

Za razliko od glukoze saharoza ne kaže aldehidnih lastnosti zaradi odsotnosti aldehidne skupine -CHO. Zato je kvalitativna reakcija "srebrnega ogledala" (interakcija z raztopino amoniaka Ag2O) ne gre. Pri oksidaciji z bakrovim (II) hidroksidom ne nastane rdeči bakreni (I) oksid, temveč svetlo modra raztopina.

Glavne kemijske lastnosti so opisane v tabeli..

Reakcija

Opis

Enačba

Kakovostna reakcija na prisotnost hidroksilnih skupin

Reagira z bakrovim (II) hidroksidom in tvori svetlo modri bakreni saharat

Reakcija poteka pri segrevanju v prisotnosti katalizatorja (žveplove ali klorovodikove kisline). Saharoza se razgradi na molekule fruktoze in glukoze

Saharoza ni sposobna oksidacije (v reakcijah ni redukcijsko sredstvo) in jo imenujemo neredukcijski sladkor.

Uporaba

Čisti sladkor se v prehrambeni industriji uporablja za izdelavo umetnega medu, sladkarij, slaščic in alkohola. Saharoza se uporablja za pridobivanje različnih snovi: citronske kisline, glicerina, butanola.

V medicini se saharoza uporablja za pripravo napitkov in praškov za skrivanje neprijetnih okusov..

Kaj smo se naučili?

Saharoza ali sladkor je disaharid, sestavljen iz ostankov glukoze in fruktoze. Ima sladek okus in je lahko topen v vodi. Snov je izolirana iz pese in sladkornega trsa. Saharoza je manj aktivna kot glukoza. Podvrže se hidrolizi, reagira z bakrovim (II) hidroksidom in tvori bakreni saharat, ne oksidira. Sladkor se uporablja v hrani, kemični industriji, medicini.

Disaharidi. Disaharidne lastnosti.

Najpomembnejši disaharidi so saharoza, maltoza in laktoza. Vsi imajo splošno formulo C12H22O NJenajst, vendar je njihova struktura drugačna.

Saharoza je sestavljena iz dveh ciklov, povezanih z glikozidnim hidroksidom:

Maltozo sestavljata dva ostanka glukoze:

Laktoza:

Vsi disaharidi so brezbarvni kristali, sladkega okusa, lahko topni v vodi.

Kemične lastnosti disaharidov.

1) Hidroliza. Kot rezultat, je povezava med dvema cikloma prekinjena in nastajajo monosaharidi:

Zmanjšanje diharidov - maltoze in laktoze. Reagirajo z raztopino amoniakalnega srebrovega oksida:

Lahko zmanjša bakreni (II) hidroksid do bakrovega (I) oksida:

Zmanjšanje sposobnosti je razloženo s ciklično obliko in vsebnostjo glikozidnega hidroksila.

Glikozidnega hidroksila v saharozi ni, zato se ciklična oblika ne more odpreti in preiti v aldehid.

Uporaba dizaharida.

Najpogostejši disaharid je saharoza. Je vir ogljikovih hidratov v človeški hrani.

Laktoza se nahaja v mleku in se pridobiva iz nje.

Maltoza najdemo v semenih žitnih semen in nastane z encimsko hidrolizo škroba.

CHEMEGE.RU

Priprava na izpit iz kemije in olimpijade

Ogljikovi hidrati

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

Izjema je deoksiriboze, ki imajo formulo CpetHdesetO4 (en atom kisika manj kot riboza).

Razvrstitev ogljikovih hidratov

Po številu strukturnih povezav

  • Monosaharidi - vsebujejo eno strukturno vez.
  • Oligosaharidi - vsebujejo od 2 do 10 strukturnih enot (disaharidi, triksaharidi itd.).
  • Polisaharidi - vsebujejo n strukturnih enot.

Nekaj ​​bistvenih ogljikovih hidratov:

MonosaharidiDisaharidiPolisaharidi
Glukoza C6H12O NJ6

Deoksiriboza CpetHdesetO NJ4

Saharoza C12H22O NJenajst

Cellobioza C12H22O NJenajst

Celuloza (C6HdesetO NJpet)n

Škrob (C6HdesetO NJpet)n

Po številu ogljikovih atomov v molekuli

  • Pentoza - vsebuje 5 atomov ogljika.
  • Heksoze - vsebujejo 6 ogljikovih atomov.
  • Itd.

Velikost obroča v ciklični obliki molekule

  • Piranoza - tvori šestčlanski obroč.
  • Furanose - vsebujejo petčlanski obroč.

Kemične lastnosti, skupne vsem ogljikovim hidratom

1. Izgorevanje

Vsi ogljikovi hidrati gorijo do ogljikovega dioksida in vode.

Na primer, ko glukoza gori, nastaneta voda in ogljikov dioksid.

2. Medsebojno delovanje s koncentrirano žveplovo kislino

Koncentrirana žveplova kislina odstranjuje vodo iz ogljikovih hidratov in tako tvori ogljik C ("ogljenje") in vodo.

Na primer, ko koncentrirana žveplova kislina deluje na glukozo, nastaneta ogljik in voda

Monosaharidi

Monosaharidi so heterofunkcijske spojine, njihove molekule vključujejo eno karbonilno skupino (aldehidno ali ketonsko skupino) in več hidroksilnih skupin.

Monosaharidi so strukturne enote oligosaharidov in polisaharidov.

Najpomembnejši monosaharidi

Ime in formulaGlukoza

C6H12O6

Fruktoza

C6H12O6

Riboza

C6H12O6

Strukturna formula
Razvrstitev
  • heksoza
  • aldoza
  • v ciklični obliki - piranoza
  • heksoza
  • ketoza
  • v ciklični obliki - furanozo
  • pentoza
  • aldoza
  • v ciklični obliki - furanozo

Glukoza

Glukoza je aldehidni alkohol (aldoza).

Vsebuje šest atomov ogljika, eno aldehidno in pet hidroksilnih skupin.

Glukoza obstaja v raztopinah ne le v linearni obliki, temveč tudi v cikličnih oblikah (alfa in beta), ki so piranoza (vsebujejo šest enot):

α-glukozaβ-glukoza

Kemične lastnosti glukoze

Vodna raztopina glukoze

V vodni raztopini glukoze je dinamično ravnovesje med dvema cikličnima oblikoma - α in β in linearno obliko:

Kakovostna reakcija za večvodne alkohole: reakcija s sveže oborjenim bakrovim (II) hidroksidom

Ko sveže oborjen bakreni (II) hidroksid interakcijo z glukozo (in drugimi monosaharidi) se hidroksid raztopi in tvori modri kompleks.

Reakcije na karbonilno skupino - CH = 0

Glukoza ima lastnosti, značilne za aldehide.

  • Srebrna zrcalna reakcija
  • Reakcija z bakrovim (II) hidroksidom pri segrevanju. Ko glukoza deluje z bakrovim (II) hidroksidom, nastane oborina bakrovega (I) oksida iz rdeče opeke:
  • Oksidacija z bromovo vodo. Ko se glukoza oksidira z bromovo vodo, nastane glukonska kislina:
  • Prav tako lahko glukozo oksidira s klorom, bertolletovo soljo, dušikovo kislino.
Koncentrirana dušikova kislina ne oksidira samo aldehidne skupine, ampak tudi hidroksilne skupine na drugem koncu ogljikove verige.
  • Katalitično hidrogeniranje. Ko glukoza deluje z vodikom, se karbonilna skupina zmanjša na alkoholni hidroksil, tvori se šesterovodni alkohol - sorbitol:
  • Fermentacija glukoze. Fermentacija je biokemični postopek, ki temelji na redoks transformacijah organskih spojin v anaerobnih pogojih.

Alkoholno vrenje. Alkoholna fermentacija glukoze proizvaja alkohol in ogljikov dioksid:

Fermentacija mlečne kisline. Alkoholna fermentacija glukoze proizvaja alkohol in ogljikov dioksid:

Fermentacija maslene kisline. Alkoholna fermentacija glukoze proizvaja alkohol in ogljikov dioksid:

  • Nastajanje glukoznih estrov (značilno za ciklično obliko glukoze).

Glukoza je sposobna tvoriti etre in estre.

Najlažje nadomeščen hemiacetalni (glikozidni) hidroksil.

Na primer, α-D-glukoza deluje z metanolom.

Tako nastane monometilni eter glukoze (α-O-metil-D-glukozid):

Glukozni etri se imenujejo glikozidi.

V težjih pogojih (na primer s CH3-I) alkilacija je možna tudi na drugih preostalih hidroksilnih skupinah.

Monosaharidi lahko tvorijo estre tako z mineralnimi kot karboksilnimi kislinami.

Na primer, β-D-glukoza reagira z ocetnim anhidridom v razmerju 1: 5 in tvori glukozni pentaacetat (β-pentaacetil-D-glukoza):

Pridobivanje glukoze

Hidroliza škroba

V prisotnosti kislin se škrob hidrolizira:

Sinteza iz formaldehida

Reakcijo je najprej preučil A.M. Butlerov. Sinteza poteka v prisotnosti kalcijevega hidroksida:

Fotosinteza

V rastlinah nastajajo ogljikovi hidrati s fotosintezo iz CO2 in H2O:

Fruktoza

Fruktoza je strukturni izomer glukoze. To je ketonski alkohol (ketoza): lahko obstaja tudi v cikličnih oblikah (furanoza).

Vsebuje šest atomov ogljika, eno ketonsko skupino in pet hidrokso skupin..

Fruktozaα-D-fruktozaβ-D-fruktoza

Fruktoza je kristalna snov, hitro topna v vodi, slajša od glukoze.

Najdemo ga v prosti obliki v medu in sadju.

Kemične lastnosti fruktoze so povezane s prisotnostjo ketona in petih hidroksilnih skupin.

Hidrogenacija fruktoze proizvaja tudi sorbitol.

Disaharidi

Disaharidi so ogljikovi hidrati, katerih molekule so sestavljene iz dveh monosaharidnih ostankov, ki sta medsebojno povezana zaradi medsebojnega delovanja hidroksilnih skupin (dve hemiacetalni ali ena hemiiacetalna in ena alkoholna).

Saharoza (sladkorni sladkor ali sladkorni trs) C12H22O NJenajst

Molekul saharoze sestavljajo ostanki α-glukoze in β-fruktoze, povezani med seboj:

V molekuli saharoze se glikozidni ogljikov atom glukoze veže zaradi tvorbe kisikovega mostu s fruktozo, zato saharoza ne tvori odprte (aldehidne) oblike.

Zato saharoza ne vstopi v reakcijo aldehidne skupine - z amoniakovo raztopino srebrovega oksida z bakrovim hidroksidom.

Takšni disaharidi imenujemo ne reducirajoči, tj. ne more oksidirati.

Saharoza hidrolizira kisla voda. Tako nastaneta glukoza in fruktoza:

Maltoza C12H22O NJenajst

To je disaharid, sestavljen iz dveh ostankov α-glukoze, je vmesni element pri hidrolizi škroba.

Maltoza je zmanjšanje disaharida (ena od cikličnih enot se lahko odpre v aldehidno skupino) in vstopi v reakcije, značilne za aldehide.

Hidroliza maltoze proizvaja glukozo.

Polisaharidi

To je disaharid, sestavljen iz dveh ostankov α-glukoze, je vmesni element pri hidrolizi škroba.

Polisaharidi so naravni visoko molekularni ogljikovi hidrati, katerih makromolekule so sestavljene iz monosaharidnih ostankov.

Glavni predstavniki - škrob in celuloza - so zgrajeni iz ostankov enega monosaharida - glukoze.

Škrob in celuloza imata enako molekularno formulo: (C6HdesetOpet)n, vendar popolnoma drugačne lastnosti.

To je posledica posebnosti njihove prostorske strukture..

Škrob je sestavljen iz ostankov α-glukoze, celuloza pa je sestavljena iz β-glukoze, ki so prostorski izomeri in se razlikujejo le v položaju ene hidroksilne skupine:

Škrob

Škrob je polisaharid, zgrajen iz cikličnih ostankov α-glukoze.

Vključuje:

  • amiloza (notranji del škroba) - 10-20%
  • amilopektin (škrobna zrna) - 80-90%

Amilozna veriga vključuje 200 - 1000 a-glukoznih ostankov (povprečna molekulska masa 160.000) in ima nerazvejeno strukturo.

Amilopektin ima razvejano strukturo in veliko večjo molekulsko maso kot amiloza.

Lastnosti škroba

  • Hidroliza škroba: kadar se kuha v kislem mediju, se škrob zaporedno hidrolizira:

Zapis popolne hidrolize škroba brez vmesnih korakov:

  • Škrob ne daje reakcije "srebrnega ogledala" in ne zmanjšuje bakrovega (II) hidroksida.
  • Kakovostna reakcija na škrob: modro obarvanje z raztopino joda.

Celuloza

Celuloza (vlaknine) je najpogostejši rastlinski polisaharid. Celulozne verige so zgrajene iz ostankov β-glukoze in imajo linearno strukturo.

Lastnosti celuloze

  • Nastajanje estrov z dušično in ocetno kislino.

Celulozna nitracija.

Ker celulozna enota vsebuje 3 hidroksilne skupine, lahko nitriranje celuloze s presežkom dušikove kisline povzroči tvorbo celuloznega trinitrata, eksploziv piroksilina:

Acilacija celuloze.

Pod delovanjem anhidrida ocetne kisline (poenostavljena ocetna kislina) na celulozo pride do reakcije esterifikacije in v reakciji je mogoče sodelovati 1, 2 in 3 OH skupine.

Izkaže se celulozno acetatno - acetatno vlakno.

  • Hidroliza celuloze.

Celuloza, kot škrob, lahko hidrolizira v kislem mediju, kar ima za posledico tudi glukozo. Toda postopek je veliko težji.

Odgovori na izpitne vozovnice

Saharoza, njene fizikalne in kemijske lastnosti

Fizične lastnosti in bivanje v naravi.

1. To so brezbarvni kristali sladkega okusa, dobro topni v vodi.

2. Tališče saharoze je 160 ° C.

3. Ko se staljena saharoza strdi, nastane amorfna prozorna masa - karamela.

4. Vsebujejo ga številne rastline: v sepu breze, javorja, korenja, melon, pa tudi v sladkorni pesi in sladkornem trsu.

Struktura in kemijske lastnosti.

1. Molekularna formula saharoze - C 12H 22Okoli 11.

2. Saharoza ima bolj kompleksno strukturo kot glukoza.

3. 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 bakrovega saharata.

4. 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.

5. Saharoza, za razliko od glukoze, ni aldehid.

6. Saharoza je najpomembnejši od disaharidov.

7. Pridobivajo ga iz sladkorne pese (vsebuje do 28% saharoze v suhi snovi) ali iz sladkornega trsa.

Reakcija saharoze z vodo.

Če raztopino saharoze zavrete z nekaj kapljicami klorovodikove ali žveplove kisline in nevtralizirate kislino z alkalijo in nato raztopino segrejete z bakrovim (II) hidroksidom, nastane rdeča oborina.

Ko raztopina saharoze zavre, se pojavijo molekule z aldehidnimi skupinami, ki reducirajo bakreni (II) hidroksid v bakrov (I) oksid. Ta reakcija kaže, da se saharoza med katalitičnim delovanjem kisline podvrže hidrolizi, kar ima za posledico tvorbo glukoze in fruktoze:

6. Molekula saharoze je sestavljena iz ostankov glukoze in fruktoze, povezanih med seboj.

Izomerov saharoze z molekulsko formulo C 12H 22Okoli 11, maltozo in laktozo lahko ločimo.

1) maltoza se pridobiva iz škroba pod vplivom slada;

2) imenujejo ga tudi sladni slad;

3) po hidrolizi tvori glukozo:

Od 12H 22Okoli 11 (maltoza) + H2O → 2C 6H 12O 6 (glukoza).

Značilnosti laktoze: 1) laktozo (mlečni sladkor) najdemo v mleku; 2) ima visoko hranilno vrednost; 3) med hidrolizo laktoza razpade na glukozo in galaktozo - izomer glukoze in fruktoze, kar je pomembna lastnost.