Image

Физични свойства

Чистата захароза е безцветно кристално вещество със сладък вкус, добре разтворимо във вода.

Химични свойства

Основното свойство на дизахаридите, които ги отличават от монозахариди, е способността за хидролиза в кисела среда (или под действието на ензими в тялото):

Захароза глюкозна фруктоза

Образуваната в процеса на хидролизата глюкоза може да бъде открита чрез реакция на "сребърно огледало" или чрез взаимодействието му с меден (II) хидроксид.

Производство на захароза

Захароза С12Н22О11 (захар) се произвежда главно от захарно цвекло и захарна тръстика. В производството на захароза не се появяват химически трансформации, защото то вече съществува в естествените продукти. Той е изолиран само от тези продукти, ако е възможно, в по-чиста форма.

Процесът на отделяне на захароза от захарно цвекло:

Пречистеното захарно цвекло в механичните фрези за цвекло се трансформира в тънки стърготини и се поставя в специални съдове - дифузори, през които преминава гореща вода. В резултат на това почти цялата захароза се измива от цвеклото, но заедно с нея в разтвора преминават различни киселини, протеини и оцветители, които трябва да бъдат отделени от захарозата.

Разтворът, образуван в дифузорите, се обработва с вар.

Калциевият хидроксид реагира с киселините, съдържащи се в разтвора. Тъй като калциевите соли на повечето органични киселини са слабо разтворими, те се утаяват. Захароза, от друга страна, с калциев хидроксид образува сахарат от разтворим тип12Н22ох11• 2CaO • H2О

3. За да се разложи формираният калциев сахарат и да се неутрализира излишният калциев хидроксид, оксидът на въглеродния оксид (IV) се пропуска през техния разтвор. В резултат калцийът се утаява като карбонат:

4. Полученият разтвор след утаяване на калциев карбонат се филтрира, след което се изпарява във вакуум и кристалите на захарта се отделят чрез центрофугиране.

Въпреки това, не е възможно да се изолира цялата захар от разтвора. Остава кафяв разтвор (меласа), който съдържа до 50% захароза. Меласата се използва за производство на лимонена киселина и някои други продукти.

5. Избраната гранулирана захар обикновено има жълтеникав цвят, тъй като съдържа оцветители. За да ги разделят, захарозата отново се разтваря във вода и полученият разтвор се пропуска през активен въглен. След това разтворът отново се изпарява и се подлага на кристализация. (виж приложение 2)

Приложение на захароза

Захарозата се използва главно като хранителен продукт и в сладкарската промишленост. Чрез хидролиза се получава изкуствен мед.

Да бъдеш в природата и човешкото тяло

Захарозата е съставна част от сока от захарно цвекло (16-20%) и захарна тръстика (14–26%). В малки количества се съдържа заедно с глюкозата в плодовете и листата на много зелени растения.

Как да получите захароза

Пример за най-често срещаните в природата дизахариди (олигозахариди) е захарозата (захар от цвекло или тръстика).

Биологичната роля на захарозата

Най-голямата стойност в човешкото хранене е захарозата, която в значителна степен навлиза в организма с храна. Подобно на глюкозата и фруктозата, захарозата, след като се разгради в червата, бързо се абсорбира от стомашно-чревния тракт в кръвта и лесно се използва като енергиен източник.

Най-важният хранителен източник на захароза е захарта.

Структура на захароза

Молекулна формула на захароза С12Н22ох11.

Захарозата има по-сложна структура, отколкото глюкозата. Молекулата на захароза се състои от остатъци от глюкозни и фруктозни молекули в тяхната циклична форма. Те са свързани помежду си поради взаимодействието на хемиацеталната хидроксилна (1 → 2) -глюкозидна връзка, т.е. няма свободен хемиацетален (гликозиден) хидроксил:

Физични свойства на захарозата и наличието им в природата

Захароза (обикновена захар) е бяло кристално вещество, по-сладко от глюкоза, добре разтворимо във вода.

Точката на топене на захарозата е 160 ° С. Когато стопената захароза се втвърди, се образува аморфна прозрачна маса - карамел.

Захарозата е много често срещан в природата дизахарид, намира се в много плодове, плодове и плодове. Особено голяма част от него се съдържа в захарно цвекло (16-21%) и захарна тръстика (до 20%), които се използват за промишлено производство на ядлива захар.

Съдържанието на захароза в захарта е 99,5%. Захарта често се нарича "празен калориен носител", защото захарта е чист въглехидрат и не съдържа други хранителни вещества, като например витамини, минерални соли.

Химични свойства

За характеристични реакции на хидроксилни групи със захароза.

1. Качествена реакция с меден (II) хидроксид

Наличието на хидроксилни групи в захарозната молекула се потвърждава лесно чрез взаимодействие с метални хидроксиди.

Видео тест "Доказателство за наличието на хидроксилни групи в захарозата"

Ако към медния (II) хидроксид се прибави захарозен разтвор, се образува яркосин разтвор на меден сахарат (качествена реакция на многоатомни алкохоли):

2. Окислителната реакция

Намаляване на дизахаридите

Дизахариди в молекули, чийто хемиацетален (гликозиден) хидроксил е консервиран (малтоза, лактоза), в разтвори, частично се превръщат от циклични форми в отворени алдехидни форми и реагират на алдехиди: реагират с амонячен сребърен оксид и възстановяват меден хидроксид (II) към меден (I) оксид. Такива дизахариди се наричат ​​редуциращи (намаляват Cu (OH))2 и Ag2О).

Реакция на сребърно огледало

Нередуциращ дизахарид

Дизахариди, в молекули на които няма хемиацетален (гликозиден) хидроксил (захароза) и които не могат да преминат в отворени карбонилни форми, се наричат ​​нередуциращи (не намаляват Cu (OH))2 и Ag2О).

Захарозата, за разлика от глюкозата, не е алдехид. Захароза, докато е в разтвор, не реагира на „сребърно огледало” и когато се нагрява с меден (II) хидроксид не образува червен меден оксид (I), тъй като не може да се превърне в отворена форма, съдържаща алдехидна група.

Видео тест "Отсъствието на редуцираща способност на захарозата"

3. Реакция на хидролиза

Дизахаридите се характеризират чрез хидролизна реакция (в кисела среда или под действието на ензими), в резултат на което се образуват монозахариди.

Захарозата е в състояние да претърпи хидролиза (при нагряване в присъствието на водородни йони). В същото време, една глюкозна молекула и фруктозна молекула се образуват от единична захарозна молекула:

Видео експеримент "Киселинна хидролиза на захароза"

По време на хидролиза малтозата и лактозата се разделят на съставните им монозахариди поради разкъсване на връзките между тях (гликозидни връзки):

По този начин реакцията на хидролиза на дизахариди е обратната на процеса на образуването им от монозахариди.

В живите организми се извършва хидролиза на дизахарид с участието на ензими.

Производство на захароза

Захарно цвекло или захарна тръстика се превръщат в фини стърготини и се поставят в дифузори (огромни котли), в които горещата вода отмива захарозата (захарта).

Заедно със захароза други компоненти също се прехвърлят във водния разтвор (различни органични киселини, протеини, оцветители и др.). За да се разделят тези продукти от захароза, разтворът се третира с вар мляко (калциев хидроксид). В резултат се образуват слабо разтворими соли, които се утаяват. Захарозата образува разтворим калциев захароза С с калциев хидроксид12Н22ох11· CaO · 2H2О.

Въглероден оксид (IV) оксид се пропуска през разтвора, за да се разложи калциев сахарат и да се неутрализира излишният калциев хидроксид.

Утаеният калциев карбонат се отфилтрува и разтворът се изпарява във вакуумна апаратура. Тъй като образуването на захарни кристали се отделя с помощта на центрофуга. Останалият разтвор - меласа - съдържа до 50% захароза. Използва се за производство на лимонена киселина.

Избрана захароза се пречиства и обезцветява. За да се направи това, той се разтваря във вода и полученият разтвор се филтрира през активен въглен. След това разтворът отново се изпарява и кристализира.

Приложение на захароза

Захарозата се използва главно като независим хранителен продукт (захар), както и в производството на сладкарски изделия, алкохолни напитки, сосове. Използва се във високи концентрации като консервант. Чрез хидролиза се получава изкуствен мед.

Захарозата се използва в химическата промишленост. С него се получават етанол, бутанол, глицерин, левулин и лимонена киселина, декстран.

В медицината захарозата се използва при производството на прахове, смеси, сиропи, включително за новородени (за придаване на сладък вкус или консервация).

захароза

Захарозата е органично съединение, образувано от остатъците на два монозахарида: глюкоза и фруктоза. Намира се в растения, съдържащи хлорофили, захарна тръстика, цвекло и царевица.

Помислете по-подробно какво е то.

Химични свойства

Захарозата се образува чрез отделяне на водната молекула от гликозидните остатъци на прости захариди (под действието на ензими).

Структурната формула на съединението е C12H22O11.

Дизахаридът се разтваря в етанол, вода, метанол, неразтворим в диетилов етер. Нагряването на съединението над точката на топене (160 градуса) води до разтопено карамелизиране (разлагане и оцветяване). Интересно е, че при интензивна светлина или охлаждане (с течен въздух) веществото проявява фосфоресциращи свойства.

Захарозата не реагира с разтворите на Benedict, Fehling, Tollens и не показва свойства на кетон и алдехид. Обаче, когато взаимодействат с меден хидроксид, въглехидратите "се държат" като полихидричен алкохол, образувайки ярки сини метални захари. Тази реакция се използва в хранително-вкусовата промишленост (захарни фабрики), за изолиране и пречистване на "сладкото" вещество от примеси.

Когато воден разтвор на захароза се нагрява в кисела среда, в присъствието на ензим инвертаза или силни киселини, съединението се хидролизира. В резултат се получава смес от глюкоза и фруктоза, наречена инертна захар. Дизахаридната хидролиза е придружена от промяна в знака на въртене на разтвора: от положителна към отрицателна (инверсия).

Получената течност се използва за подслаждане на храна, за получаване на изкуствен мед, за предотвратяване на кристализацията на въглехидрати, за създаване на карамелизиран сироп и за производство на многоатомни алкохоли.

Основните изомери на органично съединение с подобна молекулна формула са малтоза и лактоза.

метаболизъм

Тялото на бозайниците, включително хората, не е адаптирано към абсорбцията на захароза в чиста форма. Следователно, когато веществото влезе в устната кухина, под въздействието на слюнчената амилаза, започва хидролиза.

Основният цикъл на храносмилането със захароза се случва в тънките черва, където в присъствието на ензима захараза се освобождават глюкоза и фруктоза. След това, монозахаридите, с помощта на носещи протеини (транслокации), активирани от инсулин, се доставят в клетките на чревния тракт чрез улеснена дифузия. Наред с това, глюкозата прониква през лигавицата на органа чрез активен транспорт (поради концентрационния градиент на натриевите йони). Интересно е, че механизмът на неговото доставяне в тънките черва зависи от концентрацията на веществото в лумена. При значително съдържание на съединението в тялото, първата „транспортна“ схема „работи“, а с малка - втората.

Основният моносахарид, постъпващ в кръвта от червата, е глюкоза. След усвояването й, половината от простите въглехидрати през порталната вена се транспортират до черния дроб, а останалата част навлиза в кръвния поток през капилярите на чревните врили, където впоследствие се отстранява от клетките на органи и тъкани. След проникването глюкозата се разделя на шест молекули въглероден диоксид, в резултат на което се освобождават голям брой енергийни молекули (АТР). Останалата част от захаридите се абсорбира в червата чрез улеснена дифузия.

Полза и ежедневна нужда

Метаболизмът на захарозата е придружен от освобождаването на аденозин трифосфат (АТР), който е основният "доставчик" на енергия в организма. Той поддържа нормалните кръвни клетки, нормалното функциониране на нервните клетки и мускулните влакна. В допълнение, непотърсената част от захарида се използва от организма за изграждане на гликоген, мазнини и протеин - въглеродни структури. Интересно е, че системното разделяне на съхранявания полизахарид осигурява стабилна концентрация на глюкоза в кръвта.

Като се има предвид, че захарозата е „празен“ въглехидрат, дневната доза не трябва да надвишава една десета от консумираните калории.

За да се запази здравето, специалистите по хранене препоръчват ограничаване на сладкиши със следните безопасни норми на ден:

  • за бебета от 1 до 3 години - 10 - 15 грама;
  • за деца до 6 години - 15 - 25 грама;
  • за възрастни 30 - 40 грама на ден.

Не забравяйте, че "нормата" означава не само захароза в чистата му форма, но и "скритата" захар, съдържаща се в напитки, зеленчуци, плодове, плодове, сладкарски изделия, печени изделия. Следователно, за деца под една година и половина е по-добре продуктът да се изключи от диетата.

Енергийната стойност на 5 грама захароза (1 чаена лъжичка) е 20 килокалории.

Признаци на липса на съединение в тялото:

  • депресирано състояние;
  • апатия;
  • раздразнителност;
  • виене на свят;
  • мигрена;
  • умора;
  • когнитивен спад;
  • косопад;
  • нервно изтощение.

Необходимостта от дизахарид се увеличава с:

  • интензивна мозъчна активност (дължаща се на изразходване на енергия за поддържане на преминаването на пулса по аксонно-дендритното нервно влакно);
  • токсично натоварване върху тялото (захарозата има бариерна функция, защитава чернодробните клетки с чифт глюкуронови и сярни киселини).

Не забравяйте, че е важно внимателно да се увеличи дневната норма на захароза, тъй като излишъкът на вещество в тялото е изпълнен с функционални нарушения на панкреаса, сърдечно-съдови патологии и кариес.

Увреждане на захарозата

В процеса на хидролиза на захароза, в допълнение към глюкозата и фруктозата, се образуват свободни радикали, които блокират действието на защитни антитела. Молекулните йони “парализират” човешката имунна система, в резултат на което тялото става уязвимо за нахлуването на чужди “агенти”. Това явление е в основата на хормоналния дисбаланс и развитието на функционални нарушения.

Отрицателните ефекти на захарозата върху тялото:

  • причинява нарушение на минералния метаболизъм;
  • “Бомбардира” инсултния апарат на панкреаса, причиняващ органна патология (диабет, преддиабет, метаболитен синдром);
  • намалява функционалната активност на ензимите;
  • измества мед, хром и витамини от група В от тялото, увеличавайки риска от развитие на склероза, тромбоза, инфаркт, аномалии на кръвоносните съдове;
  • намалява резистентността към инфекции;
  • подкислява организма, причинявайки ацидоза;
  • нарушава абсорбцията на калций и магнезий в храносмилателния тракт;
  • повишава киселинността на стомашния сок;
  • увеличава риска от язвен колит;
  • потенцира затлъстяването, развитието на паразитни инвазии, появата на хемороиди, емфизема;
  • повишава нивата на адреналина (при деца);
  • провокира обостряне на язва на стомаха, язва на дванадесетопръстника, хроничен апендицит, пристъпи на бронхиална астма;
  • увеличава риска от сърдечна исхемия, остеопороза;
  • потенцира появата на кариес, парадонтоза;
  • причинява сънливост (при деца);
  • повишава систолното налягане;
  • причинява главоболие (поради образуването на соли на пикочна киселина);
  • "Замърсява" организма, причинявайки появата на хранителни алергии;
  • нарушава структурата на протеини и понякога генетични структури;
  • причинява токсикоза при бременни жени;
  • променя молекулата на колагена, потенцира появата на ранна сива коса;
  • уврежда функционалното състояние на кожата, косата, ноктите.

Ако концентрацията на захароза в кръвта е повече от това, от което тялото се нуждае, излишната глюкоза се превръща в гликоген, който се отлага в мускулите и черния дроб. В същото време излишъкът от вещество в органите потенцира образуването на "депо" и води до превръщането на полизахарида в мастни съединения.

Как да се намали вредата от захарозата?

Като се има предвид, че захарозата потенцира синтеза на хормона на радостта (серотонин), приемането на сладки храни води до нормализиране на психо-емоционалния баланс на човека.

В същото време е важно да се знае как да се неутрализират вредните свойства на полизахарида.

  1. Заменете бялата захар с естествени сладкиши (сушени плодове, мед), кленов сироп, естествена стевия.
  2. Изключете от дневното меню продукти с високо съдържание на глюкоза (торти, сладкиши, сладкиши, бисквити, сокове, напитки от магазина, бял шоколад).
  3. Уверете се, че закупените продукти нямат бяла захар, нишестен сироп.
  4. Яжте антиоксиданти, които неутрализират свободните радикали и предотвратяват увреждането на колагена от сложни захари, като естествените антиоксиданти включват: боровинки, къпини, кисело зеле, цитрусови плодове и зеленчуци. Сред инхибиторите на витаминната серия са: бета - каротин, токоферол, калций, L - аскорбинова киселина, бифлаваноиди.
  5. Яжте два бадема след приемане на сладка храна (за да намалите абсорбцията на захароза в кръвта).
  6. Пийте по половин литър чиста вода всеки ден.
  7. Изплакнете устата след всяко хранене.
  8. Правете спорт. Физическата активност стимулира освобождаването на естествения хормон на радостта, в резултат на което настроението се повишава и жаждата за сладки храни се намалява.

За да се сведе до минимум вредното въздействие на бялата захар върху човешкото тяло, се препоръчва да се даде предимство на подсладителите.

Тези вещества, в зависимост от произхода, се разделят на две групи:

  • естествени (стевия, ксилитол, сорбитол, манитол, еритритол);
  • изкуствени (аспартам, захарин, ацесулфам калий, цикламат).

При избора на подсладители е по-добре да се даде предимство на първата група вещества, тъй като използването на втория не е напълно изяснено. В същото време е важно да се помни, че злоупотребата със захарни алкохоли (ксилитол, манитол, сорбитол) е изпълнена с диария.

Природни източници

Естествени източници на „чиста” захароза са стъблата на захарната тръстика, корените на захарното цвекло, кокосовата палма, канадският клен, бреза.

В допълнение, ембрионите на семената на някои зърнени култури (царевица, сладко сорго, пшеница) са богати на съединението. Помислете кои храни съдържат “сладък” полизахарид.

Формулата на захарозата и биологичната му роля в природата

Един от най-известните въглехидрати е захарозата. Използва се при приготвянето на храна, съдържа се в плодовете на много растения.

Този въглехидрат е един от основните източници на енергия в организма, но излишъкът му може да доведе до опасни патологии. Затова си заслужава да се запознаете по-подробно с неговите свойства и характеристики.

Физични и химични свойства

Захарозата е органично съединение, получено от глюкозни и фруктозни остатъци. Той е дизахарид. Неговата формула е C12H22O11. Това вещество има кристална форма. Той няма цвят. Вкусът на веществото е сладък.

Отличава се с отлична разтворимост във вода. Това съединение може също така да бъде разтворено в метанол и етанол. За топене на тази въглехидрата е необходима температура от 160 градуса, в резултат на което се образува карамел.

За образуването на захароза е необходима реакция на отделяне на водни молекули от прости захариди. Не показва свойства на алдехид и кетон. При взаимодействие с меден хидроксид образува захар. Основните изомери са лактоза и малтоза.

Анализирайки това, от което се състои тази субстанция, можем да наречем първото нещо, което различава захарозата от глюкоза - захарозата има по-сложна структура, а глюкозата е един от нейните елементи.

Освен това могат да се споменат следните различия:

  1. Повечето захароза е в цвекло или тръстика, поради което се нарича захар от цвекло или тръстика. Второто име на глюкозата е гроздова захар.
  2. Захарта е присъща на по-сладък вкус.
  3. Гликемичният индекс на глюкозата е по-висок.
  4. Тялото абсорбира глюкозата много по-бързо, защото е прост въглехидрат. За усвояването на захарозата е необходима неговата предварителна разбивка.

Тези свойства са основните разлики между двете вещества, които имат доста сходства. Как да се направи разграничение между глюкозата и захарозата по опростен начин? Струва си да сравним техния цвят. Захарозата е безцветно съединение с лек блясък. Глюкозата е също кристална субстанция, но нейният цвят е бял.

Биологична роля

Човешкото тяло не може директно да усвои захароза - това изисква хидролиза. Съединението се усвоява в тънките черва, където се освобождават фруктоза и глюкоза. Именно те се разделят, превръщайки се в енергия, необходима за жизнената дейност. Може да се каже, че основната функция на захарта е енергията.

Благодарение на това вещество в организма се случват следните процеси:

  • Освобождаване на АТР;
  • поддържане на нормата на кръвните клетки;
  • функционирането на нервните клетки;
  • активността на мускулната тъкан;
  • образуване на гликоген;
  • поддържане на стабилно количество глюкоза (с планираното разделяне на захароза).

Въпреки това, въпреки наличието на полезни свойства, този въглехидрат се счита за "празен", така че прекомерната му консумация може да причини смущения в организма.

Това означава, че сумата на ден не трябва да бъде твърде голяма. Оптимум трябва да бъде не повече от 10-та част от консумираните калории. В този случай това трябва да включва не само чистата захароза, но и тази, която е включена в други храни.

Напълно изключи това съединение от диетата не трябва да бъде, защото такива действия са изпълнени с последствия.

Такива неприятни явления, като:

  • депресивни настроения;
  • виене на свят;
  • слабост;
  • повишена умора;
  • намаляване на работоспособността;
  • апатия;
  • промени в настроението;
  • раздразнителност;
  • мигрена;
  • отслабване на когнитивните функции;
  • косопад;
  • чупливи нокти.

Понякога тялото може да изпита увеличено търсене на продукта. Това се случва по време на активна умствена дейност, защото преминаването на нервните импулси изисква енергия. Тази необходимост възниква и ако тялото е изложено на токсично натоварване (захарозата в този случай става бариера за защита на чернодробните клетки).

Увреждане на захарта

Злоупотребата с това съединение може да бъде опасна. Това се дължи на образуването на свободни радикали, които възникват по време на хидролиза. Поради тях имунната система е отслабена, което води до увеличаване на уязвимостта на тялото.

Следните отрицателни аспекти на влиянието на продукта могат да бъдат споменати:

  • нарушаване на минералния метаболизъм;
  • намаляване на устойчивостта към инфекциозни заболявания;
  • вредното въздействие върху панкреаса, което причинява диабет;
  • повишаване на киселинността на стомашния сок;
  • изместване от организма на витамини от група В, както и на основни минерали (в резултат на това се развиват съдови патологии, тромбоза и сърдечен удар);
  • стимулиране на производството на адреналин;
  • вредно въздействие върху зъбите (повишен риск от кариес и пародонтоза);
  • увеличаване на налягането;
  • вероятността от токсикоза;
  • нарушаване на процеса на усвояване на магнезий и калций;
  • отрицателни ефекти върху кожата, ноктите и косата;
  • образуване на алергични реакции, дължащи се на "замърсяване" на организма;
  • насърчаване на увеличаване на теглото;
  • повишен риск от паразитни инфекции;
  • създаване на условия за развитие на ранна сива коса;
  • стимулиране на пептична язва и обостряне на бронхиалната астма;
  • възможността за остеопороза, улцерозен колит, исхемия;
  • вероятността от увеличаване на хемороиди;
  • повишена главоболие.

В тази връзка е необходимо да се ограничи потреблението на това вещество, като се предотврати неговото прекомерно натрупване.

Естествени източници на захароза

За да се контролира количеството на консумираната захароза, трябва да знаете къде се съдържа това съединение.

Той е включен в много храни, както и неговото разпространение в природата.

Много е важно да се вземе под внимание кои растения съдържат компонент - това ще ограничи използването му до желаната скорост.

Естествен източник на голямо количество от този въглехидрат в горещите страни е захарната тръстика, а в страните с умерен климат - захарно цвекло, канадски клен и бреза.

В плодовете и плодовете също се срещат много вещества:

  • Райска ябълка;
  • царевица;
  • грозде;
  • ананаси;
  • манго;
  • кайсии;
  • мандарини;
  • сливи;
  • праскови;
  • нектарини;
  • моркови;
  • пъпеш;
  • ягоди;
  • грейпфрут;
  • банани;
  • круши;
  • касис;
  • ябълки;
  • орехи;
  • зърна;
  • шам-фъстъци;
  • домати;
  • картофи;
  • лук;
  • череша
  • тиква;
  • череша;
  • цариградско грозде;
  • малини;
  • зелен грах.

В допълнение, съставът съдържа много сладкиши (сладолед, бонбони, сладкиши) и някои видове сушени плодове.

Производствени характеристики

Производството на захароза предполага неговото промишлено извличане от култури, съдържащи захар. За да бъде продуктът в съответствие със стандартите на ГОСТ, е необходимо да се спазва технологията.

Той се състои в извършване на следните действия:

  1. Пречистване на захарно цвекло и неговото смилане.
  2. Поставяне на суровините в дифузори, след което през тях преминава гореща вода. Това ви позволява да измиете от цвекло до 95% захароза.
  3. Преработване на разтвора с използване на варовик. Поради това примесите се утаяват.
  4. Филтрация и изпаряване. Захарта по това време се отличава с жълтеникав цвят, поради оцветяване.
  5. Разтваряне във вода и пречистване на разтвора с помощта на активен въглен.
  6. Повторно изпаряване, в резултат на което се получава бяла захар.

След това веществото се кристализира и опакова в опаковки за продажба.

Видео за производство на захар:

сфера на приложение

Тъй като захарозата има много ценни характеристики, тя се използва широко.

Основните области на неговото използване включват:

  1. Хранителна промишленост. В него този компонент се използва като самостоятелен продукт и като един от компонентите, които съставляват кулинарните продукти. Използва се за приготвяне на сладкиши, напитки (сладки и алкохолни), сосове. Също така от това съединение се прави изкуствен мед.
  2. Биохимия. В тази област въглехидратите са субстрат за ферментацията на определени вещества. Сред тях са: етанол, глицерин, бутанол, декстран, лимонена киселина.
  3. Фармацевтика. Това вещество често е включено в състава на лекарствата. Съдържа се в черупката на таблетки, сиропи, смеси, лекарствени прахове. Такива лекарства обикновено са предназначени за деца.

Също така, продуктът се използва в козметологията, селското стопанство, в производството на битова химия.

Как захарозата влияе на човешкото тяло?

Този аспект е един от най-важните. Много хора се стремят да разберат дали си струва да се използва веществото и средствата с добавянето му в ежедневието. Информация за наличието на неговите вредни свойства е широко разпространена. Въпреки това не трябва да забравяме положителното въздействие на продукта.

Най-важното действие на съединението е да снабдява тялото с енергия. Благодарение на него всички органи и системи могат да функционират правилно, но човек не се чувства уморен. Под въздействието на захароза се активира невралната активност и се увеличава способността да се противопоставят на токсичните ефекти. Поради това вещество функционират нервите и мускулите.

При липса на този продукт, благополучието на човека бързо се влошава, неговата работоспособност и настроение намаляват и се появяват признаци на преумора.

Не трябва да забравяме възможните отрицателни ефекти на захарта. С увеличеното си съдържание при хората може да се развият многобройни патологии.

Сред най-вероятните са:

  • захарен диабет;
  • кариес;
  • пародонтоза;
  • кандидоза;
  • възпалителни заболявания на устната кухина;
  • затлъстяване;
  • сърбеж в гениталната област.

В тази връзка е необходимо да се следи количеството консумирана захароза. Затова е необходимо да се вземат предвид нуждите на организма. При някои обстоятелства необходимостта от това вещество се увеличава и това изисква внимание.

Видеоклип за ползите и опасностите от захарта:

Също така трябва да сте наясно с ограниченията. Нетолерантността към това съединение е рядкост. Но ако се установи, това означава пълно изключване на този продукт от диетата.

Друго ограничение е диабетът. Възможно ли е да се използва захароза при захарен диабет - по-добре е да попитате лекаря. Това се влияе от различни характеристики: клиничната картина, симптомите, индивидуалните свойства на организма, възрастта на пациента и др.

Специалистът може напълно да забрани консумацията на захар, защото увеличава концентрацията на глюкоза, което води до влошаване. Изключение правят случаите на хипогликемия, която неутрализира често съдържанието на захароза или продукти.

В други случаи се предлага това съединение да се замени с подсладители, които не повишават нивото на глюкозата в кръвта. Понякога забраната за употреба на това вещество е слаба, а на диабетиците е позволено да консумират желания продукт от време на време.

Как да получите захароза

Пример за най-често срещаните в природата дизахариди (олигозахариди) е захарозата (захар от цвекло или тръстика).

Олигозахаридите са продуктите на кондензация на две или повече монозахаридни молекули.

Дизахаридите са въглехидрати, които при нагряване с вода в присъствието на минерални киселини или под въздействието на ензими, се подлагат на хидролиза, разделяйки се на две молекули монозахариди.

Физически свойства и същество в природата

1. Това е безцветни кристали със сладък вкус, разтворими във вода.

2. Точка на топене на захароза 160 ° С.

3. Когато стопената захароза се втвърди, се образува аморфна прозрачна маса - карамел.

4. Съдържа се в много растения: в сока от бреза, клен, морков, пъпеш, както и в захарно цвекло и захарна тръстика.

Структура и химични свойства

1. Молекулна формула на захароза - C12Н22ох11

2. Захарозата има по-сложна структура, отколкото глюкозата. Молекулата на захарозата се състои от глюкозни и фруктозни остатъци, свързани заедно чрез взаимодействието на хемиацетални хидроксилни (1 → 2) -гликозидни връзки:

3. Наличието на хидроксилни групи в захарозната молекула се потвърждава лесно чрез взаимодействие с метални хидроксиди.

Ако се добави разтвор на захароза към меден (II) хидроксид, се образува ярко син разтвор на меден сахаратис (качествена реакция на многоатомни алкохоли).

4. В захарозата няма алдехидна група: когато се загрява с амонячен разтвор на сребърен оксид (I), тя не дава „сребърно огледало“, когато се нагрява с меден хидроксид (II), тя не образува червен оксид на мед (I).

Захароза, за разлика от глюкозата, не е алдехид. Сахарозата, докато е в разтвор, не реагира на „сребърното огледало”, тъй като не може да се превърне в отворена форма, съдържаща алдехидна група. Такива дизахариди не могат да окисляват (т.е. да намаляват) и се наричат ​​нередуциращи захари.

6. Захарозата е най-важният дизахарид.

7. Получава се от захарно цвекло (съдържа до 28% захароза от сухо вещество) или от захарна тръстика.

Реакцията на захароза с вода.

Важно химично свойство на захарозата е способността да се подлага на хидролиза (при нагряване в присъствието на водородни йони). В същото време, една глюкозна молекула и фруктозна молекула се образуват от единична захарозна молекула:

Между захарозните изомери, притежаващи молекулна формула С12Н22ох11, могат да бъдат разграничени малтоза и лактоза.

По време на хидролиза различни дисахариди се разделят на съставните им монозахариди поради разкъсването на връзките между тях (гликозидни връзки):

По този начин реакцията на хидролиза на дизахариди е обратната на процеса на образуването им от монозахариди.

Въпрос 1. Захароза. Неговата структура, свойства, производство и употреба.

Отговор: Експериментално доказа, че молекулярната форма на захарозата

- C12Н22О11. Молекулата съдържа хидроксилни групи и се състои от взаимно свързани остатъци от глюкозни и фруктозни молекули.

Чистата захароза е безцветно кристално вещество със сладък вкус, добре разтворимо във вода.

1. Подложени на хидролиза: t

2. Захар - нередуцираща захар. Той не дава сребърна огледална реакция и взаимодейства с меден (II) хидроксид като полихидриден алкохол, без да намалява Cu (II) до Cu (I).

Да бъдеш в природата

Захарозата е част от сока от захарно цвекло (16-20%) и захарна тръстика (14-26%). В малки количества се съдържа заедно с глюкозата в плодовете и листата на много зелени растения.

1. Захарно цвекло или захарна тръстика се превръщат в фини стърготини и се поставят в дифузори, през които преминава гореща вода.

2. Полученият разтвор се третира с вар с мляко, образува се разтворима алуминиева калциева захар.

3. За разлагането на сахаратия калций и неутрализирането на излишния калциев хидроксид, въглеродният (IV) оксид преминава през разтвора:

4. Полученият след утаяване на калциев карбонат разтвор се филтрира и след това се изпарява във вакуум и кристалите на захарта се отделят чрез центрофугиране.

5. Избраната гранулирана захар обикновено има жълтеникав цвят, тъй като съдържа оцветители. За да ги разделят, захарозата се разтваря във вода и преминава през активен въглен.

Захарозата се използва главно като храна и в сладкарската промишленост. Чрез хидролиза се получава изкуствен мед.

Въпрос 2. Характеристики на подреждането на електрони в атоми на елементи от малки и големи периоди. Електронни състояния в атомите.

Атомът е химически неделима, електрически неутрална частица от веществото. Атомът се състои от ядро ​​и електрони, движещи се в определени орбитали около него. Атомната орбитала е областта на пространството около ядрото, в която най-вероятно ще се намери електрона. Орбиталите също се наричат ​​електронни облаци. Всяка орбитална енергия отговаря на определена енергия, както и формата и размера на електронния облак. Групата орбитали, за които енергийните стойности са близки, се приписват на същото енергийно ниво. На енергийното ниво може да има не повече от 2n 2 електрона, където n е номерът на нивото.

Видове електронни облаци: на сферична форма - s-електрони, една орбитала на всяко енергийно ниво; с форма на гири - p-електрони, три орбитали pх, ршZ; във вид, наподобяващ две кръстосани ганти, - d - електрони, пет орбитали d XY, гXZ, гYZ, d 2 Z, d 2 х - d 2 ш.

Разпределението на електроните в енергийните нива отразява електронната конфигурация на елемента.

Правила за зареждане на електрони с енергийни нива и

1. Запълването на всяко ниво започва с s-електрони, след това се извършва запълване на р-, d- и f- енергийни нива с електрони.

2. Броят на електроните в атома е равен на нейния порядък.

3. Броят на енергийните нива съответства на номера на периода, в който е разположен елементът.

4. Максималният брой на електроните на енергийното ниво се определя от формулата

Където n е номерът на нивото.

5. Общият брой на електроните в атомните орбитали на същото енергийно ниво.

Например, алуминий, ядреният заряд е +13

Разпределението на електроните в енергийните нива - 2,8,3.

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

В атомите на някои елементи има феномен на пробив на електрони.

Например, в хром, електрони от 4-ното подниво прескачат към 3d-нивото:

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

Електронът се движи от 4s-подниво към 3d, защото конфигурацията 3d 5 и 3d 10 са по-енергийно благоприятни. Електронът заема позиция, в която неговата енергия е минимална.

Запълването на енергията f-подниво с електрони става на елемента 57La -71 Lu.

Отговор: КОН + фенолфталин → малинов цвят на разтвора;

NHO3 + лакмус → червен цвят на разтвора,

Номер на билет 20

Въпрос 1. Генетичната връзка на органични съединения от различни класове.

Отговор: Схема на веригата на химичните трансформации:

алкохол алкохол етер

Алкани са въглеводороди с обща формула СпН2п+2, които не прикрепят водород и други елементи.

Алкин-въглеводороди с обща формула СпН2п, в молекули, между които между атоми въглерод има една двойна връзка.

Диеновите въглеводороди включват органични съединения с обща формула СпН2п-2, молекули, които имат две двойни връзки.

Въглеводороди с обща формула СпН2п-2, в молекули, от които има една тройна връзка, те се класифицират като ацетилен и се наричат ​​алкини.

Съединения на въглерод с водород, в молекулите на които има бензенов пръстен, се наричат ​​ароматни въглеводороди.

Алкохолите са производни на въглеводороди, в молекулите на които един или няколко водородни атома са заменени с хидроксилни групи.

Към фенолите се включват производни на ароматни въглеводороди, молекулите на които са хидроксилни групи, свързани с бензолното ядро.

Алдехидите са органични вещества, съдържащи функционална група - СНО (алдехидна група).

Карбоксилните киселини са органични вещества, чиито молекули съдържат една или повече карбоксилни групи, свързани с въглеводороден радикал или водороден атом.

Естерите включват органични вещества, които се образуват в реакциите на киселини с алкохоли и съдържат група от атоми С (О) -ОС.

Въпрос 2. Видове кристални решетки. Характеристики на вещества с различни видове кристални решетки.

Отговор: Кристалната решетка е пространствена, подредена по относителното положение на частиците на материята, притежаващи уникален, разпознаваем мотив.

В зависимост от вида на частиците, разположени в решетъчните места, има: йонни (IFR), атомни (AKP), молекулярни (μR), метални (Met. KR), кристални решетки.

MCR - в възлите е молекулата. Примери: лед, сероводород, амоняк, кислород, азот в твърдо състояние. Силите, действащи между молекулите, са относително слаби, следователно веществата имат ниска твърдост, ниска точка на кипене и точки на топене, лоша разтворимост във вода. При нормални условия това са газове или течности (азот, водороден пероксид, твърд СО2). Вещества с МКП принадлежат към диелектрици.

AKR-атоми в възлите. Примери: бор, въглерод (диамант), силиций, германий. Атомите са свързани със силни ковалентни връзки, поради което веществата имат високи точки на кипене и топене, висока якост и твърдост. Повечето от тези вещества не са разтворими във вода.

RBI - в катионни и анионни възли. Примери: NaCl, KF, LiBr. Този вид решетка присъства в съединения с йонна връзка (неметален метал). Вещества огнеупорни, ниско летливи, относително силни, добри проводници на електрически ток, добре разтворими във вода.

Изпълнени. CR е решетка от вещества, състоящи се само от метални атоми. Примери: Na, К, Al, Zn, Pb и др. Състоянието на агрегация е твърдо, неразтворимо във вода. В допълнение към алкалните и алкалоземните метали, проводници на електрически ток, точки на кипене и точки на топене варират от средни до много високи.

Въпрос 3. Задача. За изгаряне на 70 g сяра взеха 30 литра кислород. Определете обема и количеството на веществото, образувано серен диоксид.

Голяма енциклопедия на нефта и газа

Получаване - захароза

Производството на захароза от захар от цвекло е клон на захарната промишленост, който е най-тясно свързан с използването на йонообменни методи. Както е отбелязано от Maudra [39], всеки процес, който увеличава производството на захар и намалява количеството на меласата, е предпочитан. Тъй като е общоизвестно, че съотношението на количеството примеси към количеството захар в цвеклова меласа е 1: 1, екстракцията на един килограм примеси освобождава до 15 кг захар за кристализация. Изчислено е, че йонообменната обработка на пречистения сок дава допълнителна екстракция на захар в 14 43 кг на тон цвекло. [1]

Получаването на захароза в техниката има своя специфична особеност. Факт е, че захарта не се получава, тъй като е в готови за цвекло, но се извлича. Следователно в метода за получаване на захар се използват предимно механични и физични процеси, а химичните ефекти се използват много малко. [2]

При получаване на захароза, степен на избистряне от 50% е достатъчна, за да се осигури кристализация, при приготвянето на глюкоза от нишесте, се изисква избистряне, за да се намалят остатъчните концентрации. [3]

Тези две растения са основните източници за производството на захароза, поради което често се наричат ​​захар от захарна тръстика или цвекло. В тропическите страни захарозата се получава от захарна тръстика, но в страните с умерен климат, както и в СССР, тя се произвежда от захарно цвекло. [4]

Тези две растения са основните източници за производството на захароза, поради което често се наричат ​​захар от захарна тръстика или цвекло. В тропическите страни захарозата се получава от захарна тръстика, но в страните с умерен климат, както и в СССР, тя се произвежда от захарно цвекло. [5]

Захарозата се намира в листата, семената и плодовете на растенията, особено в корените на захарното цвекло (до 27%), в стъблата на захарната тръстика (до 14 - 26% в сока) и е най-важният хранителен продукт. Получаването на захароза се редуцира до отстраняването му от захарно цвекло или захарна тръстика с вода, последвано от пречистване и кристализация. [6]

Захарозата се намира в листата, семената и плодовете на растенията, особено в корените на захарното цвекло (до 27%), в стъблата на захарната тръстика (до 14 - 26% в сока) и е най-важният хранителен продукт. Получаването на захароза се редуцира до отстраняването му от захарно цвекло или захарна тръстика с вода, последвано от пречистване и кристализация. [7]

Захароза (захарна тръстика или цвекло) се среща само в растенията, а тъканите на животните не са особени. Основните източници на захароза са захарната тръстика и захарното цвекло. Неговите разтвори не се мутират, поради липсата на свободни глюкозидни хидроксили в молекулата й. Когато се хидролизира, захарозата се превръща в смес от равни количества D () - глюкоза и D (- - фруктоза, лео - въртяща се D (-) - фруктоза има по - силна оптична активност (H / f - 93), отколкото програмната D () - глюкоза (Yd 52 5), следователно, разтворът на хидролизирана захароза върти равнината на поляризация наляво, докато преди хидролиза това решение го завърта надясно [8].

Сместа се изпарява до сухо под вакуум, остатъкът се разтваря в 5 см3 вода и се смесва с 25 см3 топъл абсолютен алкохол. При охлаждане манитолът се освобождава с температура. Този метод може да се използва за получаване на захароза от неговия октаацетат, както и за получаване на глюкозиди от съответните ацетати. [9]

Сместа се изпарява до сухо под вакуум, остатъкът се разтваря в 5 см3 вода и се смесва с 25 см3 топъл абсолютен алкохол. При охлаждане манитолът се освобождава с температура. Този метод може да се използва за получаване на захароза от неговия октаацетат, както и за получаване на глюкозиди от съответните ацетати. [10]

В момента се работи по организирането на производството в Украйна за производство на хранителна фруктоза. Като суровина се планира да се използва земна круша (йерусалимски артишок) и хибрид с слънчоглед - слънчоглед. Перленовите клубени съдържат полизахариди фруктозани (инулин и т.н.), които хидролизират фруктоза. Процесът на производство на фруктоза е подобен на процеса на получаване на захароза от цвекло. [11]

Чрез нагряване на съдържащ целулоза материал със сярна киселина е възможно да се получи активен въглен с остатъчни сулфогрупи, които също са запазени във влажно състояние. Подобен продукт с катионно-обменни свойства е използван за първи път през 1934 г. в захарната промишленост и е получил срив на наименованието. Макар и да не продължи дълго на пазара, тя допринесе за развитието на ефективни, регенериращи избелващи смоли. В резултат на това в Западна Европа те почти изцяло изместиха прахообразния въглен от процесите на производство на захароза от захарно цвекло, но при преработката на захарната тръстика активният въглен все още се използва широко в много страни. Икономическите фактори също играят важна роля при избора на технология. [12]

В пресовата фабрика тръстиката е смачкана, след това с помощта на тежки валяци сокът се извлича от него. Сокът съдържа захароза, глюкоза, левулоза, органични соли и киселини в разтворена форма. Смесва се с влакна от торби, груб пясък, глина, багрила, албумин и пектин, които се суспендират. Поради свойствата на албумин и пектин, неотопляем сок не може да се филтрира. Необходими са топлина и някои химикали, за да се елиминират примесите и да се произвежда захароза. [13]

Процесът на йонообмен е по-малък от процеса на пречистване с използване на костна обвивка по отношение на избелването. Въпреки че йонообменните смоли успешно извличат определено количество оцветена материя, цикълът до насищане при отстраняване на петна е по-къс от цикъла до насищане при извличането на пепел. Освен това, при продължителна употреба, способността за отстраняване на цвета намалява - много по-бързо, отколкото способността за извличане на пепел. Това противоречие се разрешава чрез работа в неоптимален цикъл и последващо прилагане на други избелващи агенти, което увеличава общата цена на процеса. Използването на избелващи смоли в такъв процес като отделна операция, както и отделянето на почистващите и обезсоляващи свойства на смолите, не са достатъчно проучени. Освен това, както показват публикуваните работи, изследването на комбинираните процеси на пречистване с използване на костен въглен и йонен обмен, за да се получи кристална захароза от нерафинирана захар, в която йонообменните смоли се използват изключително за обезвреждане, не се обръща достатъчно внимание. Интерес представлява комбинирането на етапа на рафиниране с йонообмен, но, от друга страна, това налага на някакъв етап от процеса на йонообменна обработка на силно оцветени сиропи с високо съдържание на пепел. Това третиране е еквивалентно на йонообменната обработка на меласата, което е икономически възможно само при недостиг на захар. [14]

Лекционен курс за редовни студенти

Индустриален метод за производство на захароза:

захарното цвекло се раздробява и захарозата се извлича от нея с гореща вода в специални устройства - дифузори. Полученият разтвор се обработва с вар, за да се утаят примесите и калциевият хидроксид се утаява в него чрез преминаване на въглероден диоксид през разтвор. Разтворът се изпарява във вакуум, като се получава рафинирана (рафинирана) захар. В зависимост от условията на кристализация, той се освобождава под формата на малки кристали или големи "захарни" глави, които след това се разделят.

Когато захарта се нагрява над точката на топене (до 190 ° С), тя частично се разлага. Отделя се вода и се образува карамел. Това е аморфна, жълто-кафява, вискозна маса, която се втвърдява при охлаждане. В процеса на карамелизиране част от захарозните молекули се разлагат на глюкоза и фруктоза, които допълнително се разграждат:

Друга част от молекулата влиза в реакция на кондензация с образуването на оцветени продукти (например, карамелен С36Н50ох25 ярко кафяво). Понякога тези вещества се добавят към някои видове захар.

КОЙ Е СЛАБО.

От сладките вещества безспорно най-известната е обикновената хранителна захар (захароза). Днес две трети от световното си производство (над 60 милиона тона) е тръстикова захар, докато около 35 милиона тона попадат в дела на захарното цвекло. Рафинираната (99,9%) захароза е едно от най-значимите чисти органични съединения, произвеждани от индустрията. Ръководител на реколтата от захарна тръстика - около 1 милиард тона (!) - значително надвишава количеството на реколтата от всяка друга култура.

Захароза се използва като стандарт при сравняване на различни сладки вещества, които са известни в голям брой. Обикновено те правят това: приготвят сладък разтвор с известна концентрация и след това го разреждат с вода, докато сладкият вкус вече не се усеща. Един човек не е достатъчен за такива тестове - в края на краищата вкусната чувствителност на различните хора не е еднаква, затова средните данни се определят чрез обобщаване на показателите на членовете на специалната експертна комисия. Опитният дегустатор усеща наличието на захароза във вода при много ниска концентрация - около 10 mmol / l, или около 0,35 g / l. Интересно е, че сладкиши като пчелите са хиляди пъти по-малко чувствителни към захарта, отколкото хората: те дори не считат за разтвор, който съдържа 20 г захар на литър (т.е. два процента) сладък. Този странен на пръв поглед факт става ясен, ако считаме, че има много повече захар в цветния нектар - от 40 до 70%. И пчелата просто не се разсейва от продуктите на недохранването. Фруктозата е най-сладката от естествените захари, тя е 1,7 пъти по-сладка от захарозата, но глюкозата, както се оказа, противно на общоприетото схващане, е 1,3 пъти по-сладка от обикновената захар. Ако на химическа основа заменим три хидроксилни групи с хлорни атоми в захарозна молекула, получаваме вещество, което е 2000 пъти по-сладко от захарозата! Сорбитол HOFA се използва широко в диетичните храни.2(CHOH)4СН2OH (от латински. Sorbus aucuparia - "rowan") и ксилитола на NASH2(CHOH)3СН2OH (от гръцки. "Xylon" - "дърво"). Глюкозата се редуцира до сорбитол в промишлен мащаб по време на синтеза на витамин С. Сладостта на сорбитола в "захарозни единици" е 0,5, докато за ксилитола е 4 пъти по-висока. Усещането за сладост от тези вещества продължава по-дълго, отколкото от захароза, докато в същото време те „охлаждат“ езика малко. От химическа гледна точка това всъщност не е захар, а полихидрични алкохоли като глицерин. Ето защо инсулин не е необходим за абсорбция на сорбитол и ксилитол, а пациентите със захарен диабет, чието тяло не е в състояние да абсорбира глюкозата, могат да ги използват. Прилагайте ги като подсладители пишете и искате да отслабнете: тези вещества са нискокалорични.

- млечна захар, регенерираща се, се получава от мляко: кравето мляко съдържа 4-5,5% лактоза, а женското мляко съдържа 5,5–8,4%! Не трепери, защото без хигроскопичност. Това свойство е от голямо значение: ако трябва да приготвите със захар някакъв прах, съдържащ лесно хидролизиращо лекарство, тогава се взема млечна захар, в противен случай лесното хидролизиране на лекарството бързо ще се разложи.

По време на хидролизата 1 молекула на лактоза се разпада на α-глюкозна молекула и β-галактозна молекула.

Лактозата се редуцира до лактобионова киселина.

- малцова захар, регенерираща, произведена от нишесте чрез действието на малц

(малц - от лат. maltum). В живите организми, образувани чрез храносмилателни ензими.

По време на хидролиза 1 молекула лактоза се разпада на 2 молекули на α-глюкоза.

Малтозата се редуцира до мултибионна киселина.

КАК ПЛОДОВЕТЕ СА ВАЖНИ

Известно е, че незрелите ябълки, круши, сливи и други плодове са твърди и кисели на вкус. Докато узряват, те постепенно стават по-меки и по-сладки. Защо се случва това?

Кисел вкус на плода се дължи на факта, че той се състои от органични киселини - ябълчна, винена и лимонена. С нарастването им концентрацията на тези вещества намалява: те се консумират в процеса на дишане на растенията, окисляват се до въглероден диоксид и освобождават енергията, необходима за живота на плода. Плодовете стават по-сладки и се дължат на факта, че те увеличават съдържанието на глюкоза, която се образува по време на разграждането (хидролиза) на нишестето.

В клетките на плода има много пектинови вещества - високомолекулни съединения, изградени от остатъци от галактуронова киселина (производно на галактоза) или нейните естери.

Тъй като се развиват (както и по време на съхранение) под действието на ензими, се разрушават връзките между отделните молекули на галактуроновата киселина, пектиновите вещества стават водоразтворими и плодът става разхлабен и по-мек. Подобни процеси се случват и при приготвянето на зеленчуци и плодове.

Пектиновите вещества лесно образуват желатинови разтвори (гелове), особено при нагряване в присъствието на въглехидрати, например при приготвяне на конфитюр, приготвят се конфитюр и мармалад. В този случай пектиновите вещества от плода преминават в разтвора, който постепенно се сгъстява. В получения гел пектиновите молекули образуват пространствена триизмерна мрежа. Неговите кухини са пълни с вода с разтворени в нея вещества (захари, минерални соли). В сладкарската промишленост за производство на конфитюри се използват пектини, специално изолирани от лимонови кори или ябълки.

Зрелите плодове и цветът са по-ярки от незрелите. Това се дължи на факта, че по време на процеса на узряване активността на някои ензими, отговорни за синтеза на багрила (каротини, антоцианини), нараства.

- сложни въглехидрати, които, когато се хидролизират, се разпадат на голям брой компоненти и х монозахариди, свързани с гликозидни връзки:

Нишесте - е вкус, бял прах, неразтворим в студена вода. В горещо, той набъбва, образувайки вискозен колоиден разтвор - нишестена паста.

Нишестето е полимер, чийто мономер е глюкоза:

Нишестето е широко разпространено в природата. Той е резервно хранително вещество за различни растения и се съдържа в тях под формата на зърна от нишесте. В промишлеността нишестето се произвежда главно от картофени клубени. Нишестето се образува в растенията от глюкоза. Той е като енергиен резерв от растения, който лесно може да се прехвърли обратно към глюкоза. Тя се натрупва в семената на зърнени култури и картофени клубени под формата на зърна с размер 2 - 180 микрона.

Съставът на това вещество е хетерогенен - ​​е от 2 фракции:

1) се състои от амилоза с 20% (свързана в дълга верига от 1000-6000 glu-глюкозни остатъци). Амилозата не образува паста, а йодът дава слаб виолетов цвят; Понятието "линеен полизахарид" е линеен. Вътре в хеликоидната амилозна молекула остава свободно пространство, канал с диаметър 5 микрона. В този канал, подходящи молекули могат да бъдат разположени по размер, образувайки специален тип кодекс, така наречените включени съединения (например, йод). Такова съединение за включване е синия комплекс на амилоза с йод.

2) 80% от амилопектин (разклонен полимер, съдържащ до 6000 6000 глюкозни остатъка). Амилопектиновата молекула има сферична форма.

Под действието на ензими или нагряване с киселини (водородни йони служат като катализатор) нишестето, подобно на всички сложни въглехидрати, претърпява хидролиза. В същото време първо се образува разтворима скорбяла, а след това по-малко сложни вещества - декстрини. Крайният продукт на хидролизата е глюкоза. Хидролизата на скорбялата е неговото важно химично свойство.

Продукти на хидролизата на нишестето - циклодекстрини.

Нишестето не дава реакция „сребърно огледало“, а се дава от продуктите на неговата хидролиза.

Подлагайки нишестето на кисела хидролиза, глюкозата се получава като чист кристален препарат или като оцветен, некристализиращ сироп. Нишестето има най-голяма стойност като хранителен продукт, тъй като е основният източник на въглехидрати в нашата диета под формата на хляб, картофи, зърнени храни. Освен това, чистата скорбяла се използва в хранително-вкусовата промишленост за производството на сладкарски и кулинарни продукти, колбаси. Значителни количества нишесте се използват за оразмеряване на тъкани, лепене на хартия и картон, както и за производството на канцеларски декстринови лепила. В химическите лаборатории нишестето служи като индикатор в измервателния метод за количествен анализ на обема. За тези цели е по-добре да се използва пречистена амилоза, нейните разтвори не се сгъстяват, а цветът, даден с йод, е по-интензивен.

1.2 Полимер, сходен по структура с нишестето, но с още по-разклонена структура е гликоген. Съдържа се в животинските организми, по-специално в човешкия черен дроб от около 10%. Гликогенът е силно разтворим в гореща вода и не образува паста. При липса на хранене тялото започва да използва гликоген, като го разделя на глюкоза. Гликогенът е сходен по структура с амилопектина. В животинския свят ролята на "резервния въглехидрат" играе гликоген, който се отлага главно в черния дроб. При липса на храна отвън, животните мобилизират складовете си за гликоген. Това се случва под действието на специални ензими - амилази, които хидролизират нишесте и гликоген.

Макромолекулите от целулоза, или влакна (от латински. Cellula - "клетка"), се състоят от 2000-3000 остатъка от glu-глюкоза, свързани помежду си във влакна със слаби междумолекулни взаимодействия (водородни връзки).

Целулозата е основният компонент на клетъчните стени на растенията. Той се намира в дървесината, в черупките на някои плодове (например слънчогледово семе). В чиста форма целулозата е бял прах, неразтворим във вода и не образува паста. Почти чистата целулоза е пухът от памук и топола.

Основната причина за разликата между целулозата и нишестето: целулозата е типичен представител на линейни полимери, чиято гигантска молекула има формата на нишка; Нишестето е типичен представител на глобуларни полимери с молекула, която има формата на обемна триизмерна частица.

Целулозата е по-твърда от нишестето, подложена на хидролиза. Извършва се в кисела среда, като първо се образува целабиоза дисахарид, а след това глюкоза:

Въз основа на пречистена целулоза, те правят прозрачен филм - целофан (за разлика от полиетилена, той не изглежда мазна на пипане и когато се сгъва), както и изкуствени влакна - вискоза (от латинските viscosus - "вискозен").

Целулозата е неразтворима във вода и в повечето други органични и неорганични разтворители. Невъзможността целулозата да се разтвори във вода е толкова добре позната в ежедневната практика, че тя не привлича много внимание. По същество, неразтворимостта в ода на вещество, съдържащо три хидроксилни групи за всеки 6 въглеродни атома, е неочаквано свойство. Обикновено полихидроксилните съединения се разтварят добре във вода. Нарушаването на това правило в целулозата се дължи на факта, че неговите влакна са като “снопове” от паралелни нишковидни молекули, свързани с много водородни връзки, поради взаимодействието на хидроксилните групи. Разтворителят не може да проникне в такъв "сноп" и следователно няма разделяне на целулозните молекули един от друг, т.е. не настъпва разтваряне.

Разтваря Schweitzer целулоза - тъмно синьо разтвор на меден хидроксид в концентриран воден амоняк. Силни киселини и концентриран разтвор на цинков хлорид също разтварят целулозата, но има силно разрушаване - разлагане, придружено от намаляване на молекулната маса.

Техническо приемане на целулоза.

Хартия (от персийски. "Bomba" - "памук") е материал, състоящ се от фино преплетени целулозни влакна. Отделните влакна са свързани помежду си чрез водородни връзки, които възникват между хидроксилни групи.

Документът е изобретен в края на 2 век. Преди новата ера. д. в Китай, където се произвежда от памучни и бамбукови влакна. През VIII век. п. д. тайната на правенето на хартия стана известна на арабите и през девети век. тя е приета от византийците.

През Средновековието за производство на хартия се използва памук, коноп, както и старите парцали - памучни и лен ленти. В специални мелници те се превръщат в прах, който се разбърква във вода, за да се получи гъста хомогенна маса. Само през XVIII век. установено е, че дървесината може да служи като удобен суровина за производство на хартия. И първите фабрики за преработка на дървесина в пулпа се появиха само през XIX век.

Днес целулозата, която е изолирана от дървесина, с право може да се счита за основна суровина за производство на хартия. Сухата дървесина съдържа около 40% целулоза, около 20% други въглехидрати (под формата на хемицелулоза - полимери, изградени от молекули на фруктоза, галактоза, маноза и други захари), 20-30% лигнин (полимер, състоящ се от различни остатъци). фенол-алкохоли), както и танини, етерични масла и минерални соли (натрий, калий, магнезий). Има няколко метода за извличане на целулоза. При обработката на иглолистната дървесина се използва сулфитният метод, който се основава на варене на дървени стърготини в алкали - разтвор, съдържащ серен диоксид и натриев хидросулфит. Тази операция се извършва в продължение на 10-12 часа в специални автоклави при налягане от 0,5 МРа. При такива условия веществата, свързани с целулоза (на първо място, лигнин и хемицелулоза) преминават в разтвор, а неразтворимата утайка е чиста целулоза. От алкохола, съдържащ продуктите от взаимодействието на лигнин със серен диоксид - соли на лигносулфоновите киселини, се получават танини, ванилин, технически етилов алкохол и дори хранителни дрожди.

ХЕТЕРОПОЛИСАКАРИДИ: хепарин, хиалуронова киселина

КОМПЛЕКС ETHERS PULP

Подобно на други вещества, съдържащи хидроксилни групи, целулозата реагира за естерифициране с органични и неорганични киселини до образуване на естери. В тази връзка между отделните фрагменти на съединението не се скъсва и има полимер, който включва естерни групи -COOR-. Когато целулозата взаимодейства с оцетна киселина или нейни производни (например, оцетен анхидрид), се образуват целулозни ацетати, в които във всяка връзка на макромолекулата етер, една, две или три хидроксилни групи се заменят с естерни остатъци.

Целулозните ацетати се използват при производството на синтетични влакна (ацетатни влакна).

По време на нитрирането на целулозата със смес от азотни и концентрирани серни киселини се образува целулозен тринитрат, който се използва за приготвяне на бездимния прах (пироксилин).

Целулозен динитрат служи като основен компонент на целулоид - пластмаса, от която се правят някои видове изкуствени стъкла.

Целулозно-хартиена фабрика. Pulping.

Пулпата се смила в специални барабани (ролки) до частици с размер на влакната 0,5-2,5 mm. Когато се пуснат във вода, тези влакна лесно се набъбват, образувайки хомогенна пулпа - суспензия от целулоза във вода. За да се дадат на хартията необходимите качества (цвят, непрозрачност, гладкост, плътност, якост, порьозност), в пулпа се въвеждат пълнители: глина (каолин), талк, креда, бариев сулфат или титанов оксид, различни пигменти, лепкави вещества, които допълнително се свързват заедно целулозни влакна. Лепилото от смола, получено от колофон, обикновено се използва за оразмеряване. Съставът на такова лепило

включва абиетични соли (С19Н29COOH) и подобни в състава на киселини - смоли. Когато към лепилото се добави алуминиев алуминиев стипца, се образува утайка от алуминиеви смоли, която обгръща целулозните влакна и им придава по-голяма якост и устойчивост на влага.

Чрез специални отвори се прилага хартиена маса върху непрекъснато движеща се мрежа, след което след повторно натискане тя изсъхва. Така се формира хартиената мрежа. За да се даде на хартията блясък и по-голяма гладкост, платното е леко навлажнено и след това преминава между метални и еластични хартиени ролки (този процес се нарича хартиено каландриране). След това с помощта на специални ножове хартията се нарязва на листа.

Целулозните макромолекули, изолирани от дърво, например, по сулфитен метод, се състоят от 600-1000 отделни единици (С6Н10ох5). С течение на времето (в резултат на действието на водородните йони) връзките между някои връзки се разрушават. В този случай повърхността на хартията се подкислява и тя става крехка и губи предишния си цвят. Безопасността на публикациите е сериозен научен проблем. Неговото най-просто решение е третирането на пожълтели листа с разтвор на хидрокарбонати (например, Ca (NSO3)2). Поради това е възможно да се намали тяхната киселинност и поне временно да се спре по-нататъшното разрушаване. Американски учени предложиха да се използва по-активно вещество - диетил цинк Zn (C2Н5)2, трябва обаче да се използва с повишено внимание: той е запалим на въздух или в присъствието на вода.

Веднъж попаднали в организма, дисахаридите (например, захароза, лактоза) и полизахариди (нишесте) под действието на специални ензими хидролизират до образуване на глюкоза и фруктоза. Такава трансформация може лесно да бъде направена. в устата си. Ако хлябната троха се дъвче за дълго време, тогава под действието на ензима амилаза, скорбялата, съдържаща се в хляба, се хидролизира до глюкоза. В същото време в устата се появява сладък вкус.

И само целулозата, въпреки че се състои от глюкозни молекули, не представлява никаква хранителна стойност за хората. Факт е, че в нашето тяло (за разлика от например от преживни животни) не се произвеждат ензими, които разграждат целулозните макромолекули в молекули глюкоза.

Окисляването на 1 g глюкоза отделя около 16 kJ енергия.

Същото дава окисляването на 1 g захароза. Ежедневната потребност на хората от захари е около 500 g, но се попълва главно поради скорбялата, съдържаща се в хляба, картофите и макароните. При балансирана диета дневната доза захароза не трябва да надвишава 75 g (12 до 14 стандартни парчета захар, включително и тази, която се изразходва за готвене).

През 1811 г. френският химик Луи Никола Вауклин внесъл в лабораторията проба от гранясалата мазнина и предложил на своя ученик Мишел Юджийн Шеврюл (1786-1889) да направи своя анализ. Шеврел се занимава с изучаването на това ново, по същество, темата, сериозно отнесена и. стана основател на химията на мазнините.

Той е първият, който открива структурата на мазнините и изучава процеса на тяхното осапунване, както и индивидуално получава много мастни киселини.

Малко се знаеше за началото на изследванията му за мазнините. През XVII век. Немски учен, един от първите химици-аналитик, Ото Таени (1652-1699) излезе с хипотезата, че мазнините съдържат „скрита киселина“. В средата на следващия век френският химик Клод Джозеф Геофрой (1685-1752) открива, че когато сапунът се разложи (приготвен чрез приготвяне на мазнини с алкали) с киселина, се образува мастна маса. И през 1779 г. известният шведски химик Карл Вилхелм Шееле, нагряващ маслиновото масло с влажна глазура на PbO, получи ново течно вещество от сладникав вкус. След като повтори експерименти със свинска мас, масло и други мазнини, ученият се убеди, че веществото, което той открива, е част от растителни и животински мазнини, и го нарича "сладък началото на маслата". В допълнение, Scheele разкри преди това неизвестни химични съединения, монокарбоксилни (мастни) киселини, в продуктите на хидролизата на мазнините.

Формулата на „сладък старт на маслата“ или глицерин (от гръцки „glykis“ - „сладък“), както наричаше Chevreul тази субстанция, беше установена много по-късно - едва през 1854 г. от френските химици Марселин Бертоло и Чарлз Вюрц.

Оказа се, че това е трихидриден алкохол, т.е. съединение с три хидроксилни групи. И всеки може да се свърже с остатък на карбоксилна киселина, за да образува естер-глицерид. Ако всичките три хидроксилни групи направят това, ще се получат триглицериди. Състои се основно от масла и мазнини. По време на хидролиза, те се разлагат на глицерол и свободни киселини:

където r1, R2, R3 - въглеводородни радикали. Те определят външния вид, както и физичните и химичните свойства на мазнините. Ако въглеводородните вериги са дълги и в тях има малко или никакви двойни връзки, се получават твърди вещества (при стайна температура), като свинска мас, овнешка мазнина, палмово масло. Факт е, че дългите наситени въглеводородни вериги са много гъвкави, което позволява на мастните молекули да бъдат плътно опаковани, за да образуват кристали. Двойните връзки затрудняват плътно опаковане на въглеводородни вериги, поради което слънчогледовото масло например е течно.

През 1854 г. Марселин Бертоло успява да извърши обратната реакция, т.е. да синтезира мастноподобни съединения от глицерол и карбоксилни киселини. За химиците подобен синтез - наричан обикновено "брояч" - е най-доброто доказателство за правилното определяне на химическата структура на ново вещество.

FATS са естери на 3-атомния алкохол глицерол и висшите карбоксилни киселини (второто име е TAG триацилглицерид).

Обща формула на мазнините:

Карбоксилни киселини, които образуват мазнини:

Ако напишете наименованията на наситени мастни киселини с броя на въглеродните атоми във веригата п, тогава ще се открие удивително нещо: за n> 10 всички киселини с четен брой въглеродни атоми са кръстени на естествения източник, в който те се появяват или от които са били изолирани. Имената на "нечетните" киселини (с изключение на маргарина), както и съответните въглеводороди, са получени от гръцки или латински цифри; например, ундецил означава просто "единадесета" (лат. undecim - "единадесет").

Това „неравенство“ се обяснява с факта, че с много малко изключения, естествените мазнини съдържат мастни киселини само с четен брой въглеродни атоми във веригата. Това се дължи на особеностите на синтеза на такива киселини в организма. Процесът се осъществява в черния дроб, стените на червата, белодробната тъкан, костния мозък; Той започва с производно на оцетна киселина (n = 2), към което, като резултат, веригата на трансформациите всеки път прикачва два въглеродни атома. В резултат на това се образуват само вериги с четен брой въглеродни атоми и по правило неразклонени. Само в някои случаи биосинтезата на мастни киселини започва с производно на пропионова киселина (n = 3); тук тогава киселините имат нечетен брой въглеродни атоми.

екстремни, наситени (твърди)