Image

Структура и свойства на захарозата

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).

Публикувано на ref.rf
Той не дава реакция на „сребърно огледало“ 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 разлагане на сахаратия калций и неутрализиране на излишния калциев хидроксид, въглеродният (IV) оксид се пропуска 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 1. Захароза. Неговата структура, свойства, производство и употреба. - концепция и видове. Класификация и характеристики на категорията "Въпрос 1. Захароза. Структура, свойства, производство и употреба". 2015, 2017-2018.

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.

65. Захароза, нейните физични и химични свойства

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.

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

Ако разтворът на захарозата се добави към медния (II) хидроксид, се образува ярко син разтвор на медна захароза.

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.

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.

Ако вришният разтвор на захарозата се вари с няколко капки солна или сярна киселина и се неутрализира киселината с алкали, а след това разтворът се загрява с меден (II) хидроксид, отпадна червена утайка.

При кипене на разтвора от захароза се появяват молекули с алдехидни групи, които редуцират медния (II) хидроксид до меден (I) оксид. Тази реакция показва, че захарозата при каталитично действие на киселина претърпява хидролиза, водеща до образуване на глюкоза и фруктоза:

6. Молекулата на захарозата се състои от остатъци от глюкоза и фруктоза, свързани помежду си.

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

1) малтозата се получава от нишесте чрез действие на малц;

2) също се нарича малцова захар;

3) по време на хидролиза образува глюкоза:

Характеристики на лактозата: 1) лактозата (млечната захар) се съдържа в млякото; 2) има висока хранителна стойност; 3) по време на хидролиза лактозата се разлага на глюкоза и галактоза - изомер на глюкоза и фруктоза, което е важна характеристика.

66. Нишесте и неговата структура

Физически свойства и същество в природата.

1. Нишестето е бял прах, неразтворим във вода.

2. В гореща вода той набъбва и образува колоиден разтвор - паста.

3. Като продукт на усвояване на зелени (съдържащи хлорофил) растителни клетки въглероден оксид (IV), нишестето се разпределя в растителния свят.

4. Картофените клубени съдържат около 20% нишесте, пшеница и царевични зърна - около 70%, ориз - около 80%.

5. Скорбяла - едно от най-важните хранителни вещества за хората.

2. Тя се формира в резултат на фотосинтетичната активност на растенията чрез поглъщане на енергията на слънчевата радиация.

3. Първо, глюкозата се синтезира от въглероден диоксид и вода в резултат на редица процеси, които в общи линии могат да бъдат изразени чрез уравнението: 6СО2 + 6Н2О = С6Н12О6 + 6о2.

5. Макромолекулите на скорбялата не са еднакви по размер: а) съдържат различен брой връзки C6Н10О5 - от няколко стотин до няколко хиляди, с различна молекулна маса; б) те също се различават по структура: заедно с линейни молекули с молекулно тегло от няколко стотин хиляди, има разклонени молекули, чиято молекулна маса достига няколко милиона.

Химични свойства на нишестето.

1. Едно от свойствата на нишестето е способността да се дава син цвят при взаимодействие с йод. Този цвят е лесен за наблюдение, ако поставите капка йоден разтвор върху картофена резенца или парче бял хляб и затоплете скорбялата с меден (II) хидроксид, ще видите образуването на меден (I) оксид.

2. Ако кипващата скорбяла се вари с малко количество сярна киселина, се неутрализира разтворът и се провежда реакцията с меден (II) хидроксид, се образува характерна утайка от меден (I) оксид. Тоест, когато се загрява с вода в присъствието на киселина, нишестето претърпява хидролиза, като по този начин образува вещество, което редуцира медния (II) хидроксид до меден (I) оксид.

3. Процесът на разделяне на макромолекулите от нишесте с вода протича постепенно. Първо, образуват се междинни продукти с по-ниско молекулно тегло от нишестето-декстрините, след това захарозният изомер е малтоза, крайният продукт на хидролизата е глюкоза.

4. Реакцията на превръщането на нишестето в глюкоза чрез каталитично действие на сярната киселина е открита през 1811 г. от руския учен К. Кирххоф. Разработеният от него метод за производство на глюкоза все още се използва днес.

5. Макромолекулите на скорбялата се състоят от остатъци от циклични L-глюкозни молекули.

захароза

Характеристики и физични свойства на захарозата

Молекулата на това вещество е изградена от остатъци от α-глюкоза и фруктопираноза, които са свързани помежду си с помощта на гликозиден хидроксил (фиг. 1).

Фиг. 1. Структурната формула на захарозата.

Основните характеристики на захарозата са показани в таблицата по-долу:

Моларна маса, g / mol

Плътност, g / cm3

Точка на топене, oС

Температура на разлагане, F

Разтворимост във вода (25 o С), g / 100 ml

Производство на захароза

Захарозата е най-важният дизахарид. Произвежда се от захарно цвекло (съдържа до 28% захароза от сухо вещество) или от захарна тръстика (от която идва наименованието); съдържа се в сока от бреза, клен и някои плодове.

Химични свойства на захарозата

При взаимодействие с вода, захарозата е хидратирана. Тази реакция се провежда в присъствието на киселини или основи, а нейните продукти са монозахариди, които образуват захароза, т.е. глюкоза и фруктоза.

Приложение на захароза

Захарозата е използвана предимно в хранително-вкусовата промишленост: използва се като независим хранителен продукт, а също и като консервант. В допълнение, този дизахарид може да служи като субстрат за производството на редица органични съединения (биохимия), както и като компонент на много лекарства (фармакология).

Примери за решаване на проблеми

За да се определи къде е разтворът, добавете няколко капки разреден разтвор на сярна или солна киселина към всяка епруветка. Визуално няма да наблюдаваме промени, но захарозата ще се хидролизира:

Глюкозата е алкохол, защото съдържа пет хидроксилни и една карбонилна група. Ето защо, за да го разграничим от глицерола, ще проведем качествена реакция към алдехидите - реакцията на сребърното огледало - взаимодействие с амонячния разтвор на сребърен оксид. В двете епруветки се добавя определения разтвор.

В случай на добавяне към триатомен алкохол, няма да се наблюдават никакви признаци на химическа реакция. Ако в епруветката има глюкоза, тогава се освобождава колоидно сребро:

захароза

структура

Молекулата съдържа остатъци от два циклични монозахарида - α-глюкоза и β-фруктоза. Структурната формула на веществото се състои от циклични формули на фруктоза и глюкоза, свързани с кислороден атом. Структурните единици са свързани заедно чрез гликозидна връзка, образувана между два хидроксила.

Фиг. 1. Структурна формула.

Молекулите на захарозата образуват молекулна кристална решетка.

приемане

Захарозата е най-често срещаният в природата въглехидрат. Съставът е част от плодовете, плодовете, листата на растенията. Голямо количество от готовата субстанция се съдържа в цвекло и захарна тръстика. Поради това захарозата не се синтезира, а се изолира чрез физическо въздействие, смилане и пречистване.

Фиг. 2. Захарна тръстика.

Цвеклото или захарната тръстика се стриват добре и се поставят в големи котли с гореща вода. Захарозата се промива, образувайки захарен разтвор. Съдържа различни примеси - оцветяващи пигменти, протеини, киселини. За отделяне на захароза към разтвора се добавя калциев хидроксид Са (ОН).2. В резултат се образува утайка и калциева захароза С12Н22ох11· CaO · 2H2О, през който преминава въглеродният диоксид (въглероден диоксид). Калциевият карбонат се утаява и останалият разтвор се изпарява до образуването на кристали от захар.

Физични свойства

Основни физически характеристики на веществото: t

  • молекулно тегло - 342 g / mol;
  • плътност - 1,6 g / cm3;
  • точка на топене - 186 ° С.

Фиг. 3. Захарни кристали.

Ако стопеното вещество продължи да се нагрява, захарозата ще започне да се разлага с промяна в цвета. Когато стопената захароза се втвърди, се образува карамел - аморфно прозрачно вещество. В 100 ml вода при нормални условия може да се разтвори 211,5 g захар при 0 ° C - 176 g, при 100 ° C - 487 g. В 100 ml етанол, при нормални условия, захарта може да се разтвори само на 0,9 g захар.

Влизайки в червата на животни и хора, захарозата под действието на ензими бързо се разпада на монозахариди.

Химични свойства

За разлика от глюкозата, захарозата не проявява свойствата на алдехид поради отсъствието на алдехидната група -СНО. Ето защо, качествената реакция на "сребърното огледало" (взаимодействие с амонячен разтвор Ag.)2О) не излиза. Когато се окислява с меден (II) хидроксид, не се образува червен меден оксид (I), а светлосин разтвор.

Основните химически свойства са описани в таблицата.

Структура и свойства на захарозата

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.

Структура и свойства на захарозата

65. Захароза, нейните физични и химични свойства

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.

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

Ако разтворът на захарозата се добави към медния (II) хидроксид, се образува ярко син разтвор на медна захароза.

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.

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.

Ако вришният разтвор на захарозата се вари с няколко капки солна или сярна киселина и се неутрализира киселината с алкали, а след това разтворът се загрява с меден (II) хидроксид, отпадна червена утайка.

При кипене на разтвора от захароза се появяват молекули с алдехидни групи, които редуцират медния (II) хидроксид до меден (I) оксид. Тази реакция показва, че захарозата при каталитично действие на киселина претърпява хидролиза, водеща до образуване на глюкоза и фруктоза:

6. Молекулата на захарозата се състои от остатъци от глюкоза и фруктоза, свързани помежду си.

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

1) малтозата се получава от нишесте чрез действие на малц;

2) също се нарича малцова захар;

3) по време на хидролиза образува глюкоза:

Характеристики на лактозата: 1) лактозата (млечната захар) се съдържа в млякото; 2) има висока хранителна стойност; 3) по време на хидролиза лактозата се разлага на глюкоза и галактоза - изомер на глюкоза и фруктоза, което е важна характеристика.

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.

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.