Содержание

Сахароза | Химия онлайн

Примером наиболее распространенных в природе дисахаридов (олигосахаридом) является сахароза (свекловичный или тростниковый сахар).

Биологическая роль сахарозы

Наибольшее значение в питании человека имеет сахароза, которая в значительном количестве поступает в организм с пищей. Подобно глюкозе и фруктозе сахароза после расщепления ее в кишечнике быстро всасывается из желудочно-кишечного тракта в кровь и легко используется как источник энергии.

Важнейший пищевой источник сахарозы — сахар.

Строение сахарозы

Молекулярная формула сахарозы  С12Н22О11.

Сахароза имеет более сложное строение, чем глюкоза. Молекула сахарозы состоит из остатков молекул глюкозы и фруктозы в их циклической форме. Они соединены друг с другом за счет взаимодействия полуацетальных гидроксилов (1→2) -гликозидной связью, то есть свободный полуацетальный (гликозидный) гидроксил отсутствует:

Сахароза. Строение

Физические свойства сахарозы и нахождение в природе

Сахароза (обыкновенный сахар) – белое кристаллическое вещество, более сладкое, чем глюкоза, хорошо растворимое в воде.

Температура плавления сахарозы 160°C. При застывании расплавленной сахарозы образуется аморфная прозрачная масса – карамель.

Сахароза является весьма распространённым в природе дисахаридом, она встречается во многих фруктах, плодах и ягодах. Особенно много ее  содержится в сахарной свёкле (16-21%) и сахарном тростнике (до 20%), которые и используются для промышленного производства пищевого сахара.

Содержание сахарозы в сахаре 99,5%. Сахар часто называют «носителем пустых калорий», так как сахар – это чистый углевод и не содержит других питательных веществ, таких, как, например, витамины, минеральные соли.

Химические свойства

Для сахарозы характерны реакции по гидроксильным группам.

1. Качественная реакция с гидроксидом меди (II)

Наличие гидроксильных групп в молекуле сахарозы легко подтверждается реакцией с гидроксидами металлов.

Видеоопыт «Доказательство наличия гидроксильных групп в сахарозе»

Если раствор сахарозы прилить к гидроксиду меди (II), образуется ярко-синий раствор сахарата меди (качественная реакция многоатомных спиртов):

2. Реакция окисления

Восстанавливающие дисахариды

Дисахариды, в молекулах которых сохраняется полуацетальный (гликозидный) гидроксил (мальтоза, лактозы), в растворах частично превращаются из циклических форм в открытые альдегидные формы и вступают в реакции, характерные для альдегидов: реагируют с аммиачным раствором оксида серебра и восстанавливают гидроксид меди (II) до оксида меди (I). Такие дисахариды называются

восстанавливающими (восстанавливают Cu (OH)2 и Ag2O).

Реакция «серебряного зеркала»

Реакция с гидроксидом меди (II)

Невосстанавливающий дисахарид

Дисахариды, в молекулах которых нет полуацетального (гликозидного) гидроксила (сахароза) и которые не могут переходить в открытые карбонильные формы, называются невосстанавливающими

(не восстанавливают Cu (OH)2 и Ag2O).

Сахароза, в отличие от глюкозы, не является альдегидом. Сахароза, находясь в растворе, не вступает в реакцию «серебряного зеркала» и при нагревании с гидроксидом меди (II) не образует красного оксида меди (I), так как не способна превращаться в открытую форму, содержащую альдегидную группу.

Видеоопыт «Отсутствие восстанавливающей способности сахарозы»

3. Реакция гидролиза

Для дисахаридов характерна реакция гидролиза (в кислой среде или под действием ферментов), в результате которой образуются моносахариды.

Сахароза способна подвергаться гидролизу (при нагревании в присутствии ионов водорода). При этом из одной молекулы сахарозы образуется молекула глюкозы и молекула фруктозы:

Видеоопыт «Кислотный гидролиз сахарозы»

Мальтоза и лактоза при гидролизе расщепляются на составляющие их моносахариды за счёт разрыва связей между ними (гликозидных связей):

Таким образом, реакция гидролиза дисахаридов является обратной процессу их образования из моносахаридов.

В живых организмах гидролиз дисахаридов происходит при участии ферментов.

Получение сахарозы

Сахарную свеклу или сахарный тростник превращают в тонкую стружку и помещают в диффузоры (огромные котлы), в которых горячая вода вымывает сахарозу (сахар).

Вместе с сахарозой в водный раствор переходят и другие компоненты (различные органические кислоты, белки, красящие вещества и др.). чтобы отделить эти продукты от сахарозы, раствор обрабатывают известковым молоком (гидроксидом кальция). В результате этого образуются малорастворимые соли, которые выпадают в осадок. Сахароза образует с гидроксидом кальция растворимый сахарат кальция С

12Н22О11·CaO·2Н2О.

Для разложения сахарата кальция и нейтрализации избытка гидроксида кальция через раствор пропускают оксид углерода ( IV).

Выпавший в осадок карбонат кальция отфильтровывают, а раствор упаривают в вакуумных аппаратах. По мере образования кристалликов сахара отделяют с помощью центрифуги. Оставшийся раствор – меласса – содержит до 50% сахарозы. Его используют для производства лимонной кислоты.

Выделенную сахарозу очищают и обесцвечивают. Для этого ее растворяют в воде и полученный раствор фильтруют через активированный уголь. Затем раствор снова упаривают и кристаллизуют.

Применение сахарозы

Сахароза в основном используется как самостоятельный продукт питания (сахар), а также при изготовлении кондитерских изделий, алкогольных напитков, соусов. Ее используют в высоких концентрациях в качестве консерванта. Путем гидролиза из нее получают искусственный мёд.

Сахароза находит применение в химической промышленности. С помощью ферментации из нее получают этанол, бутанол, глицерин, левулиновую и лимонную кислоты, декстран.

В медицине сахарозу используют при изготовлении порошков, микстур, сиропов, в том числе для новорожденных детей (для придания сладкого вкуса или консервации).

Углеводы

Олигосахариды. Дисахариды

Сахароза — это… Что такое Сахароза?

Эта статья — о химическом веществе. О пищевом продукте см. Сахар.
Сахароза
Сахароза: химическая формула
Сахароза: вид молекулы
Общие
Систематическое наименование (2R,3R,4S,5S,6R)-2-[(2S,3S,4S,5R)-3,4-дигидрокси-2,5-бис(гидроксиметил)оксолан-2-ил]окси-6-(гидроксиметил)оксан-3,4,5-триол
Традиционные названия α-D-глюкопиранозил-β-D-фруктофуранозид
Химическая формула C12H22O11
Физические свойства
Молярная масса 342,3 г/моль
Плотность 1,587 г/см³
Термические свойства
Температура плавления 186 °C
Химические свойства
Растворимость в воде 211,5 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS 57-50-1
SMILES OC1C(OC(CO)C(O)C1O)
OC2(CO)OC(CO)C(O)C2O

Сахароза

C12H22O11, или свекловичный сахар, тростниковый сахар, в быту просто сахар — дисахарид из группы олигосахаридов, состоящий из двух моносахаридов — α-глюкозы и β-фруктозы.

Сахароза является весьма распространённым в природе дисахаридом, она встречается во многих фруктах, плодах и ягодах. Особенно велико содержание сахарозы в сахарной свёкле и сахарном тростнике, которые и используются для промышленного производства пищевого сахара.

Сахароза имеет высокую растворимость. В химическом отношении сахароза довольно инертна, так как при перемещении из одного места в другое почти не вовлекается в метаболизм. Иногда сахароза откладывается в качестве запасного питательного вещества.

Сахароза, попадая в кишечник, быстро гидролизуется альфа-глюкозидазой тонкой кишки на глюкозу и фруктозу, которые затем всасываются в кровь. Ингибиторы альфа-глюкозидазы, такие, как акарбоза, тормозят расщепление и всасывание сахарозы, а также и других углеводов, гидролизуемых альфа-глюкозидазой, в частности, крахмала. Это используется в лечении сахарного диабета 2-го типа

[1].

Синонимы: α-D-глюкопиранозил-β-D-фруктофуранозид, свекловичный сахар, тростниковый сахар

Внешний вид

Сахароза: вид молекулы Кристаллы сахарозы

Бесцветные моноклинные кристаллы. При застывании расплавленной сахарозы образуется аморфная прозрачная масса — карамель.

Химические и физические свойства

Молекулярная масса 342,3 а. е. м. Брутто-формула (система Хилла): C12H22O11. Вкус сладковатый. Растворимость (в граммах на 100 граммов растворителя): в воде 179 (0 °C) и 487 (100 °C), в этаноле 0,9 (20 °C). Малорастворима в метаноле. Не растворима в диэтиловом эфире. Плотность 1,5879 г/см

3 (15 °C). Удельное вращение для D-линии натрия: 66,53 (вода; 35 г/100г; 20 °C). При охлаждении жидким воздухом, после освещения ярким светом кристаллы сахарозы фосфоресцируют. Не проявляет восстанавливающих свойств — не реагирует с реактивом Толленса и реактивом Фелинга. Не образует открытую форму, поэтому не проявляет свойств альдегидов и кетонов. Наличие гидроксильных групп в молекуле сахарозы легко подтверждается реакцией с гидроксидами металлов. Если раствор сахарозы прилить к гидроксиду меди (II), образуется ярко-синий раствор сахарата меди. Альдегидной группы в сахарозе нет: при нагревании с аммиачным раствором оксида серебра (I) она не дает «серебряного зеркала», при нагревании с гидроксидом меди (II) не образует красного оксида меди (I). Из числа изомеров сахарозы, имеющих молекулярную формулу С12Н22О11, можно выделить мальтозу и лактозу.

Реакция сахарозы с водой

Если прокипятить раствор сахарозы с несколькими каплями соляной или серной кислоты и нейтрализовать кислоту щелочью, а после этого нагреть раствор, то появляются молекулы с альдегидными группами, которые и восстанавливают гидроксид меди (II) до оксида меди (I). Эта реакция показывает, что сахароза при каталитическом действии кислоты подвергается гидролизу, в результате чего образуются глюкоза и фруктоза:

Реакция с гидроксидом меди (II)

В молекуле сахарозы имеется несколько гидроксильных групп. Поэтому соединение взаимодействует с гидроксидом меди (II) аналогично глицерину и глюкозе. При добавлении раствора сахарозы к осадку гидроксида меди (II) он растворяется; жидкость окрашивается в синий цвет. Но, в отличие от глюкозы, сахароза не восстанавливает гидроксид меди (II) до оксида меди (I).

Природные и антропогенные источники

Содержится в сахарном тростнике, сахарной свёкле (до 28 % сухого вещества), соках растений и плодах (например, берёзы, клёна, дыни и моркови). Источник получения сахарозы — из свёклы или из тростника, определяют по соотношению содержания стабильных изотопов углерода 12C и 13C. Сахарная свёкла имеет C3-механизм усвоения углекислого газа (через фосфоглицериновую кислоту) и предпочтительно поглощает изотоп 12C; сахарный тростник имеет C4-механизм поглощения углекислого газа (через щавелевоуксусную кислоту) и предпочтительно поглощает изотоп 13C.

Мировое производство в 1990 году — 110 000 000 тонн.

Галерея

  • Статичное 3D-изображение
    молекулы сахарозы.

  •  \mathrm{C_{12}H_{22}O_{11} + H_2O \rightarrow  C_6H_{12}O_6 + C_6H_{12}O_6} .

    Кристаллы коричневого
    (тростникового) сахара

Примечания

 Просмотр этого шаблона Углеводы
Общие: Альдозы · Кетозы · Фуранозы · Пиранозы
Геометрия Аномеры · Мутаротация · Проекция Хоуорса
Моносахариды
Диозы Альдодиоза (Гликольальдегид)
Триозы Кетотриоза (Дигидроксиацетон) · Альдотриоза (Глицеральдегид)
Тетрозы Кетотетроза (Эритрулоза) · Альтотетрозы (Эритроза, Треоза)
Пентозы Кетопентозы (Рибулоза, Ксилулоза)

Альдопентозы (Рибоза, Арабиноза, Ксилоза, Ликсоза)

Дезоксисахариды (Дезоксирибоза)
Гексоза Кетогексозы (Псикоза, Фруктоза, Сорбоза, Тагатоза)

Альдогексозы (Аллоза, Альтроза, Глюкоза, Манноза, Гулоза, Идоза, Галактоза, Талоза)

Дезоксисахариды (Фукоза, Фукулоза, Рамноза)
Гептозы Кетогептозы (Седогептулоза, Манногептулоза)
>7 Октозы · Нанозы (Нейраминовая кислота)
Мультисахариды
Производные углеводов

Сахароза, свойства, получение и применение

Сахароза, свойства, получение и применение.

 

 

Сахароза – дисахарид из группы олигосахаридов, состоящий из двух моносахаридов: α-глюкозы и β-фруктозы, имеющий формулу C12H22O11.

 

Сахароза, формула, молекула, строение, вещество

Физические свойства сахарозы

Химические свойства сахарозы. Химические реакции (уравнения) сахарозы

Получение и производство сахарозы: из сахарного тростника, сахарной свеклы и сахарного клена

Применение сахарозы

 

Сахароза, формула, молекула, строение, вещество:

Сахароза – дисахарид из группы олигосахаридов, состоящий из двух моносахаридов: α-глюкозы и β-фруктозы, имеющий формулу C12H22O11.

В быту сахароза именуется сахаром, тростниковым сахаром или свекловичным сахаром.

Олигосахариды – это углеводы, содержащие от 2 до 10 моносахаридных остатков. Дисахариды – углеводы, которые при нагревании с водой в присутствии минеральных кислот или под влиянием ферментов подвергаются гидролизу, расщепляясь на две молекулы моносахаридов.

Сахароза является весьма распространённым в природе дисахаридом и углеводом. Она встречается во многих фруктах, плодах, ягодах, в стеблях и листьях растений, в соке деревьев. Особенно велико содержание сахарозы в сахарной свёкле, сахарном тростнике, сорго, сахарном клене, кокосовой пальме, финиковой пальме, аренге и иных пальмах, которые используются для промышленного производства пищевого сахара.

Химическая формула сахарозы C12H22O11.

Аналогичную общую химическую формулу имеют и другие дисахариды: лактоза, состоящая из остатков глюкозы и галактозы, и мальтоза, состоящая из остатков глюкозы.

Строение молекулы сахарозы, структурная формула сахарозы:

Сахароза

Молекула сахарозы образована из двух остатков моносахаридов – α-глюкозы и β-фруктозы, соединённых между собой атомом кислорода и связанных друг с другом за счёт взаимодействия гидроксильных групп (двух полуацетальных гидроксилов) – (1→2)-гликозидной связью.

Систематическое химическое наименование сахарозы: (2R,3R,4S,5S,6R)-2-[(2S,3S,4S,5R)-3,4-дигидрокси-2,5-бис(гидроксиметил)оксолан-2-ил]окси-6-(гидроксиметил)оксан-3,4,5-триол.

Используется также и другое химическое название сахарозы: α-D-глюкопиранозил-β-D-фруктофуранозид.

По внешнему виду сахароза представляет собой белое кристаллическое вещество. На вкус более сладкая, чем глюкоза.

Сахароза очень хорошо растворяется в воде. Малорастворима в этаноле и метаноле. Не растворима в диэтиловом эфире.

Сахароза, попадая в кишечник, под действием ферментов быстро гидролизуется на глюкозу и фруктозу, после чего всасывается и попадает в кровь.

Температура плавления сахарозы 160 °C. Расплавленная сахароза застывает, образуя аморфную прозрачную массу – карамель.

Если расплавленную сахарозу продолжить нагревать, то при температуре 186 °C сахароза разлагается  с изменением окраски – с прозрачной на коричневую.

Сахароза служит источником глюкозы и важнейшим источником углеводов для организма человека.

 

Физические свойства сахарозы:

Наименование параметра: Значение:
Цвет белый, бесцветный
Запах без запаха
Вкус сладкий
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) твердое кристаллическое вещество
Плотность (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.), г/см3 1,587
Плотность (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.), кг/м3 1587
Температура разложения, °C 186
Температура плавления, °C 160
Температура кипения, °C
Молярная масса сахарозы, г/моль 342,2965 ± 0,0144

 

Химические свойства сахарозы. Химические реакции (уравнения) сахарозы:

Основные химические реакции сахарозы следующие:

  1. 1. реакция сахарозы с водой (гидролиз сахарозы):

С12Н22О11 + Н2О → С6Н12O6 + С6Н12O6 (tо, kat = H2SO4, HCl).

При гидролизе (при нагревании в присутствии ионов водорода) сахароза расщепляется на составляющие ее моносахариды за счёт разрыва гликозидных связей между ними. Данная реакция является обратной процессу образования сахарозы из моносахаридов.

Аналогичная реакция происходит в кишечнике у живых организмов при попадании в него сахарозы. В кишечнике сахароза под действием ферментов быстро гидролизуется на глюкозу и фруктозу.

  1. 2. качественная реакция на сахарозу (реакция сахарозы с гидроксидом меди): 

12Н22О11 + Cu(OH)2 → Cu(C12H21O11)2 + 2Н2О, или

2C12H20O9(OH)2+Cu(OH)2 → Cu(C12H20O9(O)(OH))2+2H2O.

В молекуле сахарозы имеется несколько гидроксильных групп. Для подтверждения их наличия используют реакцию с гидроксидами металлов, например, с гидроксидом меди.

Для этого к раствору сахарозы добавляют гидроксид меди. В результате образуется сахарат меди, а раствор окрашивается в ярко-синий цвет.

  1. 3. не дает реакцию «серебряного зеркала»:

Альдегидной группы в сахарозе нет. Поэтому она при нагревании с аммиачным раствором оксида серебра не дает реакцию «серебряного зеркала», т.к. сахароза не способна превращаться в открытую форму, содержащую альдегидную группу.

Кроме того, при нагревании с гидроксидом меди (II) сахароза не образует красного оксида меди (I).

Реакция «серебряного зеркала» и реакция с гидроксидом меди (II) с образованием красного оксида меди (I) характерны для лактозы и мальтозы.

Поэтому сахарозу еще именуют невосстанавливающим дисахаридом, т.к. она не восстанавливает Ag2O и Cu(OH)2.

 

Получение и производство сахарозы:

Сахароза содержится во многих фруктах, плодах, ягодах, в стеблях и листьях растений, в соке деревьев. Поэтому получение сахарозы связано с выделением ее из ее источников: сахарного тростника, сахарной свеклы и пр.

 

Получение сахарозы из сахарного тростника:

Сахарный тростник является основной мировой культурой для производства сахара. На его долю приходится до 65 % мирового производства сахара.

Сахарный тростник до начала цветения срезают. Срезанные стебли измельчают и размалывают. Из полученной массы отжимают сок, в котором содержится до 0,03 % белковых веществ, 0,1 % зернистых веществ (крахмала), 0,22 % азотосодержащей слизи, 0,29 % солей (большей частью органических кислот), 18,36 % сахара, 81 % воды и очень небольшое количество ароматических веществ, придающих сырому соку своеобразный запах.

Для очистки сока к нему добавляют свежегашеную известь – Са(ОН)2 и нагревают. Сахароза вступает в химическую реакцию с гидроксидом кальция, в результате чего образуется растворимый в воде сахарат кальция. Кроме того, другие вещества, содержащиеся в соке, также вступают в реакцию с гидроксидом кальция, образуя малорастворимые и нерастворимые соли, которые выпадают в осадок и отфильтровывают.

Затем через раствор, чтобы разложить сахарат кальция и нейтрализовать избыточный гидроксид кальция, пропускают углекислый газ – СО2. В итоге образуется карбонат кальция – СаСО3, который выпадает в осадок. Выпавший в осадок карбонат кальция отфильтровывают, а раствор выпаривают в вакуумных аппаратах до получения кристаллов сахарозы. На данной стадии производства сахароза все еще содержит примеси – мелассу и имеет коричневый цвет. Меласса придает сахарозе ярко выраженный естественный аромат и вкус. Полученный продукт именуется коричневым сахаром или тростниковым нерафинированным сахаром. Он (коричневый сахар) пригоден в пищу. Его можно использовать в пищу как есть либо подвергнуть дополнительной очистке.

На последней стадии производства сахарозу подвергают дополнительной очистке и обесцвечиванию. В конечном итоге получают рафинированный (очищенный) сахар, имеющий белый цвет.

 

Получение сахарозы из сахарной свеклы:

Сахарная свекла является двухлетним растением. В первый год собирают урожай корнеплодов и отправляют их на переработку.

На перерабатывающей фабрике корнеплоды промываются и измельчаются. Измельченные корнеплоды помещают в диффузоры (большие котлы) с горячей водой температурой 75 оС. Горячая вода вымывает из измельченных корнеплодов сахарозу и прочие компоненты. В итоге получается диффузионный сок, который в дальнейшем подвергается фильтрации от содержащихся в нем частичек мякоти.

На следующих стадиях производства сахара диффузионный сок очищают  гидроксидом кальция и углекислым газом, уваривают, выпаривают на вакуумных аппаратах, подвергают дополнительной очистке, отбеливанию и центрифугированию. В итоге получают рафинированный сахар.

 

Получение сахарозы из сахарного клена:

Сахарозу из сахарного клена получают в восточных провинциях Канады.

В феврале-марте ствол сахарного клена просверливают. Из отверстий вытекает кленовый сок, который собирают. Он содержит до 3 % сахарозы.

Кленовый сок выпаривают, получая «кленовый сироп». Далее «кленовый сироп» очищают  гидроксидом кальция и углекислым газом, выпаривают на вакуумных аппаратах, подвергают дополнительной очистке и отбеливанию, тем самым получая готовый продукт – сахар.

 

Применение сахарозы:

– в качестве продукта питания, а также для приготовления различных продуктов питания (кондитерских изделий, напитков, соусов и пр.)

– в кондитерской промышленности как консервант,

– используется для приготовления искусственного меда,

– в химической промышленности для производства этанола, бутанола, глицерина, лимонной кислоты, декстрана и пр.,

– в фармацевтической промышленности для изготовления различных лекарственных средств.

 

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com.

 

карта сайта

(www.spb.aif.ru)

Коэффициент востребованности 8 223

Сахароза — урок. Химия, 8–9 класс.

Дисахариды — углеводы, при гидролизе которых их молекула распадается на две молекулы моносахаридов.

Общая формула дисахаридов — C12h32O11. Наиболее известный дисахарид — сахароза, или свекловичный сахар.

 

Сахароза широко распространена в растительном мире. Она содержится в соке всех растений. Особенно много её в корнеплодах сахарной свёклы, в стеблях сахарного тростника, в соке сахарного клёна. Эти растения специально выращивают, чтобы получать из них сахарозу.

 

Сахарный тростник

 

Сахарная свёкла

 

Сахароза — кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде, сладкое на вкус.

 

Она подвергается гидролизу, т. е. разложению водой. Если к раствору сахарозы добавить раствор серной кислоты и смесь прокипятить, то образуется смесь двух моносахаридов — глюкозы и фруктозы. Поэтому сахарозу относят к дисахаридам.

 

C12h32O11+h3O→C6h22O6+C6h22O6.

 

При нагревании сахароза легко плавится, обугливается, но не горит. Смесь же сахарной пыли с воздухом может взрываться.

 

Применяется сахароза в питании для придания продуктам сладкого вкуса. В организме она расщепляется на глюкозу и фруктозу и в таком виде затем усваивается.

 

1057ab0f0af3f3a-57ab0c812b3dd-hranit-sahar_crop_1200.jpg

 

Употребление слишком большого количества сахара может привести к серьёзным нарушениям обмена веществ и вызвать сахарный диабет.

Источники:

Рудзитис Г. Е., Фельдман Ф. Г. Химия. 9 класс. М.: Просвещение, 2009. — 169 с.

Габриелян О. С. Химия. 9 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений. М.: Дрофа, 2011. — 232 с.

Формула сахара по химии

Определение и формула сахара

Формула –

На долю углеводов приходится около сухого вещества растений и около животных.

Растения синтезируют углеводы из неорганических соединений: и .

Классификация сахаров

Углеводы делятся на две группы:

  • Моносахариды (монозы)
  • Полисахариды (полиозы), которые подразделяются на сахароподобные (олигосахариды), к которым относятся дисахариды (биозы), трисахариды и несахароподобные полисахариды.

Моносахариды

В природе наиболее распространено два вида моноз: пентозы и гексозы .

Одни монозы ведут себя как гидроксиальдегиды (альдозы), другие — как гидроксикетоны (кетозы).

Одни монозы ведут себя как гидроксиальдегиды (альдозы), другие — как гидроксикетоны (кетозы).

Наиболее часто встречаются два моносахарида: глюкоза (альдоза) и фруктоза (кетоза).

Дисахариды

Дисахариды при гидролизе образуют два одинаковых или разных моносахарида.

Их можно разделить на восстанавливающие и невосстанавливающие.

Полисахариды

Два самых важных полисахарида — это крахмал и клетчатка (целлюлоза) — построены из остатков глюкозы.

Примеры решения задач

Понравился сайт? Расскажи друзьям!

Сахароза, свойства, получение и применение

Сахароза – дисахарид из группы олигосахаридов, состоящий из двух моносахаридов: α-глюкозы и β-фруктозы, имеющий формулу C12H22O11.

Сахароза, формула, молекула, строение, вещество:

Сахароза – дисахарид из группы олигосахаридов, состоящий из двух моносахаридов: α-глюкозы и β-фруктозы, имеющий формулу C12H22O11.

В быту сахароза именуется сахаром, тростниковым сахаром или свекловичным сахаром.

Олигосахариды – это углеводы, содержащие от 2 до 10 моносахаридных остатков. Дисахариды – углеводы, которые при нагревании с водой в присутствии минеральных кислот или под влиянием ферментов подвергаются гидролизу, расщепляясь на две молекулы моносахаридов.

Сахароза является весьма распространённым в природе дисахаридом. Она встречается во многих фруктах, плодах, ягодах, в стеблях и листьях растений, в соке деревьев. Особенно велико содержание сахарозы в сахарной свёкле, сахарном тростнике, сорго, сахарном клене, кокосовой пальме, финиковой пальме, аренге и иных пальмах, которые используются для промышленного производства пищевого сахара.

Химическая формула сахарозы C12H22O11.

Аналогичную общую химическую формулу имеют и другие дисахариды: лактоза, состоящая из остатков глюкозы и галактозы, и мальтоза, состоящая из остатков глюкозы.

Строение молекулы сахарозы, структурная формула сахарозы:

Сахароза

Молекула сахарозы образована из двух остатков моносахаридов – α-глюкозы и β-фруктозы, соединённых между собой атомом кислорода и связанных друг с другом за счёт взаимодействия гидроксильных групп (двух полуацетальных гидроксилов) – (1→2)-гликозидной связью.

Систематическое химическое наименование сахарозы: (2R,3R,4S,5S,6R)-2-[(2S,3S,4S,5R)-3,4-дигидрокси-2,5-бис(гидроксиметил)оксолан-2-ил]окси-6-(гидроксиметил)оксан-3,4,5-триол.

Используется также и другое химическое название сахарозы: α-D-глюкопиранозил-β-D-фруктофуранозид.

Сахароза по внешнему виду сахароза представляет собой белое кристаллическое вещество. На вкус более сладкая, чем глюкоза.

Сахароза очень хорошо растворяется в воде. Малорастворима в этаноле и метаноле. Не растворима в диэтиловом эфире.

Сахароза, попадая в кишечник, под действием ферментов быстро гидролизуется на глюкозу и фруктозу, после чего всасывается и попадает в кровь.

Температура плавления сахарозы 160 °C. Расплавленная сахароза застывает, образуя аморфную прозрачную массу – карамель.

Если расплавленную сахарозу продолжить нагревать, то при температуре 186 °C сахароза разлагается  с изменением окраски – с прозрачной на коричневую.

Сахароза служит источником глюкозы и важнейшим источником углеводов для организма человека.

Физические свойства сахарозы:

Наименование параметра: Значение:
Цвет белый, бесцветный
Запах без запаха
Вкус сладкий
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) твердое кристаллическое вещество
Плотность (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.), г/см3 1,587
Плотность (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.), кг/м3 1587
Температура разложения, °C 186
Температура плавления, °C 160
Температура кипения, °C
Молярная масса сахарозы, г/моль 342,2965 ± 0,0144

Химические свойства сахарозы. Химические реакции (уравнения) сахарозы:

Основные химические реакции сахарозы следующие:

  1. реакция сахарозы с водой (гидролиз сахарозы):

С12Н22О11 + Н2О → С6Н12O6 + С6Н12O6 (tо, kat = H2SO4, HCl).

При гидролизе (при нагревании в присутствии ионов водорода) сахароза расщепляется на составляющие ее моносахариды за счёт разрыва гликозидных связей между ними. Данная реакция является обратной процессу образования сахарозы из моносахаридов.

Аналогичная реакция происходит в кишечнике у живых организмов при попадании в него сахарозы. В кишечнике сахароза под действием ферментов быстро гидролизуется на глюкозу и фруктозу.

  1. качественная реакция на сахарозу (реакция сахарозы с гидроксидом меди): 

12Н22О11 + Cu(OH)2 → Cu(C12H21O11)2 + 2Н2О, или

2C12H20O9(OH)2+Cu(OH)2 → Cu(C12H20O9(O)(OH))2+2H2O.

В молекуле сахарозы имеется несколько гидроксильных групп. Для подтверждения их наличия используют реакцию с гидроксидами металлов, например, с гидроксидом меди.

Для этого к раствору сахарозы добавляют гидроксид меди. В результате образуется сахарат меди, а раствор окрашивается в ярко-синий цвет.

  1. не дает реакцию «серебряного зеркала»:

Альдегидной группы в сахарозе нет. Поэтому она при нагревании с аммиачным раствором оксида серебра не дает реакцию «серебряного зеркала», т.к. сахароза не способна превращаться в открытую форму, содержащую альдегидную группу.

Кроме того, при нагревании с гидроксидом меди (II) сахароза не образует красного оксида меди (I).

Реакция «серебряного зеркала» и реакция с гидроксидом меди (II) с образованием красного оксида меди (I) характерны для лактозы и мальтозы.

Поэтому сахарозу еще именуют невосстанавливающим дисахаридом, т.к. она не восстанавливает Ag2O и Cu(OH)2.

Получение и производство сахарозы:

Сахароза содержится во многих фруктах, плодах, ягодах, в стеблях и листьях растений, в соке деревьев. Поэтому получение сахарозы связано с выделением ее из ее источников: сахарного тростника, сахарной свеклы и пр.

Получение сахарозы из сахарного тростника:

Сахарный тростник является основной мировой культурой для производства сахара. На его долю приходится до 65 % мирового производства сахара.

Сахарный тростник до начала цветения срезают. Срезанные стебли измельчают и размалывают. Из полученной массы отжимают сок, в котором содержится до 0,03 % белковых веществ, 0,1 % зернистых веществ (крахмала), 0,22 % азотосодержащей слизи, 0,29 % солей (большей частью органических кислот), 18,36 % сахара, 81 % воды и очень небольшое количество ароматических веществ, придающих сырому соку своеобразный запах.

Для очистки сока к нему добавляют свежегашеную известь – Са(ОН)2 и нагревают. Сахароза вступает в химическую реакцию с гидроксидом кальция, в результате чего образуется растворимый в воде сахарат кальция. Кроме того, другие вещества, содержащиеся в соке, также вступают в реакцию с гидроксидом кальция, образуя малорастворимые и нерастворимые соли, которые выпадают в осадок и отфильтровывают.

Затем через раствор, чтобы разложить сахарат кальция и нейтрализовать избыточный гидроксид кальция, пропускают углекислый газ – СО2. В итоге образуется карбонат кальция – СаСО3, который выпадает в осадок. Выпавший в осадок карбонат кальция отфильтровывают, а раствор выпаривают в вакуумных аппаратах до получения кристаллов сахарозы. На данной стадии производства сахароза все еще содержит примеси – мелассу и имеет коричневый цвет. Меласса придает сахарозе ярко выраженный естественный аромат и вкус. Полученный продукт именуется коричневым сахаром или тростниковым нерафинированным сахаром. Он (коричневый сахар) пригоден в пищу. Его можно использовать в пищу как есть либо подвергнуть дополнительной очистке.

На последней стадии производства сахарозу подвергают дополнительной очистке и обесцвечиванию. В конечном итоге получают рафинированный (очищенный) сахар, имеющий белый цвет.

Получение сахарозы из сахарной свеклы:

Сахарная свекла является двухлетним растением. В первый год собирают урожай корнеплодов и отправляют их на переработку.

На перерабатывающей фабрике корнеплоды промываются и измельчаются. Измельченные корнеплоды помещают в диффузоры (большие котлы) с горячей водой температурой 75 оС. Горячая вода вымывает из измельченных корнеплодов сахарозу и прочие компоненты. В итоге получается диффузионный сок, который в дальнейшем подвергается фильтрации от содержащихся в нем частичек мякоти.

На следующих стадиях производства сахара диффузионный сок очищают  гидроксидом кальция и углекислым газом, уваривают, выпаривают на вакуумных аппаратах, подвергают дополнительной очистке, отбеливанию и центрифугированию. В итоге получают рафинированный сахар.

Получение сахарозы из сахарного клена:

Сахарозу из сахарного клена получают в восточных провинциях Канады.

В феврале-марте ствол сахарного клена просверливают. Из отверстий вытекает кленовый сок, который собирают. Он содержит до 3 % сахарозы.

Кленовый сок выпаривают, получая «кленовый сироп». Далее «кленовый сироп» очищают  гидроксидом кальция и углекислым газом, выпаривают на вакуумных аппаратах, подвергают дополнительной очистке и отбеливанию, тем самым получая готовый продукт – сахар.

Применение сахарозы:

  • в качестве продукта питания, а также для приготовления различных продуктов питания (кондитерских изделий, напитков, соусов и пр.)
  • в кондитерской промышленности как консервант,
  • используется для приготовления искусственного меда,
  • в химической промышленности для производства этанола, бутанола, глицерина, лимонной кислоты, декстрана и пр.,
  • в фармацевтической промышленности для изготовления различных лекарственных средств.

Ссылка на источник

Читайте также

Сахароза (Энциклопедия) | Sugar.Ru

Оглавление

1.1. Сахароза

Для нормального питания взрослого мужчины, не обремененного большой физической работой, требуется принимать в сутки объем пищи, питательная энергетическая ценность (калорийность) которой составляет примерно 3000 ккал. Этому соответствует прием следующего количества основных питательных веществ (в чистом виде): 100 г белков (калорийность 1 г — 4,8 ккал, или 20,1 кДж), 100 г жиров (калорийность 9,3 ккал/г) и 400 г углеводов (калорийность 4 ккал/г).

По калорийности углеводы уступают белкам и жирам, но в суточном рационе человека суммарная калорийность углеводов составляет более половины, а по объему пищи — около двух третей. Именно углеводы являются основным источником энергии для организма человека.

Главный углевод в питании человека — нерастворимый в воде полисахарид крахмал (в хлебном зерне, картофеле и т.п.) — для усвоения в организме должен быть прежде всего разложен на моносахариды и переведен в раствор (это производится ферментами слюны и желудочного сока), на что требуется время. Растворимый же углевод — дисахарид сахароза, или обычный сахар, разлагается на моносахариды (глюкозу и фруктозу) и усваивается значительно быстрее крахмала, поэтому человек так охотно заменяет в своем питании часть крахмала сахаром, имеющим, кроме того, сладкий вкус. Для быстрого восстановления затраченной энергии (при походах, спорте, большой физической работе, для больных и выздоравливающих) сахар как питательное вещество особенно ценен по быстроте и легкости его усваивания.

Благодаря ценным пищевым, вкусовым и физическим свойствам сахароза (сахар) сделалась важнейшим пищевым продуктом первой необходимости.

Быстрая усвояемость сахарозы, однако, не позволяет пользоваться ею как единственным пищевым углеводом. Сравнительно медленно переваривающийся крахмал равномерно снабжает кровь глюкозой. Потребление же сахарозы в значительных дозах перегружает кровь глюкозой, которая в этом случае начинает перерабатываться в жиры, т.е. начинается ожирение организма. Поэтому определено, что лишь до 20 % требуемого количества углеводов может быть потреблена в виде сахара. Таким образом, в сутки допустимо потреблять примерно 80 г сахара во всех его видах (в натуре, в кондитерских изделиях, в напитках и т.п.), что составляет около 30 кг сахара в год.

Обычный сахар, который мы покупаем в магазине, более чем на 99,7 % состоит из сахарозы.

САХАРОЗА принадлежит к большому классу естественных органических веществ, называемых углеводами (соединениями атомов углерода и молекул воды ) с общей формулой: Cm(H2O)n

К этому классу относятся более или менее сладкие на вкус сахара как моносахариды (например, глюкоза и фруктоза), так и олигосахариды (например, сахароза и раффиноза), а также полисахариды (например, целлюлоза и крахмал).

Сахароза (тростниковый, свекловичный сахар) представляет собой дисахарид с общей эмпирической формулой С12Н22О11, состоящий из двух равный частей моносахаридов: d-глюкозы и d-фруктозы. Эти моносахариды соединяются друг с другом глюкозидными группами: глюкоза в a-конфигурации и фруктоза в b-конфигурации. В молекуле сахарозы глюкоза находится в форме пиранозы (кольцо пирана), а фруктоза — в фуранозидной форме (кольцо фурана). Таким образом, сахароза — это a-d-глюкопиранозил-b-d-фруктофуранозид.

Рисунок 1 Форма кристалла сахарозы

Молекулярная масса сахарозы — 342,296. Молекула сахарозы содержит 42,11% углерода, 6,43 % водорода и 51,46 % кислорода.

Сахароза является кристаллическим веществом, молекулярное строение которого имеет закономерную для него специальную решетку.

Нормальный, выращенный в чистом растворе кристалл сахарозы имеет сложную многогранную (15 и более граней) форму.

Рисунок 2 Различные формы кристаллов сахара

Известны 15 видов кристаллов сахарозы, часто наблюдаются двойниковые кристаллы, форма кристаллов зависит от условий процесса кристаллизации, примесей в исходном растворе и степени пересыщения сахарозой этого раствора.

Плотность кристаллов сахарозы без включений при 20оС — 1,5915 г/см3 , удельный объем — 0,628 см3/г .

Кристаллы размером 1,5-2,5 мм относятся к крупной фракции, размером 0,5-1,5 мм — к средней, размером до 0,5 мм — к мелкой.

В 1 г содержится примерно следующее количество кристаллов сахарозы:

крупная фракция 1,5 тыс. шт.
средняя фракция 3 тыс. шт.
мелкая фракция 5 тыс. шт.

Чистые кристаллы сахарозы прозрачны и бесцветны. При раздавливании кристаллы сахарозы дают очень яркие вспышки кристаллолюминисценции. Кристалл сахарозы — изолятор. Объемное термическое расширение сахарозы составляет 0,00011 % на 1°С .

Чистые растворы сахарозы не электропроводны и химически нейтральны, т.е. их рН=7.

В водных растворах сахароза под влиянием кислот, присоединяя воду, расщепляется (процесс инверсии) на свои составные части — глюкозу и фруктозу.

Под действием некоторых ферментов, дрожжей, плесени и бактерий сахароза также разлагается на глюкозу и фруктозу.

Растворимость сахарозы в чистой воде значительна и быстро растет с повышением температуры. В этиловом и метиловом спиртах сахароза практически не растворяется.

Сахароза плавится при температуре 186-188°С, происходит т.н. «кара-мелизация» сахарозы, или образование сложных, окрашенных в бурый цвет горького вкуса веществ.

Химически чистую сахарозу для научных исследований готовят, растворяя в дистиллированной воде лучший рафинированный товарный сахар с последующим осаждением безводным этиловым спиртом, причем этот процесс повторяют несколько раз.

Сахар | Химическая формула

Химическая формула столового сахара

Глюкоза и фруктоза представляют собой моносахаридных сахаров. Моносахарид — это наименьшая единица сахара, моно означает 1.

Сахароза обычно называется столовым сахаром и представляет собой дисахарид . Дисахарид — это сахар, состоящий из двух сахарных единиц, di означает 2.

Сахароза производится, когда глюкоза и фруктоза соединяются вместе посредством реакции конденсации . В процессе удаляется молекул воды. См. Следующее уравнение.

C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6 => C 12 H 22 O 11 + H 2 O

глюкоза + фруктоза => сахароза + вода

Подсказка: Это простой способ запомнить химическую формулу сахарозы. 2 x C 6 H 12 O 6 — H 2 O = C 12 H 22 O 11

Молекулярная формула сахарозы: C 12 H 22 O 11


Сахар представляет собой белую кристаллическую группу растворимых углеводов, которые имеют сладкий вкус.Эти молекулы сахара включают глюкозу, сахарозу, лактозу, фруктозу, мальтозу, лактозу и галактозу. Молекулы сахара классифицируются как моносахаридов, или дисахаридов. В следующей таблице перечислены общие молекулы сахара и их химическая формула.

Имя

Тип сахара (моно = 1 или ди = 2 единицы сахара)

Химическая формула сахара

Глюкоза

Моносахарид

С 6 В 12 О 6

Фруктоза

Моносахарид

С 6 В 12 О 6

Галактоза

Моносахарид

С 6 В 12 О 6

Лактоза

Дисахарид (глюкоза + галактоза)

С 12 В 22 О 11

Сахароза

Дисахарид (глюкоза + фруктоза)

С 12 В 22 О 11

Мальтоза

Дисахарид (глюкоза + глюкоза)

С 12 В 22 О 11

Моносахариды глюкоза, галактоза и фруктоза имеют одинаковую молекулярную формулу, но различаются по своей молекулярной структуре.

Три общих дисахарида лактоза, сахароза и мальтоза также имеют одинаковую молекулярную формулу, но отличаются структурной формулой

Лактоза также известна как «молочный сахар», потому что она в основном содержится в молочных продуктах. Непереносимость лактозы — это генетическое заболевание, которое поражает многих людей, у которых отсутствует фермент, необходимый для расщепления лактозы на глюкозу и галактозу. Это предотвращает всасывание лактозы организмом.

Сахароза получают из сахарного тростника и сахарной свеклы и обычно называют столовым сахаром.

Глюкозная композиция


,

Сахар химическая формула

Сахар, также известный как сахароза, сахароза или химическое название α-D-глюкопиранозил, представляет собой углевод, широко используемый в пищевой промышленности и при приготовлении пищи в домашних условиях.

Формула и структура: Химическая формула сахарозы: C 12 H 22 O 11 , а молярная масса составляет 342,30 г · моль -1 . Структура представляет собой дисахарид, образованный двумя субъединицами, одной из глюкозы и одной единицей фруктозы. Кристаллическая структура моноклинная.Его химическая структура может быть записана, как показано ниже, в общих представлениях, используемых для органических молекул.

Происхождение: сахарозу экстрагируют из сахарного тростника или сахарной свеклы. Он также содержится во многих растениях, нектарах и участвует в метаболизме многих млекопитающих, насекомых и птиц.

Препарат: В промышленности не синтезируется. В основном его добывают из сахарного тростника или сахарной свеклы. Были попытки разработать стратегии синтеза сахарозы, но это экономически невыгодно.

Физические свойства: Сахароза — белое кристаллическое вещество без запаха и сладкого вкуса. Он хорошо растворяется в воде (2000 г / л) и других полярных растворителях. Плотность 1,587 г / мл -1 . У сахарозы нет температуры плавления, она разлагается до 186 C.

Химические свойства: Сахароза образована двумя субъединицами других очень известных сахаров: фруктозой и глюкозой. Один из них представляет собой шестичленный гетероцикл (кольцо глюкозы), а другой — пятичленный гетероцикл (кольцо фруктозы), оба кольца связаны гликозидной связью.Его высокая растворимость в воде обусловлена ​​наличием в молекулах нескольких гидроксильных групп, которые делают это соединение полярной структурой. Другой важной характеристикой является то, что сахароза не имеет температуры плавления, вместо этого она разлагается до 186 ° C, образуя карамель в реакции, которая широко используется в пищевой промышленности.

Применение: Сахароза — главный ингредиент современного производства сладостей. Его используют в домашних условиях для приготовления десертов, а также в качестве консерванта в пищевой промышленности.Его также можно добавлять в некоторые лекарства, таблетки и сиропы.

Воздействие на здоровье / опасность для безопасности: Сахар не является опасным веществом, однако при чрезмерном потреблении он вызывает множество проблем со здоровьем, например: кариес, высокий гликемический индекс, диабет и ожирение.

.

Сахар | химическое соединение | Британника

Сахар , любое из многочисленных сладких, бесцветных, водорастворимых соединений, присутствующих в соке семенных растений и молоке млекопитающих и составляющих простейшую группу углеводов. (См. Также углеводы.) Наиболее распространенным сахаром является сахароза, кристаллический столовый и промышленный подсластитель, используемый в пищевых продуктах и ​​напитках.

Британская викторина

Человеческое тело

Где образуются красные кровяные тельца?

В качестве химического термина «сахар» обычно относится ко всем углеводам общей формулы C n (H 2 O) n .Сахароза — это дисахарид или двойной сахар, состоящий из одной молекулы глюкозы, связанной с одной молекулой фруктозы. Поскольку одна молекула воды (H 2 O) теряется в реакции конденсации, связывающей глюкозу с фруктозой, сахароза представлена ​​формулой C 12 H 22 O 11 (согласно общей формуле C n [H 2 O] n — 1 ).

Сахароза содержится почти во всех растениях, но ее концентрация достаточно высока для экономического восстановления только в сахарном тростнике ( Saccharum officinarum ) и сахарной свекле ( Beta vulgaris ).Первый — это гигантская трава, растущая в тропических и субтропических областях; последний — корнеплод, произрастающий в зонах умеренного климата (см. рисунок 1). Сахарный тростник составляет от 7 до 18 процентов сахара по весу, а сахарная свекла — от 8 до 22 процентов сахара по весу. Сахароза из любого источника (или из двух относительно второстепенных источников, сахарного клена и финиковой пальмы) представляет собой одну и ту же молекулу, обеспечивая 3,94 калории на грамм, как и все углеводы. Различия в сахарных продуктах заключаются в других компонентах, выделенных сахарозой.

Первой культурой сахарного тростника был сахарный тростник, выведенный из диких сортов в Ост-Индии, вероятно, в Новой Гвинее. Сахарная свекла была выращена в Европе в 19 веке во время наполеоновских войн, когда Франция искала альтернативный отечественный источник сахара, чтобы спасти свои корабли от блокады источников сахарного тростника в Карибском бассейне. Собранный сахарный тростник нельзя хранить из-за разложения сахарозы. По этой причине тростниковый сахар обычно производится в два этапа: производство сахара-сырца происходит в районах выращивания тростника, а переработка в пищевые продукты происходит в странах-потребителях сахара.С другой стороны, сахарная свекла может храниться и поэтому обычно перерабатывается в белый сахар в один этап.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего 1768 First Edition с подпиской. Подпишитесь сегодня ,

GNC Preventive Nutrition Здоровая формула сахара в крови

Ингредиенты
Факты о питании
Размер порции 1 капсула (-и)
порций в упаковке 60

Сумма на порцию % DV

Кальций 98 мг 10%
Цинк (как оксид цинка) 3 мг
Хром (в виде хлорида хрома) 100 мкг 83%
Витамин D (как холекальциферол D-3) 7.5 мкг 2%

Экстракт листьев шелковицы Reduosis® (Morus alba) 250 мг **
Экстракт коры корицы (Cinnamomum Extract Cinnammum zeylanicum) 150 мг **
альфа-липоевая кислота 100 мг **
Порошок горькой дыни (Monordica charantia) 100 мг **
Экстракт листьев Gymnema sylvestre 100 мг **
Ванадий (метаванадат натрия) 25 мкг **

** Суточная стоимость (DV) не установлена.

Другие ингредиенты
Фосфат трикальция, микрокристаллическая целлюлоза, кроскармеллоза натрия, стеарат магния, растительный источник, силикат кальция, диоксид кремния, гуаровая камедь, гидроксипропилметилцеллюлоза, растительные ацетоглицериды, полиэтиленгликоль, карнаубский воск, минерал-царабицинский воск 80, полисорбиоцит Цвет, Тальк

Этикетка (щелкните изображение, чтобы увеличить)
,

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *