Image

Fyzikální vlastnosti

Čistá sacharóza je bezbarvá krystalická látka sladké chuti, dobře rozpustná ve vodě.

Chemické vlastnosti

Hlavní vlastností disacharidů, která je odlišuje od monosacharidů, je schopnost hydrolýzy v kyselém prostředí (nebo působením enzymů v těle):

Fruktóza glukózy glukózy

Glukóza vznikající při procesu hydrolýzy může být detekována reakcí „stříbrného zrcadla“ nebo jeho interakcí s hydroxidem měďnatým.

Produkce sacharózy

Sacharóza C12H22O11 (cukr) se vyrábí hlavně z cukrové řepy a cukrové třtiny. Při výrobě sacharózy se nevyskytují chemické přeměny, protože již existují v přírodních produktech. Je izolován pouze z těchto produktů, pokud možno ve více čisté formě.

Proces separace sacharózy z cukrové řepy:

Čištěná cukrová řepa v mechanických řezačkách řepy se přemění na tenké kousky a umístí do speciálních nádob - difuzorů, kterými prochází horká voda. V důsledku toho se téměř celá sacharóza vymyje z řepy, ale spolu s ní se do roztoku dostanou různé kyseliny, proteiny a barviva, která je třeba oddělit od sacharózy.

Roztok vytvořený v difuzorech je ošetřen vápenným mlékem.

Hydroxid vápenatý reaguje s kyselinami obsaženými v roztoku. Jelikož vápenaté soli většiny organických kyselin jsou mírně rozpustné, sráží se. Sacharóza, na druhé straně, s hydroxidem vápenatým tvoří rozpustný alharický typ saharath - С12H22Oh11• 2CaO • H2O

3. Aby se vytvořený Saharat rozložil a aby se neutralizoval přebytek hydroxidu vápenatého, probublává se oxidem uhelnatým oxid titaničitý. Výsledkem je vysrážení vápníku jako uhličitanu:

4. Roztok získaný po vysrážení uhličitanu vápenatého se odfiltruje, potom se odpaří ve vakuovém zařízení a krystaly cukru se oddělí centrifugací.

Není však možné izolovat veškerý cukr z roztoku. Zůstane hnědý roztok (melasa), který obsahuje až 50% sacharózy. Melasa se používá k výrobě kyseliny citrónové a některých dalších produktů.

5. Vybraný granulovaný cukr má obvykle nažloutlou barvu, protože obsahuje barviva. Pro jejich oddělení se sacharóza znovu rozpustí ve vodě a výsledný roztok se nechá projít aktivním uhlím. Potom se roztok znovu odpaří a podrobí se krystalizaci. (viz příloha 2)

Aplikace sacharózy

Sacharóza se používá hlavně jako potravinářský výrobek a v cukrářském průmyslu. Hydrolýzou se z ní získá umělý med.

Být v přírodě a lidském těle

Sacharóza je součástí šťávy z cukrové řepy (16–20%) a cukrové třtiny (14–26%). V malých množstvích je obsažen spolu s glukózou v ovoci a listech mnoha zelených rostlin.

Jak se dostat sacharózy

Příkladem nejběžnějších disacharidů v přírodě (oligosacharid) je sacharóza (řepný nebo třtinový cukr).

Biologická úloha sacharózy

Největší hodnotou v lidské výživě je sacharóza, která ve značném množství vstupuje do těla s jídlem. Podobně jako glukóza a fruktóza, sacharóza poté, co se rozpadá ve střevě, se rychle vstřebává z gastrointestinálního traktu do krve a snadno se používá jako zdroj energie.

Nejdůležitějším zdrojem potravy sacharózy je cukr.

Struktura sacharózy

Molekulový vzorec sacharózy C12H22Oh11.

Sacharóza má složitější strukturu než glukóza. Molekula sacharózy se skládá ze zbytků molekul glukózy a fruktózy v jejich cyklické formě. Jsou vzájemně spojeny v důsledku interakce hemiacetálových hydroxylových skupin (1 → 2) -glukosidové vazby, to znamená, že neexistuje žádná volná hemiacetální (glykosidová) hydroxylová skupina:

Fyzikální vlastnosti sacharózy a její povaha

Sacharóza (obyčejný cukr) je bílá krystalická látka, sladší než glukóza, dobře rozpustná ve vodě.

Teplota tání sacharózy je 160 ° C. Když roztavená sacharóza ztuhne, vytvoří se amorfní transparentní hmota - karamel.

Sacharóza je velmi běžný disacharid v přírodě, nachází se v mnoha druzích ovoce, ovoce a bobulí. Zvláště hodně je obsaženo v cukrové řepě (16-21%) a cukrové třtině (až 20%), které se používají pro průmyslovou výrobu jedlého cukru.

Obsah sacharózy v cukru je 99,5%. Cukr se často nazývá „nosič prázdných kalorií“, protože cukr je čistý sacharid a neobsahuje další živiny, jako například vitamíny, minerální soli.

Chemické vlastnosti

Pro sacharózu charakteristické reakce hydroxylových skupin.

1. Kvalitativní reakce s hydroxidem měďnatým

Přítomnost hydroxylových skupin v molekule sacharózy je snadno potvrzena reakcí s hydroxidy kovů.

Video test "Důkaz přítomnosti hydroxylových skupin v sacharóze"

Je-li k hydroxidu měďnatému přidán roztok sacharózy, vzniká jasně modrý roztok měděného saharathu (kvalitativní reakce polyatomových alkoholů):

2. Oxidační reakce

Redukující disacharidy

Disacharidy, v molekulách, jejichž hemiacetální (glykosidová) hydroxylová skupina je chráněna (maltóza, laktóza), v roztocích se částečně přeměňují z cyklických forem na otevřené aldehydové formy a reagují na aldehydy: reagují s amoniakálním oxidem stříbrným a obnovují hydroxid měďnatý (II) na oxid měďný. Takové disacharidy se nazývají redukční (redukují Cu (OH)2 a Ag2O).

Reakce stříbrného zrcadla

Neredukující disacharid

Disacharidy, jejichž molekuly neobsahují hemiacetální (glykosidová) hydroxylová skupina (sacharóza) a které nemohou přecházet do otevřených karbonylových forem, se nazývají neredukující (nesnižují Cu (OH)2 a Ag2O).

Sacharóza, na rozdíl od glukózy, není aldehyd. Sacharóza v roztoku nereaguje na „stříbrné zrcadlo“ a při zahřívání hydroxidem měďnatým nevytváří červený oxid měďnatý (I), protože se nemůže přeměnit na otevřenou formu obsahující aldehydovou skupinu.

Video test "Absence redukční schopnosti sacharózy"

3. Hydrolytická reakce

Disacharidy se vyznačují hydrolytickou reakcí (v kyselém prostředí nebo působením enzymů), v důsledku čehož vznikají monosacharidy.

Sacharóza je schopna podléhat hydrolýze (při zahřívání v přítomnosti vodíkových iontů). Současně se vytvoří molekula glukózy a molekula fruktózy z jediné molekuly sacharózy:

Video experiment "Kyselá hydrolýza sacharózy"

Během hydrolýzy jsou maltóza a laktóza rozděleny na jejich monosacharidy, které jsou jejich složkami, a to díky rozpadu vazeb mezi nimi (glykosidické vazby):

Hydrolytická reakce disacharidů je tedy opačným směrem než proces jejich tvorby z monosacharidů.

V živých organismech dochází k hydrolýze disacharidů za účasti enzymů.

Produkce sacharózy

Cukrová řepa nebo cukrová třtina se promění na jemné kousky a umístí se do difuzorů (velkých kotlů), ve kterých horká voda omývá sacharózu (cukr).

Společně se sacharózou se také další složky převedou do vodného roztoku (různé organické kyseliny, proteiny, barviva atd.). Pro oddělení těchto produktů od sacharózy se roztok zpracuje vápenným mlékem (hydroxid vápenatý). V důsledku toho vznikají špatně rozpustné soli, které se sráží. Sacharóza tvoří rozpustnou sacharózu vápníku C s hydroxidem vápenatým12H22Oh11CaO 2H2O.

Oxid uhelnatý (IV) prochází roztokem, aby se rozložil saharatan vápenatý a neutralizoval přebytek hydroxidu vápenatého.

Vysrážený uhličitan vápenatý se odfiltruje a roztok se odpaří ve vakuovém zařízení. Jelikož se tvorba krystalů cukru oddělí za použití odstředivky. Zbývající roztok - melasa - obsahuje až 50% sacharózy. Používá se k výrobě kyseliny citrónové.

Vybraná sacharóza je purifikována a odbarvena. K tomu se rozpustí ve vodě a výsledný roztok se přefiltruje přes aktivní uhlí. Potom se roztok znovu odpaří a krystalizuje.

Aplikace sacharózy

Sacharóza se používá hlavně jako nezávislý potravinářský výrobek (cukr), stejně jako při výrobě cukrovinek, alkoholických nápojů, omáček. Používá se ve vysokých koncentracích jako konzervační látka. Hydrolýzou se z ní získá umělý med.

Sacharóza se používá v chemickém průmyslu. Pomocí fermentace se z ní získává ethanol, butanol, glycerin, levulin a kyseliny citrónové, dextran.

V medicíně je sacharóza používána při výrobě prášků, směsí, sirupů, včetně novorozenců (pro dodávání sladké chuti nebo konzervace).

Sacharóza

Sacharóza je organická sloučenina tvořená zbytky dvou monosacharidů: glukózy a fruktózy. Nachází se v rostlinách s chlorofylem, cukrové třtině, řepě a kukuřici.

Zvažte podrobněji, co to je.

Chemické vlastnosti

Sacharóza je tvořena oddělením molekuly vody od glykosidických zbytků jednoduchých sacharidů (působením enzymů).

Strukturní vzorec sloučeniny je C12H22O11.

Disacharid se rozpustí v ethanolu, vodě, methanolu, nerozpustném v diethyletheru. Zahřátí sloučeniny nad teplotu tání (160 ° C) vede k roztavené karamelizaci (rozklad a barvení). Je zajímavé, že při intenzivním světle nebo ochlazování (kapalným vzduchem) látka vykazuje fosforeskující vlastnosti.

Sacharóza nereaguje s roztoky Benedict, Fehling, Tollens a nevykazuje ketonové a aldehydové vlastnosti. Při interakci s hydroxidem měďnatým se však sacharid "chová" jako vícemocný alkohol a tvoří jasně modré cukry. Tato reakce se používá v potravinářském průmyslu (cukrovary), pro izolaci a čištění "sladké" látky z nečistot.

Když se vodný roztok sacharózy zahřívá v kyselém prostředí, v přítomnosti invertázového enzymu nebo silných kyselin, sloučenina se hydrolyzuje. Jako výsledek, směs glukózy a fruktóza, volal inertní cukr, je tvořen. Hydrolýza disacharidu je doprovázena změnou znaménka rotace roztoku: z pozitivního na negativní (inverze).

Výsledná kapalina se používá k osvěžení potravin, získání umělého medu, zabránění krystalizaci sacharidů, vytvoření karamelizovaného sirupu a výrobě polyhydrických alkoholů.

Hlavními isomery organické sloučeniny s podobným molekulárním vzorcem jsou maltóza a laktóza.

Metabolismus

Tělo savců, včetně lidí, není přizpůsobeno absorpci sacharózy v čisté formě. Když tedy látka vstupuje do ústní dutiny pod vlivem slinné amylázy, začíná hydrolýza.

K hlavnímu cyklu trávení sacharózy dochází v tenkém střevě, kde se v přítomnosti enzymu sukrázy uvolňuje glukóza a fruktóza. Poté se monosacharidy, s pomocí nosičových proteinů (translokací) aktivovaných inzulinem, podávají do buněk střevního traktu usnadňovanou difuzí. Spolu s tím, glukóza proniká přes sliznici orgánu přes aktivní transport (kvůli koncentračnímu gradientu sodíkových iontů). Zajímavé je, že mechanismus jeho dodávání do tenkého střeva závisí na koncentraci látky v lumenu. S výrazným obsahem sloučeniny v těle první „transportní“ schéma „funguje“ a s malým, druhým.

Hlavním monosacharidem vstupujícím do krve ze střeva je glukóza. Po absorpci je polovina jednoduchých sacharidů přes portální žílu transportována do jater a zbytek vstupuje do krevního oběhu kapilárami střevních klků, kde je následně odstraněn buňkami orgánů a tkání. Po proniknutí je glukóza rozdělena na šest molekul oxidu uhličitého, což má za následek uvolnění velkého počtu molekul energie (ATP). Zbývající část sacharidů je absorbována ve střevě usnadněním difúze.

Přínos a denní potřeba

Metabolismus sacharózy je doprovázen uvolňováním adenosintrifosfátu (ATP), který je hlavním "dodavatelem" energie do těla. Podporuje normální krevní buňky, normální fungování nervových buněk a svalových vláken. Kromě toho, nevyužitá část sacharidu je používána tělem k vytvoření glykogenu, tuků a bílkovin-uhlíkových struktur. Je zajímavé, že systematické štěpení uloženého polysacharidu poskytuje stabilní koncentraci glukózy v krvi.

Vzhledem k tomu, že sacharóza je „prázdný“ sacharid, denní dávka by neměla překročit jednu desetinu spotřebovaných kalorií.

K ochraně zdraví doporučují odborníci na výživu omezit sladkosti na následující bezpečné normy:

  • pro děti od 1 do 3 let - 10 - 15 gramů;
  • pro děti do 6 let - 15 - 25 gramů;
  • pro dospělé 30 - 40 gramů denně.

Nezapomeňte, že "normou" se rozumí nejen sacharóza ve své čisté formě, ale také "skrytý" cukr obsažený v nápojích, zelenině, bobulích, ovoci, cukrovinkách, pečivu. Proto je pro děti mladší než jeden a půl roku lepší vyloučit produkt ze stravy.

Energetická hodnota 5 gramů sacharózy (1 čajová lžička) je 20 kilokalorií.

Příznaky nedostatku sloučeniny v těle:

  • depresivní stav;
  • apatie;
  • podrážděnost;
  • závratě;
  • migrénu;
  • únava;
  • pokles kognitivních funkcí;
  • vypadávání vlasů;
  • nervózní vyčerpání.

Potřeba disacharidu se zvyšuje s:

  • intenzivní mozková aktivita (kvůli výdajům energie udržovat průchod pulsu podél axon-dendritového nervového vlákna);
  • toxické zatížení těla (sacharóza má bariérovou funkci, chrání jaterní buňky párem kyseliny glukuronové a kyseliny sírové).

Pamatujte, že je důležité pečlivě zvyšovat denní dávku sacharózy, protože přebytek látky v těle je plný funkčních poruch pankreatu, kardiovaskulárních patologií a kazů.

Poškození sacharózy

V procesu hydrolýzy sacharózy se vedle glukózy a fruktózy vytvářejí volné radikály, které blokují působení ochranných protilátek. Molekulární ionty „paralyzují“ lidský imunitní systém, v důsledku čehož se tělo stává náchylným k invazi cizích „agentů“. Tento jev je základem hormonální nerovnováhy a rozvoje funkčních poruch.

Negativní účinek sacharózy na tělo:

  • způsobuje porušení minerálního metabolismu;
  • „Bombarduje“ ostrovní aparát slinivky břišní, způsobující patologii orgánů (diabetes, prediabetes, metabolický syndrom);
  • snižuje funkční aktivitu enzymů;
  • vytěsňuje měď, chrom a vitamíny skupiny B z těla, zvyšuje riziko vzniku sklerózy, trombózy, srdečního infarktu, abnormalit krevních cév;
  • snižuje odolnost vůči infekcím;
  • okyseluje tělo a způsobuje acidózu;
  • narušuje vstřebávání vápníku a hořčíku v zažívacím traktu;
  • zvyšuje kyselost žaludeční šťávy;
  • zvyšuje riziko ulcerózní kolitidy;
  • potencuje obezitu, rozvoj parazitických invazí, výskyt hemoroidů, emfyzém;
  • zvyšuje hladiny adrenalinu (u dětí);
  • vyvolává exacerbaci žaludečního vředu, dvanáctníkového vředu, chronické apendicitidy, záchvaty bronchiálního astmatu;
  • zvyšuje riziko srdeční ischemie, osteoporózy;
  • potencuje výskyt zubního kazu, paradontózu;
  • způsobuje ospalost (u dětí);
  • zvyšuje systolický tlak;
  • způsobuje bolesti hlavy (v důsledku tvorby solí kyseliny močové);
  • "Znečišťuje" tělo, což způsobuje výskyt potravinových alergií;
  • porušuje strukturu bílkovin a někdy i genetické struktury;
  • způsobuje toxikózu u těhotných žen;
  • mění molekulu kolagenu, potencující vzhled časných šedých vlasů;
  • zhoršuje funkční stav kůže, vlasů, nehtů.

Pokud je koncentrace sacharózy v krvi více než to, co tělo potřebuje, přebytečná glukóza se přemění na glykogen, který je uložen ve svalech a játrech. Nadbytek látky v orgánech zároveň zvyšuje tvorbu „depotu“ a vede k přeměně polysacharidu na mastné sloučeniny.

Jak minimalizovat poškození sacharózy?

Vzhledem k tomu, že sacharóza potencuje syntézu hormonu radosti (serotoninu), příjem sladkých potravin vede k normalizaci psycho-emocionální rovnováhy člověka.

Zároveň je důležité vědět, jak neutralizovat škodlivé vlastnosti polysacharidu.

  1. Bílý cukr vyměňte za přírodní sladkosti (sušené ovoce, med), javorový sirup, přírodní stevii.
  2. Vyjměte z denního menu produkty s vysokým obsahem glukózy (koláče, sladkosti, koláče, sušenky, džusy, skladovací nápoje, bílá čokoláda).
  3. Ujistěte se, že zakoupené produkty nemají bílý cukr, škrobový sirup.
  4. Jezte antioxidanty, které neutralizují volné radikály a zabraňují poškození kolagenu komplexními cukry, mezi něž patří: brusinky, ostružiny, zelí, citrusové plody a zelené. Mezi inhibitory řady vitamínů patří: beta - karoten, tokoferol, vápník, kyselina L - askorbová, biflavanoidy.
  5. Jíst dvě mandle po sladké jídlo (snížit absorpci sacharózy do krve).
  6. Každý den vypijte jeden a půl litru čisté vody.
  7. Po každém jídle vypláchněte ústa.
  8. Sportujte. Fyzická aktivita stimuluje uvolňování přirozeného hormonu radosti, v důsledku čehož nálada stoupá a touha po sladkých potravinách je snížena.

Pro minimalizaci škodlivých účinků bílého cukru na lidské tělo se doporučuje dát přednost sladidlům.

Tyto látky se v závislosti na původu dělí do dvou skupin:

  • přírodní (stevia, xylitol, sorbitol, mannitol, erythritol);
  • umělé (aspartam, sacharin, acesulfam draselný, cyklamát).

Při výběru sladidel je lepší dát přednost první skupině látek, protože použití druhého není zcela pochopeno. Zároveň je důležité si uvědomit, že zneužívání alkoholických cukrů (xylitol, mannitol, sorbitol) je plná průjmu.

Přírodní zdroje

Přírodní zdroje „čisté“ sacharózy jsou stonky cukrové třtiny, kořeny cukrové řepy, kokosová palma, kanadský javor, bříza.

Kromě toho jsou embrya semen některých obilovin (kukuřice, sladkého čiroku, pšenice) bohaté na tuto sloučeninu. Zvažte, které potraviny obsahují „sladký“ polysacharid.

Vzorec sacharózy a její biologická role v přírodě

Jedním z nejznámějších sacharidů je sacharóza. Používá se při přípravě potravin, je také obsažen v plodech mnoha rostlin.

Tento sacharid je jedním z hlavních zdrojů energie v těle, ale jeho přebytek může vést k nebezpečným patologiím. Proto je vhodné se podrobněji seznámit s jeho vlastnostmi a vlastnostmi.

Fyzikální a chemické vlastnosti

Sacharóza je organická sloučenina odvozená od zbytků glukózy a fruktózy. Je to disacharid. Jeho vzorec je C12H22O11. Tato látka má krystalickou formu. Nemá žádnou barvu. Chuť látky je sladká.

Vyznačuje se vynikající rozpustností ve vodě. Tato sloučenina může být také rozpuštěna v methanolu a ethanolu. Pro roztavení této uhlohydrátové teploty je požadováno od 160 stupňů, v důsledku tohoto procesu vzniká karamel.

Pro tvorbu sacharózy je nutná reakce oddělování molekul vody od jednoduchých sacharidů. Nevykazuje aldehydové a ketonové vlastnosti. Při reakci s hydroxidem měďnatým vzniká cukr. Hlavními izomery jsou laktóza a maltóza.

Analýza toho, co tato látka sestává, lze jmenovat první věc, která se liší od sacharózy glukózy - sacharóza má složitější strukturu a glukóza je jedním z jejích prvků.

Dále lze uvést následující rozdíly:

  1. Většina sacharózy je v řepě nebo třtině, což je důvod, proč se nazývá řepa nebo třtinový cukr. Druhým názvem glukózy je hroznový cukr.
  2. Sacharóza má sladší chuť.
  3. Glykemický index glukózy je vyšší.
  4. Tělo absorbuje glukózu mnohem rychleji, protože se jedná o jednoduchý sacharid. Pro asimilaci sacharózy je nezbytné její předběžné rozdělení.

Tyto vlastnosti jsou hlavní rozdíly mezi těmito dvěma látkami, které mají poměrně mnoho podobností. Jak odlišit glukózu a sacharózu jednodušším způsobem? Stojí za to porovnat jejich barvu. Sacharóza je bezbarvá sloučenina s mírným leskem. Glukóza je také krystalická látka, ale její barva je bílá.

Biologická role

Lidské tělo není schopné přímé asimilace sacharózy - to vyžaduje hydrolýzu. Sloučenina se štěpí v tenkém střevě, kde se z ní uvolňuje fruktóza a glukóza. Jsou to oni, kteří jsou dále rozděleni a přeměňují se v energii nezbytnou pro životně důležitou činnost. Lze říci, že hlavní funkcí cukru je energie.

Díky této látce se v těle vyskytují následující procesy:

  • Uvolnění ATP;
  • zachování normy krevních buněk;
  • fungování nervových buněk;
  • aktivita svalové tkáně;
  • tvorba glykogenu;
  • udržení stabilního množství glukózy (s plánovaným štěpením sacharózy).

Nicméně, přes přítomnost prospěšných vlastností, tento sacharid je považován za "prázdný", takže jeho nadměrná konzumace může způsobit narušení v těle.

To znamená, že částka za den by neměla být příliš velká. Optimální by nemělo být více než 10. část spotřebovaných kalorií. V tomto případě by to mělo zahrnovat nejen čistou sacharózu, ale také to, co je obsaženo v jiných potravinách.

Úplně vyloučit tuto sloučeninu ze stravy by neměla být, protože takové akce jsou také plné následků.

Takové nepříjemné jevy, jako například:

  • depresivní nálady;
  • závratě;
  • slabost;
  • zvýšená únava;
  • snížení pracovní kapacity;
  • apatie;
  • výkyvy nálady;
  • podrážděnost;
  • migrénu;
  • oslabení kognitivních funkcí;
  • vypadávání vlasů;
  • křehké nehty.

Někdy tělo může mít zvýšenou poptávku po produktu. K tomu dochází při aktivní duševní aktivitě, protože průchod nervových impulzů vyžaduje energii. Tato potřeba také vzniká, pokud je tělo vystaveno toxickému zatížení (sacharóza se v tomto případě stává bariérou pro ochranu jaterních buněk).

Poškození cukru

Zneužití této sloučeniny může být nebezpečné. To je způsobeno tvorbou volných radikálů, ke kterým dochází při hydrolýze. Proto je imunitní systém oslaben, což vede ke zvýšení zranitelnosti těla.

Mohou být zmíněny následující negativní aspekty vlivu výrobku:

  • porušení minerálního metabolismu;
  • snížení rezistence vůči infekčním onemocněním;
  • škodlivý účinek na slinivku břišní, který způsobuje diabetes;
  • zvýšení kyselosti žaludeční šťávy;
  • vytěsnění vitamínů skupiny B z těla, jakož i esenciálních minerálů (výsledkem jsou vaskulární patologie, trombóza a srdeční infarkt);
  • stimulace produkce adrenalinu;
  • škodlivý účinek na zuby (zvýšené riziko zubního kazu a periodontálního onemocnění);
  • zvýšení tlaku;
  • pravděpodobnost toxikózy;
  • porušení procesu asimilace hořčíku a vápníku;
  • negativní účinky na kůži, nehty a vlasy;
  • vznik alergických reakcí v důsledku "znečištění" těla;
  • podporovat zvýšení tělesné hmotnosti;
  • zvýšené riziko parazitárních infekcí;
  • vytváření podmínek pro rozvoj brzkých šedých vlasů;
  • stimulace exacerbací peptického vředu a bronchiálního astmatu;
  • možnost osteoporózy, ulcerózní kolitidy, ischémie;
  • pravděpodobnost zvýšení hemoroidů;
  • zvýšené bolesti hlavy.

V tomto ohledu je nezbytné omezit spotřebu této látky a zabránit její nadměrné akumulaci.

Přírodní zdroje sacharózy

Chcete-li kontrolovat množství spotřebované sacharózy, musíte vědět, kde je tato sloučenina obsažena.

Je obsažen v mnoha potravinách, stejně jako jeho distribuci v přírodě.

Je velmi důležité vzít v úvahu, které rostliny obsahují složku - to omezí její použití na požadovanou rychlost.

Přirozeným zdrojem velkého množství tohoto sacharidu v horkých zemích je cukrová třtina a v zemích s mírným podnebím - cukrová řepa, kanadský javor a bříza.

Také mnoho látek se nachází v ovoci a bobulích:

  • tomel;
  • kukuřice;
  • hrozny;
  • ananas;
  • mango;
  • meruňky;
  • mandarinky;
  • švestky;
  • broskve;
  • nektarinky;
  • mrkev;
  • meloun;
  • jahody;
  • grapefruity;
  • banány;
  • hrušky;
  • černý rybíz;
  • jablka;
  • vlašské ořechy;
  • fazole;
  • pistácie;
  • rajčata;
  • brambory;
  • cibule;
  • třešeň
  • dýně;
  • třešně;
  • angrešt;
  • maliny;
  • zelený hrášek.

Kromě toho sloučenina obsahuje mnoho sladkostí (zmrzlina, bonbóny, pečivo) a určité druhy sušeného ovoce.

Výrobní funkce

Produkce sacharózy znamená její průmyslovou extrakci z plodin obsahujících cukr. Aby výrobek splňoval normy GOST, je nutné dodržovat technologii

Spočívá v provádění následujících akcí:

  1. Čištění cukrové řepy a její mletí.
  2. Umístění surovin do difuzorů, po kterých je vedena teplá voda. To vám umožní umýt z řepy na 95% sacharózy.
  3. Zpracování roztoku pomocí vápenného mléka. Díky tomu se nečistoty vysrážejí.
  4. Filtrace a odpařování. Cukr v této době se liší nažloutlou barvou kvůli barvivům.
  5. Roztok se rozpustí ve vodě a roztok se čistí aktivním uhlím.
  6. Re-odpařování, jehož výsledkem je získání bílého cukru.

Poté se látka krystalizuje a zabalí do obalů určených k prodeji.

Videa z výroby cukru:

Rozsah působnosti

Vzhledem k tomu, že sacharóza má mnoho cenných vlastností, je široce používána.

Mezi hlavní oblasti jeho použití patří:

  1. Potravinářský průmysl. Tato složka se používá jako samostatný produkt a jako jedna ze složek, které tvoří kulinářské produkty. Používá se na výrobu sladkostí, nápojů (sladkých a alkoholických), omáček. Z této sloučeniny se také vyrábí umělý med.
  2. Biochemie V této oblasti je sacharid substrátem pro fermentaci určitých látek. Mezi ně patří: ethanol, glycerin, butanol, dextran, kyselina citrónová.
  3. Léčiva. Tato látka je často obsažena ve složení léků. Je obsažen ve skořápce tablet, sirupů, směsí, léčivých prášků. Takové léky jsou obvykle určeny dětem.

Výrobek se také používá v kosmetice, zemědělství, při výrobě domácích chemikálií.

Jak sacharóza ovlivňuje lidské tělo?

Tento aspekt je jedním z nejdůležitějších. Mnoho lidí se snaží pochopit, zda stojí za to používat látku a prostředky s jejím přidáním do každodenního života. Informace o přítomnosti jeho škodlivých vlastností jsou široce rozšířeny. Nesmíme však zapomenout na pozitivní dopad produktu.

Nejdůležitějším účinkem sloučeniny je zásobování těla energií. Díky němu mohou všechny orgány a systémy fungovat správně, ale člověk se necítí vyčerpaný. Pod vlivem sacharózy se aktivuje nervová aktivita a zvyšuje se schopnost odolávat toxickým účinkům. Díky této látce fungují nervy a svaly.

S nedostatkem tohoto produktu se člověk rychle zhoršuje, jeho pracovní kapacita a nálada se snižují a objevují se známky přepracování.

Nesmíme zapomenout na možné negativní účinky cukru. Se svým zvýšeným obsahem u lidí se mohou vyvinout četné patologie.

Mezi nejpravděpodobnější patří:

  • diabetes;
  • zubní kaz;
  • periodontální onemocnění;
  • kandidóza;
  • zánětlivá onemocnění ústní dutiny;
  • obezita;
  • svědění v oblasti genitálií.

V tomto ohledu je nutné sledovat množství spotřebované sacharózy. Je tedy nutné vzít v úvahu potřeby těla. V některých případech se zvyšuje potřeba této látky, což vyžaduje pozornost.

Video o výhodách a nebezpečích cukru:

Také si uvědomte omezení. Intolerance na tuto sloučeninu je vzácná. Ale pokud se zjistí, pak to znamená úplné vyloučení tohoto produktu ze stravy.

Dalším omezením je diabetes. Je možné použít sacharózu u diabetes mellitus - je lepší se zeptat lékaře. To je ovlivněno různými rysy: klinickým obrazem, symptomy, individuálními vlastnostmi organismu, věkem pacienta atd.

Specialista může zcela zakázat spotřebu cukru, protože zvyšuje koncentraci glukózy, což způsobuje zhoršení. Výjimkou jsou případy hypoglykémie, neutralizace, která často používá sacharózu nebo produkty s jejím obsahem.

V jiných situacích se navrhuje nahradit tuto sloučeninu sladidly, která nezvyšují hladinu glukózy v krvi. Někdy je zákaz používání této látky slabý a diabetici mohou čas od času konzumovat požadovaný produkt.

Jak se dostat sacharózy

Příkladem nejběžnějších disacharidů v přírodě (oligosacharid) je sacharóza (řepný nebo třtinový cukr).

Oligosacharidy jsou kondenzační produkty dvou nebo více monosacharidových molekul.

Disacharidy jsou sacharidy, které při zahřívání vodou v přítomnosti minerálních kyselin nebo pod vlivem enzymů podléhají hydrolýze, štěpení na dvě molekuly monosacharidů.

Fyzikální vlastnosti a být v přírodě

1. Jedná se o bezbarvé krystaly sladké chuti, rozpustné ve vodě.

2. Teplota tání sacharózy 160 ° C.

3. Když roztavená sacharóza ztuhne, vytvoří se amorfní transparentní hmota - karamel.

4. Obsahuje mnoho rostlin: ve šťávě z břízy, javoru, mrkve, melounu, stejně jako v cukrové řepě a cukrové třtině.

Struktura a chemické vlastnosti

1. Molekulový vzorec sacharózy - C12H22Oh11

2. Sacharóza má složitější strukturu než glukóza. Molekula sacharózy se skládá ze zbytků glukózy a fruktózy, které jsou spojeny interakcí hemiacetálních hydroxylových skupin (1 → 2) s glykosidovou vazbou:

3. Přítomnost hydroxylových skupin v molekule sacharózy je snadno potvrzena reakcí s hydroxidy kovů.

Pokud se k hydroxidu měďnatému přidá roztok sacharózy, vytvoří se jasně modrý roztok saharathisu mědi (kvalitativní reakce polyatomových alkoholů).

4. V sacharóze není aldehydová skupina: při zahřívání roztokem amoniaku oxidu stříbrného (I) nedává „stříbrné zrcadlo“, když se zahřívá hydroxidem měďnatým (II), netvoří červený oxid měďnatý (I).

5. Na rozdíl od glukózy není sacharóza aldehyd. Sacharóza, zatímco je v roztoku, nereaguje na „stříbrné zrcadlo“, protože se nemůže přeměnit v otevřenou formu obsahující aldehydovou skupinu. Tyto disacharidy nejsou schopné oxidovat (tj. Snižovat) a nazývají se neredukující cukry.

6. Nejdůležitějším disacharidem je sacharóza.

7. Získává se z cukrové řepy (obsahuje až 28% sacharózy ze sušiny) nebo z cukrové třtiny.

Reakce sacharózy s vodou.

Důležitou chemickou vlastností sacharózy je schopnost podstoupit hydrolýzu (při zahřívání v přítomnosti vodíkových iontů). Současně se vytvoří molekula glukózy a molekula fruktózy z jediné molekuly sacharózy:

Mezi izomery sacharózy mající molekulární vzorec C12H22Oh11, lze odlišit maltózu a laktózu.

Během hydrolýzy jsou různé disacharidy rozděleny na jejich monosacharidy, které jsou jejich složkami, a to díky prasknutí vazeb mezi nimi (glykosidické vazby):

Hydrolytická reakce disacharidů je tedy opačným směrem než proces jejich tvorby z monosacharidů.

Otázka 1. Sacharóza. Jeho struktura, vlastnosti, výroba a použití.

Odpověď: Experimentálně bylo prokázáno, že molekulární forma sacharózy

- C12H22O11. Molekula obsahuje hydroxylové skupiny a skládá se ze vzájemně spojených zbytků molekul glukózy a fruktózy.

Čistá sacharóza je bezbarvá krystalická látka sladké chuti, dobře rozpustná ve vodě.

1. Podléhá hydrolýze:

2. Cukr - neredukující cukr. Nedává stříbrnou zrcadlovou reakci a spolupůsobí s hydroxidem měďnatým (II) jako vícemocný alkohol, bez redukce Cu (II) na Cu (I).

Být v přírodě

Sacharóza je součástí šťávy z cukrové řepy (16-20%) a cukrové třtiny (14-26%). V malých množstvích je obsažen spolu s glukózou v ovoci a listech mnoha zelených rostlin.

1. Cukrová řepa nebo cukrová třtina se promění na jemné kousky a umístí do difuzorů, kterými prochází horká voda.

2. Výsledný roztok se zpracuje vápenným mlékem, vytvoří se rozpustný vápenatý cukr.

3. Pro rozklad vápníku saharatya a neutralizaci přebytku hydroxidu vápenatého se roztokem oxidu uhličitého prochází roztok:

4. Roztok získaný po vysrážení uhličitanu vápenatého se zfiltruje a pak se odpaří ve vakuovém zařízení a krystaly cukru se oddělí centrifugací.

5. Vybraný granulovaný cukr má obvykle nažloutlou barvu, protože obsahuje barviva. Pro jejich oddělení se sacharóza rozpustí ve vodě a nechá projít aktivním uhlím.

Sacharóza se používá hlavně jako potraviny a cukrovinky. Hydrolýzou se z ní získá umělý med.

Otázka 2. Vlastnosti uspořádání elektronů v atomech prvků malých a velkých období. Elektronové stavy v atomech.

Odpověď: Atom je chemicky nedělitelná, elektricky neutrální částice látky. Atom se skládá z jádra a elektronů pohybujících se v určitých orbitálech kolem něj. Atomový orbital je oblast prostoru kolem jádra uvnitř kterého elektron je nejvíce pravděpodobný být nalezený. Orbitály jsou také nazývány elektronové mraky. Každý orbitál splňuje určitou energii a tvar a velikost elektronového oblaku. Skupina orbitálů, pro které jsou energetické hodnoty blízké, je přiřazena stejné energetické úrovni. Na úrovni energie nesmí být více než 2n 2 elektrony, kde n je číslo úrovně.

Typy elektronových mraků: sférického tvaru - s-elektrony, jeden orbitál na každé úrovni energie; činka ve tvaru p-elektronů, tři orbitály px, stry,strz; ve formě připomínající dva zkřížené ganteis, - d - elektrony, pět orbitálů d xy, dxz, dyz, d2 z, d2 x - d2 y.

Distribuce elektronů v úrovních energie odráží elektronovou konfiguraci prvku.

Pravidla pro plnění elektronů hladinou energie a

1. Plnění každé úrovně začíná s-elektrony, poté dochází k naplnění úrovní energie p-, d- a f- elektrony.

2. Počet elektronů v atomu se rovná jeho pořadovému číslu.

3. Počet úrovní energie odpovídá počtu období, ve kterém je prvek umístěn.

4. Maximální počet elektronů na úrovni energie je dán vzorcem

Kde n je číslo úrovně.

5. Celkový počet elektronů v atomových orbitálech stejné energetické hladiny.

Například, hliník, jaderný náboj je +13

Distribuce elektronů v energetických hladinách - 2,8,3.

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

V atomech některých prvků existuje fenomén průlomu elektronů.

Například, v chromu, elektrony od 4s sublevel skok k 3d sublevel: t

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

Elektron se pohybuje od 4s-sublevel k 3d, protože konfigurace 3d 5 a 3d 10 jsou energeticky výhodnější. Elektron zaujímá pozici, ve které je jeho energie minimální.

Na elementu 57La -71 Lu dochází k naplnění energie f-sublevelu elektrony.

Odpověď: KOH + fenolftalen → malinová barva roztoku;

NHO3 + lakmus → červená barva roztoku,

Číslo vstupenky 20

Otázka 1. Genetický vztah organických sloučenin různých tříd.

Odpověď: Schéma řetězce chemických transformací:

alkohol alkoholového etheru

Alkány jsou uhlovodíky obecného vzorce CnH2n+2, které nepřipojují vodík a jiné prvky.

Alken-uhlovodíky obecného vzorce CnH2n, v molekulách který mezi atomy uhlíku je jedna dvojná vazba.

Mezi dienové uhlovodíky patří organické sloučeniny obecného vzorce CnH2n-2, molekuly, ve kterých jsou dvě dvojné vazby.

Uhlovodíky obecného vzorce CnH2n-2, v molekulách který tam je jedna trojitá vazba, oni jsou klasifikovaní jako acetylene a být volán alkynes.

Sloučeniny uhlíku s vodíkem, v molekulách, kde je benzenový kruh, se označují jako aromatické uhlovodíky.

Alkoholy jsou deriváty uhlovodíků, v jejichž molekulách je jeden nebo několik atomů vodíku nahrazeno hydroxylovými skupinami.

K fenolům patří deriváty aromatických uhlovodíků, jejichž molekuly jsou hydroxylové skupiny spojené s benzenovým jádrem.

Aldehydy jsou organické látky obsahující funkční skupinu - CHO (aldehydová skupina).

Karboxylové kyseliny jsou organické látky, jejichž molekuly obsahují jednu nebo více karboxylových skupin spojených s uhlovodíkovým zbytkem nebo atomem vodíku.

Estery zahrnují organické látky, které vznikají při reakcích kyselin s alkoholy a obsahují skupinu atomů C (O) -OC.

Otázka 2. Typy krystalové mřížky. Charakteristika látek s různými typy krystalové mřížky.

Krystalová mřížka je prostorová, uspořádaná podle relativní polohy částic hmoty, která má jedinečný rozpoznatelný motiv.

V závislosti na typu částic umístěných v místech mřížky existují: iontové (IFR), atomové (AKP), molekulární (μR), kovové (Met. KR), krystalové mřížky.

MCR - v uzlech je molekula. Příklady: led, sirovodík, amoniak, kyslík, dusík v pevném stavu. Síla působící mezi molekulami je relativně slabá, proto mají látky nízkou tvrdost, nízké teploty varu a tání, špatnou rozpustnost ve vodě. Za normálních podmínek se jedná o plyny nebo kapaliny (dusík, peroxid vodíku, tuhý CO.)2). Látky s MKP patří k dielektrikum.

Atomy AKR v uzlech. Příklady: bór, uhlík (diamant), křemík, germanium. Atomy jsou spojeny silnými kovalentními vazbami, proto mají látky vysoké teploty varu a tání, vysokou pevnost a tvrdost. Většina těchto látek není rozpustná ve vodě.

RBI - v kationech a aniontových uzlech. Příklady: NaCl, KF, LiBr. Tento typ mřížky je přítomen ve sloučeninách s iontovým typem vazby (nekovový kov). Látky žáruvzdorné, málo těkavé, relativně silné, dobré vodiče elektrického proudu, dobře rozpustné ve vodě.

Met CR je mřížka látek tvořených pouze atomy kovů. Příklady: Na, K, Al, Zn, Pb, atd. Stav agregace je pevný, nerozpustný ve vodě. Kromě kovů alkalických zemin a kovů alkalických zemin se vodiče elektrického proudu, teploty varu a teploty tání pohybují od střední až po velmi vysokou.

Otázka 3. Úkol. Pro spalování 70 g síry vzalo 30 litrů kyslíku. Stanovte objem a množství vytvořené látky oxidu siřičitého.

Velká encyklopedie ropy a plynu

Příjem - sacharóza

Produkce sacharózy z cukrové řepy je odvětvím cukrovarnictví, které je nejvíce úzce spojeno s používáním iontoměničových metod. Jak poznamenal Maudra [39], jakýkoliv proces, který zvyšuje produkci cukru a snižuje množství melasy, je výhodný. Protože je obecně známo, že poměr množství nečistot k množství cukru v řepné melasě je 1: 1 5, extrakce jednoho kilogramu nečistot uvolní až 1 5 kg cukru pro krystalizaci. Vypočítá se, že iontová výměna předem vyčištěné šťávy poskytuje dodatečnou extrakci cukru ve 14 43 kg na tunu řepy. [1]

Získání sacharózy v technice má svůj specifický rys. Faktem je, že cukr není získáván, protože je v řepě hotový, ale je extrahován. Proto se při způsobu získávání cukru používají hlavně mechanické a fyzikální procesy a velmi málo se používají chemické účinky. [2]

Po obdržení sacharózy postačuje stupeň vyčeření 50%, aby se zajistila krystalizace, při přípravě glukózy ze škrobu je nutné vyčeření, aby se snížily zbytkové koncentrace. [3]

Tyto dvě rostliny jsou hlavním zdrojem produkce sacharózy, což je důvod, proč se často nazývá třtinový nebo řepný cukr. V tropických zemích, sacharóza je získána z cukrové třtiny, ale v zemích s mírným podnebím, také jak v SSSR, to je vyrobeno z cukrové řepy. [4]

Tyto dvě rostliny jsou hlavním zdrojem produkce sacharózy, což je důvod, proč se často nazývá třtinový nebo řepný cukr. V tropických zemích, sacharóza je získána z cukrové třtiny, ale v zemích s mírným podnebím, také jak v SSSR, to je vyrobeno z cukrové řepy. [5]

Sacharóza se nalézá v listech, semenech a plodech rostlin, zejména v kořenech cukrové řepy (až 27%), v stoncích cukrové třtiny (až 14 - 26% ve šťávě) a je nejdůležitějším potravinovým produktem. Získání sacharózy je redukováno na odstranění z cukrové řepy nebo cukrové třtiny vodou, následované čištěním a krystalizací. [6]

Sacharóza se nalézá v listech, semenech a plodech rostlin, zejména v kořenech cukrové řepy (až 27%), v stoncích cukrové třtiny (až 14 - 26% ve šťávě) a je nejdůležitějším potravinovým produktem. Získání sacharózy je redukováno na odstranění z cukrové řepy nebo cukrové třtiny vodou, následované čištěním a krystalizací. [7]

Sacharóza (třtinový nebo řepný cukr) se nachází pouze v rostlinách, živočišné tkáně nejsou zvláštní. Hlavním zdrojem sacharózy je cukrová třtina a cukrová řepa. Jeho roztoky nemutují v důsledku nepřítomnosti volných glukosidových hydroxylových skupin ve své molekule, která je hydrolyzována a přeměněna na směs stejného množství D () - glukózy a D (- fruktózy, Leo-rotující D (-) - fruktózy má silnější optickou aktivitu (H / f - 93), než programová D () - glukóza (Yd 52 5), proto roztok hydrolyzované sacharózy otáčí rovinu polarizace doleva, zatímco před hydrolýzou tento roztok otáčí doprava. [8]

Směs se odpaří do sucha ve vakuu, zbytek se rozpustí v 5 cm3 vody a smísí se s 25 cm3 teplého absolutního alkoholu. Po ochlazení se mannitol uvolní s tepl. Tento způsob může být použit pro získání sacharózy z jejího oktaacetátu, jakož i pro získání glukosidů z odpovídajících acetátů. [9]

Směs se odpaří do sucha ve vakuu, zbytek se rozpustí v 5 cm3 vody a smísí se s 25 cm3 teplého absolutního alkoholu. Po ochlazení se mannitol uvolní s tepl. Tento způsob může být použit pro získání sacharózy z jejího oktaacetátu, jakož i pro získání glukosidů z odpovídajících acetátů. [10]

V současné době probíhají práce na organizaci výroby na Ukrajině pro výrobu potravinářské fruktózy. Jako surovina se plánuje použít hliněnou hrušku (topinambur) a její hybrid se slunečnicovým topinem. Perlové hlízy obsahují polysacharidy fruktosany (inulin atd.), Které hydrolyzují fruktózu. Proces výroby fruktózy je podobný procesu získávání sacharózy z řepy. [11]

Zahříváním materiálu obsahujícího celulózu s kyselinou sírovou je možné získat aktivní uhlí se zbytkovými sulfoskupinami, které se také uchovávají ve vlhkém stavu. Podobný výrobek s vlastnostmi výměny kationtů byl poprvé použit v roce 1934 v cukrovarnictví a dostal jméno kolaps. Ačkoliv na trhu netrvala dlouho, přispěla k rozvoji účinných regenerovatelných bělicích pryskyřic. Výsledkem je, že v západní Evropě téměř úplně přemístili práškové uhlí z výrobních procesů sacharózy z cukrové řepy, avšak při zpracování cukrové třtiny se v mnoha zemích stále hojně používá aktivní uhlí. Důležitou roli při výběru technologie hrají také ekonomické faktory. [12]

V lisovně, je třtina rozdrcená, pak s pomocí těžkých válečků šťáva je z ní extrahován. Šťáva obsahuje sacharózu, glukózu, levulosu, organické soli a kyseliny v rozpuštěné formě. Je smíchán s bagasovými vlákny, hrubým pískem, jílem, barvivy, albuminem a pektinem, které jsou suspendovány. Vzhledem k vlastnostem albuminu a pektinu nelze nevyhřívanou šťávu filtrovat. Teplo a určité chemikálie jsou nezbytné k odstranění nečistot a produkci sacharózy. [13]

Proces výměny iontů je horší než proces praní s použitím kostního charitu z hlediska bělení. I když iontoměničové pryskyřice úspěšně extrahují určité množství barevných látek, cyklus nasycení při odstraňování skvrn je kratší než cyklus nasycení při extrakci popela. Navíc, s nepřetržitým používáním, schopnost odstranit barvu klesá - mnohem rychleji než schopnost extrahovat popel. Tento rozpor je vyřešen prací v neoptimálním cyklu a následným použitím dalších bělicích činidel, což zvyšuje celkové náklady procesu. Použití bělicích pryskyřic v takovém procesu jako samostatná operace, jakož i oddělení čisticích a odsolovacích vlastností pryskyřic, nebylo dostatečně studováno. Kromě toho, jak ukazují publikovaná díla, studii kombinovaných procesů čištění s použitím výměny kostního uhlí a iontů za účelem získání krystalické sacharózy z nerafinovaného cukru, ve kterém jsou iontoměničové pryskyřice používány výhradně k odsolování, nebyla věnována dostatečná pozornost. Kombinace stupně rafinace s iontoměničem je velmi zajímavá, ale na druhé straně to v některých fázích procesu ionexové výměny vysoce barevných sirupů s vysokým obsahem popela vyžaduje. Toto zpracování je ekvivalentní iontově výměnnému zpracování melasy, které je ekonomicky možné pouze během nedostatku cukru. [14]

Přednáška pro studenty denního studia

Průmyslová metoda výroby sacharózy:

cukrová řepa je rozdrcena a sacharóza je z ní extrahována horkou vodou ve speciálních zařízeních - difuzory. Výsledný roztok se zpracuje s vápnem pro vysrážení nečistot a hydroxid vápenatý se v něm vysráží průchodem oxidu uhličitého roztokem. Roztok se odpaří ve vakuovém zařízení, čímž se získá rafinovaný (rafinovaný) cukr. V závislosti na podmínkách krystalizace se uvolňuje ve formě malých krystalů nebo velkých „cukerných“ hlav, které se pak dělí.

Když se cukr zahřívá nad bod tání (až 190 ° C), částečně se rozkládá. Voda se uvolňuje a tvoří se karamel. Je to amorfní, žlutohnědá, viskózní hmota, která při ochlazování tuhne. V procesu karamelizace se část molekul sacharózy rozkládá na glukózu a fruktózu, která se dále rozkládá:

Další část molekuly vstupuje do kondenzační reakce s tvorbou barevných produktů (například karamelenu C)36H50Oh25 jasně hnědá). Někdy se tyto látky přidávají do některých druhů cukru.

KDO JE SWEET.

Ze sladkých látek je nepochybně nejznámější běžný potravinářský cukr (sacharóza). V současné době jsou dvě třetiny světové produkce (více než 60 milionů tun) třtinový cukr, zatímco na podíl cukrové řepy připadá asi 35 milionů tun. Rafinovaná (99,9%) sacharóza je jednou z nejvýznamnějších čistých organických sloučenin vyráběných průmyslem. Vedoucí sklizně cukrové třtiny - asi 1 miliard tun (!) - Významně převyšuje množství sklizně jakékoli jiné plodiny.

Sacharóza se používá jako standard při porovnávání různých sladkých látek, které jsou známé ve velkém počtu. Obvykle to dělají: připraví sladký roztok o známé koncentraci a pak ho zředí vodou, dokud se sladká chuť již necítí. Jeden člověk na takové testy nestačí - koneckonců, chuťová citlivost různých lidí není stejná, proto se průměrné údaje určují shrnutím ukazatelů členů zvláštní komise odborníků. Zkušený ochutnávač cítí přítomnost sacharózy ve vodě při velmi nízké koncentraci - asi 10 mmol / l, nebo asi 0,35 g / l. Zajímavé je, že sladkosti, jako jsou včely, jsou tisíckrát méně citlivé na cukr než lidé: ani nepovažují roztok, který obsahuje 20 g cukru na litr (tj. Dvě procenta) sladký. Toto podivné na první pohled je zřejmé, pokud uvážíme, že v nektaru květin je mnohem více cukru - od 40 do 70%. A včela není jednoduše rozptýlena produkty podvýživy. Fruktóza je nejsladší z přírodních cukrů, je 1,7krát sladší než sacharóza, ale glukóza, jak se ukázalo, na rozdíl od všeobecného přesvědčení je 1,3 krát méně sladká než běžný cukr. Pokud na chemickém základě nahradíme tři hydroxylové skupiny atomy chloru v molekule sacharózy, dostaneme látku, která je 2000krát sladší než sacharóza! Sorbitol HOFA je široce používán v dietních potravinách.2(SNON)4CH2OH (z latiny. Sorbus aucuparia - "rowan") a xylitol NASH2(SNON)3CH2OH (z řečtiny "Xylon" - "strom"). Během syntézy vitaminu C se glukóza redukuje na sorbitol v průmyslovém měřítku. Sladkost sorbitolu v „sacharózových jednotkách“ je 0,5, zatímco pro xylitol je 4krát vyšší. Pocit sladkosti z těchto látek přetrvává déle než ze sacharózy, zatímco jazyk „trochu“ chladí. Z chemického hlediska to ve skutečnosti není vůbec cukr, ale polyalkoholy jako glycerin. Proto není inzulin nutný pro absorpci sorbitolu a xylitolu a pacienti s diabetem mellitus, jejichž tělo není schopno absorbovat glukózu, je mohou používat. Aplikujte je jako sladidla psát a chtějí zhubnout: tyto látky jsou nízkokalorické.

- mléčný cukr, regenerující, se získává z mléka: kravské mléko obsahuje 4-5,5% laktózy a mléko pro ženy obsahuje 5,5–8,4%! Ne vlhké, protože žádná hygroskopičnost. Tato vlastnost je velmi důležitá: pokud potřebujete připravit s cukrem jakýkoliv prášek, který obsahuje snadno hydrolyzující léčivo, pak se vezme mléčný cukr, jinak se snadno hydrolyzující lék rychle rozloží.

Během hydrolýzy se 1 molekula laktózy rozkládá na molekulu α-glukózy a molekuly p-galaktózy.

Laktóza se redukuje na kyselinu laktobionovou.

- sladový cukr, regenerační, vyrobený ze škrobu působením sladu

(slad - z lat. maltum). V živých organismech tvořených trávicími enzymy.

Během hydrolýzy se 1 molekula laktózy rozkládá na 2 molekuly α-glukózy.

Maltóza se redukuje na multibionovou kyselinu.

JAKÉ JSOU OVOCE

Je dobře známo, že nezralá jablka, hrušky, švestky a jiné plody jsou tvrdé a kyselé chuti. Jak zrají, postupně se stává měkčí a sladší. Proč se to děje?

Kyselá chuť ovoce díky tomu, že se skládá z organických kyselin - jablečné, vinné a citrónové. Při dozrávání se koncentrace těchto látek snižuje: jsou spotřebovány v procesu dýchání rostlin, oxidují na oxid uhličitý a uvolňují energii nezbytnou pro život plodu. Plody se stávají sladšími a díky tomu, že zvyšují obsah glukózy, která vzniká při rozpadu (hydrolýze) škrobu.

V buňkách ovoce je mnoho pektických látek - vysokomolekulárních sloučenin vytvořených ze zbytků kyseliny galakturonové (derivát galaktosy) nebo jejích esterů.

Jak zrají (stejně jako během skladování) působením enzymů, jsou vazby mezi jednotlivými molekulami kyseliny galakturonové rozbité, pektické látky jsou rozpustné ve vodě a ovoce se stává volnější a měkčí. Podobné procesy probíhají při vaření zeleniny a ovoce.

Pektické látky snadno tvoří želatinové roztoky (gely), zejména když se zahřívají v přítomnosti sacharidů, například když se připravuje džem, marmeláda a marmeláda. V tomto případě pektické látky z ovoce přecházejí do roztoku, který se postupně zahušťuje. Ve výsledném gelu tvoří molekuly pektinu prostorovou trojrozměrnou síť. Jeho dutiny jsou naplněny vodou, v níž jsou rozpuštěny látky (cukry, minerální soli). V cukrářském průmyslu pro výrobu džemů používejte pektiny, speciálně izolované z citronových slupek nebo jablek.

Zralé ovoce a barva jsou jasnější než nezralé. To je dáno tím, že během procesu zrání se zvyšuje aktivita některých enzymů zodpovědných za syntézu barviv (karotenů, antokyaninů).

- komplexních uhlohydrátů, které se při hydrolýze rozkládají na velké množství složek a x monosacharidů spojených glykosidovými vazbami:

Škrob - je bez chuti, bílý prášek nerozpustný ve studené vodě. V horkém stavu bobtná a vytváří viskózní koloidní roztok - škrobovou pastu.

Škrob je polymer, jehož monomerem je glukóza:

Škrob je v přírodě široce distribuován. Je to rezervní živina pro různé rostliny a je v nich obsažena ve formě škrobových zrn. V průmyslu se škrob vyrábí hlavně z bramborových hlíz. Škrob se tvoří v rostlinách z glukózy. Je to jako zásoba energie rostlin, které lze snadno přenést zpět na glukózu. Akumuluje se v semenech obilnin a hlíz brambor ve formě zrna o velikosti 2 - 180 mikronů.

Složení této látky je heterogenní - je ze dvou frakcí:

1) sestává z amylózy o 20% (spojeno v dlouhém řetězci o 1000-6000 zbytcích glukózy). Amylóza netvoří pastu, jód dává slabou fialovou barvu; je lineární polysacharid. Uvnitř molekuly helikoidní amylózy zůstává volný prostor, kanál o průměru 5 mikronů. V tomto kanálu mohou být vhodné molekuly umístěny ve velikosti, tvořící speciální typ kodexu, takzvané inkluzní sloučeniny (například jod). Taková sloučenina inkluze je modrý komplex amylózy s jodem.

2) 80% z amylopektinu (rozvětvený polymer obsahující až 6000 6000 zbytků glukózy). Molekula amylopektinu má kulovitý tvar.

Při působení enzymů nebo zahřívání kyselinami (vodíkové ionty slouží jako katalyzátor) podléhá škrob, stejně jako všechny komplexní uhlovodíky, hydrolýze. Současně se nejprve vytvoří rozpustný škrob, pak méně komplexní látky - dextriny. Konečným produktem hydrolýzy je glukóza. Hydrolýza škrobu je jeho významnou chemickou vlastností.

Produkty hydrolýzy škrobu - cyklodextriny.

Škrob nedává reakci "stříbrného zrcadla", ale je dán produkty jeho hydrolýzy.

Když se škrob podrobí kyselé hydrolýze, glukóza se získá jako čistý krystalický přípravek nebo jako barevný nekrystalizující sirup. Škrob má největší hodnotu jako potravinový produkt, který je hlavním zdrojem sacharidů v naší stravě ve formě chleba, brambor, obilovin. Čistý škrob se navíc používá v potravinářském průmyslu pro výrobu cukrářských a kulinářských výrobků, uzenin. Významná množství škrobu se používají pro klížení tkanin, lepení papíru a lepenky a výrobu lepidla dextrin. V chemických laboratořích slouží škrob jako indikátor při měření objemové kvantitativní analýzy. Pro tyto účely je lepší použít čištěnou amylózu, její roztoky nezhustnou a barva jódu je intenzivnější.

1.2 Polymer podobný struktuře ke škrobu, ale s ještě více rozvětvenou strukturou je glykogen. Je obsažen v živočišných organismech, zejména v lidských játrech, asi 10%. Glykogen je vysoce rozpustný v horké vodě a netvoří pastu. S nedostatkem výživy tělo začíná používat glykogen, který ho rozděluje na glukózu. Glykogen má podobnou strukturu jako amylopektin. V živočišném světě hraje roli "rezervního sacharidu" glykogen, který je uložen hlavně v játrech. S nedostatkem potravin přicházejících zvenčí zvířata mobilizují své zásoby glykogenu. K tomu dochází při působení speciálních enzymů - amyláz, které hydrolyzují škrob a glykogen.

Makromolekuly celulózy nebo vlákniny (z latiny. Cellula - "buňka") se skládají z 2000-3000 zbytků glucose-glukózy, spojených dohromady ve vláknech slabými intermolekulárními interakcemi (vodíkové vazby).

Celulóza je hlavní složkou rostlinných buněčných stěn. Nachází se ve dřevě, ve skořápce některých druhů ovoce (například slunečnicová semena). V čisté formě je celulóza bílý prášek, nerozpustný ve vodě a netvoří pastu. Téměř čistá celulóza je vata a topolový chmýří.

Hlavním důvodem rozdílu mezi celulózou a škrobem: celulóza je typickým reprezentantem lineárních polymerů, jejichž obrovská molekula má formu nitě; Škrob je typickým reprezentantem globulárních polymerů s molekulou, která má formu objemové trojrozměrné částice.

Celulóza je tvrdší než škrob, podléhá hydrolýze. Provádí se v kyselém prostředí, nejprve s tvorbou celobiozového disacharidu a poté glukózy:

Na základě přečištěné celulózy vytvářejí transparentní fólii - celofán (na rozdíl od polyethylenu se nezdá být mastný na dotek a když se přehýbá), stejně jako umělé vlákno - viskóza (z latinské viskozity - "viskózní").

Celulóza je nerozpustná ve vodě a ve většině ostatních organických a anorganických rozpouštědel. Neschopnost celulózy rozpustit se ve vodě je vlastnost, která je z každodenní praxe tak dobře známá, že nepřitahuje velkou pozornost. Nicméně, v podstatě nerozpustnost v óze látky obsahující tři hydroxylové skupiny pro každých 6 atomů uhlíku je neočekávanou vlastností. Polyhydroxylové sloučeniny jsou naopak vysoce rozpustné ve vodě. Porušení tohoto pravidla v celulóze je způsobeno tím, že jeho vlákna jsou jako "snopy" paralelních molekul podobných vláknům vázaných mnoha vodíkovými vazbami v důsledku interakce hydroxylových skupin. Rozpouštědlo nemůže proniknout do takového "svazku", a proto neexistuje vzájemná separace molekul celulózy, tj. nedochází k žádnému rozpuštění.

Rozpouští Schweitzer celulózu - tmavě modrý roztok hydroxidu měďnatého v koncentrovaném vodném amoniaku. Silné kyseliny a koncentrovaný roztok chloridu zinečnatého také rozpouštějí celulózu, ale je zde silná destrukce - rozklad, doprovázený snížením molekulové hmotnosti.

Technická přijatelnost buničiny.

Papír (z perštiny. "Bomba" - "bavlna") je materiál skládající se z jemně propletených celulózových vláken. Jednotlivá vlákna jsou navzájem spojena vodíkovými vazbami, ke kterým dochází mezi hydroxylovými skupinami.

Papír byl vynalezen na konci 2. století. BC er v Číně, kde byla vyrobena z bavlněných a bambusových vláken. V VIII století. n er tajemství výroby papíru stalo se známé Arabům, a v devátém století. to bylo přijato Byzantines.

Ve středověku, pro výrobu papíru použitý bavlna, konopí, stejně jako staré hadry - bavlněné a lněné tkaniny. Ve speciálních mlýnech byly převedeny na prášek, který byl míchán ve vodě za vzniku husté homogenní hmoty. Pouze v XVIII století. bylo zjištěno, že dřevo může sloužit jako vhodná surovina pro výrobu papíru. A první továrny na zpracování dřeva na buničinu se objevily až v XIX století.

Dnes, celulóza, která je izolovaná ze dřeva, může být právem považována za hlavní surovinu pro výrobu papíru. Suché dřevo obsahuje asi 40% celulózy, asi 20% jiných sacharidů (ve formě hemicelulózy - polymery vyrobené z molekul fruktózy, galaktózy, manózy a dalších cukrů), 20–30% ligninu (polymer sestávající z různých zbytků) fenolalkoholy), jakož i taniny, éterické oleje a minerální soli (sodík, draslík, hořčík). Pro extrakci celulózy existuje několik metod. Při zpracování jehličnatého dřeva se používá sulfitová metoda, která je založena na varu dřevěných pilin v alkalickém prostředí - roztoku obsahujícím oxid siřičitý a hydrogensiřičitan sodný. Tato operace se provádí po dobu 10-12 hodin ve speciálních autoklávech při tlaku 0,5 MPa. Za takových podmínek se látky spojené s celulózou (především ligninem a hemicelulózou) dostávají do roztoku a nerozpustná sraženina je čistá celulóza. Z likéru obsahujícího produkty interakce ligninu s oxidem siřičitým - soli lignosulfonových kyselin, získávejte taniny, vanilin, technický ethanol a dokonce i potravinářské droždí.

HETEROPOLYSACCHARIDY: heparin, kyselina hyaluronová

KOMPLEXNÍ ETHERS PULP

Jako jiné látky obsahující hydroxylové skupiny, celulóza reaguje na esterifikaci s organickými a anorganickými kyselinami za vzniku esterů. V tomto případě se vazby mezi jednotlivými fragmenty sloučeniny nerozbijí a objeví se polymer, který obsahuje esterové skupiny -COOR-. Když celulóza interaguje s kyselinou octovou nebo jejími deriváty (například acetanhydridem), tvoří se acetáty celulózy, ve kterých jsou v každém článku makromolekulového etheru jedna, dvě nebo tři hydroxylové skupiny nahrazeny esterovými zbytky.

Acetáty celulózy se používají při výrobě syntetických vláken (acetátových vláken).

Během nitrace celulózy se směsí kouření dusičnanové a koncentrované kyseliny sírové se tvoří trinitrát celulózy, který se používá k přípravě bezdýmného prášku (pyroxylinu).

Celulózový dinitrát slouží jako hlavní složka celulózového plastu, ze kterého se vyrábějí některé druhy umělého skla.

Celulóza a papírna. Pulpování

Buničina se mele ve speciálních bubnech (rolích) na částice s velikostí vláken 0,5-2,5 mm. Když se tato vlákna uvolňují do vody, snadno bobtnají a tvoří homogenní buničinu - suspenzi celulózy ve vodě. Aby se dosáhlo potřebných vlastností papíru (barva, neprůhlednost, hladkost, hustota, pevnost, pórovitost), jsou do buničiny zavedena plniva: jíl (kaolin), mastek, křída, síran barnatý nebo oxid titaničitý, různé pigmenty, lepivé látky, které se navíc spolu spojují celulózová vlákna. Pro klížení se běžně používá pryskyřičné lepidlo odvozené od kalafuny. Složení takového lepidla

zahrnuje abietické soli (C19H29COOH) a podobné složení kyselin - pryskyřic. Když se k lepidlu přidá hlinitokřemičitan hlinitý, vytvoří se sraženina hliníkových pryskyřic, která obklopuje celulózová vlákna a dává jim větší pevnost a odolnost proti vlhkosti.

Pomocí speciálních otvorů se papírová buničina nanáší na souvisle se pohybující síťovinu a po opakovaném lisování vysychá. Takto vzniká papírový pás. Aby byl papír lesk a větší hladkost, plátno je mírně navlhčeno a pak prochází mezi kovovými a elastickými papírovými rolemi (tento proces se nazývá kalandrování papíru). Poté se pomocí speciálních nožů nařeže papír na listy.

Celulózové makromolekuly izolované ze dřeva, například sulfitovou metodou, se skládají ze 600–1000 jednotlivých jednotek (C6H10Oh5). Časem (v důsledku působení vodíkových iontů) dochází k přerušení vazeb mezi určitými spoji. V tomto případě je povrch papíru okyselen a sám se stává křehkým a ztrácí svou původní barvu. Bezpečnost publikací je vážným vědeckým problémem. Nejjednodušším řešením je úprava zažloutlých listů roztokem uhlovodíků (například Ca (NSO)3)2). Díky tomu je možné snížit jejich kyselost a alespoň dočasně přerušit další destrukci. Američtí vědci navrhli použití účinnější látky - diethylzinku Zn (C2H5)2, měl by se však používat opatrně: je hořlavý ve vzduchu nebo v přítomnosti vody.

Jednou v těle se disacharidy (například sacharóza, laktóza) a polysacharidy (škrob) působením speciálních enzymů hydrolyzují za vzniku glukózy a fruktózy. Takovou transformaci lze snadno provést. v ústech. Pokud je strouhanka chléb dlouho žvýkána, pak se působením enzymu amylázy škrob obsažený v chlebu hydrolyzuje na glukózu. Zároveň v ústech vzniká sladká chuť.

A pouze celulóza, i když se skládá z molekul glukózy, nepředstavuje pro člověka žádnou nutriční hodnotu. Faktem je, že v našem těle (na rozdíl například od přežvýkavců) nejsou produkovány enzymy, které štěpí makromolekuly celulózy na molekuly glukózy.

Oxidace 1 g glukózy uvolní přibližně 16 kJ energie.

To samé dává oxidaci 1 g sacharózy. Denní lidská potřeba cukrů je asi 500 g, ale je doplněna hlavně díky škrobu obsaženému v chlebu, bramborách a těstovinách. Při vyvážené stravě by denní dávka sacharózy neměla překročit 75 g (tj. 12 až 14 standardních kusů cukru, včetně těch, které se používají na vaření).

V roce 1811 přinesl francouzský chemik Louis Nicola Vauclin do laboratoře vzorek žluklého tuku a navrhl svému studentovi Michelu Eugenovi Chevreulovi (1786-1889), aby provedl svou analýzu. Chevrel se zabýval studiem tohoto nového, v podstatě tématu, vážně odneseného a. se stal zakladatelem chemie tuků.

Jako první zjistil strukturu tuků a studoval proces jejich zmýdelnění, stejně jako individuálně přijal mnoho mastných kyselin.

O zahájení jeho výzkumu tuků bylo málo známo. V XVII století. Německý vědec, jeden z prvních analytiků, Otto Taheny (1652–1699) přišel s hypotézou, že tuky obsahují „skrytou kyselinu“. V polovině příštího století francouzský chemik Claude Joseph Geoffroy (1685-1752) zjistil, že když bylo mýdlo rozloženo (bylo připraveno vařením tuku s alkálií) s kyselinou, byla vytvořena tuková hmota. A v roce 1779, slavný švédský chemik Karl Wilhelm Scheele, ohřívání olivového oleje vlhkou glazurou PbO, dostal novou tekutou látku sladké chuti. Po opakování pokusů s sádlem, máslem a jinými tuky se vědec přesvědčil, že látka, kterou objevil, je součástí rostlinných a živočišných tuků a nazývá se "sladkým začátkem olejů". Kromě toho Scheele odhalil dříve neznámé chemické sloučeniny, monokarboxylové (mastné) kyseliny, v produktech hydrolýzy tuků.

Formulace „sladkého startu olejů“, neboli glycerinu (z řeckého „glykis“ - „sladký“), jak Chevreul nazval touto látkou, byla založena mnohem později - až v roce 1854 francouzskými chemiky Marcelain Berthelot a Charles Würz.

Ukázalo se, že se jedná o trojsytný alkohol, tj. Sloučeninu se třemi hydroxylovými skupinami. A každý může vázat zbytek karboxylové kyseliny za vzniku ester-glyceridu. Pokud to provedou všechny tři hydroxylové skupiny, vzniknou triglyceridy. Skládá se především z olejů a tuků. Během hydrolýzy se rozkládají na glycerol a volné kyseliny:

kde r1, R2, R3 - uhlovodíkové radikály. Určují vzhled a fyzikální a chemické vlastnosti tuků. Pokud jsou uhlovodíkové řetězce dlouhé a jsou v nich malé nebo žádné dvojné vazby, získají se pevné látky (při teplotě místnosti), jako je sádlo, skopový tuk, palmový olej. Faktem je, že dlouhé nasycené uhlovodíkové řetězce jsou velmi flexibilní, což umožňuje, aby molekuly tuků byly pevně zabaleny, aby vytvořily krystaly. Dvojité vazby ztěžují těsné zabalení uhlovodíkových řetězců - proto je například slunečnicový olej tekutý.

V roce 1854 se Marcelain Berthelot podařilo provést reverzní reakci, tj. Syntetizovat tukové sloučeniny z glycerolu a karboxylových kyselin. Pro chemiky je taková syntéza - běžně nazývaná "pult" - nejlepším důkazem správného stanovení chemické struktury nové látky.

FATS jsou estery 3-atomového alkoholu glycerolu a vyšších karboxylových kyselin (2. název je TAG triacylglycerid).

Obecný vzorec tuků:

Karboxylové kyseliny, které tvoří tuky:

Pokud píšete názvy nasycených mastných kyselin s počtem atomů uhlíku v řetězci n, pak bude odhalena úžasná věc: pro n> 10 jsou všechny kyseliny s sudým počtem atomů uhlíku pojmenovány podle přírodního zdroje, ve kterém se vyskytují nebo z nichž byly nejprve izolovány. Názvy "lichých" kyselin (kromě margarínu), stejně jako odpovídající uhlovodíky, jsou odvozeny z řeckých nebo latinských číslic; například, undecyl znamená jednoduše “jedenáctý” (lat. undecim - “jedenáct”).

Tato „nerovnost“ je vysvětlena skutečností, že s velmi malými výjimkami obsahují přírodní tuky mastné kyseliny s pouze párem atomů uhlíku v řetězci. To je dáno zvláštnostmi syntézy takových kyselin v těle. Proces probíhá v játrech, střevních stěnách, plicní tkáni, kostní dřeni; Začíná derivátem kyseliny octové (n = 2), ke které v důsledku toho řetězec transformací vždy připojuje dva atomy uhlíku. V důsledku toho vznikají pouze řetězce s párným počtem atomů uhlíku a zpravidla nerozvětvené. Pouze v některých případech začíná biosyntéza mastných kyselin derivátem kyseliny propionové (n = 3); zde mají kyseliny lichý počet atomů uhlíku.

extrémní, nasycený (tuhý)