Сахароза растворимость в воде

Сахароза (Энциклопедия)

Сахароза растворимость в воде

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.

https://www.youtube.com/watch?v=M-46idXVLHk

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 фракция1,5 тыс. шт.
средняя фракция3 тыс. шт.
мелкая фракция5 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.

Оглавление1.2 Основные виды товарного сахара

Источник: http://sugar.ru/node/988

Сахароза растворимость в воде

Сахароза растворимость в воде

  • 1 Физические свойства
  • 2 Изображения по теме
  • 3 Источники информации:

Кристаллы сахарозы хорошо растворимые в воде, плохо — в спиртах. Сахароза кристаллизуется без воды в виде больших моноклиничних кристаллов.

Подвергается гидролизу под действием кислот и фермента сахараз. В результате гидролиза распадается с образованием молекулы глюкозы и молекулы фруктозы. Удельное вращение водного раствора сахарозы 66,5 в. Фруктоза обладает более сильным левым вращением (-92 о), чем глюкоза правым (52,5 о), поэтому при гидролизе сахарозы угол вращения меняется.

https://www..com/watch?v=ytdeven-GB

Гидролиз сахарозы получил название инверсии, а смесь создаваемых различных количеств глюкозы и фруктозы — инвертным сахаром.

После гидролиза сахароза сбраживается дрожжами, а при нагревании выше температуры плавления карамелизуется, то есть превращается в смесь сложных продуктов: карамелана С 24 Н 36 О 18 карамелена С 36 Н 50 О 25 и других, теряя при этом воду.

Эти продукты под названием «колер» используют в производстве напитков и коньяков для окрашивания готовых продуктов.

Молекулярная масса 342,3 а. е. м. Брутто-формула (система Хилла): C 12 H 22 O 11. Вкус сладковатый. Растворимость (грамм на 100 грамм): в воде 179 (0 ° C) и 487 (100 ° C), в этаноле 0,9 (20 ° C). Растворим 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 / 100 г, 20 ° C). При охлаждении жидким воздухом, после освещения ярким светом кристалл сахарозы фосфоресцирующий. Не проявляет восстановительных 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 долить до гидроксида меди (II), образуется ярко-синий раствор цукриту меди.

Альдегидной группы в сахарозы 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 С 12 Н 22 О 11 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 затем нагреть раствор, то появляются молекулы с альдегидной группы, которые и восстанавливают гидроксид меди (II) до оксида меди (I). Эта реакция показывает, что сахароза при каталитическом воздействии кислоты подвергается гидролизу, в результате чего образуются глюкоза и фруктоза: С 12 Н 22 О 11 Н 2 О → С 6 Н 12 O 6 (глюкоза) С 6 Н 12 O 6 (фруктоза ).

Реакция с гидрооксидом меди

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

: 179 (0°C): 487 (100°C): не растворим : мало растворим : 0,9 (20°C)
Содержится в сахарном тростнике, сахарной (до 28% сухого ), соках растений и

Источник получения сахарозы – из свеклы или из тростника определяют по соотношению содержания стабильных изотоповуглерода12C и 13C.

Сахарная свекла имеет C3-механизм усвоения углекислого газа (через фосфоглицериновую кислоту) и предпочтительно поглощает изотоп12C; сахарный тростник имеет C4-механизм поглощения углекислого газа (через щавелевоуксусную кислоту) и предпочтительно поглощает изотоп13C.

Мировое производство в 1990 году – 110 000 000 тонн.

https://www..com/watch?v=ytpressen-GB

При охлаждении жидким воздухом, после освещения ярким светом кристаллысахарозы фосфоресцируют. Не проявляет восстанавливающих свойств – не реагирует с реактивом Толленса и реактивом Фелинга.
  1. “Энциклопедия для детей” т.17: Химия, М.:Аванта , 2004 стр. 505, 565
  2. Иванова М.А., Кононова М.А. “Химический демонстрационный эксперимент” М.: Высшая школа, 1969 стр. 37
  3. Рабинович В.А., Хавин З.Я. “Краткий химический справочник” Л.: Химия, 1977 стр. 178
  4. Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И. “Биоорганическая химия” М.:Медицина, 1985 стр. 382-383
  • “Энциклопедия для детей” т.17: Химия, М.:Аванта , 2004 стр. 505, 565
  • Иванова М.А., Кононова М.А. “Химический демонстрационный эксперимент” М.: Высшая школа, 1969 стр. 37
  • Рабинович В.А., Хавин З.Я. “Краткий химический справочник” Л.: Химия, 1977 стр. 178
  • Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И. “Биоорганическая химия” М.:Медицина, 1985 стр. 382-383
  • Источник: https://boley-net.ru/sakharoza-rastvorimost-vode/

    Сахароза | Химия онлайн

    Сахароза растворимость в воде

    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.

    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.

    опыт «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.

    опыт «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:

    опыт «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 С12Н22О11·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

    Источник: https://himija-online.ru/organicheskaya-ximiya/uglevody/saxaroza.html

    Поделиться:
    Нет комментариев

      Добавить комментарий

      Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.