Օրգանական նյութեր, օրգանական նյութերի դասեր։ Օրգանական միացությունների քիմիական կառուցվածքի տեսություն. Օրգանական նյութերի դասակարգում

Առաջին մոտեցում -ածխաջրածնային կմախքի բնույթով

I. Ացիկլիկ կամ ալիֆատիկկապեր - չեն պարունակում հանգույց.

    սահմանաչափ (հագեցած, պարաֆին)

    չհագեցած (չհագեցած) կրկնակի, եռակի կապերով։

II. Կարբոցիկլիկ(ցիկլի մեջ միայն ածխածին) միացություններ.

    alicyclic - հագեցած և չհագեցած ցիկլային ածխաջրածիններ;

    անուշաբույր - հատուկ արոմատիկ հատկություններով զուգակցված ցիկլային միացություններ:

III. Հետերոցիկլիկմիացություններ - որպես հետերոատոմների ցիկլի մաս (հետերոս - այլ):

Երկրորդ մոտեցումն էըստ այն ֆունկցիոնալ խմբի բնույթի, որը սահմանում է Քիմիական հատկություններկապեր.

Ֆունկցիոնալ խումբ

Անուն

ածխաջրածիններ

Ացետիլեն

Հալոգեն միացություններ

Հալոգենի ածանցյալներ

-Հալ (հալոգեն)

Էթիլ քլորիդ, էթիլ քլորիդ

Թթվածնի միացություններ

Ալկոհոլներ, ֆենոլներ

CH 3 CH 2 OH

Էթիլային սպիրտ, էթանոլ

Եթերներ

CH 3 -O-CH 3

դիմեթիլ եթեր

Ալդեհիդներ

Քացախային ալդեհիդ, էթանալ

Ացետոն, պրոպանոն

կարբոքսիլաթթուներ

Քացախաթթու, էթանաթթու

Էսթերներ

Քացախաթթվի էթիլ էսթեր, էթիլացետատ

Թթվային հալոգենիդներ

Քացախաթթվի քլորիդ, ացետիլ քլորիդ

Անհիդրիդներ

Քացախային անհիդրիդ

Քացախաթթվի ամիդ, ացետամիդ

Ազոտի միացություններ

Նիտրո միացություններ

Նիտրոմեթան

էթիլամին

Ացետոնիտրիլ, քացախաթթու նիտրիլ

Նիտրոզի միացություններ

Նիտրոզոբենզոլ

Հիդրոմիացություններ

Ֆենիլհիդրազին

Ազո միացություններ

C 6 H 5 N = NC 6 H 5

Ազոբենզոլ

Դիազոնիումի աղեր

Ֆենիլդիազոնիումի քլորիդ

Անվանակարգ օրգանական միացություններ

1) 1892 (Ժնև, Միջազգային քիմիական կոնգրես) - Ժնև;

2) 1930 (Լիեժ, Մաքուր և կիրառական քիմիայի միջազգային միություն (IUPAC) - Լիեժ;

Չնչին նոմենկլատուրա : անունները տրվում են պատահականության սկզբունքով։

Քլորոֆորմ, միզանյութ:

Փայտի ոգի, գինու ոգի:

Մրջնաթթու, սուկինաթթու:

Գլյուկոզա, սախարոզա և այլն:

Ռացիոնալ նոմենկլատուրա : հիմնված «ռացիոնալ կապի» վրա՝ դասի ամենապարզ ներկայացուցչի անունը + փոխարինողների անունները (սկսած ամենապարզից)՝ նշելով թիվը՝ օգտագործելով di-, tri-, tetra-, penta- նախածանցները:

Հանդիպում է պարզ օրգանական միացությունների համար, հատկապես հին քիմիական գրականության մեջ։

Լատինական տառերով նշվում է փոխարինողների դիրքը

կամ «սիմետրիկ» բառերը ( սիմմ-), «ասիմետրիկ» ( ոչ թե սիմ-), օրթո-(մասին-), մետա- (մ-), զույգ-(Պ-),

N– (ազոտի համար), O– (թթվածնի համար):

IUPAC նոմենկլատուրա (միջազգային)

Այս նոմենկլատուրայի համակարգի հիմնական սկզբունքները հետևյալն են.

1. Հիմքում՝ ամենաերկար ածխաջրածնային շղթան ամենաբարձր ֆունկցիոնալ խումբով, որը նշվում է վերջածանցով։

2. Շղթայում ածխածնի ատոմները հաջորդաբար համարակալվում են այն ծայրից, որին ավելի մոտ է ամենաբարձր ֆունկցիոնալ խումբը:

Համարակալելիս նախապատվությունը (ceteris paribus) ունի կրկնակի, ապա եռակի կապ։

Եթե ​​համարակալման երկու տարբերակներն էլ համարժեք են, ապա ուղղությունն ընտրվում է այնպես, որ փոխարինողների դիրքը ցույց տվող թվանշանների գումարը լինի ամենափոքրը (ավելի ճիշտ, որում առաջինը ստորին թվանշանն է):

3. Անվան հիմքում ավելացվում են փոխարինողների անունները՝ սկսելով ամենապարզից, անհրաժեշտության դեպքում՝ նշելով դրանց թիվը՝ օգտագործելով di-, tri-, tetra-, penta- նախածանցները։

Միևնույն ժամանակ, համար բոլորինփոխարինողը շղթայում նշում է նրա թիվը:

Դիրքը, փոխարինողների անվանումը նշվում է շղթայի անվանից առաջ նախածանցում՝ թվերն առանձնացնելով գծիկով։

Ֆունկցիոնալ խմբերի համար թվանշանը կարող է հայտնվել շղթայի անունից առաջ կամ շղթայի անունից հետո, վերջածանցի անունից առաջ կամ հետո՝ առանձնացված գծիկով.

4. Փոխարինիչների (ռադիկալների) անվանումները կարող են լինել համակարգային և չնչին:

Ալկիլային ռադիկալներն անվանվում են վերջավորությունը փոխելով -enվրա - տիղմհամապատասխան ալկանի անունով։

Ռադիկալի անվանումը արտացոլում է ածխածնի ատոմի տեսակը, որն ունի ազատ վալենտություն՝ կապված ածխածնի ատոմի հետ։

մեկ ածխածնի ատոմով կոչվում է առաջնային -CH 3,

երկուսի հետ՝ երկրորդական
,

երեքի հետ՝ երրորդական

չորսի հետ՝ չորրորդական .

Այլ արմատականներ՝ վերջաբանով կամ առանց վերջի - տիղմ, սովորաբար ունենում են չնչին անուն։

Երկվալենտ ռադիկալներն ունեն ավարտ -enկամ - նույնականացում.

Հիմնական կապ

Անուն

Արմատական ​​կառուցվածք

Անուն

Միավալենտ ռադիկալներ

CH 3 -CH 2 -

CH 3 -CH 2 -CH 3

CH 3 -CH 2 -CH 2 -

Իզոպրոպիլ ( երկրորդ- պրոպիլ)

CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3

CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -

երկրորդ-Բութիլ

Իզոբութան

Իզոբուտիլ

թերթ-Բութիլ

CH 3 (CH 2) 3 CH 3

CH 3 (CH 2) 3 CH 2 –

(n-ամիլ)

Իզոպենտան

Իզոպենտիլ (իզոամիլ)

Նեոպենտան

Նեոպենտիլ

CH 2 \u003d CH–CH 2 -

CH 3 -CH=CH-

պրոպենիլ

Օրգանական նյութերը, ի տարբերություն անօրգանական նյութերի, կազմում են կենդանի օրգանիզմների հյուսվածքներն ու օրգանները։ Դրանք ներառում են սպիտակուցներ, ճարպեր, ածխաջրեր, նուկլեինաթթուներ և այլն:

Բուսական բջիջների օրգանական նյութերի բաղադրությունը

Այս նյութերը քիմիական միացություններ են, որոնք պարունակում են ածխածին։ Այս կանոնից հազվադեպ բացառություններ են կարբիդները, կարբոնաթթուն, ցիանիդները, ածխածնի օքսիդները, կարբոնատները: Օրգանական միացություններ են առաջանում, երբ ածխածինը կապվում է պարբերական համակարգի տարրերից որևէ մեկի հետ։ Ամենից հաճախ այդ նյութերը պարունակում են թթվածին, ֆոսֆոր, ազոտ, ջրածին։

Մեր մոլորակի ցանկացած բույսի յուրաքանչյուր բջիջ բաղկացած է օրգանական նյութերից, որոնք պայմանականորեն կարելի է բաժանել չորս դասի։ Սրանք ածխաջրեր, ճարպեր (լիպիդներ), սպիտակուցներ (սպիտակուցներ), նուկլեինաթթուներ են: Այս միացությունները կենսաբանական պոլիմերներ են։ Նրանք բջջային մակարդակում մասնակցում են ինչպես բույսերի, այնպես էլ կենդանիների օրգանիզմում ընթացող նյութափոխանակության գործընթացներին։

Օրգանական նյութերի չորս դաս

1. - սրանք միացություններ են, հիմնական շինարարական բլոկներորոնք ամինաթթուներ են. Բույսի մարմնում սպիտակուցները կատարում են տարբեր կարևոր հատկանիշներ, որոնցից հիմնականը կառուցվածքային է։ Դրանք բջիջների մի շարք կազմավորումների մաս են կազմում, կարգավորում են կյանքի գործընթացները և պահվում են պահուստում։

2. ներառված են նաև բացարձակապես բոլոր կենդանի բջիջներում։ Դրանք կազմված են ամենապարզ կենսաբանական մոլեկուլներից։ Սրանք կարբոքսիլաթթուների և սպիրտների եթերներ են։ Ճարպերի հիմնական դերը բջիջների կյանքում էներգիան է։ Ճարպերը կուտակվում են սերմերում և բույսերի այլ մասերում։ Դրանց պառակտման արդյունքում ազատվում է օրգանիզմի կյանքի համար անհրաժեշտ էներգիան։ Ձմռանը շատ թփեր և ծառեր սնվում են ճարպերի և յուղերի պաշարներով, որոնք նրանք կուտակել են ամառվա ընթացքում: Պետք է նշել նաև լիպիդների կարևոր դերը բջջային թաղանթների կառուցման գործում՝ և՛ բուսական, և՛ կենդանական:

3. Ածխաջրերը օրգանական նյութերի հիմնական խումբն են, որոնց քայքայման շնորհիվ օրգանիզմները ստանում են կյանքի համար անհրաժեշտ էներգիա։ Նրանց անունը խոսում է ինքնին: Ածխաջրերի մոլեկուլների կառուցվածքում ածխածնի հետ միասին առկա են թթվածինը և ջրածինը։ Ֆոտոսինթեզի ընթացքում բջիջներում արտադրվող ամենատարածված պահեստային ածխաջրը օսլան է: Այս նյութի մեծ քանակությունը կուտակվում է, օրինակ, կարտոֆիլի պալարների կամ հացահատիկի սերմերի բջիջներում։ Այլ ածխաջրեր ապահովում են քաղցր համբույսերի մրգեր.

Ապրանքների օրգանական նյութերը միացություններ են, որոնք ներառում են ածխածնի և ջրածնի ատոմներ: Դրանք բաժանվում են մոնոմերների, օլիգոմերների և պոլիմերների։

Մոնոմերներ- օրգանական նյութեր, որոնք բաղկացած են մեկ միացությունից և չեն ենթարկվում պառակտման նոր օրգանական նյութերի ձևավորմամբ. Մոնոմերների քայքայումը հիմնականում տեղի է ունենում ածխաթթու գազի և ջրի նկատմամբ:

Մոնոսաքարիդներ - ածխաջրերի դասին պատկանող մոնոմերներ, որոնց մոլեկուլները ներառում են ածխածինը, ջրածինը և թթվածինը (CH2O)n. Դրանցից ամենատարածվածներն են hexoses(С6Н12О6) - գլյուկոզա և ֆրուկտոզա: Դրանք հիմնականում հանդիպում են մթերքների մեջ բուսական ծագում(մրգեր և բանջարեղեն, անուշաբույր ըմպելիքներ և հրուշակեղեն): Արդյունաբերությունը նաև արտադրում է մաքուր գլյուկոզա և ֆրուկտոզա՝ որպես սննդամթերք և հումք շաքարախտով հիվանդների համար հրուշակեղենի և ըմպելիքների արտադրության համար։ Սկսած բնական արտադրանքմեղրը պարունակում է ամենաշատ գլյուկոզա և ֆրուկտոզա (մինչև 60%)։

Մոնոսաքարիդները արտադրանքին տալիս են քաղցր համ, ունեն էներգիայի արժեք (1 գ - 4 կկալ) և ազդում են դրանք պարունակող արտադրանքի հիգրոսկոպիկության վրա։ Գլյուկոզայի և ֆրուկտոզայի լուծույթները լավ խմորվում են խմորիչով և օգտագործվում են այլ միկրոօրգանիզմների կողմից, հետևաբար, մինչև 20% պարունակության և ջրի ավելացված պարունակության դեպքում դրանք վատթարացնում են պահպանման ժամկետը:

օրգանական թթուներ Իրենց մոլեկուլներում մեկ կամ մի քանի կարբոքսիլ խմբեր (-COOH) պարունակող միացություններ:

Կախված կարբոքսիլային խմբերի քանակից՝ օրգանական թթուները բաժանվում են մոնո-, երկ- և եռաքարբոքսիլաթթուների։ Այս թթուների դասակարգման այլ առանձնահատկություններն են ածխածնի ատոմների քանակը (C2-ից մինչև C40), ինչպես նաև ամինո և ֆենոլ խմբերը։

Բնական օրգանական թթուները հայտնաբերված են թարմ մրգերում և բանջարեղենում, դրանց վերամշակված արտադրանքներում, համային մթերքներում, ինչպես նաև ֆերմենտացված կաթնամթերքում, պանիրներում, ֆերմենտացված կաթի կարագում:

օրգանական թթուներ միացություններ, որոնք սննդին թթու համ են հաղորդում: Ուստի դրանք օգտագործվում են սննդային հավելումների տեսքով՝ որպես թթվացուցիչներ (քացախային, կիտրոն, կաթնաթթուներ և այլ թթուներ) քաղցրահամ հրուշակեղենի, ալկոհոլային և ոչ ալկոհոլային խմիչքների, սոուսների համար։

Սննդամթերքի մեջ առավել տարածված են կաթնաթթուները, քացախային, կիտրոնը, խնձորաթթուները և գինձը: Թթուների որոշ տեսակներ (կիտրոն, բենզոյան, սորբին) ունեն մանրէասպան հատկություն, ուստի դրանք օգտագործվում են որպես կոնսերվանտներ։ Սննդամթերքի օրգանական թթուները լրացուցիչ էներգետիկ նյութեր են, քանի որ էներգիան ազատվում է դրանց կենսաբանական օքսիդացման ժամանակ:

Յուղաթթու - ալիֆատիկ շարքի կարբոքսիլաթթուներ, որոնք ունեն մոլեկուլում առնվազն վեց ածխածնի ատոմ (C6-C22 և բարձր): Նրանք բաժանվում են բարձր (HFA) և ցածր մոլեկուլային քաշի (SFA):

Ամենակարևոր բնական հագեցած ճարպաթթուներն են ստեարինը և պալմիտիկը, իսկ չհագեցածները՝ օլեինային, արախիդոնիկ, լինոլային և լինոլենային։ Դրանցից վերջին երկուսը պոլիչհագեցած էական ճարպաթթուներն են, որոնք որոշում են սննդամթերքի կենսաբանական արդյունավետությունը։ Բնական ճարպաթթուները ճարպերի տեսքով կարելի է գտնել բոլոր ճարպ պարունակող մթերքներում, իսկ ազատ տեսքով դրանք կան փոքր քանակությամբ, ինչպես նաև EFA-ներ:

Ամինաթթուներ - կարբոքսիլաթթուներ, որոնք պարունակում են մեկ կամ մի քանի ամինո խմբեր (NH2):

Արտադրանքի մեջ ամինաթթուները կարելի է գտնել ազատ ձևով և որպես սպիտակուցների մաս: Ընդհանուր առմամբ հայտնի է մոտ 100 ամինաթթու, որոնցից գրեթե 80-ը հայտնաբերված են միայն ազատ տեսքով։ Գլուտամինաթթուն և նրա նատրիումի աղը լայնորեն օգտագործվում են որպես սննդային հավելում համեմունքների, սոուսների, մսի և ձկան վրա հիմնված սննդի խտանյութերի մեջ, քանի որ դրանք բարձրացնում են մսի և ձկան համը:

վիտամիններ - ցածր մոլեկուլային քաշի օրգանական միացություններ, որոնք կարգավորիչներ կամ մասնակիցներ են մարդու մարմնում նյութափոխանակության գործընթացներին:

Վիտամինները կարող են ինքնուրույն մասնակցել նյութափոխանակությանը (օրինակ՝ վիտամիններ C, P, A և այլն) կամ լինել կենսաքիմիական գործընթացները կատալիզացնող ֆերմենտների մաս (վիտամիններ B1, B2, B3, B6 և այլն):

Բացի այս ընդհանուր հատկություններից, յուրաքանչյուր վիտամին ունի հատուկ գործառույթներ և հատկություններ: Այս հատկությունները դիտարկվում են «Սնուցման ֆիզիոլոգիա» առարկայի շրջանակներում:

Կախված լուծելիությունից՝ վիտամինները բաժանվում են հետևյալ կերպ.

  • վրա ջրում լուծվող(B1, B2, B3, PP, B6, B9, B12, C և այլն);
  • ճարպ լուծվող(A, D, E, K):

Վիտամինների խումբը ներառում է նաև վիտամինանման նյութերորոնցից մի քանիսը կոչվում են վիտամիններ (կարոտին, խոլին, վիտամին U և այլն):

Ալկոհոլներ - օրգանական միացություններ, որոնք մոլեկուլներում պարունակում են մեկ կամ մի քանի հիդրօքսիլ խմբեր (OH) հագեցած ածխածնի ատոմներով. Ըստ այդ խմբերի քանակի՝ առանձնանում են մեկ, երկու (գլիկոլներ), երեք (գլիցերին) և բազմահիդրային սպիրտներ։ Էթիլային սպիրտը որպես պատրաստի արտադրանք ստանում են ալկոհոլային արդյունաբերության, ինչպես նաև գինեգործության, թորման, գարեջրագործության, գինիների, օղիների, կոնյակի, ռոմի, վիսկիի, գարեջրի արտադրության մեջ։ Բացի այդ, էթանոլփոքր քանակությամբ այն ձևավորվում է կեֆիրի, կումիսի և կվասի արտադրության ժամանակ։

Օլիգոմերներ- օրգանական նյութեր, որոնք բաղկացած են միատարր և տարասեռ նյութերի մոլեկուլների 2-10 մնացորդներից.

Կախված կազմից՝ օլիգոմերները բաժանվում են մեկ բաղադրիչի, երկու, երեք և բազմաբաղադրիչի։ Դեպի մեկ բաղադրիչ օլիգոմերները ներառում են որոշ օլիգոսաքարիդներ (մալտոզա, տրեհալոզա), երկու բաղադրիչ - սախարոզա, լակտոզա, մոնոգլիցերիդային ճարպեր, որոնք ներառում են գլիցերինի մոլեկուլների մնացորդներ և միայն մեկ ճարպաթթու, ինչպես նաև գլիկոզիդներ, էսթերներ. դեպի երեք բաղադրիչ - ռաֆինոզա, դիգլիցերիդային ճարպեր; դեպի բազմաբաղադրիչ - ճարպեր-տրիգլիցերիդներ, լիպոիդներ՝ ֆոսֆատիդներ, մոմեր և ստերոիդներ:

Օլիգոսաքարիդներ - ածխաջրեր, որոնք ներառում են մոնոսաքարիդային մոլեկուլների 2-10 մնացորդներ՝ կապված գլիկոզիդային կապերով։ Կան դի–, տրի– և տետրասաքարիդներ։ Սննդամթերքում ամենամեծ տարածումը ունեն դիսաքարիդները՝ սախարոզա և կաթնաշաքար, ավելի քիչ՝ մալթոզա և տրեհալոզա, ինչպես նաև տրիսախարիդներ՝ ռաֆինոզա։ Այս օլիգոսաքարիդները հայտնաբերված են միայն սննդամթերքում:

սախարոզա(բազուկ կամ եղեգնաշաքար) դիսաքարիդ է, որը բաղկացած է գլյուկոզայի և ֆրուկտոզայի մոլեկուլների մնացորդներից։ Թթվային կամ ֆերմենտային հիդրոլիզի ժամանակ սախարոզը տրոհվում է գլյուկոզայի և ֆրուկտոզայի, որոնց խառնուրդը 1:1 հարաբերակցությամբ կոչվում է ինվերտ շաքար: Հիդրոլիզի արդյունքում մթերքների քաղցր համն ուժեղանում է (օրինակ՝ երբ հասունանում են մրգերն ու բանջարեղենը), քանի որ ֆրուկտոզան և ինվերտ շաքարավազն ավելի բարձր քաղցրություն ունեն, քան սախարոզը։ Այսպիսով, եթե սախարոզայի քաղցրության աստիճանը ընդունվի որպես 100 պայմանական միավոր, ապա ֆրուկտոզայի քաղցրության աստիճանը կկազմի 220, իսկ ինվերտ շաքարավազը` 130:

Սախարոզա շաքարավազը գերակշռում է հետևյալ պարենային ապրանքներում՝ հատիկավոր շաքար, ռաֆինացված շաքար (99,7-99,9%), շաքարավազ հրուշակեղեն (50-96%), որոշ մրգեր և բանջարեղեն (բանան՝ մինչև 18%, սեխ՝ մինչև 12%)։ %, սոխ՝ մինչև 10-12%) և այլն։ Բացի այդ, սախարոզա կարող է պարունակվել փոքր քանակությամբ բուսական ծագման այլ սննդամթերքներում (հացահատիկային ապրանքներ, բազմաթիվ ալկոհոլային և ոչ ալկոհոլային խմիչքներ, ցածր ալկոհոլային կոկտեյլներ, ալյուրի հրուշակեղեն), ինչպես նաև քաղցր կաթնամթերքում՝ պաղպաղակ, մածուն, և այլն: Կենդանական ծագման մթերքներում սախարոզա չկա։

Լակտոզա (կաթնային շաքար) - դիսաքարիդ, որը բաղկացած է գլյուկոզայի և գալակտոզայի մոլեկուլների մնացորդներից: Թթվային կամ ֆերմենտային հիդրոլիզի ժամանակ լակտոզը տրոհվում է գլյուկոզայի և գալակտոզայի, որոնք օգտագործվում են կենդանի օրգանիզմների կողմից՝ մարդիկ, խմորիչները կամ կաթնաթթվային բակտերիաները։

Կաթնաշաքարն իր քաղցրությամբ զգալիորեն զիջում է դրա մաս կազմող սախարոզային և գլյուկոզային։ Տարածվածությամբ զիջում է նրանց, քանի որ հանդիպում է հիմնականում տարբեր կենդանատեսակների կաթում (3,1-7,0%) և դրա վերամշակման առանձին մթերքներում։ Այնուամենայնիվ, երբ օգտագործվում է կաթնաթթու և/կամ ալկոհոլային խմորում արտադրության գործընթացում (օրինակ. ֆերմենտացված կաթնամթերք) և/կամ ցրտաշունչ(պանրի արտադրության մեջ) կաթնաշաքարն ամբողջությամբ խմորվում է։

Մալթոզա (ածիկի շաքար) դիսաքարիդ է, որը բաղկացած է գլյուկոզայի մոլեկուլների երկու մնացորդներից։ Այս նյութը հայտնաբերվել է որպես օսլայի թերի հիդրոլիզի արդյունք ածիկի, գարեջրի, հացի և ալյուրի հրուշակեղենի մեջ, որոնք պատրաստված են ծլած ձավարեղենով: Այն հանդիպում է միայն փոքր քանակությամբ։

Trehalose (սնկային շաքար) դիսաքարիդ է, որը բաղկացած է գլյուկոզայի մոլեկուլների երկու մնացորդներից։ Այս շաքարը բնության մեջ լայն տարածում չունի և հանդիպում է հիմնականում մեկ խմբի մթերքներում՝ թարմ և չորացրած սունկ, ինչպես նաև ներս բնական պահածոյացված սնունդդրանցից և խմորիչով: Ֆերմենտացված (աղած) սնկով տրեհալոզը բացակայում է, քանի որ այն սպառվում է խմորման ժամանակ։

Ռաֆինոզա - տրիսաքարիդ, որը բաղկացած է գլյուկոզայի, ֆրուկտոզայի և գալակտոզայի մոլեկուլների մնացորդներից: Ինչպես տրեհալոզը, այնպես էլ ռաֆինոզը հազվագյուտ նյութ է, որը քիչ քանակությամբ հայտնաբերվում է հացահատիկային ալյուրից և ճակնդեղից:

Հատկություններ. Բոլոր օլիգոսաքարիդները բույսերի օրգանիզմների պահուստային սննդանյութեր են։ Նրանք շատ լուծելի են ջրում, հեշտությամբ հիդրոլիզվում են մոնոսաքարիդների, ունեն քաղցր համ, բայց դրանց քաղցրության աստիճանը տարբեր է։ Միակ բացառությունը ռաֆինոզն է՝ համով չքաղցրած:

Օլիգոսաքարիդներհիգրոսկոպիկ, բարձր ջերմաստիճաններում (160-200 ° C) կարամելացվում են մուգ գույնի նյութերի (կարամելիններ և այլն) առաջացմամբ։ Հագեցած լուծույթներում օլիգոսաքարիդները կարող են ձևավորել բյուրեղներ, որոնք որոշ դեպքերում վատթարացնում են արտադրանքի հյուսվածքն ու տեսքը՝ առաջացնելով արատների ձևավորում (օրինակ՝ շողոքորթ մեղր կամ ջեմ, քաղցր խտացրած կաթում կաթնաշաքարի բյուրեղների ձևավորում):

Լիպիդներ և լիպոիդներ - օլիգոմերներ, որոնք ներառում են եռահիդրիկ սպիրտային գլիցերինի կամ այլ բարձր մոլեկուլային քաշի սպիրտների, ճարպաթթուների և երբեմն այլ նյութերի մոլեկուլների մնացորդներ։

Լիպիդներ օլիգոմերներ են, որոնք գլիցերինի և ճարպաթթուների՝ գլիցերիդների էսթերներ են։ Բնական լիպիդների, հիմնականում տրիգլիցերիդների խառնուրդը կոչվում է ճարպեր.Ապրանքները պարունակում են ճարպեր.

Կախված գլիցերիդներում ճարպաթթուների մոլեկուլների մնացորդների քանակից՝ կան մոնո, դիև տրիգլիցերիդներ,և կախված հագեցած կամ չհագեցած թթուների գերակշռությունից՝ ճարպերը լինում են հեղուկ և պինդ։ հեղուկ ճարպերառավել հաճախ բուսական ծագում ունեն (օրինակ՝ բուսական յուղեր՝ արևածաղկի, ձիթապտղի, սոյայի և այլն), թեև կան նաև պինդ բուսական ճարպեր (կակաոյի կարագ, կոկոս, արմավենու կորիզ): Պինդ ճարպեր- դրանք հիմնականում կենդանական կամ արհեստական ​​ծագման ճարպեր են (տավարի միս, ոչխարի ճարպ, կովի կարագ, մարգարին, ճաշ պատրաստելու ճարպեր): Սակայն կենդանական ճարպերի մեջ կան նաև հեղուկներ (ձուկ, կետ և այլն)։

Կախված ճարպերի քանակական պարունակությունից՝ սպառողական բոլոր ապրանքները կարելի է բաժանել հետևյալ խմբերի.

1. Super High Fat Products (90,0-99,9%)։ Դրանք ներառում են բուսական յուղեր, կենդանական և ճաշ պատրաստելու ճարպեր և յուղ:

2. Գերակշռող ճարպային պարունակությամբ ապրանքներ ներկայացված են (60-89,9%) կարագ, մարգարին, խոզի ճարպ, ընկույզ՝ ընկույզ, սոճու ընկույզ, պնդուկ, նուշ, հնդկական ընկույզ և այլն։

3. Ճարպերով հարուստ մթերքներ (10-59%)։ Այս խումբը ներառում է խտացված կաթնամթերք՝ պանիրներ, պաղպաղակ, պահածոյացված կաթ, թթվասեր, կաթնաշոռ, բարձր յուղայնությամբ սերուցք, մայոնեզ; յուղոտ և միջին յուղայնությամբ միս, ձուկ և դրանց վերամշակման մթերքներ, ձկան ձագ; ձու; ոչ յուղայնությամբ սոյա և դրա վերամշակման արտադրանք. տորթեր, խմորեղեն, կարագի թխվածքաբլիթներ, ընկույզներ, գետնանուշ, շոկոլադե մթերքներ, հալվա, ճարպային քսուքներ և այլն։

4. Ցածր ճարպային արտադրանք (1,5-9,9%) - հատիկաընդեղեն, խորտիկ և լանչ պահածոյացված մթերք, կաթ, սերուցք, բացառությամբ բարձր յուղայնությամբ, թթվային ըմպելիքների, որոշակի տեսակներցածր յուղայնությամբ ձուկ (օրինակ՝ ձողաձկան ընտանիք) կամ II կարգի յուղայնության և ենթամթերքի միս (ոսկորներ, գլուխներ, ոտքեր և այլն):

5. Շատ ցածր յուղայնությամբ արտադրանք (0,1-1,4%) - հացահատիկի ալյուրի և պտուղ-բանջարեղենի մեծամասնությունը:

6. Ապրանքներ, որոնք չեն պարունակում ճարպեր (0%), - ցածր ոգելից և ոչ ալկոհոլային ըմպելիքներ, քաղցրահամ հրուշակեղեն, բացառությամբ կարամելի և քաղցրավենիքի կաթով և ընկույզով միջուկով, իրիս; շաքարավազ; մեղր.

Ընդհանուր հատկություններ. Ճարպերը պահուստային սննդանյութեր են, ունեն ամենաբարձր էներգիայի արժեքը այլ սննդանյութերի մեջ (1 գ - 9 կկալ), ինչպես նաև կենսագործունեություն, եթե դրանք պարունակում են պոլիչհագեցած էական ճարպաթթուներ։ Ճարպերն ունեն 1-ից պակաս հարաբերական խտություն, ուստի դրանք ավելի թեթև են, քան ջուրը: Ջրում չեն լուծվում, բայց լուծվում են օրգանական լուծիչներում (բենզին, քլորոֆորմ և այլն)։ Ջրի հետ ճարպերը էմուլգատորների առկայությամբ կազմում են սննդային էմուլսիաներ (մարգարին, մայոնեզ)։

Ճարպերը ենթարկվում են հիդրոլիզի՝ լիպազի ֆերմենտի գործողության կամ սապոնացմանը՝ ալկալիների ազդեցության տակ։ Առաջին դեպքում ձևավորվում է ճարպաթթուների և գլիցերինի խառնուրդ. երկրորդում՝ օճառներ (ճարպաթթուների աղեր) և գլիցերին։ Ճարպերի ֆերմենտային հիդրոլիզը կարող է տեղի ունենալ նաև ապրանքների պահեստավորման ժամանակ։ Ձևավորված ազատ ճարպաթթուների քանակը բնութագրվում է թթվային թվով:

Ճարպերի մարսելիությունը մեծապես կախված է լիպազների ինտենսիվությունից, ինչպես նաև հալման կետից։ Ցածր հալման ջերմաստիճան ունեցող հեղուկ ճարպերն ավելի լավ են կլանում, քան բարձր հալման ջերմաստիճան ունեցող պինդ ճարպերը: Այս կամ այլ էներգետիկ նյութերի (օրինակ՝ ածխաջրերի) մեծ քանակության առկայության դեպքում ճարպերի կլանման բարձր ինտենսիվությունը հանգեցնում է դրանց ավելցուկի նստեցմանը ճարպային պահեստի և գիրության տեսքով։

Չհագեցած (չհագեցած) ճարպաթթուներ պարունակող ճարպերը ունակ են օքսիդացման՝ հետագայում առաջացնելով պերօքսիդներ և հիդրոպերօքսիդներ, որոնք ունեն. վնասակար ազդեցությունմարդու մարմնի վրա: Թթու ճարպերով ապրանքներն այլևս անվտանգ չեն և պետք է ոչնչացվեն կամ վերամշակվեն: Ճարպերի թանձրությունը ճարպ պարունակող մթերքների (վարսակի ալյուր, ցորենի ալյուր, թխվածքաբլիթներ, պանիրներ և այլն) պիտանելիության ժամկետի կամ պահպանման չափանիշներից մեկն է։ Ճարպերի թուլանալու ունակությունը բնութագրվում է յոդի և պերօքսիդի քանակով:

Չհագեցած ճարպաթթուների բարձր պարունակությամբ հեղուկ ճարպերը կարող են մտնել հիդրոգենացման ռեակցիա՝ նման թթուների հագեցում ջրածնով, մինչդեռ ճարպերը ձեռք են բերում ամուր հետևողականություն և գործում են որպես որոշ պինդ կենդանական ճարպերի փոխարինիչներ: Այս ռեակցիան հիմք է հանդիսանում մարգարինի և մարգարինի արտադրանքի արտադրության համար:

Լիպոիդներ - ճարպանման նյութեր, որոնց մոլեկուլները ներառում են գլիցերինի կամ այլ բարձր մոլեկուլային սպիրտների մնացորդներ, ճարպային և ֆոսֆորական թթուներ, ազոտային և այլ նյութեր.

Լիպոիդները ներառում են ֆոսֆատիդներ, ստերոիդներ և մոմեր: Նրանք տարբերվում են լիպիդներից ֆոսֆորաթթվի, ազոտային հիմքերի և լիպիդներում բացակայող այլ նյութերի առկայությամբ։ Սրանք ավելի բարդ նյութեր են, քան ճարպերը: Նրանց մեծ մասին միավորում է բաղադրության մեջ ճարպաթթուների առկայությունը։ Երկրորդ բաղադրիչը՝ ալկոհոլը, կարող է ունենալ տարբեր քիմիական բնույթ՝ ճարպերի և ֆոսֆատիդների մեջ՝ գլիցերին, ստերոիդներում՝ բարձր մոլեկուլային ցիկլային ստերոլներ, մոմերում՝ ավելի բարձր ճարպային սպիրտներ։

Քիմիական բնույթով ամենամոտն է ճարպերին ֆոսֆատիդներ(ֆոսֆոլիպիդներ) - ճարպային և ֆոսֆորական թթուների և ազոտային հիմքերի գլիցերինի էսթերներ: Կախված նրանից քիմիական բնույթազոտային հիմք, առանձնանում են ֆոսֆատիդների հետևյալ տեսակները՝ լեցիտին (նոր անվանումը՝ ֆոսֆատիդիլխոլին), որը պարունակում է խոլին; ինչպես նաև էթանոլամին պարունակող ցեֆալին: Լեցիտինն ամենամեծ տարածումն ունի բնական մթերքների և սննդի արդյունաբերության մեջ կիրառության մեջ: Լեցիտինով հարուստ են ձվի դեղնուցը, ենթամթերքը (ուղեղ, լյարդ, սիրտ), կաթի ճարպը, հատիկեղենը, հատկապես սոյան։

Հատկություններ.Ֆոսֆոլիպիդներն ունեն էմուլգացնող հատկություն, ինչի շնորհիվ լեցիտինն օգտագործվում է որպես էմուլգատոր՝ մարգարինի, մայոնեզի, շոկոլադի, պաղպաղակի արտադրության մեջ։

Ստերոիդներև մոմեր բարձր մոլեկուլային քաշով սպիրտների և բարձր մոլեկուլային քաշով ճարպաթթուների (C16-C36) էթերեր են։ Նրանք տարբերվում են այլ լիպոիդներից և լիպիդներից իրենց մոլեկուլներում գլիցերինի բացակայությամբ, իսկ միմյանցից սպիրտներով. ստերոիդները պարունակում են ստերոլի մոլեկուլների մնացորդներ՝ ցիկլային սպիրտներ, իսկ մոմերը միահիդրային սպիրտներ են՝ մոլեկուլում 12-46 C ատոմներով։ Բուսական հիմնական ստերոլը β-սիտոստերոլն է, կենդանիները՝ խոլեստերինը, միկրոօրգանիզմները՝ էրգոստերինը։ Բուսական յուղերը հարուստ են սիտոստերինով, կովի կարագը, ձուն, ենթամթերքները հարուստ են խոլեստերինով։

Հատկություններ.Ստերոիդները ջրում անլուծելի են, չեն սապոնացվում ալկալիների կողմից, ունեն բարձր հալման ջերմաստիճան և ունեն էմուլգացնող հատկություն։ Խոլեստերինը և էրգոստերոլը կարող են վերածվել վիտամին D-ի՝ ուլտրամանուշակագույն լույսի ազդեցության տակ:

Գլիկոզիդներ - օլիգոմերներ, որոնցում մոնոսաքարիդների կամ օլիգոսաքարիդների մոլեկուլների մնացորդը գլիկոզիդային կապի միջոցով կապված է ոչ ածխաջրային նյութի մնացորդի հետ՝ ագլյուկոն։

Գլիկոզիդները հանդիպում են միայն սննդամթերքի մեջ, հիմնականում՝ բուսական ծագումով։ Դրանք հատկապես շատ են մրգերում, բանջարեղենում և դրանց վերամշակված արտադրանքներում։ Այս արտադրատեսակների գլիկոզիդները ներկայացված են ամիգդալինով (կորիզավոր մրգերի, նուշի, հատկապես դառը մրգերի միջուկներում), սոլանինով և շակոնինով (կարտոֆիլի, լոլիկի, սմբուկի մեջ); հեսպերիդին և նարինգին (ցիտրուսային մրգերում), սինիգրին (ծովաբողկ, բողկ), ռուտին (շատ մրգերում, ինչպես նաև հնդկաձավար)։ Փոքր քանակությամբ գլիկոզիդներ կան նաև կենդանական ծագման մթերքներում:

Հատկություններ.գլիկոզիդները լուծելի են ջրի և ալկոհոլի մեջ, նրանցից շատերն ունեն դառը և (կամ) այրվող համ, հատուկ բուրմունք (օրինակ՝ ամիգդալինն ունի դառը նուշի բույր), մանրէասպան և բուժիչ հատկություններ (օրինակ՝ սինիգրին, սրտային գլիկոզիդներ և այլն): ):

Եթերներ - օլիգոմերներ, որոնց մոլեկուլում դրանց բաղկացուցիչ նյութերի մոլեկուլների մնացորդները միավորված են պարզ կամ բարդ եթերային կապերով.

Կախված այդ կապերից՝ առանձնանում են եթերներն ու էսթերները։

  • Պարզ եթերներկենցաղային քիմիայի (լուծիչներ) և օծանելիքի և կոսմետիկայի մի մասն են: Դրանք բացակայում են սննդամթերքում, սակայն կարող են օգտագործվել որպես օժանդակ հումք սննդի արդյունաբերության մեջ։
  • Էսթերներ- կարբոքսիլաթթուների և սպիրտների մոլեկուլների մնացորդներից բաղկացած միացություններ.

Ստորին կարբոքսիլաթթուների և ամենապարզ սպիրտների եթերներն ունեն հաճելի մրգային հոտ, այդ իսկ պատճառով դրանք երբեմն կոչվում են մրգային էսթերներ։

Կոմպլեքս (մրգային) եթերներ տերպենների և դրանց ածանցյալների, անուշաբույր սպիրտները (էվգենոլ, լինալոլ, անեթոլ և այլն) և ալդեհիդները (դարչին, վանիլ և այլն) եթերային յուղերի մի մասն են, որոնք որոշում են բազմաթիվ մթերքների (մրգեր, հատապտուղներ, գինիներ, լիկյորներ) բույրը, հրուշակեղեն): Էսթերները, դրանց բաղադրությունը և եթերային յուղերանկախ արտադրանք են՝ սննդային հավելումներ, օրինակ՝ բուրավետիչներ։

Հատկություններ.Եթերները հեշտությամբ ցնդող են, չեն լուծվում ջրում, բայց լուծվում են էթիլային սպիրտում և բուսական յուղեր. Այս հատկությունները օգտագործվում են դրանք կծու-արոմատիկ հումքից հանելու համար: Էսթերները հիդրոլիզացվում են թթուների և ալկալիների ազդեցության տակ՝ առաջացնելով կարբոքսիլաթթուներ կամ դրանց աղեր և սպիրտներ, ինչպես նաև մտնում են խտացման ռեակցիաների մեջ՝ ձևավորելով պոլիմերներ և տրանսեսթերիֆիկացիա՝ նոր եթերներ ստանալու համար՝ փոխարինելով մեկ սպիրտ կամ թթվային մնացորդ:

Պոլիմերներ- մակրոմոլեկուլային նյութեր, որոնք բաղկացած են միատարր կամ աննման մոնոմերների մոլեկուլների տասնյակ կամ ավելի մնացորդներից, որոնք կապված են քիմիական կապերով.

Դրանք բնութագրվում են մի քանի հազարից մինչև մի քանի միլիոն թթվածնի մոլեկուլային զանգվածով և բաղկացած են մոնոմերային միավորներից։ Մոնոմեր հղում(նախկինում կոչված տարրական)- բաղադրյալ կապ, որը ձևավորվում է մոնոմերի մեկ մոլեկուլից պոլիմերացման ժամանակ: Օրինակ, օսլայում - C6H10O5: Մոլեկուլային քաշի և միավորների քանակի աճով պոլիմերների ուժը մեծանում է։

Ըստ իրենց ծագման պոլիմերները բաժանվում են բնական, կամ բիոպոլիմերներ (օրինակ՝ սպիտակուցներ, պոլիսախարիդներ, պոլիֆենոլներ և այլն), և սինթետիկ (օրինակ՝ պոլիէթիլեն, պոլիստիրոլ, ֆենոլային խեժեր): Կախված ատոմների և ատոմային խմբերի մակրոմոլեկուլում տեղակայվածությունից՝ կան գծային պոլիմերներ բաց գծային շղթա (օրինակ՝ բնական կաուչուկ, ցելյուլոզա, ամիլոզա), ճյուղավորված պոլիմերներ, ունենալով գծային շղթա՝ ճյուղերով (օրինակ՝ ամիլոպեկտին), գնդաձև պոլիմերներ, բնութագրվում է մոլեկուլը կազմող ատոմների խմբերի միջև ներմոլեկուլային փոխազդեցության ուժերի գերակշռությամբ միջմոլեկուլային փոխազդեցության ուժերի նկատմամբ (օրինակ՝ մսի, ձկան մկանային հյուսվածքի սպիտակուցները և այլն), և ցանցային պոլիմերներ եռաչափ ցանցերով, որոնք ձևավորվում են շղթայական կառուցվածքի բարձր մոլեկուլային միացությունների հատվածներով (օրինակ՝ ձուլված ֆենոլային խեժեր)։ Կան պոլիմերային մակրոմոլեկուլների այլ կառուցվածքներ (սանդուղք և այլն), բայց դրանք հազվադեպ են։

Ըստ մակրոմոլեկուլի քիմիական բաղադրության՝ առանձնանում են հոմոպոլիմերները և համապոլիմերները։ Հոմոպոլիմերներ - բարձր մոլեկուլային միացություններ, որոնք բաղկացած են համանուն մոնոմերից (օրինակ՝ օսլա, բջջանյութ, ինուլին և այլն)։ համապոլիմերներ - միացություններ, որոնք առաջացել են մի քանի տարբեր մոնոմերներից (երկու կամ ավելի): Օրինակներ են սպիտակուցները, ֆերմենտները, պոլիֆենոլները:

Կենսապոլիմերներ - բնական մակրոմոլեկուլային միացություններ, որոնք ձևավորվել են բույսերի կամ կենդանական բջիջների կյանքի ընթացքում:

Կենսաբանական օրգանիզմներում կենսապոլիմերները կատարում են չորս կարևոր գործառույթ.

1) սննդանյութերի ռացիոնալ պահպանում, որոնք մարմինը սպառում է, երբ առկա է դրսից դրանց ընդունման պակաս կամ բացակայություն.

2) օրգանիզմների հյուսվածքների և համակարգերի ձևավորումը և պահպանումը կենսունակ վիճակում.

3) անհրաժեշտ նյութափոխանակության ապահովում.

4) պաշտպանություն արտաքին անբարենպաստ պայմաններից.

Կենսապոլիմերների թվարկված գործառույթները շարունակում են մասնակի կամ ամբողջությամբ կատարել այն ապրանքներում, որոնց հումքը որոշակի կենսաօրգանիզմներ են։ Միևնույն ժամանակ, կենսապոլիմերների որոշակի գործառույթների գերակշռությունը կախված է նրանից, թե ինչ կարիքներ են բավարարում կոնկրետ արտադրանքները: Օրինակ՝ պարենային ապրանքները բավարարում են հիմնականում էներգիայի և պլաստիկի կարիքները, ինչպես նաև ներքին անվտանգության կարիքը, հետևաբար դրանց բաղադրության մեջ գերակշռում են պահուստային մարսելի (օսլա, գլիկոգեն, սպիտակուցներ և այլն) և անմարսելի (ցելյուլոզա, պեկտին նյութեր) կամ դժվարամարս. մարսվող կենսապոլիմերներ (որոշ սպիտակուցներ), որոնք բնութագրվում են բարձր մեխանիկական ուժով և պաշտպանիչ հատկություններով։ Մրգային և բանջարեղենային արտադրանքը պարունակում է բիոպոլիմերներ, որոնք ունեն մանրէասպան ազդեցություն, որն ապահովում է լրացուցիչ պաշտպանությունարտաքին անբարենպաստ ազդեցություններից, հիմնականում մանրէաբանական բնույթի:

Սննդամթերքի բիոպոլիմերները ներկայացված են մարսվող և չմարսվող պոլիսախարիդներով, պեկտինային նյութերով, մարսվող և դժվարամարս կամ անմարսելի սպիտակուցներով, ինչպես նաև պոլիֆենոլներով։

Բուսական ծագման սննդամթերքի մեջ գերակշռող կենսապոլիմերները պոլիսախարիդներն ու պեկտինային նյութերն են, իսկ կենդանական ծագման մթերքներում՝ սպիտակուցները։ Բուսական ծագման հայտնի ապրանքներ, որոնք գրեթե ամբողջությամբ բաղկացած են պոլիսաքարիդներից՝ փոքր քանակությամբ կեղտերով (օսլա և օսլա արտադրանք): Կենդանական ծագման մթերքներում պոլիսախարիդները գործնականում բացակայում են (բացառություն են կազմում կենդանական միսը և լյարդը, որոնք պարունակում են գլիկոգեն), սակայն բացակայում են նաև այն ապրանքները, որոնք բաղկացած են միայն սպիտակուցից։

Պոլիսաքարիդներ - Սրանք բիոպոլիմերներ են, որոնք պարունակում են թթվածին և բաղկացած են մեծ թվով մոնոմերային միավորներից, ինչպիսիք են C5H8O4 կամ C6H10O5:

Ըստ մարդու օրգանիզմի մարսելիության՝ պոլիսախարիդները բաժանվում են մարսելի(օսլա, գլիկոգեն, ինուլին) և անմարսելի(ցելյուլոզա և այլն):

Հիմնականում ձևավորվում են պոլիսախարիդներ բուսական օրգանիզմներ, հետևաբար դրանք քանակապես գերակշռող նյութեր են բուսական ծագման պարենային ապրանքներում (չոր նյութի 70-100%)։ Միակ բացառությունը գլիկոգենն է՝ այսպես կոչված կենդանական օսլան, որը գոյանում է կենդանիների լյարդում։ Ապրանքների տարբեր դասեր և խմբեր տարբերվում են գերակշռող պոլիսախարիդների ենթախմբերով: Այսպիսով, հացահատիկային ալյուրից (բացառությամբ սոյայի), ալյուրի հրուշակեղենի, կարտոֆիլի և ընկույզի մեջ գերակշռում է օսլան։ Մրգային և բանջարեղենային մթերքներում (բացառությամբ կարտոֆիլի և ընկույզի), շաքարային հրուշակեղենի մեջ օսլան կա՛մ բացակայում է, կա՛մ պարունակվում է փոքր քանակությամբ։ Այս արտադրատեսակների մեջ հիմնական ածխաջրերը մոնո- և օլիգոսաքարիդներն են:

Օսլա - մոնոմերային միավորներից բաղկացած բիոպոլիմեր՝ գլյուկոզիդային մնացորդներ։

Բնական օսլան ներկայացված է երկու պոլիմերով՝ գծային ամիլոզա և ճյուղավորված ամիլոպեկտին, վերջինս գերակշռում է (76-84%)։ Բուսական բջիջներում օսլան առաջանում է օսլայի հատիկների տեսքով։ Դրանց չափը, ձևը, ինչպես նաև ամիլոզայի և ամիլոպեկտինի հարաբերակցությունը բնական օսլայի որոշ տեսակների (կարտոֆիլ, եգիպտացորեն և այլն) բնորոշիչ հատկանիշներն են։ Օսլան բուսական օրգանիզմների պահուստային նյութ է։

Հատկություններ.Ամիլոզան և ամիլոպեկտինը տարբերվում են ոչ միայն կառուցվածքով, այլև հատկություններով։ Ամիլոպեկտինը մեծ մոլեկուլային քաշով (100000 կամ ավելի) ջրում անլուծելի է, իսկ ամիլոզան՝ տաք ջուրև առաջացնում է թույլ մածուցիկ լուծույթներ։ Օսլայի մածուկի առաջացումը և մածուցիկությունը մեծապես պայմանավորված են ամիլոպեկտինով: Ամիլոզը ավելի հեշտությամբ հիդրոլիզվում է գլյուկոզայի, քան ամիլոպեկտինը: Պահպանման ժամանակ առաջանում է օսլայի ծերացում, որի արդյունքում նվազում է նրա ջրապահությունը։

  • Օսլայով հարուստ մթերքներ(50-80%), որը ներկայացված է հացահատիկով և ալյուրից՝ հացահատիկային, հացահատիկային, բացառությամբ հատիկաընդեղենի; մակարոնեղեն և կոտրիչ, ինչպես նաև սննդային հավելում` օսլա և ձևափոխված օսլա:
  • Միջին օսլայի մթերքներ(10-49%)։ Դրանց թվում են կարտոֆիլը, հատիկաընդեղենը, բացառությամբ սոյայի, որոնցում բացակայում է օսլան, հացը, ալյուրի հրուշակեղենը, ընկույզը, չհասած բանանը:
  • Օսլայի ցածր պարունակությամբ մթերքներ(0.1-9%). թարմ մրգերի և բանջարեղենի մեծ մասը, բացառությամբ թվարկվածների, և դրանց վերամշակված մթերքները, մածուն, պաղպաղակ, խաշած երշիկեղեն և այլ համակցված ապրանքներ, որոնց արտադրության մեջ օգտագործվում է օսլա որպես խտության կայունացուցիչ կամ խտացուցիչ:

Այլ սննդամթերքի մեջ օսլա չկա։

Գլիկոգեն - Կենդանական օրգանիզմների պահուստային պոլիսաքարիդ. Այն ունի ճյուղավորված կառուցվածք և կառուցվածքով նման է ամիլոպեկտինին։ Ամենամեծ թիվըայն հայտնաբերվում է կենդանիների լյարդում (մինչև 10%)։ Բացի այդ, այն հանդիպում է մկանային հյուսվածքի, սրտի, ուղեղի, ինչպես նաև խմորիչի և սնկերի մեջ։

Հատկություններ.Գլիկոգենը ջրով առաջացնում է կոլոիդային լուծույթներ, հիդրոլիզվում՝ առաջացնելով գլյուկոզա, իսկ յոդով ստանում է կարմիր-շագանակագույն երանգ։

Ցելյուլոզ (մանրաթել) - գծային բնական պոլիսախարիդ, որը բաղկացած է գլյուկոզայի մոլեկուլների մնացորդներից:

Հատկություններ.Ցելյուլոզը պոլիցիկլիկ պոլիմեր է՝ մեծ քանակությամբ բևեռային հիդրօքսիլ խմբերով, որն իր մոլեկուլային շղթաներին տալիս է կոշտություն և ամրություն (և բարձրացնում է խոնավության հզորությունը, հիգրոսկոպիկությունը): Ցելյուլոզը ջրում անլուծելի է, դիմացկուն է թույլ թթուների և ալկալիների նկատմամբ և լուծելի է միայն շատ քիչ լուծիչներում (պղինձ-ամոնիակային լուծիչ և չորրորդական ամոնիումային հիմքերի խտացված լուծույթներ)։

պեկտինային նյութեր - կենսապոլիմերների համալիր, որի հիմնական շղթան բաղկացած է գալակտուրոնաթթվի մոլեկուլների մնացորդներից։

Պեկտինային նյութերը ներկայացված են պրոտոպեկտինով, պեկտինով և պեկտինաթթվով, որոնք տարբերվում են մոլեկուլային քաշով, պոլիմերացման աստիճանով և մեթիլ խմբերի առկայությամբ։ Նրանց ընդհանուր հատկությունը ջրի մեջ անլուծելիությունն է։

Պրոտոպեկտին - պոլիմեր, որի հիմնական շղթան բաղկացած է մեծ թվով մոնոմերային միավորներից՝ պեկտինի մոլեկուլների մնացորդներից։ Պրոտոպեկտինը ներառում է արաբանի և քսիլանի մոլեկուլները: Այն միջնադարյան լամելաների մի մասն է, որը կապում է առանձին բջիջները հյուսվածքների մեջ, իսկ բջջանյութի և կիսցելյուլոզների հետ միասին՝ բույսերի հյուսվածքների պատյանների մեջ՝ ապահովելով դրանց կարծրությունն ու ամրությունը:

Հատկություններ.Պրոտոպեկտինը ենթարկվում է թթվային և ֆերմենտային հիդրոլիզի (օրինակ՝ մրգերի և բանջարեղենի հասունացման ժամանակ), ինչպես նաև քայքայվում է ջրում երկար եփելու ժամանակ։ Արդյունքում հյուսվածքները փափկվում են, ինչը հեշտացնում է սննդի կլանումը մարդու օրգանիզմի կողմից։

Պեկտին - պոլիմեր, որը բաղկացած է մեթիլ էսթերի մոլեկուլների և չմեթիլացված գալակտուրոնաթթվի մնացորդներից: Տարբեր բույսերի պեկտինները տարբերվում են պոլիմերացման և մեթիլացման տարբեր աստիճաններով։ Սա ազդում է նրանց հատկությունների վրա, մասնավորապես՝ դոնդողելու հատկությունը, որի շնորհիվ պեկտինը և այն բավարար քանակությամբ պարունակող պտուղները օգտագործվում են հրուշակեղենի արդյունաբերության մեջ՝ մարմելադի, մարշալուի, ջեմի և այլնի արտադրության մեջ։ Պեկտինի գելային հատկությունները մեծանում են նրա մոլեկուլային քաշի և մեթիլացման աստիճանի բարձրացմամբ:

Հատկություններ. Պեկտինը ենթարկվում է սապոնացման՝ ալկալիների ազդեցության տակ, ինչպես նաև ֆերմենտային հիդրոլիզ՝ պեկտինաթթուների և մեթիլ սպիրտի ձևավորմամբ։ Պեկտինը ջրում անլուծելի է, չի ներծծվում օրգանիզմի կողմից, բայց ունի բարձր ջուր պահող և կլանող կարողություն։ Վերջին հատկության շնորհիվ այն մարդու օրգանիզմից հեռացնում է բազմաթիվ վնասակար նյութեր՝ խոլեստերին, ծանր մետաղների աղեր, ռադիոնուկլիդներ, բակտերիալ և սնկային թույներ։

Պեկտինի նյութերը հայտնաբերված են միայն բուսական ծագման չզտված սննդամթերքում (հացահատիկային և մրգային և բանջարեղենային ապրանքներ), ինչպես նաև պեկտինի կամ դրանով հարուստ բուսական հումքի հավելումներով (մրգային և հատապտուղների հրուշակեղեն, հարած քաղցրավենիք, տորթեր և այլն): .).

Սկյուռիկներ - բնական բիոպոլիմերներ, որոնք բաղկացած են ամինաթթուների մոլեկուլներից, որոնք կապված են ամիդային (պեպտիդային) կապերով, և առանձին ենթախմբերը լրացուցիչ պարունակում են անօրգանական և օրգանական ազոտազուրկ միացություններ:

Հետևաբար, ըստ քիմիական բնույթի, սպիտակուցները կարող են լինել օրգանական, կամ պարզ, պոլիմերներ և օրգանական տարրական կամ բարդ համապոլիմերներ։

Պարզ սպիտակուցներբաղկացած են միայն ամինաթթուների մոլեկուլների մնացորդներից և բարդ սպիտակուցներամինաթթուներից բացի, դրանք կարող են պարունակել անօրգանական տարրեր (երկաթ, ֆոսֆոր, ծծումբ և այլն), ինչպես նաև առանց ազոտի միացություններ (լիպիդներ, ածխաջրեր, ներկանյութեր, նուկլեինաթթուներ):

Կախված տարբեր լուծիչների մեջ լուծվելու կարողությունից՝ պարզ սպիտակուցները բաժանվում են հետևյալ տեսակների՝ ալբումիններ, գլոբուլիններ, պրոլամիններ, գլուտելիններ, պրոտամիններ, հիստոններ, պրոտեոիդներ։

Կախված ազոտազերծ միացություններից, որոնք կազմում են իրենց մակրոմոլեկուլները, բարդ սպիտակուցները բաժանվում են հետևյալ ենթախմբերի.

  • ֆոսֆորպրոտեիններ - սպիտակուցներ, որոնք պարունակում են ֆոսֆորաթթվի մոլեկուլների մնացորդներ (կաթնային կազեին, ձվի վիտելին, ձկան այծտուլին): Այս սպիտակուցները չեն լուծվում, բայց ուռչում են ջրի մեջ.
  • գլիկոպրոտեիններ՝ ածխաջրերի մոլեկուլների մնացորդներ պարունակող սպիտակուցներ (ոսկորների, աճառի, թուքի, ինչպես նաև աչքերի եղջերաթաղանթի, ստամոքսի, աղիքների լորձաթաղանթներ և մուկոիդներ);
  • լիպոպրոտեիններ - սպիտակուցներ լիպիդային մոլեկուլների մնացորդներով (պարունակվում են թաղանթներում, բուսական և կենդանական բջիջների պրոտոպլազմայում, արյան պլազմայում և այլն);
  • քրոմպրոտեիններ - սպիտակուցներ, որոնք ունեն գունազարդման միացությունների մոլեկուլների մնացորդներ (միոգլոբին մկանային հյուսվածքում և հեմոգլոբին արյան մեջ և այլն);
  • նուկլեոպրոտեիններ - նուկլեինաթթվի մնացորդներով սպիտակուցներ (բջջային միջուկների սպիտակուցներ, հացահատիկի սերմերի մանրէներ, հնդկաձավար, լոբազգիներ և այլն):

Սպիտակուցների կազմը կարող է ներառել 20-22 ամինաթթուներ՝ տարբեր հարաբերակցությամբ և հաջորդականությամբ։ Այս ամինաթթուները բաժանվում են էական և ոչ էական:

Հիմնական ամինաթթուներ - ամինաթթուներ, որոնք չեն սինթեզվում մարդու մարմնում, ուստի սննդի հետ պետք է գան դրսից: Դրանք ներառում են իզոլեյցին, լեյցին, լիզին, մեթիոնին, ֆենիլալանին, թրեոնին, տրիպտոֆան, վալին, արգինին և հիստիդին:

Ոչ էական ամինաթթուներ - ամինաթթուներ, որոնք սինթեզվում են մարդու մարմնում.

Կախված էական ամինաթթուների պարունակությունից և օպտիմալ հարաբերակցությունից՝ սպիտակուցները բաժանվում են ամբողջական և ցածրակարգի։

Ամբողջական սպիտակուցներ - սպիտակուցներ, որոնք ներառում են բոլոր էական ամինաթթուները մարդու մարմնի համար օպտիմալ հարաբերակցությամբ: Դրանք ներառում են կաթի, ձվի, մսի և ձկան մկանային հյուսվածքի, հնդկաձավարի սպիտակուցներ և այլն:

Անավարտ սպիտակուցներ Սպիտակուցներ, որոնք բացակայում են կամ պակասում են մեկ կամ մի քանի էական ամինաթթուներ: Դրանք ներառում են ոսկորների, աճառի, մաշկի, շարակցական հյուսվածքների սպիտակուցներ և այլն:

Ըստ մարսողության՝ սպիտակուցները բաժանվում են մարսելի(մկանային սպիտակուցներ, կաթ, ձու, ձավարեղեն, բանջարեղեն և այլն) և անմարսելի(էլաստին, կոլագեն, կերատին և այլն):

Սպիտակուցի մակրոմոլեկուլներն ունեն բարդ կառուցվածք։ Սպիտակուցների մոլեկուլների կազմակերպման չորս մակարդակ կա՝ առաջնային, երկրորդային, երրորդային և չորրորդական կառուցվածքներ։ առաջնային կառուցվածքըկոչվում է ամինաթթուների մնացորդների հաջորդականություն պոլիպեպտիդային շղթայում՝ կապված ամիդային կապով։ երկրորդական կառուցվածքըվերաբերում է պոլիպեպտիդային շղթաների կուտակման տեսակին, առավել հաճախ պարույրի տեսքով, որի շրջադարձերը պահվում են ջրածնային կապերով։ Տակ երրորդական կառուցվածքհասկանալ պոլիպեպտիդային շղթայի տեղը տարածության մեջ: Շատ սպիտակուցներում այս կառուցվածքը ձևավորվում է մի քանի կոմպակտ գնդիկներից, որոնք կոչվում են տիրույթներև միացված բարակ կամուրջներով՝ երկարաձգված պոլիպեպտիդային շղթաներով։ Չորրորդական կառուցվածքարտացոլում է մակրոմոլեկուլների միացման և դասավորվածության ձևը, որը բաղկացած է մի քանի պոլիպեպտիդային շղթաներից, որոնք միացված չեն կովալենտային կապերով:

Այս ենթամիավորների միջև առաջանում են ջրածնի, իոնային և այլ կապեր։ pH-ի, ջերմաստիճանի փոփոխությունները, աղերով, թթուներով և այլնով մշակումը հանգեցնում են մակրոմոլեկուլի տարանջատմանը սկզբնական ենթամիավորների մեջ, բայց երբ այդ գործոնները վերացվում են, տեղի է ունենում չորրորդական կառուցվածքի ինքնաբուխ վերակառուցում: Սպիտակուցների կառուցվածքի ավելի խորը փոփոխությունները, ներառյալ երրորդականը, կոչվում են denaturation.

Սպիտակուցներ պարունակվում են բազմաթիվ պարենային ապրանքներում՝ բուսական ծագումով՝ հացահատիկի ալյուր, մրգեր և բանջարեղեն, ալյուրի հրուշակեղեն և կենդանական ծագում՝ միս, ձուկ և կաթնամթերք: Մի շարք սննդամթերքներում սպիտակուցները կամ իսպառ բացակայում են, կամ դրանց պարունակությունը աննշան է և կարևոր նշանակություն չունի սննդի մեջ, թեև դա կարող է ազդել տեղումների կամ պղտորության վրա (օրինակ՝ հյութերի մեջ):

Հատկություններ.Սպիտակուցների ֆիզիկաքիմիական հատկությունները որոշվում են դրանց բարձր մոլեկուլային բնույթով, պոլիպեպտիդային շղթաների կոմպակտությամբ և ամինաթթուների փոխադարձ դասավորությամբ։ Սպիտակուցների մոլեկուլային զանգվածը տատանվում է 5 հազարից մինչև 1 միլիոն։

Սննդամթերքի մեջ ամենաբարձր արժեքըունեն հետևյալ հատկությունները. էներգիայի արժեքը, ֆերմենտային և թթվային հիդրոլիզ, դենատուրացիա, այտուցվածություն, մելանոիդինի առաջացում։

Էներգիայի արժեքըսպիտակուցը 1 գ-ում կազմում է 4,0 կկալ, սակայն մարդու օրգանիզմի համար առավել կարևոր է սպիտակուցների կենսաբանական արժեքը, որը որոշվում է էական ամինաթթուների պարունակությամբ:

Սպիտակուցների ֆերմենտային և թթվային հիդրոլիզառաջանում է պրոտեոլիտիկ ֆերմենտների և ստամոքսահյութի աղաթթվի ազդեցության տակ։ Այս հատկության շնորհիվ մարսվող սպիտակուցներն օգտագործվում են մարդու օրգանիզմի կողմից, իսկ հիդրոլիզի ժամանակ առաջացած ամինաթթուները մասնակցում են մարդու օրգանիզմում սպիտակուցների սինթեզին։ Սպիտակուցների հիդրոլիզը տեղի է ունենում խմորի խմորման, ալկոհոլի, գինիների և գարեջրի, թթու բանջարեղենի արտադրության ժամանակ։

Սպիտակուցի դենատուրացիատեղի է ունենում սպիտակուցի կառուցվածքի շրջելի և խորը անդառնալի փոփոխություններով: Հետադարձելի դենատուրացիան կապված է չորրորդական կառուցվածքի փոփոխությունների հետ, իսկ անշրջելիը՝ երկրորդական և երրորդական կառույցներում։ Դենատուրացիան տեղի է ունենում բարձր և ցածր ջերմաստիճանների, ջրազրկման, միջավայրի pH-ի փոփոխության, շաքարների, աղերի և այլ նյութերի կոնցենտրացիայի ավելացման ներքո, մինչդեռ սպիտակուցների մարսողականությունը բարելավվում է, բայց ջրի և այլ լուծիչների մեջ լուծվելու ունակությունը: , ինչպես նաև ուռչել, կորել է։ Սպիտակուցների դենատուրացիայի գործընթացն առավել նշանակալից է բազմաթիվ պարենային ապրանքների և խոհարարական արտադրանքների արտադրության մեջ (հացաբուլկեղենի և ալյուրի հրուշակեղենի թխում, բանջարեղենի թթու, կաթ, ձկան և բանջարեղենի աղակալում, չորացում, պահածոյացում շաքարով և թթուներով):

Սպիտակուցների այտուցվածություն կամ խոնավացում - նրանց կլանելու և պահպանելու ունակությունը կապված ջուրծավալը մեծացնելիս։ Այս հատկությունը հիմք է հանդիսանում հացաբուլկեղենի և ալյուրի հրուշակեղենի համար խմոր պատրաստելու, երշիկեղենի և այլնի համար: Սպիտակուցների պահպանումը ուռած վիճակում է. կարևոր առաջադրանքդրանք պարունակող շատ մթերքներ: Սպիտակուցների ջուր պահելու կարողության կորուստը, որը կոչվում է սիներեզ,առաջացնում է ալյուրի և հացահատիկի, հատկապես հատիկաընդեղենի սպիտակուցների ծերացում, հացաբուլկեղենի և ալյուրի հրուշակեղենի հնացում:

Մելանոիդինի ձևավորում- սպիտակուցային ամինաթթուների մնացորդների կարողությունը փոխազդելու վերականգնող շաքարների հետ՝ ձևավորելով մուգ գույնի միացություններ՝ մելանոիդիններ։ Այս հատկությունն առավել արտահայտված է, երբ բարձր ջերմաստիճաններև pH 3-ից 7-ը հացաբուլկեղենի և ալյուրի հրուշակեղենի, գարեջրի, պահածոների, չորացրած մրգերի և բանջարեղենի արտադրության մեջ: Արդյունքում ապրանքների գույնը դեղնաոսկուց փոխվում է շագանակագույնի։ տարբեր երանգներև սև՝ միաժամանակ նվազեցնելով արտադրանքի կենսաբանական արժեքը։

Ֆերմենտներ - սպիտակուցային բնույթի բիոպոլիմերներ, որոնք կատալիզատորներ են բազմաթիվ կենսաքիմիական գործընթացների համար:

Ֆերմենտների հիմնական գործառույթը ցանկացած կենսաբանական օրգանիզմում (մարդ, կենդանի, բույսեր, միկրոօրգանիզմներ) ներթափանցող կամ հասանելի կամ ձևավորվող նյութերի փոխակերպումն արագացնելն է, ինչպես նաև կենսաքիմիական պրոցեսների կարգավորումը՝ կախված փոփոխություններից։ արտաքին պայմաններ.

Կախված մակրոմոլեկուլների քիմիական բնույթից՝ ֆերմենտները բաժանվում են մեկ և երկու բաղադրիչի։ Մեկ բաղադրիչբաղկացած է միայն սպիտակուցներից (օրինակ՝ ամիլազ, պեպսին և այլն), երկու բաղադրիչ- սպիտակուցային և ոչ սպիտակուցային միացություններից. Սպիտակուցի մոլեկուլի մակերեսին կամ հատուկ բնիկում են ակտիվ կենտրոններ, ներկայացված է ամինաթթուների մի շարք ֆունկցիոնալ խմբերով, որոնք ուղղակիորեն փոխազդում են սուբստրատի հետ և/կամ ոչ սպիտակուցային բաղադրիչների՝ կոենզիմների հետ։ Վերջիններս ներառում են վիտամիններ (B1, B2, PP և այլն), ինչպես նաև հանքանյութեր (Cu, Zn, Fe և այլն): Այսպիսով, երկաթ պարունակող ֆերմենտները ներառում են պերօքսիդազը և կատալազը, իսկ պղինձ պարունակող ֆերմենտները՝ ասկորբատ օքսիդազը:

  • օքսիդորեդուկտազ - ֆերմենտներ, որոնք կատալիզացնում են ռեդոքս ռեակցիաները՝ փոխանցելով ջրածնի իոններ կամ էլեկտրոններ, օրինակ՝ շնչառական ֆերմենտներ պերօքսիդազ, կատալազ;
  • տրանսֆերազա- ֆերմենտներ, որոնք կատալիզացնում են ֆունկցիոնալ խմբերի (CH3, COOH, NH2 և այլն) փոխանցումը մի մոլեկուլից մյուսը, օրինակ՝ ֆերմենտներ, որոնք կատալիզացնում են հումքի սպիտակուցների (հատիկներ, մրգեր) հիդրոլիզի ընթացքում ձևավորված ամինաթթուների դեամինացումը և դեկարբոքսիլացումը. , կարտոֆիլ), ինչը հանգեցնում է ավելի բարձր սպիրտների կուտակմանը էթիլային սպիրտի, գինիների և գարեջրի արտադրության մեջ.
  • հիդրոլազներ- ֆերմենտներ, որոնք կատալիզացնում են կապերի հիդրոլիտիկ ճեղքումը (պեպտիդ, գլիկոզիդ, եթեր և այլն): Դրանք ներառում են ճարպեր հիդրոլիզացնող լիպազներ, պեպտիդազներ՝ սպիտակուցներ, ամիլազներ և ֆոսֆորիլազներ՝ օսլա և այլն;
  • լիազներ- ֆերմենտներ, որոնք կատալիզացնում են խմբերի ոչ հիդրոլիտիկ տարանջատումը ենթաշերտից՝ կրկնակի կապի ձևավորմամբ և հակադարձ ռեակցիաներով։ Օրինակ, պիրուվատ դեկարբոքսիլազը հեռացնում է CO2-ը պիրուվիթթվից, ինչը հանգեցնում է ացետալդեհիդի ձևավորմանը՝ որպես ալկոհոլային և կաթնաթթվային խմորումների միջանկյալ արտադրանք;
  • իզոմերազ- ֆերմենտներ, որոնք կատալիզացնում են ենթաշերտի իզոմերների ձևավորումը՝ մոլեկուլի ներսում բազմաթիվ կապեր կամ ատոմների խմբեր տեղափոխելով.
  • լիգաներ- ֆերմենտներ, որոնք կատալիզացնում են երկու մոլեկուլների ավելացումը նոր կապերի ձևավորմամբ:

Ֆերմենտների նշանակությունը. Հում վիճակում ֆերմենտները հնագույն ժամանակներից օգտագործվել են բազմաթիվ սննդամթերքների արտադրության մեջ (հացաբուլկեղեն, ալկոհոլային արդյունաբերություն, գինեգործություն, պանրագործություն և այլն)։ Մի շարք ապրանքների սպառողական հատկությունները հիմնականում ձևավորվում են հատուկ գործողության՝ խմորման գործընթացում (սև, կարմիր, դեղին թեյ, կակաոյի հատիկներ և այլն): Մաքրված ֆերմենտային պատրաստուկները սկսեցին կիրառվել 20-րդ դարում։ հյութերի, բուժման և արհեստական ​​սնուցման համար մաքուր ամինաթթուների, կաթնամթերքի կաթնաշաքարի հեռացման մեջ. մանկական սնունդև այլն: Սննդամթերքի պահպանման ժամանակ ֆերմենտները նպաստում են մսի, մրգերի և բանջարեղենի հասունացմանը, բայց կարող են նաև առաջացնել դրանց քայքայումը (փտում, բորբոս, նիհարություն, խմորում):

Հատկություններ.Ֆերմենտներն ունեն բարձր կատալիտիկ ակտիվություն, որի շնորհիվ դրանց փոքր քանակությունը կարող է ակտիվացնել հսկայական քանակությամբ սուբստրատի կենսաքիմիական գործընթացները. գործողության առանձնահատկությունը, այսինքն. որոշ ֆերմենտներ գործում են որոշակի նյութերի վրա. գործողության շրջելիություն (նույն ֆերմենտները կարող են իրականացնել որոշակի նյութերի քայքայում և սինթեզ); շարժունակություն, որը դրսևորվում է ազդեցության տակ գտնվող գործունեության փոփոխությամբ տարբեր գործոններ(ջերմաստիճան, խոնավություն, միջավայրի pH, ակտիվացնողներ և անակտիվացնողներ):

Այս հատկություններից յուրաքանչյուրը բնութագրվում է որոշակի օպտիմալ միջակայքերով (օրինակ, 40-50 ° C ջերմաստիճանի միջակայքում նշվում է ֆերմենտների ամենաբարձր ակտիվությունը): Օպտիմալ միջակայքից ցանկացած շեղում առաջացնում է ֆերմենտների ակտիվության նվազում, իսկ երբեմն էլ դրանց ամբողջական ապաակտիվացում (օրինակ. բարձր ջերմաստիճաններստերիլիզացում): Սրա վրա են հիմնված սննդային հումքի պահպանման բազմաթիվ մեթոդներ։ Այս դեպքում տեղի է ունենում հումքի և արտադրանքի սեփական ֆերմենտների, ինչպես նաև դրանց փչացման պատճառ հանդիսացող միկրոօրգանիզմների մասնակի կամ ամբողջական ապաակտիվացում։

Պահպանման ընթացքում սննդային հումքի և ապրանքների ֆերմենտների անակտիվացման համար օգտագործվում են տարբեր ֆիզիկական, ֆիզիկաքիմիական, քիմիական, կենսաքիմիական և համակցված մեթոդներ։

Պոլիֆենոլներ - կենսապոլիմերներ, որոնց մակրոմոլեկուլները կարող են ներառել ֆենոլաթթուներ, սպիրտներ և դրանց եթերներ, ինչպես նաև շաքարներ և այլ միացություններ.

Այս նյութերը բնության մեջ հանդիպում են միայն բույսերի բջիջներում։ Բացի այդ, դրանք կարելի է գտնել փայտի և փայտանյութի, տորֆի, շագանակագույն և կարծր ածխի, նավթի մնացորդների մեջ:

Պոլիֆենոլներն ամենակարևորն են թարմ մրգերի, բանջարեղենի և դրանց վերամշակված արտադրանքի, ներառյալ գինիների, լիկյորների, ինչպես նաև թեյի, սուրճի, կոնյակի, ռոմի և գարեջրի մեջ: Այս արտադրատեսակների մեջ պոլիֆենոլները ազդում են օրգանոլեպտիկ հատկությունների (համ, գույն), ֆիզիոլոգիական արժեքի (այդ նյութերից շատերն ունեն P-վիտամին ակտիվություն, մանրէասպան հատկություններ) և պահպանման ժամկետը:

Բուսական ծագման արտադրանքներում պարունակվող պոլիֆենոլները ներառում են տանիններ (օրինակ՝ կատեխիններ), ինչպես նաև ներկանյութեր (ֆլավոնոիդներ, անտոցիանիններ, մելանիններ և այլն)։

Օրգանական նյութերի դասակարգում

Կախված ածխածնային շղթայի կառուցվածքի տեսակից՝ օրգանական նյութերը բաժանվում են.

  • ացիկլիկ և ցիկլային:
  • մարգինալ (հագեցած) և չհագեցած (չհագեցած):
  • կարբոցիկլիկ և հետերոցիկլիկ:
  • ալիցիկլիկ և անուշաբույր:

Ացիկլիկ միացությունները օրգանական միացություններ են, որոնց մոլեկուլներում ցիկլեր չկան, և ածխածնի բոլոր ատոմները միացված են միմյանց ուղիղ կամ ճյուղավորված բաց շղթաներով։

Իր հերթին, ացիկլիկ միացությունների շարքում առանձնանում են սահմանափակող (կամ հագեցած) միացություններ, որոնք պարունակում են միայն ածխածին-ածխածին (C-C) կապեր ածխածնի կմախքում և բազմապատիկ պարունակող չհագեցած (կամ չհագեցած) միացություններ՝ կրկնակի (C \u003d C) կամ եռակի: (C ≡ C) հաղորդակցություններ.

Ցիկլային միացությունները քիմիական միացություններ են, որոնցում կան երեք կամ ավելի կապված ատոմներ, որոնք կազմում են օղակ:

Կախված նրանից, թե որ ատոմներից են առաջանում օղակները՝ առանձնացնում են կարբոցիկլային և հետերոցիկլիկ միացությունները։

Կարբոցիկլային միացությունները (կամ իզոցիկլիկ) իրենց ցիկլերում պարունակում են միայն ածխածնի ատոմներ։ Այս միացություններն իրենց հերթին բաժանվում են ալիցիկլիկ միացությունների (ալիֆատիկ ցիկլային) և արոմատիկ միացությունների։

Հետերոցիկլիկ միացությունները պարունակում են մեկ կամ մի քանի հետերոատոմներ ածխաջրածնային ցիկլում, առավել հաճախ՝ թթվածնի, ազոտի կամ ծծմբի ատոմներ։

Օրգանական նյութերի ամենապարզ դասը ածխաջրածիններն են՝ միացություններ, որոնք առաջանում են բացառապես ածխածնի և ջրածնի ատոմներից, այսինքն. պաշտոնապես չունեն ֆունկցիոնալ խմբեր:

Քանի որ ածխաջրածինները չունեն ֆունկցիոնալ խմբեր, դրանք կարող են դասակարգվել միայն ըստ ածխածնային կմախքի տեսակի։ Ածխաջրածինները, կախված իրենց ածխածնային կմախքի տեսակից, բաժանվում են ենթադասերի.

1) Սահմանափակող ացիկլիկ ածխաջրածինները կոչվում են ալկաններ: Ալկանների ընդհանուր մոլեկուլային բանաձևը գրված է որպես C n H 2n+2, որտեղ n-ը ածխաջրածնի մոլեկուլում ածխածնի ատոմների թիվն է։ Այս միացությունները չունեն միջդասային իզոմերներ։

2) Ացիկլային չհագեցած ածխաջրածինները բաժանվում են.

ա) ալկեններ - դրանք պարունակում են միայն մեկ բազմապատիկ, մասնավորապես մեկ կրկնակի C \u003d C կապ, ալկենների ընդհանուր բանաձևը C n H 2n է,

բ) ալկիններ - ալկինի մոլեկուլներում կա նաև միայն մեկ բազմապատիկ, այն է՝ եռակի C≡C կապ։ Ալկինների ընդհանուր մոլեկուլային բանաձևը C n H 2n-2 է

գ) ալկադիեններ - ալկադիենների մոլեկուլներում կա երկու կրկնակի C=C կապ. Ալկադիենների ընդհանուր մոլեկուլային բանաձևը C n H 2n-2 է

3) Ցիկլային հագեցած ածխաջրածինները կոչվում են ցիկլոալկաններ և ունեն C n H 2n ընդհանուր մոլեկուլային բանաձև:

Մնացած օրգանական նյութերը օրգանական քիմիահամարվում են որպես ածխաջրածինների ածանցյալներ, որոնք ձևավորվել են այսպես կոչված ֆունկցիոնալ խմբերի մեջ ածխաջրածինների մոլեկուլների մեջ, որոնք պարունակում են այլ քիմիական տարրեր:

Այսպիսով, մեկ ֆունկցիոնալ խումբ ունեցող միացությունների բանաձևը կարելի է գրել որպես R-X, որտեղ R-ն ածխաջրածնային ռադիկալ է, իսկ X-ը՝ ֆունկցիոնալ խումբ։ Ածխաջրածնային ռադիկալը ածխաջրածնի մոլեկուլի բեկորն է՝ առանց ջրածնի մեկ կամ մի քանի ատոմների։

Ըստ որոշ ֆունկցիոնալ խմբերի առկայության՝ միացությունները բաժանվում են դասերի. Միացությունների հիմնական ֆունկցիոնալ խմբերը և դասերը, որոնցում դրանք ներառված են, ներկայացված են աղյուսակում.

Այսպիսով, տարբեր համակցություններտարբեր ֆունկցիոնալ խմբերով ածխածնային կմախքների տեսակները տալիս են մեծ բազմազանությունօրգանական միացությունների տարբերակներ.

Ածխաջրածինների հալոգեն ածանցյալներ

Ածխաջրածինների հալոգեն ածանցյալները միացություններ են, որոնք ստացվում են ցանկացած սկզբնական ածխաջրածնի մոլեկուլում ջրածնի մեկ կամ մի քանի ատոմները համապատասխանաբար հալոգենի մեկ կամ մի քանի ատոմներով փոխարինելով:

Թող որոշ ածխաջրածին ունենա բանաձևը C n H m, ապա իր մոլեկուլում փոխարինելիս X ջրածնի ատոմների վրա X հալոգենի ատոմները, հալոգենի ածանցյալի բանաձևը նման կլինի C n H m-X Hal X. Այսպիսով, ալկանների մոնոքլորային ածանցյալներն ունեն բանաձևը C n H 2n+1 Cl, երկքլորի ածանցյալներ C n H 2n Cl 2և այլն:

Ալկոհոլներ և ֆենոլներ

Սպիրտները ածխաջրածինների ածանցյալներ են, որոնցում ջրածնի մեկ կամ մի քանի ատոմները փոխարինվում են հիդրօքսիլ խմբով -OH: Մեկ հիդրօքսիլ խումբ ունեցող սպիրտները կոչվում են միատոմ, հետերկու - դիատոմիկ, երեքով եռատոմայինև այլն: Օրինակ:

Կոչվում են նաև երկու և ավելի հիդրօքսիլ խմբերով սպիրտներ պոլիհիդրիկ սպիրտներ.Սահմանափակող միահիդրային սպիրտների ընդհանուր բանաձևը C n H 2n + 1 OH կամ C n H 2n + 2 O է: Բազմաջրային սպիրտների սահմանափակման ընդհանուր բանաձևը C n H 2n + 2 O x է, որտեղ x սպիրտի ատոմականությունն է:

Ալկոհոլները կարող են լինել նաև անուշաբույր: Օրինակ:

բենզիլ սպիրտ

Նման միահիդրիկ անուշաբույր սպիրտների ընդհանուր բանաձևը C n H 2n-6 O է։

Այնուամենայնիվ, պետք է հստակ հասկանալ, որ արոմատիկ ածխաջրածինների ածանցյալները, որոնցում անուշաբույր միջուկում ջրածնի մեկ կամ մի քանի ատոմները փոխարինվում են հիդրօքսիլային խմբերով. չդիմելսպիրտներին. Նրանք դասին են պատկանում ֆենոլներ . Օրինակ, այս միացությունը սպիրտ է.

Եվ սա ֆենոլ է.

Պատճառը, թե ինչու ֆենոլները չեն դասակարգվում որպես սպիրտներ, կայանում է նրանց հատուկ քիմիական հատկությունների մեջ, որոնք զգալիորեն տարբերում են դրանք սպիրտներից: Հեշտ է տեսնել, որ միահիդրիկ ֆենոլները իզոմեր են մոնոհիդրիկ անուշաբույր սպիրտներին, այսինքն. ունեն նաև ընդհանուր մոլեկուլային բանաձև՝ C n H 2n-6 O:

Ամիններ

Ամիններ կոչվում են ամոնիակի ածանցյալներ, որոնցում ջրածնի մեկ, երկու կամ բոլոր երեք ատոմները փոխարինվում են ածխաջրածնային ռադիկալով:

Ամիններ, որոնցում ջրածնի միայն մեկ ատոմը փոխարինվում է ածխաջրածնային ռադիկալով, այսինքն. R-NH 2 ընդհանուր բանաձևով կոչվում են առաջնային ամիններ.

Ամինները, որոնցում ջրածնի երկու ատոմները փոխարինվում են ածխաջրածնային ռադիկալներով, կոչվում են երկրորդային ամիններ. Երկրորդային ամինի բանաձևը կարող է գրվել որպես R-NH-R': Այս դեպքում R և R' ռադիկալները կարող են լինել կամ նույնը կամ տարբեր: Օրինակ:

Եթե ​​ամիններում ազոտի ատոմում ջրածնի ատոմներ չկան, այսինքն. Ամոնիակի մոլեկուլի բոլոր երեք ջրածնի ատոմները փոխարինվում են ածխաջրածնային ռադիկալով, ապա այդպիսի ամինները կոչվում են. երրորդային ամիններ. Ընդհանուր առմամբ, երրորդային ամինի բանաձևը կարելի է գրել հետևյալ կերպ.

Այս դեպքում R, R', R'' ռադիկալները կարող են լինել կամ ամբողջովին նույնական, կամ երեքն էլ տարբեր են:

Առաջնային, երկրորդային և երրորդական ընդհանուր մոլեկուլային բանաձևեր սահմանափակել ամիններըունի C n H 2 n +3 N ձև:

Արոմատիկ ամինները միայն մեկ չհագեցած փոխարինողով ունեն C n H 2 n -5 N ընդհանուր բանաձև

Ալդեհիդներ և կետոններ

Ալդեհիդներկոչվում են ածխաջրածինների ածանցյալներ, որոնցում առաջնային ածխածնի ատոմում ջրածնի երկու ատոմները փոխարինվում են մեկ թթվածնի ատոմով, այսինքն. ածխաջրածինների ածանցյալներ, որոնց կառուցվածքում կա ալդեհիդային խումբ –CH=O. Ալդեհիդների ընդհանուր բանաձևը կարելի է գրել որպես R-CH=O: Օրինակ:

Կետոններկոչվում են ածխաջրածինների ածանցյալներ, որոնցում երկրորդական ածխածնի ատոմում ջրածնի երկու ատոմները փոխարինվում են թթվածնի ատոմով, այսինքն. միացություններ, որոնց կառուցվածքում կա կարբոնիլ խումբ -C (O) -.

Կետոնների ընդհանուր բանաձևը կարելի է գրել R-C(O)-R': Այս դեպքում R, R' ռադիկալները կարող են լինել կամ նույնը կամ տարբեր:

Օրինակ:

պրոպան նա է բութան նա է

Ինչպես տեսնում եք, ալդեհիդները և կետոնները կառուցվածքով շատ նման են, բայց դրանք դեռ առանձնանում են որպես դասեր, քանի որ քիմիական հատկությունների զգալի տարբերություններ ունեն:

Հագեցած կետոնների և ալդեհիդների ընդհանուր մոլեկուլային բանաձևը նույնն է և ունի C n H 2 n O ձև

կարբոքսիլաթթուներ

կարբոքսիլաթթուներկոչվում են ածխաջրածինների ածանցյալներ, որոնցում կա կարբոքսիլ խումբ՝ COOH:

Եթե ​​թթուն ունի երկու կարբոքսիլ խումբ, թթուն կոչվում է dicarboxylic թթու.

Սահմանափակ մոնոկարբոքսիլաթթուները (մեկ -COOH խմբով) ունեն C n H 2 n O 2 ձևի ընդհանուր մոլեկուլային բանաձև

Արոմատիկ մոնոկարբոքսիլաթթուները ունեն C n H 2 n -8 O 2 ընդհանուր բանաձև

Եթերներ

Եթերներ -օրգանական միացություններ, որոնցում երկու ածխաջրածնային ռադիկալներ անուղղակիորեն կապված են թթվածնի ատոմի միջոցով, այսինքն. ունեն R-O-R' ձևի բանաձև: Այս դեպքում R և R' ռադիկալները կարող են լինել կամ նույնը կամ տարբեր:

Օրինակ:

Հագեցած եթերների ընդհանուր բանաձևը նույնն է, ինչ հագեցած միահիդրիկ սպիրտների համար, այսինքն. C n H 2 n +1 OH կամ C n H 2 n +2 O:

Էսթերներ

Էսթերները օրգանական կարբոքսիլաթթուների վրա հիմնված միացությունների դաս են, որոնցում հիդրօքսիլ խմբում ջրածնի ատոմը փոխարինվում է ածխաջրածնային ռադիկալով R: Եթերների ընդհանուր ձևը կարելի է գրել հետևյալ կերպ.

Օրինակ:

Նիտրո միացություններ

Նիտրո միացություններ- ածխաջրածինների ածանցյալներ, որոնցում ջրածնի մեկ կամ մի քանի ատոմ փոխարինվում է նիտրո խմբով -NO 2:

Սահմանափակ նիտրո միացությունները մեկ նիտրո խմբի հետ ունեն ընդհանուր մոլեկուլային բանաձև C n H 2 n +1 NO 2

Ամինաթթուներ

Միացություններ, որոնք իրենց կառուցվածքում միաժամանակ ունեն երկու ֆունկցիոնալ խումբ՝ ամինային NH 2 և կարբոքսիլ՝ COOH: Օրինակ,

NH 2 -CH 2 -COOH

Սահմանափակող ամինաթթուները մեկ կարբոքսիլ և մեկ ամինո խմբերով իզոմեր են համապատասխան սահմանափակող նիտրո միացությունների նկատմամբ, այսինքն. ինչպես նրանք ունեն ընդհանուր մոլեկուլային բանաձևը C n H 2 n +1 NO 2

Օրգանական նյութերի դասակարգման USE հանձնարարականներում կարևոր է, որ կարողանանք գրել հոմոլոգ շարքերի ընդհանուր մոլեկուլային բանաձևերը. տարբեր տեսակներմիացություններ՝ իմանալով ածխածնի կմախքի կառուցվածքային առանձնահատկությունները և որոշակի ֆունկցիոնալ խմբերի առկայությունը։ Սովորել, թե ինչպես որոշել օրգանական միացությունների ընդհանուր մոլեկուլային բանաձևերը տարբեր դասեր, այս թեմայով նյութը օգտակար կլինի։

Օրգանական միացությունների նոմենկլատուրա

Միացությունների կառուցվածքի և քիմիական հատկությունների առանձնահատկությունները արտացոլված են անվանացանկում: Անվանակարգի հիմնական տեսակներն են համակարգվածև չնչին.

Համակարգային նոմենկլատուրան իրականում նախատեսում է ալգորիթմներ, որոնց համաձայն այս կամ այն ​​անվանումը կազմվում է օրգանական նյութի մոլեկուլի կառուցվածքային առանձնահատկություններին կամ, կոպիտ ասած, կառուցվածքային բանաձևին համապատասխան:

Դիտարկենք օրգանական միացությունների անվանման կանոններն ըստ համակարգված անվանացանկի:

Օրգանական նյութերը համակարգված անվանացանկի համաձայն անվանելիս ամենակարևորը ածխածնի ամենաերկար շղթայում ածխածնի ատոմների քանակը ճիշտ որոշելն է կամ ցիկլի մեջ ածխածնի ատոմների քանակը հաշվելը:

Կախված հիմնական ածխածնային շղթայում ածխածնի ատոմների քանակից, միացությունները իրենց անվան մեջ կունենան այլ արմատ.

C ատոմների քանակը հիմնական ածխածնային շղթայում

Անվանման արմատ

հենարան-

փակված-

վեցանկյուն-

հեպտ-

դեկտեմբերի (գ) -

Երկրորդ կարևոր բաղադրիչը, որը հաշվի է առնվում անունները կազմելիս, բազմաթիվ կապերի կամ ֆունկցիոնալ խմբի առկայությունը/բացակայությունն է, որոնք նշված են վերը նշված աղյուսակում:

Փորձենք անուն տալ մի նյութի, որն ունի կառուցվածքային բանաձև.

1. Այս մոլեկուլի հիմնական (և միակ) ածխածնային շղթան պարունակում է ածխածնի 4 ատոմ, ուստի անունը կպարունակի but- արմատը;

2. Ածխածնի կմախքում բազմակի կապեր չկան, հետևաբար բառի արմատից հետո օգտագործվող վերջածանցը կլինի -an, ինչ վերաբերում է համապատասխան հագեցած ացիկլիկ ածխաջրածիններին (ալկաններին);

3. -OH ֆունկցիոնալ խմբի առկայությունը, պայմանով, որ այլևս չկան ավագ ֆունկցիոնալ խմբեր, ավելացվում է 2-րդ պարբերության արմատից և վերջածանցից հետո: մեկ այլ վերջածանց - «ol»;

4. Բազմաթիվ կապեր կամ ֆունկցիոնալ խմբեր պարունակող մոլեկուլներում հիմնական շղթայի ածխածնի ատոմների համարակալումը սկսվում է մոլեկուլի այն կողմից, որին նրանք ավելի մոտ են։

Դիտարկենք մեկ այլ օրինակ.

Ածխածնի հիմնական շղթայում չորս ածխածնի ատոմների առկայությունը մեզ ասում է, որ «բայց-» արմատը անվան հիմքն է, իսկ բազմաթիվ կապերի բացակայությունը ցույց է տալիս «-ան» վերջածանցը, որը կհետևի արմատից անմիջապես հետո: Այս միացության ամենահին խումբը կարբոքսիլն է, որը որոշում է, թե արդյոք այս նյութը պատկանում է կարբոքսիլաթթուների դասին։ Հետևաբար, անվան վերջավորությունը կլինի «-ovoic acid»: Ածխածնի երկրորդ ատոմում ամին խումբ է NH2 -, հետևաբար, այս նյութը պատկանում է ամինաթթուներին: Նաև երրորդ ածխածնի ատոմում մենք տեսնում ենք ածխաջրածնային ռադիկալ մեթիլ ( CH 3 -): Ուստի, ըստ համակարգված անվանացանկի, այս միացությունը կոչվում է 2-ամինո-3-մեթիլբուտանաթթու:

Չնչին նոմենկլատուրան, ի տարբերություն սիստեմատիկի, որպես կանոն, կապ չունի նյութի կառուցվածքի հետ, այլ հիմնականում պայմանավորված է նրա ծագմամբ, ինչպես նաև քիմիական կամ ֆիզիկական հատկություններով։

Բանաձև Անվանումը՝ ըստ սիստեմատիկ անվանացանկի Չնչին անուն
ածխաջրածիններ
CH 4 մեթան ճահճային գազ
CH 2 \u003d CH 2 էթեն էթիլեն
CH 2 \u003d CH-CH 3 պրոպեն պրոպիլեն
CH≡CH էթին ացետիլեն
CH 2 \u003d CH-CH \u003d CH 2 բութադիեն-1,3 դիվինիլ
2-մեթիլբուտադիեն-1,3 իզոպրեն
մեթիլբենզոլ տոլուոլ
1,2-դիմեթիլբենզոլ օրթո-քսիլեն

(մասին-քսիլեն)

1,3-դիմեթիլբենզոլ մետա-քսիլեն

(մ-քսիլեն)

1,4-դիմեթիլբենզոլ զույգ-քսիլեն

(Պ-քսիլեն)

վինիլբենզոլ ստիրոլ
Ալկոհոլներ
CH3OH մեթանոլ մեթիլ սպիրտ,

փայտի սպիրտ

CH 3 CH 2 OH էթանոլ էթանոլ
CH 2 \u003d CH-CH 2 -OH պրոպեն-2-ոլ-1 ալիլ սպիրտ
էթանդիոլ-1,2 էթիլեն գլիկոլ
պրոպանտրիոլ-1,2,3 գլիցերին
ֆենոլ

(հիդրօքսիբենզոլ)

կարբոլիկ թթու
1-հիդրօքսի-2-մեթիլբենզոլ օրթո- կրեզոլ

(մասին- կրեզոլ)

1-հիդրօքսի-3-մեթիլբենզոլ մետա- կրեզոլ

- կրեզոլ)

1-հիդրօքսի-4-մեթիլբենզոլ զույգ- կրեզոլ

- կրեզոլ)

ֆենիլմեթանոլ բենզիլ սպիրտ
Ալդեհիդներ և կետոններ
մեթանալ ֆորմալդեհիդ
էթանալ ացետալդեհիդ, ացետալդեհիդ
պրոպենալ ակրիլ ալդեհիդ, ակրոլեին
բենզալդեհիդ բենզոյան ալդեհիդ
պրոպանոն ացետոն
կարբոքսիլաթթուներ
(HCOOH) մեթանաթթու մածուցիկ թթու

(աղեր և եթերներ - ձևաչափեր)

(CH3COOH) էթանաթթու քացախաթթու

(աղեր և եթերներ - ացետատներ)

(CH 3 CH 2 COOH) պրոպանային թթու պրոպիոնաթթու

(աղեր և եթերներ՝ պրոպիոնատներ)

C 15 H 31 COOH hexadecanoic թթու palmitic թթու

(աղեր և եթերներ - պալմիտատներ)

C 17 H 35 COOH octadecanoic թթու ստեարաթթու

(աղեր և եթերներ - ստեարատներ)

propenoic թթու ակրիլաթթու

(աղեր և եթերներ՝ ակրիլատներ)

HOOC-COOH էթանեդիոնաթթու oxalic թթու

(աղեր և եթերներ՝ օքսալատներ)

1,4-բենզոլիկարբոքսիլաթթու տերեֆտալաթթու
Էսթերներ
ՀՈԿՈՉ 3 մեթիլմեթանոատ մեթիլ ֆորմատ,

մածուցիկ թթու մեթիլ էսթեր

CH 3 Խոհարար 3 մեթիլ էթանոատ մեթիլացետատ,

քացախաթթվի մեթիլ էսթեր

CH 3 COOC 2 H 5 էթիլ էթանոատ էթիլացետատ,

քացախաթթվի էթիլ էսթեր

CH 2 \u003d CH-COOCH 3 մեթիլ պրոպենոատ մեթիլ ակրիլատ,

ակրիլաթթվի մեթիլ էսթեր

Ազոտի միացություններ
ամինոբենզոլ,

ֆենիլամին

անիլին
NH 2 -CH 2 -COOH aminoethanoic թթու գլիցին,

ամինաքացախաթթու

2-aminopropionic թթու ալանին
Օրգանական նյութերի դասակարգումն էլ ավելի բարդ է։ Դա պայմանավորված է մի շարք պատճառներով՝ օրգանական միացությունների ծայրահեղ առատությամբ, դրանց կառուցվածքի բարդությամբ և բազմազանությամբ, ածխածնի միացությունների ուսումնասիրության բուն պատմությունով:
Իսկապես, մինչև XIX դարի կեսերը։ օրգանական քիմիան, Ֆ. Վոլերի* փոխաբերական արտահայտությամբ, թվում էր «խիտ անտառ՝ լի զարմանալի իրերով, անսահման թավուտ, որտեղից չես կարող դուրս գալ, որտեղ չես համարձակվում թափանցել»։ Տեսության միայն 1861թ քիմիական կառուցվածքըօրգանական միացություններ «խիտ անտառ»
օրգանական քիմիան սկսեց վերածվել սովորական այգու՝ ողողված արևի լույսով, ծառուղիների և ուղիների խիստ ցանցով: Այս տեսության հեղինակները քիմիական գիտնականների միջազգային եռյակն էին` մեր հայրենակից Ա.Մ.Բուտլերովը **, գերմանացի Ֆ.Ա.Կեկուլեն և անգլիացի Ա.Կուպերը:

Բրինձ. 5. Ֆրիդրիխ Վոլեր
(1800–1882)


Բրինձ. 6. Ալեքսանդր
Միխայլովիչ Բուտլերով
(1828–1886)

Նրանց ստեղծած քիմիական կառուցվածքի տեսության էությունը կարելի է ձևակերպել երեք դրույթների տեսքով.
1. Ատոմները մոլեկուլներում միացված են որոշակի հերթականությամբ՝ ըստ իրենց վալենտության, իսկ օրգանական միացություններում ածխածինը քառավալենտ է։
2. Նյութերի հատկությունները որոշվում են ոչ միայն տարրական որակական և քանակական բաղադրությամբ, այլև մոլեկուլներում ատոմների կապերի կարգով, այսինքն. քիմիական կառուցվածքը.
3. Ատոմները մոլեկուլներում փոխադարձ ազդեցություն են գործում միմյանց վրա, ինչը ազդում է նյութերի հատկությունների վրա։
* Գերմանացի քիմիկոս. Հետազոտություններ է կատարել անօրգանական և օրգանական քիմիայի բնագավառում։ Հաստատել է իզոմերիզմի երևույթի գոյությունը, առաջին անգամ իրականացրել է օրգանական նյութերի (ուրա) սինթեզ անօրգանականից։ Ստացել է որոշ մետաղներ (ալյումին, բերիլիում և այլն)։
** Ռուս նշանավոր քիմիկոս, քիմիական տեսության հեղինակ
օրգանական նյութերի կառուցվածքը. Հիմնված
Կառուցվածքի հասկացությունները բացատրեցին իզոմերիզմի երևույթը, կանխագուշակեցին մի շարք նյութերի իզոմերների գոյությունը և առաջին անգամ սինթեզեցին դրանք։ Նա առաջինն էր, ով սինթեզեց շաքարային նյութ։ Ռուսական քիմիայի դպրոցի հիմնադիրկով, որի կազմում էին Վ.Վ.Մարկովնիկովը, Ա.Մ.Զայցևը, Է.Է.Վագները, Ա.Է.Ֆավորսկին և ուրիշներ։

Այսօր անհավատալի է թվում, որ մինչև 19-րդ դարի կեսերը, բնական գիտությունների մեծ հայտնագործությունների ժամանակաշրջանում, գիտնականները քիչ էին պատկերացնում. ներքին կազմակերպումնյութեր. Հենց Բուտլերովը ներկայացրեց «քիմիական կառուցվածք» տերմինը, որը նշանակում է մոլեկուլում ատոմների միջև քիմիական կապերի համակարգ, դրանց փոխադարձ դասավորությունը տարածության մեջ: Մոլեկուլի կառուցվածքի այս ըմբռնման շնորհիվ հնարավոր դարձավ բացատրել իզոմերիզմի երևույթը, կանխատեսել անհայտ իզոմերների գոյությունը և նյութերի հատկությունները կապել նրանց քիմիական կառուցվածքի հետ։ Որպես իզոմերիզմի երևույթի օրինակ՝ ներկայացնում ենք երկու նյութերի՝ էթիլային սպիրտի և դիմեթիլ եթերի բանաձևերը և հատկությունները, որոնք ունեն C2H6O-ի նույն տարրական բաղադրությունը, բայց տարբեր քիմիական կառուցվածքներ (Աղյուսակ 2):
աղյուսակ 2


Նյութի հատկությունների կախվածության նկարազարդումիր կառուցվածքից


Օրգանական քիմիայի մեջ շատ տարածված իզոմերիզմի երեւույթը օրգանական նյութերի բազմազանության պատճառներից է։ Օրգանական նյութերի բազմազանության մեկ այլ պատճառ է յուրահատուկ ունակությունածխածնի ատոմները միմյանց հետ քիմիական կապեր են կազմում, որի արդյունքում առաջանում են ածխածնային շղթաներ
տարբեր երկարություններ և կառուցվածքներ՝ չճյուղավորված, ճյուղավորված, փակ։ Օրինակ, չորս ածխածնի ատոմները կարող են ձևավորել հետևյալ շղթաները.


Եթե ​​հաշվի առնենք, որ ածխածնի երկու ատոմների միջև կարող են լինել ոչ միայն պարզ (մեկ) C–C կապեր, այլև կրկնակի C=C և եռակի C≡C, ապա ածխածնային շղթաների տարբերակների քանակը և հետևաբար՝ տարբեր օրգանական. նյութերը զգալիորեն ավելանում են.
Օրգանական նյութերի դասակարգումը նույնպես հիմնված է Բուտլերովի քիմիական կառուցվածքի տեսության վրա։ Կախված նրանից, թե որ ատոմներից քիմիական տարրերմոլեկուլի մի մասն են, բոլոր օրգանական խոշոր խմբերը՝ ածխաջրածիններ, թթվածին պարունակող, ազոտ պարունակող միացություններ։
Ածխաջրածինները օրգանական միացություններ են, որոնք բաղկացած են միայն ածխածնի և ջրածնի ատոմներից։
Ըստ ածխածնային շղթայի կառուցվածքի, դրանում բազմաթիվ կապերի առկայության կամ բացակայության՝ բոլոր ածխաջրածինները բաժանվում են մի քանի դասերի։ Այս դասերը ներկայացված են Նկար 2-ում:
Եթե ​​ածխաջրածինը չի պարունակում բազմաթիվ կապեր, և ածխածնի ատոմների շղթան փակ չէ, այն, ինչպես գիտեք, պատկանում է հագեցած ածխաջրածինների կամ ալկանների դասին։ Այս բառի արմատն է Արաբական ծագում, իսկ -an վերջածանցը առկա է այս դասի բոլոր ածխաջրածինների անվանումներում։
Սխեման 2


Ածխաջրածինների դասակարգում


Ածխաջրածնի մոլեկուլում մեկ կրկնակի կապի առկայությունը հնարավորություն է տալիս այն վերագրել ալկենների դասին, և ընդգծվում է դրա կապը այս խմբի նյութերի հետ.
-en վերջածանց անվան մեջ։ Ամենապարզ ալկենը էթիլենն է, որն ունի CH2=CH2 բանաձևը։ Մոլեկուլում կարող է լինել երկու C=C կրկնակի կապ, որի դեպքում նյութը պատկանում է ալկադիենների դասին։
Փորձեք ինքներդ բացատրել -dienes վերջածանցների նշանակությունը: Օրինակ՝ բութադիեն-1,3-ն ունի կառուցվածքային բանաձև՝ CH2=CH–CH=CH2։
Մոլեկուլում եռակի ածխածին-ածխածին կապ ունեցող ածխաջրածինները կոչվում են ալկիններ: -in վերջածանցը ցույց է տալիս, որ պատկանում է նյութերի այս դասին: Ալկինների դասի նախահայրը ացետիլենն է (էթին), որի մոլեկուլային բանաձևը C2H2 է, իսկ կառուցվածքային բանաձևը՝ HC≡CH։ Փակ ածխածնային շղթայով միացություններից
ատոմները, ամենակարևորը ասպարեզներն են՝ ածխաջրածինների հատուկ դաս, որի առաջին ներկայացուցչի անունը հավանաբար լսել եք՝ սա C6H6 բենզոլն է, որի կառուցվածքային բանաձևը հայտնի է նաև յուրաքանչյուր կուլտուրական մարդու.


Ինչպես արդեն հասկացաք, բացի ածխածնից և ջրածնից, օրգանական նյութերի կազմը կարող է ներառել այլ տարրերի ատոմներ, առաջին հերթին թթվածին և ազոտ: Ամենից հաճախ այս տարրերի ատոմները տարբեր համակցություններով կազմում են խմբեր, որոնք կոչվում են ֆունկցիոնալ:
Ֆունկցիոնալ խումբը ատոմների խումբ է, որը որոշում է նյութի առավել բնորոշ քիմիական հատկությունները և նրա պատկանելությունը միացությունների որոշակի դասին։
Ֆունկցիոնալ խմբեր պարունակող օրգանական միացությունների հիմնական դասերը ներկայացված են սխեմա 3-ում:
Սխեման 3
Ֆունկցիոնալ խմբեր պարունակող օրգանական նյութերի հիմնական դասերը


-OH ֆունկցիոնալ խումբը կոչվում է հիդրոքսիլ և որոշում է օրգանական նյութերի ամենակարևոր դասերից մեկին՝ սպիրտներին պատկանելը։
Սպիրտների անվանումները կազմվում են -ոլ վերջածանցով։ Օրինակ՝ սպիրտների ամենահայտնի ներկայացուցիչը էթիլային սպիրտն է կամ էթանոլը՝ C2H5OH։
Թթվածնի ատոմը կարող է կապվել ածխածնի ատոմի հետ կրկնակի քիմիական կապով: >C=O խումբը կոչվում է կարբոնիլ: Կարբոնիլ խումբը մի քանիսի մի մասն է
ֆունկցիոնալ խմբեր, ներառյալ ալդեհիդ և կարբոքսիլ: Այս ֆունկցիոնալ խմբերը պարունակող օրգանական միացությունները կոչվում են համապատասխանաբար ալդեհիդներ և կարբոքսիլաթթուներ։ Մեծ մասը հայտնի ներկայացուցիչներալդեհիդներն են ֆորմալդեհիդ HSON և ացետալդեհիդ CH3SON: Քացախաթթվով CH3COOH, որի լուծույթը կոչվում է սեղանի քացախ, հավանաբար բոլորին ծանոթ են։ Ազոտ պարունակող օրգանական միացությունների և, առաջին հերթին, ամինների և ամինաթթուների կառուցվածքային առանձնահատկությունը նրանց մոլեկուլներում –NH2 ամինախմբի առկայությունն է:
Շատ հարաբերական է նաև օրգանական նյութերի վերը նշված դասակարգումը։ Ինչպես մեկ մոլեկուլը (օրինակ՝ ալկադիենները) կարող է պարունակել երկու բազմաթիվ կապեր, այնպես էլ նյութը կարող է լինել երկու կամ նույնիսկ ավելի ֆունկցիոնալ խմբերի սեփականատեր։ Այսպիսով, երկրի վրա կյանքի հիմնական կրիչների՝ սպիտակուցի մոլեկուլների կառուցվածքային միավորները ամինաթթուներն են։ Այս նյութերի մոլեկուլները պարտադիր պարունակում են առնվազն երկու ֆունկցիոնալ խումբ՝ կարբոքսիլ և ամին խումբ։ Ամենապարզ ամինաթթուն կոչվում է գլիցին և ունի բանաձև.


Հավանել ամֆոտերային հիդրօքսիդներ, ամինաթթուները միավորում են թթուների (կարբոքսիլ խմբի շնորհիվ) և հիմքերի (մոլեկուլում ամինախմբի առկայության պատճառով) հատկությունները։
Երկրի վրա կյանքի կազմակերպման համար առանձնահատուկ նշանակություն ունեն ամինաթթուների ամֆոտերային հատկությունները` ամինաթթուների ամինաթթուների և կարբոքսիլ խմբերի փոխազդեցության շնորհիվ:
շատերը կապված են սպիտակուցների պոլիմերային շղթաների մեջ:
? 1. Որո՞նք են Ա.Մ.Բուտլերովի քիմիական կառուցվածքի տեսության հիմնական դրույթները: Ի՞նչ դեր խաղաց այս տեսությունը օրգանական քիմիայի զարգացման գործում:
2. Ի՞նչ դասերի ածխաջրածիններ գիտեք: Ինչի՞ հիման վրա է իրականացվել այս դասակարգումը։
3. Ի՞նչ է կոչվում օրգանական միացության ֆունկցիոնալ խումբ: Ի՞նչ ֆունկցիոնալ խմբեր կարող եք անվանել: Օրգանական միացությունների ո՞ր դասերն են պարունակում այս ֆունկցիոնալ խմբերը: Գրե՛ք միացությունների դասերի ընդհանուր բանաձևերը և դրանց ներկայացուցիչների բանաձևերը։
4. Տրե՛ք իզոմերիզմի սահմանումը, գրե՛ք C4H10O բաղադրության միացությունների հնարավոր իզոմերների բանաձևերը: Միջոցով տարբեր աղբյուրներտեղեկություններ, անվանել դրանցից յուրաքանչյուրը և պատրաստել զեկույց միացություններից մեկի մասին:
5. Օրգանական միացությունների համապատասխան դասերին հատկացրեք այն նյութերը, որոնց բանաձևերն են՝ C6H6, C2H6, C2H4, HCOOH, CH3OH, C6H12O6: Օգտագործելով տեղեկատվության տարբեր աղբյուրներ, անվանեք դրանցից յուրաքանչյուրը և պատրաստեք զեկույց միացություններից մեկի մասին:
6. Գլյուկոզայի կառուցվածքային բանաձեւը. Օրգանական միացությունների ո՞ր դասին կդասակարգեք այս նյութը: Ինչու է այն կոչվում երկակի ֆունկցիա ունեցող միացություն:
7. Համեմատե՛ք օրգանական և անօրգանական ամֆոտեր միացությունները:
8. Ինչո՞ւ են ամինաթթուները կոչվում երկակի ֆունկցիա ունեցող միացություններ: Ի՞նչ դեր է խաղում ամինաթթուների այս կառուցվածքային առանձնահատկությունը Երկրի վրա կյանքի կազմակերպման գործում:
9. Պատրաստե՛ք հաղորդագրություն «Ամինաթթուները կյանքի «աղյուսներն են» թեմայով՝ օգտագործելով ինտերնետի հնարավորությունները:
10. Բերե՛ք օրգանական միացությունները որոշակի դասերի բաժանելու հարաբերականության օրինակներ: Նմանատիպ հարաբերականության զուգահեռներ անցկացրեք անօրգանական միացությունների համար:

Հարցեր ունե՞ք

Հաղորդել տպագրական սխալի մասին

Տեքստը, որը պետք է ուղարկվի մեր խմբագիրներին.