Günlük yaşamda kullanılan olağan tatlı şekere sakaroz denir. Disakkaritler grubuna ait bir oligosakkarittir. Sükroz formülü C 12 H 22 O 11'dir.

Yapı

Molekül, iki siklik monosakkaritin kalıntılarını içerir - α-glukoz ve β-fruktoz. Bir maddenin yapısal formülü, bir oksijen atomu ile birbirine bağlanan fruktoz ve glikozun döngüsel formüllerinden oluşur. Yapısal birimler, iki hidroksil arasında oluşan bir glikozidik bağ ile birbirine bağlanır.

Pirinç. 1. Yapısal formül.

Sükroz molekülleri moleküler bir kristal kafes oluşturur.

Fiş

Sükroz doğada en yaygın karbonhidrattır. Bileşik meyvelerde, meyvelerde, bitki yapraklarında bulunur. Çok sayıda bitmiş madde pancar ve şeker kamışında bulunur. Bu nedenle sakaroz sentezlenmez, ancak kullanılarak izole edilir. fiziksel etki, sindirim ve temizlik.

Pirinç. 2. Şeker kamışı.

Pancar veya şeker kamışı ince rendelenir ve büyük kazanlara konur. sıcak su. Sükroz, bir şeker çözeltisi oluşturarak yıkanır. Çeşitli safsızlıklar içerir - renklendirici pigmentler, proteinler, asitler. Sükrozu ayırmak için çözeltiye kalsiyum hidroksit Ca(OH)2 eklenir. Sonuç olarak, içinden karbondioksitin (karbon dioksit) geçtiği bir çökelti ve kalsiyum sakarat C 12 H 22 O 11 · CaO · 2H 2 O oluşur. Kalsiyum karbonat çökelir ve kalan çözelti şeker kristalleri oluşana kadar buharlaştırılır.

Fiziksel özellikler

Ana fiziksel özellikler maddeler:

• moleküler ağırlık - 342 g/mol;
• yoğunluk - 1,6 g / cm3;
• erime noktası - 186°C.

Pirinç. 3. Şeker kristalleri.

Erimiş madde ısıtılmaya devam ederse, sakaroz renk değişikliği ile ayrışmaya başlayacaktır. Erimiş sakaroz katılaştığında karamel oluşur - şekilsiz şeffaf bir madde. 100 ml su içinde normal koşullar 0°C - 176 g, 100°C - 487 g arasında 211.5 g şeker çözülebilir.100 ml etanolde normal şartlar altında sadece 0.9 g şeker çözülebilir.

Hayvanların ve insanların bağırsaklarına giren sakaroz, enzimlerin etkisi altında hızla monosakkaritlere parçalanır.

Kimyasal özellikler

Glikozdan farklı olarak sakaroz, bir aldehit grubu -CHO olmaması nedeniyle bir aldehitin özelliklerini sergilemez. Böyle niteliksel tepki"Gümüş ayna" yoktur (Ag 2 O'nun bir amonyak çözeltisi ile etkileşim). Bakır (II) hidroksit ile oksitlendiğinde kırmızı bakır (I) oksit değil, parlak mavi bir çözelti oluşur.

Ana kimyasal özellikler tabloda açıklanmıştır.

Sükroz oksitlenemez (reaksiyonlarda indirgeyici madde değildir) ve indirgeyici olmayan şeker olarak adlandırılır.

Başvuru

Saf şeker, gıda endüstrisinde yapay bal, şekerleme, şekerleme ve alkol üretimi için kullanılır. Sükroz çeşitli maddeler elde etmek için kullanılır: sitrik asit, gliserin, bütanol.

Tıpta sakaroz, hoş olmayan tatları gizlemek için iksirler ve tozlar yapmak için kullanılır.

Ne öğrendik?

Sükroz veya şeker, glikoz ve fruktoz kalıntılarından oluşan bir disakkarittir. Tatlı bir tada sahiptir ve suda kolayca çözünür. Madde pancar ve şeker kamışından izole edilmiştir. Sükroz, glikozdan daha az aktiftir. Hidrolize uğrar, bakır (II) hidroksit ile reaksiyona girer, bakır sakarat oluşturur, oksitlenmez. Şeker gıda, kimya sanayi, tıpta kullanılmaktadır.

Konu testi

Rapor Değerlendirmesi

Ortalama puanı: 4.3. Alınan toplam puan: 29.

sakaroz C 12 H 22 O 11 veya pancar şekeri, şeker kamışı, günlük yaşamda sadece şeker - iki monosakaritten oluşan oligosakarit grubundan bir disakarit - α-glukoz ve β-fruktoz.

Kimyasal özellikler sakaroz

Sükrozun önemli bir kimyasal özelliği, hidrolize girme yeteneğidir (hidrojen iyonlarının varlığında ısıtıldığında).

Sükrozdaki monosakkarit kalıntıları arasındaki bağ, her iki glikozidik hidroksil tarafından oluşturulduğundan, onarıcı özelliklere sahip değildir ve "gümüş ayna" tepkisi vermez. Sükroz, polihidrik alkollerin özelliklerini korur: metal hidroksitlerle, özellikle kalsiyum hidroksit ile suda çözünür şekerler oluşturur. Bu reaksiyon, biraz sonra bahsedeceğimiz şeker rafinerilerinde sakarozu izole etmek ve saflaştırmak için kullanılır.

ısıtıldığında sulu çözelti güçlü asitlerin varlığında veya bir enzimin etkisi altında sakaroz invertazlar devam ediyor hidroliz eşit miktarda glikoz ve fruktoz karışımı oluşturmak için bu disakkaritten. Bu reaksiyon, monosakkaritlerden sakaroz oluşumunun tersidir:

Ortaya çıkan karışım denir ters şeker karamel üretiminde, tatlandırıcı gıda ürünlerinde, sakkarozun kristalleşmesini önlemekte, yapay bal elde edilmesinde ve polihidrik alkollerin üretiminde kullanılmaktadır.

hidroliz İlişkisi

Sükroz çözeltisinin sağa dönüşü olduğundan ve elde edilen karışım bir polarimetre ile sükrozun hidrolizini takip etmek kolaydır. D- glikoz ve D- D-fruktozun sol rotasyonunun hakim değeri nedeniyle fruktoz, sola bir rotasyona sahiptir. Sonuç olarak, sükroz hidrolize edildiğinde sağa dönüş açısı giderek azalır, sıfırdan geçer ve hidroliz sonunda eşit miktarda glikoz ve fruktoz içeren bir çözelti kararlı bir sola dönüş kazanır. Bu bağlamda, hidrolize sakaroz (bir glikoz ve fruktoz karışımı) invert şeker olarak adlandırılır ve hidroliz işleminin kendisine inversiyon (Latin inversia'dan - döndürme, yeniden düzenleme) denir.

Maltoz ve celobiyozun yapısı. hidroliz İlişkisi

Maltoz ve nişasta. Kompozisyon, yapı ve özellikleri. hidroliz İlişkisi

Fiziksel özellikler

Maltoz suda kolayca çözünür tatlı tat. Moleküler kütle maltoz - 342.32. Maltozun erime noktası 108'dir (susuz).

Kimyasal özellikler

Maltoz, ikame edilmemiş bir hemiasetal hidroksil grubuna sahip olduğu için indirgeyici bir şekerdir.

Maltozu seyreltik asitle kaynatarak ve bir enzimin etkisiyle maltoz hidrolizler (iki molekül glikoz C6H12O6 oluşur).

Nişasta (C 6 H 10 Ö 5) n monomeri alfa-glukoz olan amiloz ve amilopektinin polisakkaritleri. Nişasta, sentezlenmiş farklı bitkiler kloroplastlarda, fotosentez sırasında ışığın etkisi altında, tanelerin yapısında, moleküllerin polimerizasyon derecesinde, polimer zincirlerinin yapısında ve fizikokimyasal özelliklerde biraz farklılık gösterir.

Fiziksel özellikler

Saf sakaroz, suda oldukça çözünür, tatlı bir tada sahip renksiz kristal bir maddedir.

Kimyasal özellikler

Disakkaritleri monosakkaritlerden ayıran temel özelliği hidrolize olabilmeleridir. asidik ortam(veya vücuttaki enzimlerin etkisiyle):

C 12 H 22 O 11 + H2O> C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6

sakaroz glikoz fruktoz

Hidroliz sırasında oluşan glikoz, "gümüş ayna" reaksiyonu veya bakır (II) hidroksit ile etkileşimi ile tespit edilebilir.

sakaroz elde etmek

Sükroz C 12 H 22 O 11 (şeker) esas olarak şeker pancarı ve şeker kamışından elde edilir. Sükroz üretiminde, doğal ürünlerde zaten mevcut olduğu için kimyasal dönüşümler meydana gelmez. Sadece bu ürünlerden mümkün olduğu kadar saf olarak izole edilmiştir.

Şeker pancarından sakaroz izole etme işlemi:

Mekanik pancar kesicilerde soyulmuş şeker pancarları ince talaşlara dönüştürülür ve içinden geçtikleri özel kaplara - difüzörlere yerleştirilir. sıcak su. Sonuç olarak, hemen hemen tüm sakaroz pancardan yıkanır, ancak bununla birlikte, sakarozdan ayrılması gereken çözeltiye çeşitli asitler, proteinler ve renklendirici maddeler geçer.

Difüzörlerde oluşan çözelti kireç sütü ile muamele edilir.

C 12 H 22 O 11 + Ca(OH) 2 > C 12 H 22 O 11 2CaO H 2 O

Kalsiyum hidroksit, çözeltide bulunan asitlerle reaksiyona girer. Çoğu organik asidin kalsiyum tuzları az çözünür olduğundan, çökelirler. Öte yandan sakaroz, kalsiyum hidroksit ile alkolat tipinde çözünür bir sakaroz oluşturur - C 12 H 22 O 11 2 CaO H 2 O

3. Elde edilen kalsiyum sakarozu ayrıştırmak ve fazla kalsiyum hidroksiti nötralize etmek için çözeltilerinden karbon monoksit (IV) geçirilir. Sonuç olarak, kalsiyum karbonat şeklinde çökeltilir:

C 12 H 22 O 11 2CaO H 2 O + 2CO 2 > C 12 H 22 O 11 + 2CaCO 3 v 2H 2 O

4. Kalsiyum karbonatın çökeltilmesinden sonra elde edilen çözelti süzülür, ardından vakum cihazında buharlaştırılır ve santrifüjleme ile şeker kristalleri ayrılır.

Ancak çözeltiden tüm şekerin izole edilmesi mümkün değildir. %50'ye kadar sakaroz içeren kahverengi bir çözelti (melas) kalır. Melas, sitrik asit ve diğer bazı ürünleri üretmek için kullanılır.

5. İzole toz şeker, renklendirici madde içerdiğinden genellikle sarımsı bir renge sahiptir. Bunları ayırmak için sakaroz suda yeniden çözülür ve elde edilen çözelti içinden geçirilir. Aktif karbon. Daha sonra çözelti tekrar buharlaştırılır ve kristalizasyona tabi tutulur. (bkz. ek 2)

sakaroz uygulaması

Sükroz ağırlıklı olarak bir gıda ürünü olarak ve şekerleme endüstrisinde kullanılmaktadır. Hidroliz ile ondan yapay bal elde edilir.

Doğada ve insan vücudunda olmak

Sükroz, şeker pancarı suyunun (%16-20) ve şeker kamışının (%14-26) bir bileşenidir. Küçük miktarlarda, birçok yeşil bitkinin meyvelerinde ve yapraklarında glikoz ile birlikte bulunur.

Şeker, sakarozun halk dilindeki adıdır. Formül şöyle görünür: C12H22O11. Şeker esas olarak kamış veya pancardan elde edilir. Beyin için vazgeçilmez olan hücre beslenmesinin önemli bir bileşenidir. fiziksel ve zihinsel aktivite sağlayan en saf karbonhidrattır. Aynı zamanda bir karbonhidrat olan nişastanın aksine, vücut tarafından hızla işlenir ve emilir. Sindirim sistemi sakarozu basit şekerler olan glikoz ve fruktoza ayırır. Glikoz vücudun enerji maliyetlerinin yarısından fazlasını sağlar.

Şekerin fiziksel ve kimyasal özellikleri

Sükroz, suda kolayca çözünür, renksiz bir kristaldir. Beyazlık, ince fraksiyon ve ışığın kenarlardan kırılması ile açıklanır. 160 ° C sıcaklıkta erime meydana gelir, katılaşma ile karamel adı verilen viskoz yarı saydam bir kütle oluşur.
Sükroz, glikoza kıyasla karmaşık bir moleküler yapıya sahiptir. Şekerlerin metal oksidasyonuna karşı toleransı ile kanıtlandığı gibi bir hidroksil grubu (OH) içerir. Aldehitler (hidrojen içermeyen alkol), sakaroz hariç tüm karbonhidrat sınıflarında bulunur. Ancak şeker molekülleri parçalara ayrıldığında glikoz ile kendini gösterir. sindirim sistemi organizma.
Sükroz, molekülleri iki atomdan oluşan disakkaritler arasında en önemli elementtir. Bu durumda, glikoz ve fruktozdan. Diğerlerinden (laktoz, maltoz, selobiyoz) farklı olarak sakaroz en karbonhidrat şekeridir.

Sükrozun molar kütlesi 342 g/mol'dür.

Şekerin faydalı özellikleri

İnsan vücudundaki ana glikoz tüketicisi beyin nöronlarıdır. Oksijen ve şeker, merkezin ana besinleridir. gergin sistem. Glikoz metabolizma için gereklidir. Kardiyovasküler sistemi besler.
Bildiğiniz gibi, glikoz, strese karşı doğal bir savunma olan endorfinlerin (mutluluk hormonları) salınımını teşvik eder. Tatlı çay veya çikolata en iyi yardımcılar sınavlarda veya mülakatlarda.

Şekerin zararlı özellikleri

Şekerin vücuda verdiği zararı abartmak zordur. Aşırı şeker, karaciğerde onarılamaz hasara neden olur ve onu yağlı tabakalarla sarar. Benzer şekilde, fruktoz kalbe girer, bu da kalp krizlerine, koroner hastalığa yol açar.
Şeker sadece beyin için değil, bakteriler için de bir besindir. Dişlerde veya yarıklarda, ulaşılması zor yerlerde plak ağız boşluğu yüzlerce çeşit patojenik mikrofloranın üremesi için rahat bir ortam olan yapışkan şekerin aslan payını içerebilir. İştah artışı ile ağız sakinleri diş minesini ve dentinini alır ve bu da çürüğe yol açar.
Şeker karbonhidrat dışında hiçbir besin maddesi içermez. Saf haliyle kullanılması son derece istenmeyen bir durumdur. gereksiz

Sükroz birçok meyve, çilek ve diğer bitkilerde bulunur - şeker pancarı ve şeker kamışı. İkincisi kullanılır endüstriyel işleme insanlar tarafından tüketilen şeker elde etmek için.

karakterize edilir yüksek dereceçözünürlük, kimyasal inertlik ve metabolizmaya dahil olmama. Bağırsakta hidroliz (veya sakarozun glikoz ve fruktoza parçalanması) ince bağırsakta bulunan alfa-glukozidaz yardımıyla gerçekleşir.

Saf haliyle, bu renksiz bir monoklinik kristallerdir. Bu arada, iyi bilinen karamel, erimiş sakarozu katılaştırarak ve ayrıca amorf şeffaf bir kütle oluşturarak elde edilen bir üründür.

Birçok ülke sakaroz ekstraksiyonu ile uğraşmaktadır. Böylece 1990 yılı sonuçlarına göre dünya şeker üretimi 110 milyon ton olarak gerçekleşmiştir.

Sükrozun kimyasal özellikleri

Disakkarit, etanolde hızla ve metanolde daha az çözünür ve ayrıca dietil eterde hiç çözünmez. 15 santigrat derecede sakarozun yoğunluğu 1.5279 g/cm3'tür.

Ayrıca sıvı hava ile soğutulduğunda veya bir parlak ışık akımı ile aktif olarak aydınlatıldığında fosforesans yapabilir.

Sükroz, Tollens, Fehling ve Benedict'in reaktifleri ile reaksiyona girmez, aldehit ve ketonların özelliklerini göstermez. İkinci tip bakır hidroksite bir sakaroz çözeltisi eklendiğinde, parlak mavi bir ışığa sahip bir bakır sakarat çözeltisinin oluştuğu da bulundu. Disakkarit bir aldehit grubu içermez; diğer sakarozlar maltoz ve laktozdur.

Sükrozun su ile reaksiyonunu belirlemek için bir deney durumunda, disakkaritli çözelti birkaç damla hidroklorik veya sülfürik asit ilavesiyle kaynatılır ve ardından alkali ile nötralize edilir. Daha sonra çözelti tekrar ısıtılır, bundan sonra ikinci tip bakır hidroksiti aynı metalin okside indirgeme yeteneğine sahip, ancak zaten birinci tip olan aldehit molekülleri ortaya çıkar. Böylece, asidin katalitik etkisinin katılımıyla sakarozun hidrolize uğrayabileceği iddiası kanıtlanmıştır. Sonuç olarak, glikoz ve fruktoz oluşur.

Sükroz molekülü içinde birkaç hidroksil grubu vardır, bu nedenle bu bileşik ikinci tip bakır hidroksit ile aynı prensibe göre etkileşime girebilir.