Kundalik hayotda ishlatiladigan odatiy shirin shakar saxaroza deb ataladi. Bu disaxaridlar guruhiga mansub oligosakkariddir. Saxaroza formulasi C 12 H 22 O 11.

Tuzilishi

Molekulada ikkita siklik monosaxaridlar - a-glyukoza va b-fruktoza qoldiqlari mavjud. Moddaning tuzilish formulasi kislorod atomi bilan bog'langan fruktoza va glyukozaning tsiklik formulalaridan iborat. Strukturaviy birliklar ikkita gidroksil o'rtasida hosil bo'lgan glikozid bog'i bilan bog'langan.

Guruch. 1. Strukturaviy formula.

Saxaroza molekulalari molekulyar kristall panjara hosil qiladi.

Kvitansiya

Saxaroza tabiatda eng keng tarqalgan uglevoddir. Murakkab mevalar, rezavorlar, o'simlik barglarida mavjud. Ko'p miqdorda tayyor modda lavlagi va shakarqamishda uchraydi. Shuning uchun saxaroza sintez qilinmaydi, lekin yordamida izolyatsiya qilinadi jismoniy ta'sir, ovqat hazm qilish va tozalash.

Guruch. 2. shakarqamish.

Lavlagi yoki shakarqamish mayda maydalanadi va katta qozonlarga solinadi issiq suv. Saxaroza yuvilib, shakar eritmasini hosil qiladi. U turli xil aralashmalarni o'z ichiga oladi - rang beruvchi pigmentlar, oqsillar, kislotalar. Saxarozani ajratish uchun eritmaga kaltsiy gidroksid Ca(OH) 2 qo'shiladi. Natijada cho'kma va kaltsiy saxarati C 12 H 22 O 11 · CaO · 2H 2 O hosil bo'lib, u orqali karbonat angidrid (karbonat angidrid) o'tadi. Kaltsiy karbonat cho'kadi va qolgan eritma shakar kristallari hosil bo'lguncha bug'lanadi.

Jismoniy xususiyatlar

Asosiy jismoniy xususiyatlar moddalar:

• molekulyar og'irligi - 342 g / mol;
• zichlik - 1,6 g / sm 3;
• erish nuqtasi - 186 ° S.

Guruch. 3. Shakar kristallari.

Agar erigan moddani qizdirish davom etsa, saxaroza rang o'zgarishi bilan parchalana boshlaydi. Eritilgan saxaroza qotib qolganda karamel hosil bo'ladi - amorf shaffof modda. 100 ml suvda normal sharoitlar 211,5 g shakar eritilishi mumkin, 0 ° C da - 176 g, 100 ° C da - 487 g. 100 ml etanolda, normal sharoitda, faqat 0,9 g shakar eritilishi mumkin.

Hayvonlar va odamlarning ichaklariga kirib, fermentlar ta'sirida saxaroza tezda monosaxaridlarga parchalanadi.

Kimyoviy xossalari

Glyukozadan farqli o'laroq, saxaroza -CHO aldegid guruhi yo'qligi sababli aldegidning xususiyatlarini ko'rsatmaydi. Shunday qilib sifatli reaktsiya"Kumush oyna" yo'q (Ag 2 O ning ammiak eritmasi bilan o'zaro ta'sir qilish). Mis (II) gidroksid bilan oksidlanganda qizil mis (I) oksidi emas, balki yorqin ko'k rangli eritma hosil bo'ladi.

Asosiy kimyoviy xususiyatlar jadvalda tasvirlangan.

Saxaroza oksidlanishga qodir emas (u reaksiyalarda qaytaruvchi vosita emas) va qaytarmaydigan shakar deb ataladi.

Ilova

Sof shakar oziq-ovqat sanoatida sun'iy asal, shirinliklar, qandolat mahsulotlari, spirtli ichimliklar ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Saxaroza turli moddalarni olish uchun ishlatiladi: limon kislotasi, glitserin, butanol.

Tibbiyotda saxaroza noxush ta'mni yashirish uchun iksir va kukunlar tayyorlash uchun ishlatiladi.

Biz nimani o'rgandik?

Saxaroza yoki shakar glyukoza va fruktoza qoldiqlaridan tashkil topgan disaxariddir. U shirin ta'mga ega va suvda oson eriydi. Modda lavlagi va shakarqamishdan ajratilgan. Saxaroza glyukozaga qaraganda kamroq faoldir. U gidrolizga uchraydi, mis (II) gidroksid bilan reaksiyaga kirishib, mis saxarat hosil qiladi, oksidlanmaydi. Shakar oziq-ovqat, kimyo sanoati, tibbiyotda qo'llaniladi.

Mavzu viktorina

Hisobotni baholash

O'rtacha reyting: 4.3. Qabul qilingan umumiy baholar: 29.

saxaroza C 12 H 22 O 11, yoki lavlagi shakar, qamish shakar, kundalik hayotda faqat shakar - ikkita monosaxariddan tashkil topgan oligosakkaridlar guruhidan disaxarid - a-glyukoza va b-fruktoza.

Kimyoviy xossalari saxaroza

Saxarozaning muhim kimyoviy xossasi gidrolizga kirishish qobiliyatidir (vodorod ionlari ishtirokida qizdirilganda).

Saxarozadagi monosaxarid qoldiqlari orasidagi bog'lanish ikkala glikozid gidroksil tomonidan hosil bo'lganligi sababli, u tiklovchi xususiyatga ega emas va "kumush oyna" reaktsiyasini bermaydi. Saxaroza ko'p atomli spirtlarning xususiyatlarini saqlab qoladi: metall gidroksidlari bilan, xususan, kaltsiy gidroksid bilan suvda eruvchan shakar hosil qiladi. Bu reaktsiya shakarni qayta ishlash zavodlarida saxarozani ajratish va tozalash uchun ishlatiladi, biz biroz keyinroq gaplashamiz.

Isitilganda suvli eritma saxaroza kuchli kislotalar ishtirokida yoki ferment ta'sirida invertazlar davom etayapdi gidroliz Bu disaxariddan teng miqdorda glyukoza va fruktoza aralashmasi hosil bo'ladi. Bu reaktsiya monosaxaridlardan saxaroza hosil bo'lishining teskarisidir:

Olingan aralash deyiladi invert shakar va karamel ishlab chiqarish, oziq-ovqat mahsulotlarini shirin qilish, sukrozning kristallanishini oldini olish, sun'iy asal olish va ko'p atomli spirtlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.

Gidroliz bilan aloqasi

Saxaroza gidrolizini polarimetr yordamida kuzatish oson, chunki saxaroza eritmasi o'ng tomonga buriladi va hosil bo'lgan aralash D- glyukoza va D- fruktoza D-fruktoza chap aylanish ustunlik qiymati tufayli, chap aylanish bor. Binobarin, saxaroza gidrolizlanganda o'ng burilish burchagi asta-sekin kamayadi, noldan o'tadi va gidroliz oxirida teng miqdorda glyukoza va fruktoza bo'lgan eritma barqaror chap aylanishga ega bo'ladi. Shu munosabat bilan gidrolizlangan saxaroza (glyukoza va fruktoza aralashmasi) invert shakar deb ataladi va gidroliz jarayonining o'zi inversiya deb ataladi (lotincha inversia - burish, qayta tartibga solish).

Maltoza va selobiozning tuzilishi. Gidroliz bilan aloqasi

Maltoza va kraxmal. Tarkibi, tuzilishi va xususiyatlari. Gidroliz bilan aloqasi

Jismoniy xususiyatlar

Maltoza suvda oson eriydi shirin ta'mi. Molekulyar massa maltoza - 342,32. Maltozaning erish nuqtasi 108 (suvsiz).

Kimyoviy xossalari

Maltoza kamaytiruvchi shakar hisoblanadi, chunki u almashtirilmagan hemiatsetal gidroksil guruhiga ega.

Maltozani suyultirilgan kislota bilan qaynatish va ferment ta'sirida maltoz gidrolizlanadi (ikki molekula glyukoza C 6 H 12 O 6 hosil bo'ladi).

Kraxmal (C 6 H 10 O 5) amiloza va amilopektinning n polisaxaridlari, ularning monomeri alfa-glyukoza. Sintezlangan kraxmal turli o'simliklar xloroplastlarda fotosintez jarayonida yorug'lik ta'sirida donalarning tuzilishi, molekulalarning polimerlanish darajasi, polimer zanjirlarining tuzilishi va fizik-kimyoviy xossalari bilan birmuncha farq qiladi.

Jismoniy xususiyatlar

Sof saxaroza - rangsiz kristall modda, shirin ta'mga ega, suvda yaxshi eriydi.

Kimyoviy xossalari

Disaxaridlarni monosaxaridlardan ajratib turadigan asosiy xususiyati gidrolizlanish qobiliyatidir. kislotali muhit(yoki organizmdagi fermentlar ta'sirida):

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

Saxaroza glyukoza fruktoza

Gidroliz jarayonida hosil bo'lgan glyukozani "kumush oyna" reaktsiyasi yoki mis (II) gidroksid bilan o'zaro ta'sirida aniqlash mumkin.

Saxaroza olish

Saxaroza C 12 H 22 O 11 (shakar) asosan qand lavlagi va qand qamishidan olinadi. Saxaroza ishlab chiqarishda kimyoviy transformatsiyalar sodir bo'lmaydi, chunki u allaqachon tabiiy mahsulotlarda mavjud. Bu mahsulotlardan faqat iloji boricha toza holda ajratiladi.

Qand lavlagidan saxarozani ajratib olish jarayoni:

Mexanik lavlagi kesgichlarda tozalangan qand lavlagi yupqa chiplarga aylantiriladi va maxsus idishlarga - diffuzerlarga joylashtiriladi, ular orqali ular o'tadi. issiq suv. Natijada, deyarli barcha saxaroza lavlagidan yuviladi, lekin u bilan turli kislotalar, oqsillar va bo'yoq moddalari eritma ichiga o'tadi, ular saxarozadan ajratilishi kerak.

Diffuzerlarda hosil bo'lgan eritma ohak suti bilan ishlanadi.

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

Kaltsiy gidroksidi eritma tarkibidagi kislotalar bilan reaksiyaga kirishadi. Aksariyat organik kislotalarning kaltsiy tuzlari kam eriganligi sababli ular cho'kadi. Boshqa tomondan, saxaroza kaltsiy gidroksid bilan alkogolli turdagi eruvchan saxaroza hosil qiladi - C 12 H 22 O 11 2 CaO H 2 O

3. Hosil bo'lgan kaltsiy saxarozani parchalash va kaltsiy gidroksidning ortiqcha qismini zararsizlantirish uchun ularning eritmasidan uglerod oksidi (IV) o'tkaziladi. Natijada, kaltsiy karbonat shaklida cho'kadi:

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. Kaltsiy karbonatning cho'kmasidan so'ng olingan eritma filtrlanadi, so'ngra vakuum apparatida bug'lanadi va shakar kristallari sentrifugalash orqali ajratiladi.

Biroq, barcha shakarni eritmadan ajratish mumkin emas. Jigarrang eritma (melassa) qoladi, unda 50% gacha saxaroza mavjud. Melas limon kislotasi va boshqa ba'zi mahsulotlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.

5. Izolyatsiya qilingan donador shakar odatda sarg'ish rangga ega, chunki u rang beruvchi moddalarni o'z ichiga oladi. Ularni ajratish uchun saxaroza suvda qayta eritiladi va hosil bo'lgan eritma o'tkaziladi Faollashtirilgan uglerod. Keyin eritma yana bug'lanadi va kristallanishga duchor bo'ladi. (2-ilovaga qarang)

Sukrozni qo'llash

Saxaroza asosan oziq-ovqat mahsuloti sifatida va qandolat sanoatida ishlatiladi. Gidroliz yo'li bilan undan sun'iy asal olinadi.

Tabiatda va inson tanasida bo'lish

Saxaroza qand lavlagi sharbati (16-20%) va shakarqamish (14-26%) tarkibiga kiradi. Kichik miqdorda u ko'plab yashil o'simliklarning mevalari va barglarida glyukoza bilan birga topiladi.

Shakar - saxarozaning so'zlashuv nomi. Formula quyidagicha ko'rinadi: C12H22O11. Shakar asosan qamish yoki lavlagidan olinadi. Bu miya uchun ajralmas hujayra ovqatlanishining muhim tarkibiy qismidir. jismoniy va aqliy faoliyatni ta'minlovchi eng toza uglevoddir. Uglevod bo'lgan kraxmaldan farqli o'laroq, u tezda qayta ishlanadi va organizm tomonidan so'riladi. Ovqat hazm qilish tizimi saxarozani oddiy shakar glyukoza va fruktozaga parchalaydi. Glyukoza tananing energiya xarajatlarining yarmidan ko'pini ta'minlaydi.

Shakarning fizik va kimyoviy xossalari

Saxaroza rangsiz kristall, suvda oson eriydi. Oqlik nozik fraksiya bilan, yorug'likning esa qirralarning sinishi bilan izohlanadi. 160 ° C haroratda erish sodir bo'ladi, qotib qolganda karamel deb ataladigan yopishqoq shaffof massa hosil bo'ladi.
Saxaroza glyukozaga nisbatan murakkab molekulyar tuzilishga ega. Tarkibida gidroksil guruhi (OH) bor, bu shakarning metall oksidlanishiga chidamliligidan dalolat beradi. Aldegidlar (vodorodsiz spirt) saxarozadan tashqari barcha uglevodlar sinfida uchraydi. Biroq, shakar molekulalari parchalanganda glyukoza bilan o'zini namoyon qiladi ovqat hazm qilish tizimi organizm.
Saxaroza disaxaridlar orasida eng muhim element bo'lib, molekulalari ikki atomdan iborat. Bunday holda, glyukoza va fruktozadan. Boshqalardan (laktoza, maltoza, sellobioza) farqli o'laroq, saxaroza eng ko'p uglevodli shakar hisoblanadi.

Saxarozaning molyar massasi 342 g/mol

Shakarning foydali xususiyatlari

Inson tanasida glyukozaning asosiy iste'molchisi miya neyronlaridir. Kislorod va shakar markazning asosiy oziq moddalaridir asab tizimi. Glyukoza metabolizm uchun zarurdir. Yurak-qon tomir tizimini oziqlantiradi.
Ma'lumki, glyukoza stressdan tabiiy himoya bo'lgan endorfinlarni (baxt gormonlari) chiqarishga yordam beradi. Shirin choy yoki shokolad eng yaxshi yordamchilar imtihonlarda yoki suhbatlarda.

Shakarning zararli xususiyatlari

Shakarning tanaga etkazadigan zararini ortiqcha baholash qiyin. Shakarning ko'pligi jigarga tuzatib bo'lmaydigan shikast etkazadi va uni yog'li qatlamlarga o'rab oladi. Xuddi shunday, fruktoza yurakka kiradi, bu esa yurak xurujiga, koroner kasalliklarga olib keladi.
Shakar nafaqat miya, balki bakteriyalar uchun ham ozuqa hisoblanadi. Tishlarda yoki yoriqlarda, erishish qiyin bo'lgan joylarda blyashka og'iz bo'shlig'i Yuzlab turdagi patogen mikroflorani ko'paytirish uchun qulay muhit bo'lgan yopishqoq shakarning sher ulushini o'z ichiga olishi mumkin. Ishtahaning oshishi bilan og'iz bo'shlig'i aholisi tish emalini va dentinni oladi, bu esa kariyesga olib keladi.
Shakar tarkibida uglevodlardan boshqa oziq moddalar mavjud emas. Uni sof shaklda ishlatish juda istalmagan. ortiqcha

Saxaroza ko'plab mevalar, rezavorlar va boshqa o'simliklar - qand lavlagi va shakarqamishda uchraydi. Ikkinchisi ishlatiladi sanoat qayta ishlash odamlar tomonidan iste'mol qilinadigan shakarni olish.

U xarakterlanadi yuqori daraja eruvchanlik, kimyoviy inertlik va metabolizmda ishtirok etmaslik. Ichakdagi gidroliz (yoki saxarozaning glyukoza va fruktozaga bo'linishi) ingichka ichakda joylashgan alfa-glyukosidaza yordamida sodir bo'ladi.

Uning sof shaklida bu rangsiz monoklinik kristallardir. Aytgancha, taniqli karamel eritilgan sukrozni qotib, keyinchalik amorf shaffof massa hosil qilish orqali olingan mahsulotdir.

Ko'pgina mamlakatlar saxaroza qazib olish bilan shug'ullanadi. Shunday qilib, 1990 yil natijalariga ko'ra, jahon shakar ishlab chiqarish 110 million tonnani tashkil etdi.

Saxarozaning kimyoviy xossalari

Disaxarid etanolda tez, metanolda esa kamroq eriydi, shuningdek dietil efirda umuman erimaydi. 15 daraja Selsiyda saxarozaning zichligi 1,5279 g / sm3 ni tashkil qiladi.

Suyuq havo bilan sovutilganda yoki yorqin yorug'lik oqimi bilan faol yoritilganda ham fosforlanishga qodir.

Saxaroza Tollens, Feling va Benedikt reaktivlari bilan reaksiyaga kirishmaydi, aldegidlar va ketonlarning xossalarini ko'rsatmaydi. Ikkinchi turdagi mis gidroksidiga saxaroza eritmasi qo‘shilganda yorqin ko‘k rangga ega bo‘lgan mis saxarat eritmasi hosil bo‘lishi ham aniqlandi. Disaxaridda aldegid guruhi yo'q, boshqa saxarozalar - maltoza va laktoza.

Sukrozning suv bilan reaksiyasini aniqlash uchun tajriba o'tkazilganda, disaxaridli eritma bir necha tomchi xlorid yoki sulfat kislota qo'shilishi bilan qaynatiladi va keyin ishqor bilan neytrallanadi. Keyin eritma yana isitiladi, shundan so'ng aldegid molekulalari paydo bo'ladi, ular ikkinchi turdagi mis gidroksidini bir xil metall oksidiga kamaytirish qobiliyatiga ega, lekin allaqachon birinchi turdagi. Shunday qilib, kislotaning katalitik ta'sirida saxaroza gidrolizga qodir ekanligi isbotlangan. Natijada glyukoza va fruktoza hosil bo'ladi.

Saxaroza molekulasida bir nechta gidroksil guruhlari mavjud, buning natijasida bu birikma ikkinchi turdagi mis gidroksidi bilan bir xil printsipga muvofiq o'zaro ta'sir qilishi mumkin.