Формула сахара по химии

Примером наиболее распространенных в природе дисахаридов (олигосахаридом) является сахароза (свекловичный или тростниковый сахар).

Биологическая роль сахарозы

Наибольшее значение в питании человека имеет сахароза, которая в значительном количестве поступает в организм с пищей. Подобно глюкозе и фруктозе сахароза после расщепления ее в кишечнике быстро всасывается из желудочно-кишечного тракта в кровь и легко используется как источник энергии.

Важнейший пищевой источник сахарозы — сахар.

Строение сахарозы

Молекулярная формула сахарозы  С12Н22О11.

Сахароза имеет более сложное строение, чем глюкоза. Молекула сахарозы состоит из остатков молекул глюкозы и фруктозы в их циклической форме. Они соединены друг с другом за счет взаимодействия полуацетальных гидроксилов (1→2) -гликозидной связью, то есть свободный полуацетальный (гликозидный) гидроксил отсутствует:

Сахароза. Строение

Физические свойства сахарозы и нахождение в природе

Сахароза (обыкновенный сахар) – белое кристаллическое вещество, более сладкое, чем глюкоза, хорошо растворимое в воде.

Температура плавления сахарозы 160°C. При застывании расплавленной сахарозы образуется аморфная прозрачная масса – карамель.

Содержание сахарозы в сахаре 99,5%. Сахар часто называют «носителем пустых калорий», так как сахар – это чистый углевод и не содержит других питательных веществ, таких, как, например, витамины, минеральные соли.

Химические свойства

• Для сахарозы характерны реакции по гидроксильным группам.
• 1. Качественная реакция с гидроксидом меди (II)
• Наличие гидроксильных групп в молекуле сахарозы легко подтверждается реакцией с гидроксидами металлов.
• Видеоопыт «Доказательство наличия гидроксильных групп в сахарозе»
• Если раствор сахарозы прилить к гидроксиду меди (II), образуется ярко-синий раствор сахарата меди (качественная реакция многоатомных спиртов):
• 
• 2. Реакция окисления
• Восстанавливающие дисахариды

Дисахариды, в молекулах которых сохраняется полуацетальный (гликозидный) гидроксил (мальтоза, лактозы), в растворах частично превращаются из циклических форм в открытые альдегидные формы и вступают в реакции, характерные для альдегидов: реагируют с аммиачным раствором оксида серебра и восстанавливают гидроксид меди (II) до оксида меди (I). Такие дисахариды называются восстанавливающими (восстанавливают Cu (OH)2 и Ag2O).

1. Реакция «серебряного зеркала»
2. Реакция с гидроксидом меди (II)
3. Невосстанавливающий дисахарид
4. Дисахариды, в молекулах которых нет полуацетального (гликозидного) гидроксила (сахароза) и которые не могут переходить в открытые карбонильные формы, называются невосстанавливающими (не восстанавливают Cu (OH)2 и Ag2O).

Сахароза, в отличие от глюкозы, не является альдегидом. Сахароза, находясь в растворе, не вступает в реакцию «серебряного зеркала» и при нагревании с гидроксидом меди (II) не образует красного оксида меди (I), так как не способна превращаться в открытую форму, содержащую альдегидную группу.

• Видеоопыт «Отсутствие восстанавливающей способности сахарозы»
• 3. Реакция гидролиза
• Для дисахаридов характерна реакция гидролиза (в кислой среде или под действием ферментов), в результате которой образуются моносахариды.
• Сахароза способна подвергаться гидролизу (при нагревании в присутствии ионов водорода). При этом из одной молекулы сахарозы образуется молекула глюкозы и молекула фруктозы:
• 
• Видеоопыт «Кислотный гидролиз сахарозы»
• Мальтоза и лактоза при гидролизе расщепляются на составляющие их моносахариды за счёт разрыва связей между ними (гликозидных связей):
• 
• Таким образом, реакция гидролиза дисахаридов является обратной процессу их образования из моносахаридов.
• В живых организмах гидролиз дисахаридов происходит при участии ферментов.

Получение сахарозы

Сахарную свеклу или сахарный тростник превращают в тонкую стружку и помещают в диффузоры (огромные котлы), в которых горячая вода вымывает сахарозу (сахар).

Вместе с сахарозой в водный раствор переходят и другие компоненты (различные органические кислоты, белки, красящие вещества и др.).

чтобы отделить эти продукты от сахарозы, раствор обрабатывают известковым молоком (гидроксидом кальция). В результате этого образуются малорастворимые соли, которые выпадают в осадок.

Сахароза образует с гидроксидом кальция растворимый сахарат кальция С12Н22О11·CaO·2Н2О.

Для разложения сахарата кальция и нейтрализации избытка гидроксида кальция через раствор пропускают оксид углерода ( IV).

Выпавший в осадок карбонат кальция отфильтровывают, а раствор упаривают в вакуумных аппаратах. По мере образования кристалликов сахара отделяют с помощью центрифуги. Оставшийся раствор – меласса – содержит до 50% сахарозы. Его используют для производства лимонной кислоты.

Выделенную сахарозу очищают и обесцвечивают. Для этого ее растворяют в воде и полученный раствор фильтруют через активированный уголь. Затем раствор снова упаривают и кристаллизуют.

Применение сахарозы

Сахароза в основном используется как самостоятельный продукт питания (сахар), а также при изготовлении кондитерских изделий, алкогольных напитков, соусов. Ее используют в высоких концентрациях в качестве консерванта. Путем гидролиза из нее получают искусственный мёд.

Сахароза находит применение в химической промышленности. С помощью ферментации из нее получают этанол, бутанол, глицерин, левулиновую и лимонную кислоты, декстран.

1. В медицине сахарозу используют при изготовлении порошков, микстур, сиропов, в том числе для новорожденных детей (для придания сладкого вкуса или консервации).
2. Углеводы
3. Олигосахариды. Дисахариды

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

Формула сахарозы и ее биологическая роль в природе

Этот углевод является одним из основных источников энергии в организме, но его избыток может привести к опасным патологиям. Поэтому стоит ознакомиться с его свойствами и особенностями подробнее.

Физические и химические свойства

Его отличает превосходная растворимость в воде. Также это соединение можно растворить в метаноле и этаноле. Для плавления этого углевода необходима температура от 160 градусов, в результате этого процесса образуется карамель.

Для образования сахарозы необходима реакция отсоединения молекул воды от простых сахаридов. У нее не проявляются альдегидные и кетоновые свойства. При реакции с гидроксидом меди образует сахараты. Основными изомерами являются лактоза и мальтоза.

Анализируя, из чего состоит это вещество, можно назвать первое, чем отличается сахароза от глюкозы — у сахарозы более сложное строение, и глюкоза является одним из ее элементов.

Кроме этого, можно назвать следующие отличия:

1. Больше всего сахарозы находится в свекле или тростнике, именно поэтому ее называют свекловичным либо тростниковым сахаром. Второе название глюкозы – виноградный сахар.
2. Сахарозе присущ более сладкий вкус.
3. Гликемический индекс у глюкозы выше.
4. Организм усваивает глюкозу гораздо быстрее, поскольку она является простым углеводом. Для усвоения сахарозы необходимо предварительное ее расщепление.

Эти свойства являются основными различиями двух веществ, у которых достаточно много сходства. Как различить глюкозу и сахарозу способом попроще? Стоит сравнить их цвет. Сахароза – бесцветное соединение, которому присущ незначительный блеск. Глюкоза тоже является кристаллическим веществом, но его цвет – белый.

Биологическая роль

Человеческий организм неспособен к прямому усвоению сахарозы — для этого необходим гидролиз. Соединение переваривается в тонком кишечнике, где из нее высвобождается фруктоза и глюкоза. Именно они в дальнейшем расщепляются, превращаясь в энергию, необходимую для жизнедеятельности. Можно сказать, что основная функция сахара – энергетическая.

Благодаря этому веществу в организме происходят следующие процессы:

• выделение АТФ;
• поддержание нормы форменных элементов крови;
• функционирование нервных клеток;
• жизнедеятельность мышечной ткани;
• образование гликогена;
• поддержание стабильного количества глюкозы (при планомерном расщеплении сахарозы).

Однако несмотря на наличие полезных свойств, этот углевод считается «пустым», поэтому его чрезмерное потребление может вызвать нарушения в работе организма.

Это означает, что его количество в день не должно быть слишком большим. Оптимально оно должно составлять не больше 10-й части от потребляемых калорий. При этом сюда должна входить не только чистая сахароза, но и та, что входит в другие продукты питания.

Полностью исключать это соединение из рациона не следует, поскольку такие действия тоже чреваты последствиями.

На его нехватку указывают такие неприятные явления, как:

• депрессивные настроения;
• головокружение;
• слабость;
• повышенная утомляемость;
• снижение работоспособности;
• апатия;
• перепады настроения;
• раздражительность;
• мигрени;
• ослабление когнитивных функций;
• выпадение волос;
• ломкость ногтей.

Иногда у организма может наблюдаться повышенная потребность в продукте. Такое случается при активной умственной деятельности, поскольку для прохождения нервных импульсов нужна энергия. Также эта потребность возникает, если организм подвергается токсической нагрузке (сахароза в этом случае становится барьером для защиты клеток печени).

Вред сахара

Злоупотребление этим соединением может быть опасно. Это обусловлено образованием свободных радикалов, что происходит при гидролизе. Из-за них ослабевает иммунная система, что приводит к повышению уязвимости организма.

Можно назвать следующие негативные аспекты влияния продукта:

• нарушение минерального обмена;
• снижение сопротивляемости инфекционным заболеваниям;
• губительное действие на поджелудочную железу, из-за чего развивается диабет;
• повышение кислотности желудочного сока;
• вытеснение из организма витаминов группы B, а также необходимых минералов (в результате развиваются сосудистые патологии, тромбоз и инфаркт);
• стимуляция выработки адреналина;
• вредное действие на зубы (повышается риск возникновения кариеса и пародонтоза);
• повышение давления;
• вероятность появления токсикоза;
• нарушение процесса усвоения магния и кальция;
• негативное влияние на кожу, ногти и волосы;
• формирование аллергических реакций за счет «загрязнения» организма;
• способствование увеличению веса;
• повышение риска паразитарных заражений;
• создание условий для развития ранней седины;
• стимуляция обострений язвенной болезни и бронхиальной астмы;
• возможность появления остеопороза, язвенного колита, ишемии;
• вероятность увеличения геморроидальных узлов;
• учащение головных болей.

В связи с этим необходимо ограничивать потребление этого вещества, не допуская его чрезмерного накопления.

Природные источники сахарозы

• Оно входит во многие продукты питания, также широко и ее распространение в природе.
• Очень важно учитывать, в каких растениях содержится компонент – это позволит ограничить его употребление до нужной нормы.
• Природным источником большого количества этого углевода в жарких странах является сахарный тростник, а в странах с умеренным климатом — сахарная свекла, канадский клен и береза.
• Также много вещества содержится в плодах и ягодах:

• хурме;
• кукурузе;
• винограде;
• ананасах;
• манго;
• абрикосах;
• мандаринах;
• сливах;
• персиках;
• нектаринах;
• моркови;
• дыне;
• клубнике;
• грейпфруте;
• бананах;
• грушах;
• черной смородине;
• яблоках;
• грецких орехах;
• фасоли;
• фисташках;
• помидорах;
• картофеле;
• луке;
• черешне;
• тыкве;
• вишне;
• крыжовнике;
• малине;
• зеленом горошке.

Помимо этого, соединение содержат многие сладости (мороженое, конфеты, выпечка) и отдельные виды сухофруктов.

Особенности производства

Получение сахарозы подразумевает промышленное ее извлечение из сахаросодержащих культур. Чтобы продукт соответствовал нормам ГОСТ, необходимо соблюдение технологии.

Она заключается в выполнении следующих действий:

1. Очищение сахарной свеклы и ее измельчение.
2. Помещение сырья в диффузоры, после чего через них пропускается горячая вода. Это позволяет вымыть из свеклы до 95% сахарозы.
3. Обработка раствора с помощью известкового молока. Благодаря этому осаждаются примеси.
4. Фильтрация и упаривание. Сахар в это время отличается желтоватым цветом из-за красящих веществ.
5. Растворение в воде и очищение раствора с использованием активированного угля.
6. Повторное упаривание, результатом которого и становится получение белого сахара.

1. После этого вещество кристаллизуют и расфасовывают в упаковки для продажи.
2. Видеоматериал о производстве сахара:

Область применения

Поскольку у сахарозы немало ценных особенностей, ее широко применяют.

Основными сферами ее использования можно назвать:

1. Пищевую промышленность. В ней этот компонент используется в виде самостоятельного продукта и в качестве одного из компонентов, входящих в состав кулинарных изделий. Его используют для изготовления сладостей, напитков (сладких и алкогольных), соусов. Также из этого соединения изготавливают искусственный мед.
2. Биохимию. В этой сфере углевод является субстратом для ферментации некоторых веществ. Среди них находятся: этанол, глицерин, бутанол, декстран, лимонная кислота.
3. Фармацевтика. Это вещество часто включают в состав лекарственных средств. Оно содержится в оболочках таблеток, сиропах, микстурах, лечебных порошках. Такие препараты обычно предназначены для детей.

Также продукт находит применение в косметологии, сельском хозяйстве, при производстве бытовой химии.

Как сахароза влияет на человеческий организм?

Этот аспект является одним из наиболее важных. Многие люди стремятся понять, стоит ли использовать вещество и средства с его добавлением в повседневной жизни. Информация о наличии у него вредных свойств широко распространилась. Тем не менее нельзя забывать и о положительном влиянии продукта.

Наиболее важное действие соединения – снабжение организма энергией. Благодаря ему все органы и системы могут исправно функционировать, а человек при этом не испытывает утомления. Под влиянием сахарозы активируется нейронная деятельность, повышается способность сопротивления токсическим воздействиям. За счет этого вещества осуществляется деятельность нервов и мускулов.

При недостатке этого продукта самочувствие человека стремительно ухудшается, у него снижается работоспособность и настроение, появляются признаки переутомления.

Нельзя забывать и о возможном негативном воздействии сахара. При его повышенном содержании у человека могут развиться многочисленные патологии.

Среди наиболее вероятных называют:

• сахарный диабет;
• кариес;
• пародонтоз;
• кандидоз;
• воспалительные болезни ротовой полости;
• ожирение;
• зуд в области половых органов.

В связи с этим необходимо следить за количеством потребляемой сахарозы. При этом нужно учитывать потребности организма. В некоторых обстоятельствах необходимость в этом веществе увеличивается, и на это нужно обращать внимание.

Видеоматериал о пользе и вреде сахара:

Также следует помнить об ограничениях. Непереносимость этого соединения – редкое явление. Но если оно обнаружено, то это означает полное исключение данного продукта из рациона.

Еще одним ограничением является сахарный диабет. Можно ли при сахарном диабете употреблять сахарозу – лучше спросить у врача. На это влияют разные особенности: клиническая картина, симптоматика, индивидуальные свойства организма, возраст пациента и пр.

В остальных ситуациях предполагается замена данного соединения подсластителями, не повышающими уровня глюкозы в крови. Иногда запрет на использование этого вещества нестрогий, и диабетику разрешается время от времени употребить желанный продукт.

Рекомендуем другие статьи по теме

Источник: https://DiabetHelp.guru/pitanie/sahzam/formula-saxarozy.html

Свойства сахара

Сахар — разговорное название сахарозы. Формула выглядит следующим образом: C12H22O11. В основном сахар добывается из тростника или свеклы. Является важнейшим компонентом питания клеток, незаменим для мозга.

Сахар является чистейшим углеводом, который обеспечивает физическую и умственную активность. В отличие от крахмала, который тоже является углеводом, быстро перерабатывается и усваивается организмом. Пищеварительный тракт расщепляет сахарозу на простые сахара – глюкозу и фруктозу.

Глюкоза обеспечивает более половины энергетических затрат организма.

Физико-химические свойства сахара

Сахароза представляет собой бесцветные кристаллы легко растворимые в воде. Белизна объясняется мелкой фракцией и преломлением света гранями. При температуре от 160°C происходит плавление, с застыванием образуется вязкая полупрозрачная масса именуемая карамелью.

Сахароза имеет сложное молекулярное строение по сравнению с глюкозой. Содержит гидроксильную группу (ОН), что подтверждается толерантностью сахаров к окислению металлов. Альдегиды (спирт лишенный водорода) содержаться во всех классах углеводов, кроме сахарозы.

Однако проявляется с глюкозой при расщеплении молекул сахара в пищеварительной системе организма.

Сахароза является важнейшим элементом среди дисахаридов, молекулы которых состоят из двух атомов. В данном случае из глюкозы и фруктозы. В отличие от остальных (лактоза, мальтоза, целлобиоза), сахароза – наиболее углеводистый сахар.

Молярная масса сахарозы 342 г/моль

Полезные свойства сахара

Главным потребителем глюкозы в организме человека являются нейроны головного мозга. Кислород и сахар — основные питательные элементы центральной нервной системы. Глюкоза необходима для метаболизма.

Питает сердечно-сосудистую систему.
Как известно, глюкоза способствует выделению эндорфинов (гормоны счастья), которые являются природной защитой от стрессов.

Сладкий чай или шоколадка – лучшие помощники на экзаменах или собеседованиях.

Вредные свойства сахара

Вред, наносящий организму сахаром, сложно переоценить. Переизбыток сахара наносит непоправимый урон печени, окутывая ее жировыми прослойками. Точно также фруктоза поступает с сердцем, что приводит к инфарктам, ишемической болезни.

Сахар является питательным веществом не только мозга, но и бактерий. Налет на зубах или в щелях, труднодоступных местах ротовой полости может содержать львиную долю липкого сахара, что является уютной средой для размножения сотен видов патогенной микрофлоры.

При увеличении аппетита, ротовые жители берутся за зубную эмаль и дентин, что приводит к кариесу.

Сахар не содержит иных питательных веществ, кроме углеводов. Применять его в чистом виде крайне нежелательно.

Употреблять сахар лучше из фруктов, которые помимо углеводов несут ряд витаминов. Глюкоза содержится в хлебе, который богат витамином В, в кабачках и прочих овощах.

Сахарный сироп на уксусной основе способен заменить рисовое масло для почитателей суши. Влияние уксуса на организм снижает концентрацию сахар в крови. Сочетание […]

Производство сахара из свеклы было открыто в 1747 году. Начало возделывания сахарных голов из тростника датируется Х веком. Тем не менее, до […]

При покупке сахара невольно возникает вопрос — какой должен быть сахарный песок и на какие критерии стоит обратить внимания при его выборе. […]

В домашних условиях достаточно просто приготовить сахарный сироп. В силу того, что домашний сироп будет содержать низкую концентрацию сахарозы, получить ощутимое количество […]

Источник: http://zolotoj-pesok.ru/blog/2015/06/06/svojstva-saxara/

Сахароза

(тростниковый сахар, свекловичный сахар, обыкновенный сахар) является 2-(α-глюкопиранозидо)-β-фруктофуранозидом. Строение сахарозы изучалось весьма длительное время, причем наиболее существенные сведения получены методом метилирования.

При гидролизе октаметилсахарозы (I) получены тетраметилглюкоза (II) и тетраметилфруктоза (III), что подтверждает принадлежность сахарозы к дисахаридам группы трегалозы.

Полученная тетраметилглюкоза (II) оказалась 2,3,4,6-тетраметилглюкопиранозой, так как при окислении она давала триметоксиглутаровую кислоту (IV), а при ее метилировании получался тетраметилметилглюкозид, тождественный получаемому при метилировании обычного α-метилглюкопиранозида.

Тетраметилфруктоза (III) оказалась 1,3,4,6-тетраметилфруктофуранозой, так как при различных условиях окисления она давала γ-лактон триметоксиксилоновой кислоты (V) и диметилвинную кислоту (VI) Все это видно из приводимой схемы:

Наличие всахарозе остатка фруктозы в виде не шестичленного, апятичленного кольца вначале показалось неожиданным, так как для всех свободных гексоз, втом числе и для свободной фруктозы, было установлено наличие шестичленного кольца.

Пришлось допустить, что образующаяся при гидролизе сахарозы фруктофураноза частично изомеризуется во фруктопиранозу. В дальнейшем было показано, что и вдругих сложных сахарах фруктоза обычно присутствует в виде пятичленного цикла.

Строение сахарозы в последние годы было подтверждено методом периодат-ного окисления, при котором на окисление сахарозы расходуется 3 моль HJО4 и образуется 1 моль муравьиной кислоты:

При этом вовсе не образуется формальдегида, что всвою очередь свидетельствует о том, что ни водном изостатков моносахарида нет свободного гидроксила впятом положении.

Тростниковый сахар был известен за много столетий до нашей эры. Он является одним из важнейших пищевых продуктов, обладает консервирующими свойствами, широко распространен врастительном мире. Листья и семена всегда содержат небольшие количества тростникового сахара.

Он находится также вплодах, часто вместе с монозами, например в абрикосах, персиках, грушах, ананасе и пр.

В особенно большом количестве, он содержится вкорнеплодах сахарной свеклы (до 27%, всреднем 16—20%), встеблях сахарного проса (сорго) и сахарного тростника (в соке14—26%), из которых он и добывается заводским способом.

В промышленности тростниковый сахар получают из сахарной свеклы следующим образом. Сахарную свеклу разрезают на тонкие стружки и извлекают сахар и другие растворимые вещества горячей водой (диффузия). Получаемый раствор, содержащий 12—15% сахара, обрабатывают известью (дефекация).

При этом нейтрализуются и частью осаждаются свободные кислоты (щавелевая, лимонная), а также фосфаты, белковые и красящие вещества свеклы. Раствор, содержащий избыток извести, обрабатывают углекислотой (сатурация).

Образующийся карбонат кальция, адсорбировавший примеси, отделяют на вакуум-фильтре, после чего раствор подвергают повторной дефекации и сатурации. Очищенный раствор упаривают ввакуум-аппаратах. Сахар выделяется из охлажденного раствора ввиде мелких кристаллов, которые центрифугированием отделяют от маточного раствора.

Повторным сгущением и кристаллизацией маточного раствора выделяют остаток сахара, после чего остается некристаллизующаяся густая масса, называемая кормовой патокой или меляссой. В меляссе содержится некоторое количество сахара, а также различные безазотистые иазотсодержащие примеси (из последних особенно важен бетаин).

Полученный таким образом сырой сахарный песок подвергают очистке (рафинированию). Для этого его растворяют вводе, раствор фильтруют через животный или древесный активированный уголь и упаривают до кристаллизации.

Тростниковый сахар может быть получен в виде больших прозрачных кристаллов моноклинной системы. Он чрезвычайно хорошо растворим в воде, особенно в горячей, и легко дает густые пересыщенные растворы (сиропы). Физические свойства растворов тростникового сахара хорошо известны; на них проверялись и устанавливались физико-химические законы для растворов.

Тростниковый сахар кристаллизуется в двух модификациях. Одна из них. получающаяся из большинства растворителей, плавится при 185° С с небольшим разложением; вторая модификация, получаемая кристаллизацией из метилового спирта, плавится при 170° С. Обычно препараты сахарозы имеют т. пл.

от 160 до 185° С, взависимости от способа очистки; при охлаждении они застывают в аморфную стекловидную массу. При более высоких температурах сахароза буреет, разлагаясь с выделением воды и образуя так называемую карамель — смесь некристаллизующихся веществ.

При дальнейшем нагревании карамель обугливается, выделяя пары и газы.

Тростниковый сахар не восстанавливает фелинговой жидкости, не реагирует с фенилгидразином и не изменяется от действия разбавленных щелочей.

При гидролизе под действием кислот или энзимов, например диастаза или содержащейся в дрожжах спиртового брожения инвертазы, он распадается (превращается, или «инвертируется»), образуя смесь равных количеств D-глюкозы и D-фруктозы, называемую инвертным сахаром. Инвертный сахар вращает плоскость поляризации влево, так как левое вращение фруктозы больше правого вращения глюкозы.

С основаниями тростниковый сахар дает сахараты. Различная растворимость сахаратов щелочноземельных металлов (в частности, кальция) используется для выделения сахара из растворов. Моносахарат кальция C12H22O11 ∙ СаО ∙ 2Н2О и дисахарат кальция C12H22O11 ∙ 2СаО легко растворимы в воде; при кипячении же из растворов выпадает в осадок трудно растворимый трисахарат C12H22O11 ∙ 3СаО ∙ 3Н2О.

При действии уксусного ангидрида на тростниковый сахар получается октаацетилсахароза C12H14O3(OCOCH3)8, имеющая т. пл. 67° С; она обладает горьким вкусом.

Синтез тростникового сахара. Химический синтез тростникового сахара является одной из наиболее трудных проблем химии сахаров, не разрешенной до настоящего времени.

В литературе неоднократно появлялись сообщения о синтезе сахарозы, но в дальнейшем либо описанные синтезы не могли быть воспроизведены, либо при детальном изучении продукта оказывалось, что получена не сахароза, а ее стереоизомер.

Ферментативный синтез сахарозы был проведен А. И. Опариным иА. Л. Курсановым в 1928 г. В 1942 г. ферментативным синтезом удалось получить синтетическую сахарозу в кристаллическом состоянии.

Источник: http://www.xumuk.ru/organika/366.html

Сахароза

Привычный сладкий сахар, используемый в быту, называется сахарозой. Это олигосахарид, относящийся к группе дисахаридов. Формула сахарозы – C12H22O11.

В состав молекулы входят остатки двух циклических моносахаридов – α-глюкоза и β-фруктоза. Структурная формула вещества состоит из циклических формул фруктозы и глюкозы, соединённых атомом кислорода. Структурные единицы связаны вместе гликозидной связью, образующейся между двумя гидроксилами.

Рис. 1. Структурная формула.

Молекулы сахарозы образуют молекулярную кристаллическую решетку.

Сахароза – наиболее распространённый в природе углевод. Соединение входит в состав фруктов, ягод, листьев растений. Большое количество готового вещества содержится в свёкле и сахарном тростнике. Поэтому сахарозу не синтезируют, а выделяют с помощью физического воздействия, вываривания и очищения.

Рис. 2. Сахарный тростник.

Свёклу или сахарный тростник мелко натирают и помещают в большие котлы с горячей водой. Сахароза вымывается, образуя сахарный раствор. В нём присутствуют различные примеси – красящие пигменты, белки, кислоты.

Чтобы отделить сахарозу, в раствор добавляют гидроксид кальция Ca(OH)2. В результате образуется осадок и сахарат кальция С12Н22О11·CaO·2Н2О, через который пропускают диоксид углерода (углекислый газ).

В осадок выпадает карбонат кальция, а оставшийся раствор выпаривают до образования кристалликов сахара.

Основные физические характеристики вещества:

• молекулярная масса – 342 г/моль;
• плотность – 1,6 г/см3;
• температура плавления – 186°С.

Рис. 3. Кристаллы сахара.

Если расплавленное вещество продолжить нагревать, сахароза начнёт разлагаться с изменением окраски. При застывании расплавленной сахарозы образуется карамель – аморфное прозрачное вещество. В 100 мл воды при нормальных условиях можно растворить 211,5 г сахара, при 0°С – 176 г, при 100°С – 487 г. В 100 мл этанола при нормальных условиях сахар можно растворить только 0,9 г сахара.

Попадая в кишечник животных и человека, сахароза под действием ферментов быстро распадается на моносахариды.

В отличие от глюкозы сахароза не проявляет свойства альдегида за счёт отсутствия альдегидной группы -CHO. Поэтому качественная реакция «серебряного зеркала» (взаимодействие с аммиачным раствором Ag2O) не идёт. При окислении гидроксидом меди (II) образуется не красный оксид меди (I), а ярко-синий раствор.

Основные химические свойства описаны в таблице.

Реакция	Описание	Уравнение
Качественная реакция на наличие гидроксильных групп	Реагирует с гидроксидом меди (II) с образованием сахарата меди ярко-синего цвета	C12H22O11 + Cu(OH)2 → [Cu(C12H21O11)2] + Н2О
Гидролиз	Реакция идёт при нагревании в присутствии катализатора (серной или соляной кислоты). Сахароза разлагается на молекулы фруктозы и глюкозы	С12Н22О11 + Н2О → C6H12O6 + C6H12O6

Сахароза не способна окисляться (не является восстановителем в реакциях) и называется невосстанавливающим сахаром.

Сахар в чистом виде используется в пищевой промышленности для изготовления искусственного мёда, сладостей, кондитерских изделий, алкоголя. Сахарозу используют для получения различных веществ: лимонной кислоты, глицерина, бутанола.

В медицине сахарозу используют для изготовления микстур и порошков, чтобы скрыть неприятный вкус.

Сахароза или сахар – дисахарид, состоящий из остатков глюкозы и фруктозы. Обладает сладким вкусом, легко растворяется в воде. Вещество выделяют из свёклы и сахарного тростника. Сахароза обладает меньшей активностью, чем глюкоза. Подвергается гидролизу, реагирует с гидроксидом меди (II), образуя сахарат меди, не окисляется. Сахар используют в пищевой, химической промышленности, медицине.

Средняя оценка: 4.4. Всего получено оценок: 108.

Источник: https://obrazovaka.ru/himiya/saharoza-formula-molekula.html

Состав сахара и его разновидности

Из чего состоит сахар, и как его производят?

Рассказываем, какова химическая форма сахара, из чего он состоит, как его изготавливают и в чем его польза и вред для организма.

Сахаром в быту называют сахарозу. Этот пищевой продукт может быть тростникового или свекловичного происхождения. Существует несколько типов сахара, которые различаются по технологии изготовления и нюансам состава.

Внимание! Сахар сильно подрывает здоровье и оказывает большое влияние на организм человека и при его регулярном потреблении.

Химический состав

Формулы сахара в химии не существует. Есть вещество сахароза. Она состоит из фруктозы и глюкозы.

Сахар входит в состав многих пищевых продуктов. В России его добывают преимущественно из свеклы, в которой 22% сахарозы. Тростниковый продукт имеет коричневый цвет и выпускается в основном в Индии.

Производят сладкий продукт и из другого сырья:

1. В Китае — из злака сорго.
2. В Канаде — из кленового сиропа.
3. В Южной Азии — из сока сладких видов пальм.
4. Египтяне для этого используют специальные сорта бобов.

Внимание! В зависимости от растения, из которого получают конечный продукт, он может отличаться по цвету и некоторым свойствам.

Технология производства свекольного сахара

Производство свекольного подсластителя не меняется в течение долгих лет. Алгоритм изготовления следующий:

1. Свеклу тщательно моют и нарезают в виде стружки.
2. Полученный материал заливают известковым раствором.
3. Очищенную массу измельчают.
4. Обрабатывают химическим раствором, в результате чего получают сахарный сироп.
5. Полученный сироп фильтруют, а на следующем этапе выпаривают.
6. Кристаллизуют с использованием вакуума.
7. В итоге получается заготовка, которая состоит из сахарозы и мелассы.
8. Мелассу отделяют при помощи центрифуги.
9. Готовый продукт просушивают.

Только после такой сложной технологии готовую продукцию расфасовывают и отправляют потребителю.

Типы сахаров

Существуют следующие типы гранулированного сахара:

• обычный кристаллический — используется чаще всего, продается в магазинах, из него делают домашнюю выпечку, торты;
• пекарский — имеет меньшие размеры кристаллов;
• фруктовый — применяется для приготовления пудингов;
• кондитерская пудра — в магазине продается как сахарная пудра и используется в домашнем приготовлении;
• сахарная обсыпка — имеет крупные кристаллы.

Каждый вариант продукта используется как в домашнем, так и в производственном приготовлении.

Польза и вред

Организм без сахара плохо функционирует, а потому совсем исключать этот продукт из питания нельзя. Полезные свойства сахара:

1. При его недостатке в организме начинается сбой в работе нервной системы, замедляется циркуляция крови.
2. Обеспечивает организм необходимой энергией.
3. Помогает улучшить память и зрение, а потому полезен тем, кто работает у ПК.
4. Нормализует психоэмоциональное состояние.
5. Снижает количество вредного холестерина в крови, поэтому подходит для профилактики атеросклероза.

При этом не отменяется вред сахара для здоровья:

• повышенная калорийность сладких продуктов вызывает повышение веса, особенно у малоподвижных людей;
• негативно влияет на зубы;
• вызывает зависимость;
• повышает нагрузку на поджелудочную железу и вызывает сахарный диабет.

Внимание!  Можно заменить вредный продукт на мед или сироп агавы, а также использовать стевию.

Чтобы не возникло последствий для организма, рекомендуется не превышать суточную норму сахара в 50 грамм для женщин и 60 грамм для мужчин. Для тех, кто борется с лишним весом, суточная норма вещества — 35 грамм. При этом считать нужно не только чистый песок, но и все продукты, в которых он содержится.

Источник: https://ru.siberianhealth.com/ru/blogs/pitanie/sostav-sakhara-i-ego-raznovidnosti/

Химический состав сахара

Сахара являются составной частью обширного класса углеводов, который делится на: 1)моносахара, или монозы — кристаллизующиеся вещества, сладкие на вкус, легко растворимые в воде, труднее — в спирте, и 2) полисахариды, или полиозы. Последние разделяются на: а) сахароподобные кристаллические полисахариды, или олигосахариды, и б) несахароподобные высшие углеводы.

Сахара широко распространены в природе как в растениях, так и в животном организме. В растениях они встречаются в свободном состоянии (глюкоза, фруктоза), входят в состав полисахаридов — сахарозы, крахмала, гаемицеллюлоз (вещества клеточных стенок), целлюлозы.

Кроме того, они входят в состав всевозможных глюкозидов, широко распространенных в растениях (красящие вещества цветков и ягод, дубильных веществ — таннинов, в состав сложных белков). В зависимости от числа углеродных атомов в молекуле среди простых сахаров (моносахаров) различаются триозы, тетрозы, пептозы и гексозы.

Из них в природе встречаются чаще две последние группы — пентозы и гексозы. Пентозы в свободном состоянии в растениях не встречаются, входя в состав полисахаридов. Гексозы встречаются и в свободном виде и в составе других веществ.

При вычислении удельного вращения учитываются температура и концентрация раствора, длина волны применявшегося света и т. п. Благодаря этому удельное вращение представляет совершенно определенную характерную для данного вещества физическую константу, служащую для идентифицирования вещества и для суждения о степени его чистоты.

Особенное значение удельное вращение имеет для углеводов, так как для них нехарактерны многие другие свойства, такие как температуры плавления и кипения, вследствие того что они не перегоняются без разложения даже в высоком вакууме. Способность углеводов вращать плоскость поляризации используется для количественного определения их в растворе при помощи поляриметра.

Поляриметрическое определение сахара широко применяется в свеклосахарном производстве. Сахара в природе встречаются обычно в виде лишь одного антипода, например, глюкоза только в форме d-глюкозы. Остальные изомеры можно получить синтетически.

Все гексозы имеют общую формулу С6Н12О6 и являются альдегидо-(глюкоза) или кетоно-(фруктоза) спиртами, имея в своем составе одну альдегидную или кетонную группу и несколько гидроксильных групп.

Благодаря присутствию альдегидной или кетонной группы моносахара являются сильными восстановителями, — выделяют серебро из аммиачного раствора азотнокислого серебра, восстанавливают в щелочном растворе окисную медь и т. п.

В современной органической химии является доказанным и общепризнанным циклическое строение сахаров, при котором альдегидные свойства сахара оказываются в скрытом состоянии. Обыкновенным прочным моносахаридам приписывается 6-членное кольцо, а нестойким производным их и моносахарам, входящим в состав молекул сложных сахаров, — пятичленное.

Циклическая форма образуется благодаря тому, что кислород карбонильной группы присоединяет воду и дает два гидроксила ОН, из которых один остается в молекуле в этом виде, другой реагирует с одной из спиртовых групп сахара и образует кислородный мостик.

Из гексоз в растениях встречаются альдогеексозы — глюкоза, манноза и галактоза, и кетозы -фруктоза и сорбоза. Из них широко распространены глюкоза и фруктоза, особенно глюкоза. Описываются эти сахара под различными названиями. Так, глюкоза имеет еще такие обозначения — декстроза (правовращающая), виноградный сахар. Фруктоза — левулеза, фруктовый сахар.

Смесь их называется инвертным сахаром. Обычно в таблицах в литературе, если они не приводятся раздельно, то помещаются в рубрике «моносахара», или «редуцирующие сахара», или «инвертный сахар» Глюкоза находится почти во всех органах растений — в плодах, листьях, цветах и корнях. Она входит в состав важнейших полисахаридов — крахмала, целлюлозы, также в состав большинства глюкозидов.

Технически глюкозу получают при гидролизе крахмала разбавленной серной кислотой. Глюкоза менее сладка, чем сахароза или фруктоза. Самый сладкий сахар фруктоза. Манноза менее распространена, встречается в апельсинной корке, в скорлупе каменного ореха. Технически получается гидролизом каменного ореха.

Фруктоза встречается наряду с глюкозой во многих плодах, вместе с глюкозой входит в состав сахарозы. Инулин состоит только из фруктозы, без примеси глюкозы (инулина много в клубнях земляной груши, георгина, в корнях цикория). Из кетогексоз следует упомянуть еще сорбозу, входящую в состав ягод рябины.

Сорбоза используется в качестве исходного вещества при синтезе витамина С (аскорбиновой кислоты). Галактоза в свободном состоянии в растениях не встречается. Входит в состав галактанов семян разных растений. Пентозы в свободном состоянии в растениях встречаются в очень малых количествах и распространены как составная часть полисахаридов. Арабиноза — в вишневом клее, ксилоза — в древесине, в оболочках семян. Метилпентоза рамноза входит в состав многих глюкозидов, пектинов. Из дисахаридов общей формулы С12Н22О11 в растениях в свободном состоянии распространена исключительно широко сахароза. Другой дисахарид мальтоза — солодовый сахар входит в состав крахмала, из которого и получается при гидролизе. Является промежуточным продуктом усвоения хлеба, овощей и других крахмалистых материалов в процессе пищеварения. В молекулу мальтозы входят 2 частицы глюкозы, соединенные таким образом, что альдегидная группа одной глюкозы остается свободной. Поэтому мальтоза дает все реакции, характерные для альдегидосахаров. Она менее сладка, чем сахароза, и применяется в диетах, когда требуется менее сладкий сахар. Целлобиоза также состоит из двух частиц глюкозы и получается при неполном гидролизе целлюлозы. Также восстанавливает фелингову жидкость. Почти совсем несладкая. Сахароза — тростниковый или свекловичный сахар — состоит из одной частицы фруктозы и одной — глюкозы.

На содержание сахаров в растении может влиять:

1) Сорт растения; 2) Вид растения; 3) Времена года; 4) Интенсивность освещения, спектральный состав света, доля фотосинтетически активной радиации и т.д.; 5) Климатические условия; 6) Водный режим; 7) Количество минеральных веществ в почве;

8) Аллелопатические вещества других растений и др.

• Спасибо мне очень помогло!24 ноября 2014 Гость (Снайперша)
• 4 мая 2016 Гость (Улитка (з: животное))
• Невнятная классификация сахаров и нет химических формул. Но в общем статья информативная, спасибо.5 декабря 2016 Гость (Энди)

Авторский проект EDKA.RUКопирование материалов — только при согласовании и указании ссылки на сайт.

Источник: http://www.edka.ru/food/himi4eckii-coctav-cahara