Сахароза: формула, в каких растениях содержится, применение, биологическая роль

Содержание
  1. Сахароза, свойства, получение и применение
  2. Сахароза, формула, молекула, строение, вещество:
  3. Физические свойства сахарозы:
  4. Химические свойства сахарозы. Химические реакции (уравнения) сахарозы:
  5. Получение и производство сахарозы:
  6. Получение сахарозы из сахарного тростника:
  7. Получение сахарозы из сахарной свеклы:
  8. Получение сахарозы из сахарного клена:
  9. Применение сахарозы:
  10. Сахароза – формула, строение и свойства
  11. Формула и строение сахарозы
  12. Физические свойства
  13. Химические свойства
  14. Реакция гидролиза
  15. Реакции окисления
  16. Качественная реакция с гидроксидом меди
  17. Нахождение сахарозы в природе
  18. Получение сахарозы
  19. Применение и биологическая роль сахарозы
  20. Формула сахарозы и ее биологическая роль в природе
  21. Физические и химические свойства
  22. Биологическая роль
  23. Вред сахара
  24. Природные источники сахарозы
  25. Особенности производства
  26. Область применения
  27. Как сахароза влияет на человеческий организм?
  28. Сахароза | Химия онлайн
  29. Биологическая роль сахарозы
  30. Строение сахарозы
  31. Физические свойства сахарозы и нахождение в природе
  32. Химические свойства
  33. Получение сахарозы
  34. Применение сахарозы
  35. Сахароза
  36. Свойства сахарозы
  37. Получение сахарозы
  38. Функции сахарозы в организме человека
  39. Полезные свойства сахарозы для организма
  40. Вредные свойства сахарозы для организма
  41. Отличие глюкозы от сахарозы
  42. Отличие фруктозы от сахарозы
  43. Отличие сахара от сахарозы
  44. В каких продуктах содержится сахароза
  45. Суточная норма сахарозы для человека

Сахароза, свойства, получение и применение

Сахароза: формула, в каких растениях содержится, применение, биологическая роль

Сахароза – дисахарид из группы олигосахаридов, состоящий из двух моносахаридов: α-глюкозы и β-фруктозы, имеющий формулу C12H22O11.

Сахароза, формула, молекула, строение, вещество

Физические свойства сахарозы

Химические свойства сахарозы. Химические реакции (уравнения) сахарозы

Получение и производство сахарозы: из сахарного тростника, сахарной свеклы и сахарного клена

Применение сахарозы

Сахароза, формула, молекула, строение, вещество:

Сахароза – дисахарид из группы олигосахаридов, состоящий из двух моносахаридов: α-глюкозы и β-фруктозы, имеющий формулу C12H22O11.

В быту сахароза именуется сахаром, тростниковым сахаром или свекловичным сахаром.

Олигосахариды – это углеводы, содержащие от 2 до 10 моносахаридных остатков. Дисахариды – углеводы, которые при нагревании с водой в присутствии минеральных кислот или под влиянием ферментов подвергаются гидролизу, расщепляясь на две молекулы моносахаридов.

Сахарозаявляется весьма распространённым в природе дисахаридом и углеводом.

Она встречается во многих фруктах, плодах, ягодах, в стеблях и листьях растений, в соке деревьев.

Особенно велико содержание сахарозы в сахарной свёкле, сахарном тростнике, сорго, сахарном клене, кокосовой пальме, финиковой пальме, аренге и иных пальмах, которые используются для промышленного производства пищевого сахара.

Химическая формула сахарозы C12H22O11.

Аналогичную общую химическую формулу имеют и другие дисахариды: лактоза, состоящая из остатков глюкозы и галактозы, и мальтоза, состоящая из остатков глюкозы.

Строение молекулы сахарозы, структурная формула сахарозы:

Молекула сахарозы образована из двух остатков моносахаридов – α-глюкозы и β-фруктозы, соединённых между собой атомом кислорода и связанных друг с другом за счёт взаимодействия гидроксильных групп (двух полуацетальных гидроксилов) – (1→2)-гликозидной связью.

Систематическое химическое наименование сахарозы: (2R,3R,4S,5S,6R)-2-[(2S,3S,4S,5R)-3,4-дигидрокси-2,5-бис(гидроксиметил)оксолан-2-ил]окси-6-(гидроксиметил)оксан-3,4,5-триол.

Используется также и другое химическое название сахарозы: α-D-глюкопиранозил-β-D-фруктофуранозид.

По внешнему виду сахароза представляет собой белое кристаллическое вещество. На вкус более сладкая, чем глюкоза.

Сахароза очень хорошо растворяется в воде. Малорастворима в этаноле и метаноле. Не растворима в диэтиловом эфире.

Сахароза, попадая в кишечник, под действием ферментов быстро гидролизуется на глюкозу и фруктозу, после чего всасывается и попадает в кровь.

Температура плавления сахарозы 160 °C. Расплавленная сахароза застывает, образуя аморфную прозрачную массу – карамель.

Если расплавленную сахарозу продолжить нагревать, то при температуре 186 °C сахароза разлагается  с изменением окраски – с прозрачной на коричневую.

Сахароза служит источником глюкозы и важнейшим источником углеводов для организма человека.

Физические свойства сахарозы:

Наименование параметра:Значение:
Цветбелый, бесцветный
Запахбез запаха
Вкуссладкий
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.)твердое кристаллическое вещество
Плотность (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.), г/см31,587
Плотность (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.), кг/м31587
Температура разложения, °C186
Температура плавления, °C160
Температура кипения, °C
Молярная масса сахарозы, г/моль342,2965 ± 0,0144

Химические свойства сахарозы. Химические реакции (уравнения) сахарозы:

Основные химические реакции сахарозы следующие:

  1. 1. реакция сахарозы с водой (гидролиз сахарозы):

С12Н22О11 + Н2О → С6Н12O6 + С6Н12O6 (tо, kat = H2SO4, HCl).

При гидролизе (при нагревании в присутствии ионов водорода) сахароза расщепляется на составляющие ее моносахариды за счёт разрыва гликозидных связей между ними. Данная реакция является обратной процессу образования сахарозы из моносахаридов.

Аналогичная реакция происходит в кишечнике у живых организмов при попадании в него сахарозы. В кишечнике сахароза под действием ферментов быстро гидролизуется на глюкозу и фруктозу.

  1. 2. качественная реакция на сахарозу (реакция сахарозы с гидроксидом меди):

2С12Н22О11 + Cu(OH)2 → Cu(C12H21O11)2 + 2Н2О, или

2C12H20O9(OH)2+Cu(OH)2 → Cu(C12H20O9(O)(OH))2+2H2O.

В молекуле сахарозы имеется несколько гидроксильных групп. Для подтверждения их наличия используют реакцию с гидроксидами металлов, например, с гидроксидом меди.

Для этого к раствору сахарозы добавляют гидроксид меди. В результате образуется сахарат меди, а раствор окрашивается в ярко-синий цвет.

  1. 3. не дает реакцию «серебряного зеркала» и при нагревании с гидроксидом меди (II) не образует красного оксида меди (I):

Альдегидной группы в сахарозе нет. Поэтому она при нагревании с аммиачным раствором оксида серебра не дает реакцию «серебряного зеркала», т.к. сахароза не способна превращаться в открытую форму, содержащую альдегидную группу.

Кроме того, при нагревании с гидроксидом меди (II) сахароза не образует красного оксида меди (I).

Реакция «серебряного зеркала» и реакция с гидроксидом меди (II) с образованием красного оксида меди (I) характерны для лактозы и мальтозы.

Поэтому сахарозу еще именуют невосстанавливающим дисахаридом, т.к. она не восстанавливает Ag2O и Cu(OH)2.

Получение и производство сахарозы:

Сахароза содержится во многих фруктах, плодах, ягодах, в стеблях и листьях растений, в соке деревьев. Поэтому получение сахарозы связано с выделением ее из ее источников: сахарного тростника, сахарной свеклы и пр.

Получение сахарозы из сахарного тростника:

Сахарный тростник является основной мировой культурой для производства сахара. На его долю приходится до 65 % мирового производства сахара.

Сахарный тростник до начала цветения срезают. Срезанные стебли измельчают и размалывают.

Из полученной массы отжимают сок, в котором содержится до 0,03 % белковых веществ, 0,1 % зернистых веществ (крахмала), 0,22 % азотосодержащей слизи, 0,29 % солей (большей частью органических кислот), 18,36 % сахара, 81 % воды и очень небольшое количество ароматических веществ, придающих сырому соку своеобразный запах.

Для очистки сока к нему добавляют свежегашеную известь – Са(ОН)2 и нагревают. Сахароза вступает в химическую реакцию с гидроксидом кальция, в результате чего образуется растворимый в воде сахарат кальция. Кроме того, другие вещества, содержащиеся в соке, также вступают в реакцию с гидроксидом кальция, образуя малорастворимые и нерастворимые соли, которые выпадают в осадок и отфильтровывают.

Затем через раствор, чтобы разложить сахарат кальция и нейтрализовать избыточный гидроксид кальция, пропускают углекислый газ – СО2. В итоге образуется карбонат кальция – СаСО3, который выпадает в осадок. Выпавший в осадок карбонат кальция отфильтровывают, а раствор выпаривают в вакуумных аппаратах до получения кристаллов сахарозы.

На данной стадии производства сахароза все еще содержит примеси – мелассу и имеет коричневый цвет. Меласса придает сахарозе ярко выраженный естественный аромат и вкус. Полученный продукт именуется коричневым сахаром или тростниковым нерафинированным сахаром. Он (коричневый сахар) пригоден в пищу.

Его можно использовать в пищу как есть либо подвергнуть дополнительной очистке.

На последней стадии производства сахарозу подвергают дополнительной очистке и обесцвечиванию. В конечном итоге получают рафинированный (очищенный) сахар, имеющий белый цвет.

Получение сахарозы из сахарной свеклы:

Сахарная свекла является двухлетним растением. В первый год собирают урожай корнеплодов и отправляют их на переработку.

На перерабатывающей фабрике корнеплоды промываются и измельчаются. Измельченные корнеплоды помещают в диффузоры (большие котлы) с горячей водой температурой 75 оС. Горячая вода вымывает из измельченных корнеплодов сахарозу и прочие компоненты. В итоге получается диффузионный сок, который в дальнейшем подвергается фильтрации от содержащихся в нем частичек мякоти.

На следующих стадиях производства сахара диффузионный сок очищают  гидроксидом кальция и углекислым газом, уваривают, выпаривают на вакуумных аппаратах, подвергают дополнительной очистке, отбеливанию и центрифугированию. В итоге получают рафинированный сахар.

Получение сахарозы из сахарного клена:

Сахарозу из сахарного клена получают в восточных провинциях Канады.

В феврале-марте ствол сахарного клена просверливают. Из отверстий вытекает кленовый сок, который собирают. Он содержит до 3 % сахарозы.

Кленовый сок выпаривают, получая «кленовый сироп». Далее «кленовый сироп» очищают  гидроксидом кальция и углекислым газом, выпаривают на вакуумных аппаратах, подвергают дополнительной очистке и отбеливанию, тем самым получая готовый продукт – сахар.

Применение сахарозы:

– в качестве продукта питания, а также для приготовления различных продуктов питания (кондитерских изделий, напитков, соусов и пр.)

– в кондитерской промышленности как консервант,

– используется для приготовления искусственного меда,

– в химической промышленности для производства этанола, бутанола, глицерина, лимонной кислоты, декстрана и пр.,

– в фармацевтической промышленности для изготовления различных лекарственных средств.

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com.

карта сайта

(www.spb.aif.ru)

Источник: https://xn--80aaafltebbc3auk2aepkhr3ewjpa.xn--p1ai/saharoza-svoystva-poluchenie-i-primenenie/

Сахароза – формула, строение и свойства

Сахароза: формула, в каких растениях содержится, применение, биологическая роль

Сахароза – органическое вещество с кристаллической решеткой. Другое название — сахар. Это дисахарид, образованный остатками двух моносахаридов — фруктозы и глюкозы. 

Узнаем больше о сахарозе, ее строении, формуле, физических и химических свойствах и о том, какую пользу играет она для живых организмов.

Формула и строение сахарозы

Структурная формула – C12H22O11, хотя она происходит от соединения двух простых сахаров, таких как глюкоза и фруктоза. 

Два кольца этих сахаров объединены отдельным атомом кислорода, соединенным с двумя атомами углерода в цепочке. Другое расширение атома в молекуле также присутствует, главным образом, в комбинациях кислорода и водорода.

Связь между моносахаридами имеет O-глюкозидный тип. Кроме того, эта связь является дикарбонильной.

Физические свойства

По своим физическим свойствам она обладает сладким вкусом, может кристаллизоваться и растворима в воде.

Когда сахароза достигает желудка, она подвергается кислотному гидролизу и разлагается на части: на глюкозу и фруктозу. Остальная часть сахарозы переходит в тонкий кишечник, где ферментная сахароза преобразует ее в глюкозу и фруктозу.

Подчеркиваются ее специфические свойства в качестве питательного вещества для организма человека: она легко усваивается и не выделяет токсичных веществ. Это означает, что сахароза обладает как свойствами глюкозы, так и свойствами фруктозы, что означает, что она является источником энергии для организма.

Существует множество противоречий по поводу вреда, наносимого потреблением сахарозы, и несколько теорий по этому поводу. Основные дебаты сосредоточены на развитии кариеса, диабета, ожирения, атеросклероза и других патологий.

Интересно, что сахароза является триболюминесцентной, производящей свет механическим действием.

Благодаря низкой температуре плавления 1860С она очень быстро становится жидкой, очень легко прилипает к контейнеру, в котором она находится, может запросто обжечь кожу, если не соблюдать меры безопасности. Температура кипения раствора равна 101,40С.

Основные свойства описаны в таблице:

Физические свойства сахарозы
Молярная масса342,3 г/моль
Температура плавления1860С
Растворимость211,5 г / 100 мл
Плотность1,587 г/см3

Химические свойства

В молекуле сахарозы есть гидроксильные группы. Рассмотрим основные уравнения химических реакций сахарозы.

Реакция гидролиза

Сахароза способна подвергаться гидролизу, во время которого она распадается на моносахариды (глюкозу и фруктозу):

C12H22O11 + H2O → C6H12O6 + C6H12O6.

Реакции окисления

Дисахариды, которые сохраняют полуацетальный гидроксил, называются восстанавливающими. Дисахариды без полуацетального гидроксила называются невосстанавлиающими. Сахароза не является альдегидом.

Пример каталитического окисления сахарозы кислородом воздуха:

C12H22O11 + 12 O2 → 12 CO2 + 11 H2O.

Качественная реакция с гидроксидом меди

Как провести лабораторный опыт:

  • лабораторное оборудование: пробирка, горелка;
  • реагенты: водный раствор сахарозы, гидроксид меди (II);
  • действия: залейте раствор сахарозы в пробирку, добавьте гидроксид меди (II), разогрейте пробирку над горелкой:

C12H22O11 + 2 Cu (OH)2 → ярко-синее окрашивание;

Замечания: синий осадок не изменил цвет, несмотря на подачу энергии в виде тепла;

Вывод: сахароза не обладает восстановительными свойствами.

Нахождение сахарозы в природе

Она обычно извлекается из сахарного тростника, свеклы или кукурузы. 

Сахарный тростник

Другими коммерческими (незначительными) источниками являются сладкий сорго и кленовый сироп.

Получение сахарозы

Сахароза извлекается из сырья, в котором она содержится, а затем очищается и кристаллизуется.

Применение и биологическая роль сахарозы

Широкое применение сахарозы обусловлено ее способностью к подслащению и свойствами функциональной консистенции. По этой причине она важна для структуры некоторых продуктов питания, особенно кондитерских изделий. 

Также является вспомогательным компонентом в сохранении пищи, будучи добавкой, широко используемой в приготовлении так называемой нездоровой пищи.

В проросших семенах растений жиры и белки, находящиеся на хранении, превращаются в сахарозу для транспортировки в процессе развития растений.

функция сахарозы в организме человека — она помогает вырабатывать энергию, необходимую для функционирования различных органов.


Источник: https://nauka.club/khimiya/sakharoza.html

Формула сахарозы и ее биологическая роль в природе

Сахароза: формула, в каких растениях содержится, применение, биологическая роль

Одним из наиболее известных углеводов является сахароза. Ее используют при приготовлении пищевых продуктов, также она содержится в плодах многих растений.

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

Сахароза является органическим соединением, образованным из остатков глюкозы и фруктозы. Оно представляет собой дисахарид. Его формула С12Н22О11. Это вещество имеет кристаллическую форму. У него нет цвета. Вкус вещества – сладкий.

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

Чтобы контролировать количество потребляемой сахарозы, надо знать, где содержится данное соединение.

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.

После этого вещество кристаллизуют и расфасовывают в упаковки для продажи.

материал 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.

материал 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.

Специалист может полностью запретить употребление сахара, поскольку он увеличивает концентрацию глюкозы, провоцируя ухудшения. Исключением становятся случаи гипогликемии, для нейтрализации которых нередко используют сахарозу или продукты с ее содержанием.

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

Сахароза | Химия онлайн

Сахароза: формула, в каких растениях содержится, применение, биологическая роль

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

Биологическая роль сахарозы

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

Важнейший пищевой источник сахарозы — сахар.

Строение сахарозы

Молекулярная формула сахарозы  С12Н22О11.

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

Сахароза. Строение

Физические свойства сахарозы и нахождение в природе

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

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

Сахароза является весьма распространённым в природе дисахаридом, она встречается во многих фруктах, плодах и ягодах. Особенно много ее  содержится в сахарной свёкле (16-21%) и сахарном тростнике (до 20%), которые и используются для промышленного производства пищевого сахара.

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

Химические свойства

Для сахарозы характерны реакции по гидроксильным группам.

1. Качественная реакция с гидроксидом меди (II)

Наличие гидроксильных групп в молекуле сахарозы легко подтверждается реакцией с гидроксидами металлов.

опыт «Доказательство наличия гидроксильных групп в сахарозе»

Если раствор сахарозы прилить к гидроксиду меди (II), образуется ярко-синий раствор сахарата меди (качественная реакция многоатомных спиртов):

2. Реакция окисления

Восстанавливающие дисахариды

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

Реакция «серебряного зеркала»

Реакция с гидроксидом меди (II)

Невосстанавливающий дисахарид

Дисахариды, в молекулах которых нет полуацетального (гликозидного) гидроксила (сахароза) и которые не могут переходить в открытые карбонильные формы, называются невосстанавливающими (не восстанавливают Cu (OH)2 и Ag2O).

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

опыт «Отсутствие восстанавливающей способности сахарозы»

3. Реакция гидролиза

Для дисахаридов характерна реакция гидролиза (в кислой среде или под действием ферментов), в результате которой образуются моносахариды.

Сахароза способна подвергаться гидролизу (при нагревании в присутствии ионов водорода). При этом из одной молекулы сахарозы образуется молекула глюкозы и молекула фруктозы:

опыт «Кислотный гидролиз сахарозы»

Мальтоза и лактоза при гидролизе расщепляются на составляющие их моносахариды за счёт разрыва связей между ними (гликозидных связей):

Таким образом, реакция гидролиза дисахаридов является обратной процессу их образования из моносахаридов.

В живых организмах гидролиз дисахаридов происходит при участии ферментов.

Получение сахарозы

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

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

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

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

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

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

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

Применение сахарозы

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

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

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

Углеводы

Олигосахариды. Дисахариды

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

Сахароза

Сахароза: формула, в каких растениях содержится, применение, биологическая роль

статьи:

В ежедневном рационе питания каждого человека присутствует натуральная сахароза, входящая в состав всех фруктов, ягод, молочных продуктов, некоторых овощей и растений. Ее тоннами производят в промышленных масштабах. Искусственная сахароза – это привычный для всех сахар.

Определенные количества природного и искусственного сахара необходимы для нормальной жизнедеятельности организма. Поэтому их недостаток и избыток вреден для здоровья человека.

Сахароза – дисахарид, который под действием ферментов в тонком кишечнике расщепляется до глюкозы и фруктозы. Эти моносахариды всасываются в кровь и поступают в клетки организма. В результате обменных процессов глюкоза превращается в энергию. Фруктоза поступает в печень, преобразуется до производных глюкозы.

Это быстрые углеводы, которые легко всасываются и накапливаются. Поэтому неумеренное употребление продуктов, содержащих сахарозу, приводит к нарушению обменных процессов. В результате этого откладываются запасы жира, повышается уровень сахара (глюкозы) крови.

Натуральная сахароза образуется в результате процесса фотосинтеза и накапливается в стеблях, корнях, плодах. Максимальное количество содержит белая свекла, некоторые сорта тростника.

Из них производят сахар – высококалорийное вещество, широко применяемое в технологии производства продуктов питания. Это главный источник сахарозы для организма человека.

Его применяют в фармацевтике для коррекции неприятного вкуса препаратов, в качестве наполнителя сиропов, микстур для детей. Есть возможность получить некоторое количество быстрых углеводов с лекарственным веществом. Это надо учитывать при расчете нормы потребления сахара.

Свойства сахарозы

Искусственная сахароза – кристаллическое вещество без цвета и запаха, с выраженным сладким вкусом.

Сахарозы имеет некоторые физические свойства:

  • хорошая растворяемость в воде до нужной густоты;
  • средняя температура плавления 160°С;
  • способность к перенасыщению растворов;
  • изменение вязкости при разной температуре;
  • высокая гигроскопичность (способность впитывать и отдавать влагу);
  • определенная температура кипения растворов, зависящая от его концентрации.

Свойство легкого плавления используют для производства карамельных конфет. Гигроскопичность учитывают при хранении и в текстуре некоторых продуктов питания. Изменение вязкости и перенасыщение применяют при изготовлении кондитерских изделий, сгущенки, мороженого.

Молекулярная формула сахарозы С12Н22О11. Наличие гидроксильных групп в составе молекулы подтверждает, что это спирт. При добавлении к раствору сахарозы сульфата меди не происходит осаждение его гидроксида. Такая реакция многоатомных спиртов. Раствор приобретает синий цвет, потому что образуется сахарат меди, а не гидроксид.

Альдегидной группы дисахарид не содержит. Это доказывает отсутствие реакции серебряного зеркала при взаимодействии с аммиачным раствором оксида серебра.

Получение сахарозы

Сахарозу из свеклы и тростника производят по одной технологии. Получение сахарозы происходит следующим образом. Сырье моют только холодной водой, чтобы не было потерь продукта на этом этапе. Чистое, обдутое для просушки, оно направляется на измельчение до определенных размеров.

Далее поступает в специальные емкости – диффузионные установки, где обрабатывается горячей водой. Там вымывается сахароза с примесями, отделяется жмых. Жидкую часть фильтруют, очищают от примесей раствором извести (гидроксидом кальция). В результате химической реакции они превращаются в нерастворимые соли и осаждаются.

Дисахарид вступает во взаимодействие с известью, образует сахарат кальция. Чтобы из него выделить гидроксид, раствор обрабатывают углекислым газом. Сахарат разлагается, образуется новое соединение – карбонат кальция, который осаждается. Он отделяется фильтрованием.

В вакуумных установках масса выпаривается, в центрифугах разделяется на кристаллы сахарозы и патоку. Сахар окончательно очищают промывкой и обработкой паром.

Патоку фильтруют, получают сахар желтого цвета и мелассу. Кристаллы можно осветлить или применять цветными. Мелассу используют в пищевой промышленности. При переработке тростника получают коричневый нерафинированный сахар, который пользуется популярностью у хозяек. Его также можно очистить до белого цвета.

Функции сахарозы в организме человека

Сахароза – основной поставщик энергии в клетки организма, для головного мозга – единственный. Она легко усваивается.

Также сахароза в организме человека выполняет другие функции:

  1. Обеспечивает нормальное протекание обменных процессов в организме.
  2. Нормализует и улучшает нервную деятельность.
  3. Стимулирует выработку инсулина.
  4. Питая мышечные клетки, обеспечивает движение.
  5. Осуществляет детоксикацию при заболеваниях, вызывающих накопление токсинов.
  6. Обеспечивает питание, улучшает работу головного мозга.
  7. Повышает умственную и физическую активность.
  8. При взаимодействии глюкозы с кислородом обеспечивает питание красных кровяных телец.
  9. Улучшает защитную функцию печени.

Поступление этого углевода нормализует деятельность всех органов и систем, поэтому улучшает состояние всего организма. Также утоляет голод, повышает настроение.

Такие функции выполнимы, если сахароза поступает в организм постепенно небольшими порциями. Потребление большого количества вещества приводит к мгновенному повышению показателя глюкозы в крови. Появляется активность, прилив сил.

Поджелудочная железа активно продуцирует гормон – инсулин, который способствует переработке глюкозы, ее уровень резко понижается. Это приводит к проявлению чувства усталости, разбитости, раздражительности, голода. Такой результат скачков уровня сахара в крови.

Полезные свойства сахарозы для организма

Правильные количества употребления сахарозы полезны для здоровья человека. Предпочтительнее ее получать вместе с овощами, фруктами, ягодами. Она быстрее и качественнее перерабатывается. Высокая калорийность сахаров определяет высокие энергетические свойства.

Полезные свойства небольшого количества сахарозы для организма заключаются в том, что она способствует выработке серотонина, который называют гормоном счастья. Он помогает стабилизировать эмоциональное состояние, справиться со стрессом, депрессией.

Отмечают положительное влияние на работу сердца и сосудов, снижение возможности оседания холестерина на стенках сосудов, образования тромбов. Сахароза защищает суставы от развития артритов, артрозов.

Тем, кто связан с большими физическими нагрузками, продукты, содержащие сахарозу, добавляют энергии, сил. Небольшое количество сахара с полезными напитками помогает беременным справиться с токсикозом, улучшить метаболизм, пищеварение, восстановиться после родов.

Нормативное употребление сладких углеводов полезно для детей, учитывая подвижность и расходование энергии ребенком. Хорошая работа мозга просто необходима. Сладкое обеспечивает отличное настроение.

Тем, кто худеет, не надо совсем отказываться от продуктов, содержащих сахарозу. 30 г за сутки не помешают сбрасыванию веса.

Вредные свойства сахарозы для организма

Потребление сахарозы в больших количествах провоцирует развитие многих патологий. Она снижает иммунитет, блокируя защитные действия антител в организме. Провоцирует развитие сахарного диабета, если нарушается процесс переработки глюкозы. При этом накапливается в крови.

Другие вредные свойства сахарозы для организма:

  • провоцирует развитие ожирения;
  • повышает кислотность желудка, способствует появлению гастрита, язвенной болезни;
  • нарушает минеральный обмен, что приводит к проявлению инфаркта миокарда, сосудистых болезней;
  • способствует возникновению аллергических реакций;
  • понижает активность некоторых ферментов и соответственно усвояемость полезных веществ;
  • питает паразитов в организме человека, способствует их размножению;
  • провоцирует возникновение и развитие кариеса;
  • ускоряет старение кожи;
  • ухудшает качество волос, ногтей.

Американские ученые утверждают, что сахароза понижает зрение, вызывает алкогольную зависимость, способствует появлению некоторых видов рака.

Все вредные свойства усугубляются у людей с замедленным метаболизмом и у тех, кто ведет не достаточно активный образ жизни.

Отличие глюкозы от сахарозы

Сахароза и глюкоза – углеводы. Эти органические вещества имеют сходства и отличия. Сахароза – сложный углевод, дисахарид. Глюкоза – простой быстрый углевод, моносахарид. Является составной частью дисахарида. Поэтому их основное различие по сложности.

Оба вещества имеют кристаллическую структуру, быстро растворяются в воде. Сахароза более сладкая за счет содержания фруктозы. Первой в растениях синтезируется глюкоза, соединяется с фруктозой, образует дисахарид. Он накапливается не разлагаясь.

Глюкозу получают по сложной технологии путем гидролиза из целлюлозы и крахмала. Технология производства сахара гораздо проще, расход сырья намного меньше. Поэтому выработка экономичнее.

В норме глюкоза беспрепятственно всасывается и перерабатывается, чем объясняется быстрое восстановление сил после значительных умственных и физических нагрузок. Чистая сахароза не усваивается, обязательно необходимо расщепление на моносахариды.

У глюкозы высокий гликемический индекс – способность влиять на уровень сахара крови. У дисахарида намного меньше.

Отличие фруктозы от сахарозы

Рассмотрим подробнее, отличия фруктозы от сахарозы. Фруктоза – моносахарид в составе сахарозы, простой углевод, природный сахар. Но намного слаще, приятнее на вкус. Калорийность на 30% ниже, чем у сахарозы, поэтому часто используется в диетах. Иногда разрешают употребление при диабете в качестве сахарозаменителя. Большое количество фруктозы содержит натуральный мед.

Она имеет ряд отличительных особенностей:

  1. Медленно перерабатывается в печени до глюкозы, гликогена, лактозы.
  2. Не провоцирует появления аллергий.
  3. Применяется в пищевой отрасли в качестве сахарозаменителя, усилителя вкуса и запаха, консерванта.
  4. Для достижения определенного вкуса необходимо меньше вещества, чем сахарозы.
  5. Потребление моносахаридане отражается на уровне сахара в крови из-за низкого гликемического индекса.
  6. Не влияет на зубную эмаль, не разрушает ее.

Фруктоза усваивается только печенью. Здесь она преобразуется до нужного организму количества гликогена. Дальнейшее поступление моносахарида приводит к превращению его в жир.

У вещества низкая калорийность, поэтому не наступает чувства насыщения при его употреблении. Часто это приводит к увеличению порции. Кроме того она вызывает быстрое привыкание.

Полностью заменяя сахарозу, можно достичь критически низких показателей глюкозы в крови. Поэтому использование фруктозы должно быть дозировано, оправдано и уместно.

Отличие сахара от сахарозы

Сахароза и сахар – слова синонимы, под одним подразумевают другое. Разница состоит в том, что первое вещество сложный натуральный углевод, второе получено промышленным путем.

Сахар – это органическое вещество, на 99% та же сахароза, добытая из растительного сырья. Остальная часть состоит из различных примесей – продуктов переработки. В желтом свекольном и коричневом тростниковом дисахариде есть некоторые минералы.

Рафинированный белый сахар содержит больше сахарозы меньше примесей. К этому стремятся производители сладкого продукта. Его питательные и вкусовые свойства определяет сахароза.

Производство ее в чистом виде дорогостоящее и экономически не оправданно. Она также имеет кристаллическую структуру, похожа на сахар, не имеет примесей. Аналогично хорошо плавится, превращаясь в карамель, отлично растворяется в воде.

Все большую популярность приобретает глюкозно-фруктозный сироп. Это жидкий сахар, который изготовляют из крахмала, преимущественно кукурузного.

Натуральный сахар состоит из равных частей глюкозы и фруктозы. Технология производства сиропа это соотношение изменяет в сторону увеличения количества глюкозы. Так регулируется уровень его сладости. Он не имеет примесей.

В каких продуктах содержится сахароза

Сбалансировать питание возможно, учитывая количество сахарозы натуральной и искусственной, которая содержится в продуктах питания. Она есть не только в белой свекле и тростнике. В Канаде сахар добывают из сока специальных видов клена. Сладкий сок выделяет белая береза, кокосовая пальма.

Изобилие сахарозы в спелом арбузе, дыне. Ее содержит натуральный мед, она придает сладость моркови. Сложного углевода достаточно в картофеле, помидорах, луке, фасоли, бобах, тыкве, кукурузе и зеленом горошке.

Натуральные продукты, содержащие сахарозу:

Но основной источник сахарозы – кондитерские изделия, выпечка, сладкие газированные напитки. Также заготовленные на зиму варенья, джемы, повидла, соки, компоты, фруктовые пюре, маринады. Не стоит забывать о ложках сахара, положенного в чай и кофе.

Суточная норма сахарозы для человека

Суточная норма потребления сахарозы для каждого человека индивидуальна. Это во многом зависит от возраста, состояния здоровья, вида деятельности. Существуют методики расчета этого показателя, но правильно подсчитает и подберет менюопытный врач-диетолог.

Среднюю норму употребления сладкого вещества для взрослого человека приняли равной 50 г. Сюда входит промышленный сахар и скрытый, который находится в продуктах питания. Поэтому подсчитать его трудно. Это количество обеспечивает организм энергией, необходимой для нормальной жизнедеятельности.

Возрастная потребность сахарозы такая:

  1. Дети до 3 лет – не больше 25 г.
  2. Девочки подростки – до 40 г.
  3. Мальчики подростки – до 45 г.
  4. Женщины до 30 лет – от 25 г до 50 г.
  5. Пожилые женщины – от 20 г до 40 г.
  6. Мужчины до 30 лет – от 30 г до 60 г.
  7. Мужчины старшего возраста – от 25 г до 50 г.

Только врач может ограничить употребление сахара детям по серьезным медицинским показаниям. Потому, что они активно расходуют энергию на движение и обучение. Но надо помнить, что натуральная сахароза полезнее сахара. Стоит заменять его медом, свежими фруктами, ягодами.

Источник: https://dietologiya.info/komponenty/101-saharoza.html

Хороший врач
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: