Самостійна робота № 31

Тема: Олігосахариди, дисахариди.

Мета: ознайомити з зі складом, будовою та хімічними властивостями ди-, олігосахаридів; загальною схемою виробництва цукру.

Питання, що виносяться на самостійне вивчення:

1Олігосахариди.

2 Дисахариди.

3 Властивості сахарози.

4 Історія цукру.

5 Схема виробництва цукру.

Література:

1 Потапов В.М., Татаринчик С.Н. Органическая химия, учебник для учащихся химических и химико-технологических специальностей техникумов.- Москва: «Химия», 1989.

Питання для самоконтролю:

1 Чому буряковий (тростини) цукор належить до дісахарідів?

2 Які групи речовин дають реакцію «срібного дзеркала": а) глюкоза, гліцерин, етіленгліколь; б) гліцерин, глюкоза, сахароза: в) глюкоза, формальдегід, метанові кислота?

3 Які речовини відносять до олігосахаридів?

Олігосахари́ди — хімічні сполуки, в яких кілька залишків молекул моносахаридів (2-10-20) з'єднані між собою ковалентними зв'язками. Це проміжний клас вуглеводів між моно- і полісахаридами. Серед них найпоширеніші дисахариди, які утворені внаслідок сполучення залишків двох молекул моносахаридів. Наприклад буряковий (або тростинний) цукор — сахароза — складається із залишків глюкози та фруктози, а солодовий — мальтоза — лише з залишків глюкози. Дисахариди мають солодкий присмак. Вони, як і моносахариди, добре розчинні у воді.

До олігосахаридів належать циклодекстрини (утворені ферментативним шляхом з крохмалю). При гідролізі інуліну з утворюється фруктоза і деяка кількість фрукто-олігосахаридів. Відсутність олігосахаридів й інших необхідних біологічно активних речовин у коров'ячому молоці при вигодовуванні дітей призводить до порушень у формуванні кишкової мікробіоти дитини.

Дріжджова клітинна стінка містить олігосахариди, які є субстратом для росту непатогенних бактерій, що нормалізують мікробоценоз кишечнику тварин.

Дисахариди (Дицукриди) — вуглеводи, які при нагріванні з водою в присутності мінеральних кислот чи під дією ферментів піддаються гідролізу, розкладаються на дві молекули моносахаридів. Легко розчиняються у воді, добре кристалізуються, солодкі на смак. При окисленні дають альдонові кислоти, відновленні — спирти, при гідролізі — моносахариди. Як у вільному стані, так і в складі ін. молекул дуже поширені в тваринних і рослинних організмах. Найпоширеніші дисахариди: сахароза (цукор), лактоза, мальтоза. Дисахариди - цінні харчові й смакові речовини; деякі дисахариди застосовують у мікробіології та фармації.

Загальна хімічна формула дисахаридів — С ₁₂Н ₂₂О₁₁. Молекула складається з двох залишків моносахаридів. Зв'язок може утворюватись між будь-якими гідроксильними групами моносахаридів в різних комбінаціях, також можливі два просторові ізомерні варіанти (альфа- чи бета-). Таким чином, навіть одна й та ж пара моносахаридів може давати декілька дисахаридів-ізомерів з різними фізичними та хімічними

Сахароза — цінний харчовий продукт. При гідролізі вона розпадається з утворенням молекули глюкози і молекули фруктози. Сахароза – безбарвна, кристалічна речовина, розчинна у воді, солодка на смак. У подрібненому стані має білий колір і містить 99,7% цукру, а у рафінованому стані – 99,9% цукру, температура плавлення tпл.=+184-185*C.

Хімічні властивості сахарози

1 Реакція горіння С₁₂Н₂₂О₁₁ + О₂ = 12СО₂ + 11Н₂О

2 Гідроліз

С₁₂Н₂₂О11 + Н₂О = С₆Н₁₂О₆ + С₆Н₁₂О₆

глюкоза фруктоза

3 Якісна реакція на сахарозу – реакція з купрум (II) гідроксидом.

С₁₂Н₂₂О₁₁ + Сu(OH)₂ = C₁₂H₂₂O₁₁ CuO + H₂O

Купрум сахарат яскраво – синього кольору

Історія цукру сягає корінням до глибокої давнини. Спочатку його добували тільки з цукрової тростини, батьківщина якої Індія, Китай, острови Океанії. У ті часи з тростини вміли одержувати тільки солодкий сироп. Вже тисячу років тому розповсюджувалися чутки, що в Індії є «кам'яний мед». Це дає підставу вважати, що до того часу індійці навчилися робити твердий цукор.

Від індійців цукрова тростина перекочувала до персів, а потім до арабів. Згодом її почали обробляти на півдні Європи, на Канарських островах поблизу північно-західних берегів Африки. Звідси Колумб завіз її на Антильські острови, тропічний клімат яких виявився цілком сприятливим для проростання тростини. Вже у XVIII столітті ці острови стали центром виробництва цукру.

У Росії вживали мед, солодкий сік клену, берези, липи, варили солод. А цукор був диковиною та ще й дорогою.

Побудований у 1718 р. перший в Росії цукровий завод працював на привізному тростинному цукрі-сирці.

У 1747 р. А. Маркграф повідомив про наявність цукру в буряках. Проте це повідомлення не викликало належного інтересу через масштабний імпорт тростинного цукру у Європу. Лише згодом завдяки блокадам великих міст

військами Наполеону люди змушені звернути увагу на буряки як сировину для виробництва цукру.

У кінці XVIII століття в Росії почалися пошуки замінників цукрової тростини. Тоді вже було відомо, що для цього можна використовувати буряк.

У 1802 році в Росії та Німеччині були побудовані перші в світі бурякоцукрові заводи. У той час кращі сорти буряка містили не більше 6% цукр), але же до 1842 року селекціонери подвоїли його цукристість. У наш час буряк містить до 20% цукру й більше. Майже половина цукру, що споживається в усьому світі, виробляється з цукрового буряка.

За останні 150 років добове споживання цукру різко зросло і нині становить: в країнах СНД - 70-100 г, в Англії - 130 г. У добовому раціоні, де вуглеводи становлять 350-500 г, частка цукру від загальної їх кількості повинна становити 15-20%. Для зниження вуглеводного навантаження на організм треба зменшити споживання цукру та розширити асортимент підсолоджуючи речовин - замінників цукру: природних і синтетичних. До природних належать моно- та олігоцукриди, продукти гідролізу крохмалю, поліони та підсолоджуючі речовини, що не належать до цукридів, - глюкоза, фруктоза, лактоза, сорбіт, ксиліт, манніт, стевіозид та ін. До синтетичних підсолоджуючих речовин відносять сахарин, цикламати, аспартам та ін.

Загальна схема виробництва цукру

Промислове виробництво цукру істотно відрізняється від інших виробництв. Сахарозу (цукор) не потрібно одержувати хімічно: вона є в буряку, і її необхідно лише виділити. Отже, хімічні процеси й спрямовані на те, щоб викристалізувати сахарозу в найчистішому вигляді.

Насамперед треба видобути цукор із буряка водою. З цією метою буряк у механічних бурякорізках перетворюють на тонку стружку, і, обробляючи її водою в дифузорах, одержують цукор. З одержаного розчину ще не можна безпосередньо виділити цукор, тому що домішки, які потрапляють з буряка, - органічні кислоти, білки, барвники - сильно забруднюють цукор і заважають його кристалізації.

Для виділення домішок цукор обробляють вапняним молоком. Під дією

кальцій гідроксиду органічні кислоти та інші домішки осаджуються з розчину. Сама сахароза залишається в розчині, тому що дає з кальцій гідроксидом розчинний сахарат.

Шляхом обробки розчину сахарату карбон (IV) оксидом, який осаджує кальцій у вигляді карбонату, виділяють сахарозу. Звільнений віл осаду розчин цукру випарюють і піддають кристалізації.

Цукор щоденно споживається в значній кількості в чистому вигляді та в складі кондитерських, хлібобулочних та кулінарних виробів. Він є також основою чи додатковою сировиною при виробництві карамелі, мармеладу, цукерок, ірису, шоколаду, напоїв, морозива тощо.

Цукор-пісок і цукор-рафінад практично повністю складається із цукрози. Вміст останньої високий у цукровій тростині, цукровому буряку, соках, кавунах, динях. Солодка цукроза легко і повністю засвоюється організмом та сприяє швидкому відновленню його енергозатрат, але надмірне її споживання перевантажує кров глюкозою та викликає ожиріння.

(сахарози, інвертази) розщеплюється на глюкозу і фруктозу - інвертний

цукор. Цукроза може знаходитись у кристалічному та аморфному стані, *»

негігроскопічна, а за хімічною природою є слабкою багатоосновною кислотою, здатною утворювати із типовими металами цукати (сахарати).

Інвертний цукор гігроскопічний завдяки фруктозі. Він не дозволяє варенню зацукруватись, уповільнює черствіння хліба, оберігає від висихання мармелад, зефір та ін.

Здатність цукрози віднімати воду від інших речовин широко застосовується при консервуванні. Підвищення концентрації цукрових розчинів з 10 до 90% супроводжується підвищенням температури їх кипіння із 100,11° С до 119,6° € відповідно. Здатність цукрози у водних розчинах повертати площину поляризованого променя вправо покладена в основу зручних поляриметричних методів контролю їх концентрації.

Цукроза легко утворює пересичені розчини, які можуть кристалізуватися лише за наявності центрів кристалізації. Швидкість їх кристалізації залежить від температури, коефіцієнта пересичення та в'язкості.

Фізико-хімічні властивості цукрози необхідно враховувати при її використанні у харчових виробництвах, а в деяких кондитерських виробництвах вони є визначальними в організації технологічних процесів.

Поиск по сайту: