Гидролиз сахарозы — уравнение реакции, формула и свойства

Чем заменить белый сахар?

Если у вас есть проблема с отказом от подслащивания, замените столовый сахар на ксилит или эритрит. Оба соединения — это так называемые безопасные для человека сахарные спирты. Ксилит содержит 40% калорийного сахара, а эритрит совсем не дает калорий. Оба соединения выглядят и на вкус точно такие же, как сахароза.

Единственная разница — это легкое чувство холода на языке, которое остается после еды. Вы также можете использовать их для выпечки. Ксилит, употребляемый в чрезмерных количествах, может вызвать слабительный эффект, поэтому стоит сочетать использование обоих соединений на домашней кухне.

Фруктоза

Ещё один углевод, с которым нам предстоит познакомиться, — фруктоза. Фруктоза представляет собой бесцветное кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде. Фруктоза примерно в два раза слаще глюкозы, она входит в состав пчелиного мёда.

Молекулярная формула фруктозы такая же, как и у глюкозы, — С₆Н₁₂О₆, то есть она является изомером глюкозы. Вы уже знаете, что в молекуле глюкозы содержится альдегидная группа. В  молекуле фруктозы,   в отличие от глюкозы, имеется кетонная группа:

Кроме кетонной группы, в молекуле фруктозы содержится пять гидроксильных групп. Таким образом, фруктоза является одновременно многоатомным спиртом и кетоном.

Как и глюкоза, фруктоза образует циклические α- и β-формы:

 

Метаболизм сахарозы

Организм человека не способен усваивать сахарозу в чистом виде. Гидролиз начинается при попадании сахарозы в ротовую полость и ее контакте со слюной. Основной цикл переваривания и последующего усвоения происходит в тонком кишечнике, где под воздействием фермента сахаразы высвобождаются глюкоза и фруктоза. На следующем этапе при помощи белков, активируемых инсулином, осуществляется их доставка в кишечный тракт посредством облегченной диффузии. Параллельно глюкоза проникает в слизистую оболочку кишечника. Главный моносахарид, поступающий из кишечника в кровь, – глюкоза. После всасывания часть углеводов транспортируется в печень, а остальная поступает в кровосток.

Физические свойства

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.

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.

Видеоматериал о производстве сахара:

Функции сахарозы в организме

Сахароза – это один из главных поставщиков энергии в организм человека. Для мозга вещество и вовсе является единственным источником энергии. Вещество легко усваивается, а значит, быстро повышает активность человека.

Кроме того, рассматриваемое вещество выполняет следующие функции:

Соединение нормализует работу всех систем организма, поступая в него небольшими порциями. При употреблении слишком большого количества сахарозы показатель глюкозы в крови мгновенно увеличивается, повышается уровень активности, наблюдается прилив сил, человек становится бодрее.

Суточная норма сахарозы – 50 граммов или 2 столовые ложки. Употребление вещества сверх нормы может привести к следующим последствиям:

• повышению риска возникновения и развития сердечно-сосудистых заболеваний;
• ухудшению состояния микрофлоры кишечника;
• развитию гнилостных процессов;
• метеоризму;
• ухудшению жирового и холестеринового обмена;
• развитию заболеваний в полости рта, в частности – образованию кариеса;
• ухудшению состояния печени;
• снижению защитной функции поджелудочной железы.

Классификация простых углеводов

В современной науке применяют разные классификации для определения типов моносахаридов.

Но для начала важно сказать, что существует две формы этих веществ:

• открытая (оксоформа);
• циклическая.

Моносахариды открытой формы – это вещества, молекула которых состоит из карбонильной и нескольких гидроксильных групп. Это значит, что они могут быть альдегидоспиртами и кетоноспиртами. Отсюда и названия групп – альдозы и кетозы.

Моносахариды циклической формы могут создавать так называемые циклы, замыкаясь в кольца. Этот вид вещества более устойчив, поэтому и в природе они представлены в большем количестве.

Кроме того, моносахариды различают по длине углеродной цепи (количеству атомов углерода). Отсюда и систематизация веществ на триозы, тетрозы, пентозы, гексозы и так далее.

Области применения сахарозы

Дисахарид незаменим в пищевой индустрии – его используют как подсластитель, консервант или самостоятельный продукт. А также применяют в качестве субстрата для получения разных химических веществ. Из других сфер использования – фармакология, косметология, сельское хозяйство.

Сахарозу или ее составляющие нередко применяют и в медицине. Например, в случаях серьезных отравлений, сопровождающихся сильной интоксикацией организма, ее раствор используют в качестве инъекций для улучшения состояния пострадавшего. Дело в том, что она помогает печени уничтожать токсины и вредные вещества, которые негативно влияют на организм.

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.

Как минимизировать вред сахарозы?

Учитывая, что сахароза потенцирует синтез гормона радости (серотонина), приём сладких продуктов ведёт к нормализации психоэмоционального равновесия человека.

При этом, важно знать, как нейтрализовать вредоносные свойства полисахарида. Полезные советы:

Полезные советы:

1. Замените белый сахар натуральными сладостями (сухофруктами, мёдом), кленовым сиропом, натуральной стевией.
2. Исключите из ежедневного меню продукты с большим содержанием глюкозы (торты, конфеты, пирожные, печенье, соки, магазинные напитки, белый шоколад).
3. Следите, чтобы в составе приобретаемых продуктов не было белого сахара, крахмальной патоки.
4. Употребляйте антиоксиданты, нейтрализующие свободные радикалы и препятствующие повреждению коллагена сложными сахарами. К природным антиокислителям относятся: клюква, ежевика, квашеная капуста, цитрусовые фрукты, зелень. Среди ингибиторов витаминного ряда выделяют: бета-каротин, токоферол, кальций, аскорбиновую кислоту, биофлаваноиды.
5. Съедайте два ореха миндаля после приёма сладкой еды (для уменьшения скорости абсорбции сахарозы в кровь).
6. Выпивайте ежедневно полтора литра чистой воды.
7. Полоскайте ротовую полость после каждого приёма еды.
8. Занимайтесь спортом. Физические нагрузки стимулируют выброс естественного гормона радости, вследствие чего поднимается настроение и сокращается тяга к сладким продуктам.

Для минимизации вредного воздействия белого сахара на организм человека рекомендуется отдать предпочтение подсластителям.

Данные вещества, в зависимости от происхождения, разделяют на две группы:

• натуральные (стевия, ксилит, сорбит, маннит, эритрит);
• искусственные (аспартам, сахарин, ацесульфам калия, цикламат).

При выборе подсластителей лучше отдать предпочтение первой группе веществ, поскольку польза вторых до конца не изучена

При этом, важно помнить, что злоупотребление сахарными спиртами (ксилитом, маннитом, сорбитом) чревато возникновением диареи

Суточная доза, избыток сахарозы

Калорийность продукта очень высока – не менее 400 ккал на 100 г. Чтобы было понятнее, можно сказать, что в 1 ч. л. сахара может быть от 15 до 30 ккал в зависимости от того, с горкой она наполнена или без нее.

Есть еще такие рекомендации:

• малышам до 3 лет – до 15 г в сутки;
• дошкольникам – 15-25 г;
• взрослым – 30-35 г.

Избыток сахарозы вреден для организма. Так как это простой углевод, попадая в кровь, он резко повышает уровень глюкозы в крови, а это плохо. Сахар вызывает привыкание, и при попытке отказаться от него, человек становится раздражительным, нервным, ощущает усталость и упадок сил.

Но хотя бы ненамного сократить сахар в рационе не так уж и сложно:

• исключить сладкие напитки;
• ограничить кондитерские изделия, заменить их фруктами;
• отдать предпочтение фруктам, законсервированным в воде или соке, но не в сиропе;
• пить больше воды вместо сладких соков;
• не сочетать сладкий кофе или чай с кондитерскими изделиями;
• организовать здоровые перекусы – фрукты, овощи, сыры и орешки вместо пирожных или печений.

Соблюдать эти рекомендации легко, достаточно пересмотреть свой рацион и внимательнее относиться к употребляемым напиткам и продуктам питания.

Сферы применения

1. Пищевая индустрия. Дисахарид используют как самостоятельный продукт питания (сахар), консервант (в высоких концентрациях), составной компонент кулинарных изделий, алкогольных напитков, соусов. Кроме того, из сахарозы получают искусственный мёд.
2. Биохимия. Полисахарид применяют как субстрат при получении (ферментации) глицерина, этанола, бутанола, декстрана, левулиновой и лимонной кислот.
3. Фармакология. Сахарозу (из сахарного тростника) используют при изготовлении порошков, микстур, сиропов, в том числе для новорожденных детей (для придания сладкого вкуса или консервации).

Помимо этого, сахарозу в сочетании жирными кислотами, применяют как неионные детергенты (вещества, улучшающие растворимость в водных средах) в сельском хозяйстве, косметологии, при создании моющих средств.

Лучшие материалы месяца

• Коронавирусы: SARS-CoV-2 (COVID-19)
• Антибиотики для профилактики и лечения COVID-19: на сколько эффективны
• Самые распространенные «офисные» болезни
• Убивает ли водка коронавирус
• Как остаться живым на наших дорогах?

Сравнение

Главное отличие сахара от сахарозы заключается в том, что первый термин соответствует промышленному продукту (на основе сахарозы, но с определенным процентом примесей), а второй — чистому органическому веществу. Но во многих контекстах оба термина допустимо считать синонимами. Теоретически чистую сахарозу можно использовать в тех же целях, что и сахар, хотя экономически это будет не слишком рентабельно, поскольку получение соответствующего вещества зачастую сопровождается значительными экономическими издержками.

Определив,в чем разница между сахаром и сахарозой, отразим выводы в следующей таблице.

«>

Строение C12H22O11

После всех этапов обработки сахароза имеет вид тщательно измельчённых кристаллов белого цвета, которые легко растворяются в жидкой среде. Это органическое вещество растает, когда температура достигла отметки +160 °C. По мере остывания сахарозы образуется сладкая, приятная на вкус карамель. В природе C12H22O11 содержится не только в свёкле и тростнике, но и в кленовом, берёзовом соке.

Сахароза отличается более сложным строением, нежели C6H12O6. Молекула C12H22O11 состоит из остатков фруктозы и глюкозы, которые соединены между собой благодаря взаимодействию полуацетальных гидроксилов. Альдегидная группа в сахарозе отсутствует. При нагревании с аммиачным раствором оксида серебра C12H22O11 не даёт «серебряного зеркала». Если даже смешать сахарозу с гидроксидом меди и подвергнуть их воздействию высоких температур, в итоге нельзя получить красный оксид меди.

Органическое вещество C12H22O11 отличается тем, что может быть подвергнуто гидролизу. Но только при нагревании и в присутствии ионов водорода. Из одной молекулы сахарозы образуется столько же фруктозы и глюкозы. В качестве наглядного примера может изучить формулу: С12Н22О11 + Н2О t, H2SO4→ С6Н12O6 + С6Н12O6.

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.

Получение сахарозы

Получение — довольно сложный и тонкий процесс. Для этого сахарный тростник или свеклу измельчают до мелких опилок и переносят в громадные диффузоры.

Так как совместно с С12Н22О11 в раствор попадают примеси, для отделения данных продуктов через раствор пропускают гидроксид кальция Ca (OH2). После такой процедуры происходит образование почти нерастворимых солей, выпадающих в осадок (CaCO3), и растворимого сахарата кальция С12Н22О11*СаО*2Н2О.

В результате в осадок выпадает карбонат кальция, который отфильтровывается, а оставшийся раствор выпаривают в специальных вакуумных аппаратах. Далее образующиеся кристаллики разделяются при помощи центрифуги. Оставшийся раствор называется меласса. Он широко применяется для получения лимонной кислоты.

Полученная сахароза подвергается дополнительным очисткам, кристаллизации и упариванию.

Химические свойства дисахаридов

1)Гидролиз.

В результате связь между 2мя циклами рвется и образуются моносахариды:

Восстанавливающие дихариды – мальтоза и лактоза.

Они реагируют с аммиачным раствором оксида серебра:

Могут восстанавливать гидроксид меди (II) до оксида меди (I):

Восстановительная способность объясняется цикличностью формы и содержанием гликозидного гидроксила.

В сахарозе нет гликозидного гидроксила, поэтому циклическая форма не может раскрываться и переходить в альдегидную.

Самый распространенный дисахарид – сахароза.

Это источник углеводов в пище человека.

Лактоза содержится в молоке и получается из него же.

Мальтоза содержится в проросших семенах хлебных злаков и образуется при ферментативном гидролизе крахмала.

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.

Сферы применения

Сахароза является востребованным дисахаридом, состоящим из остатков глюкозы и фруктозы. Органическое вещество обладает сладким вкусом, легко растворяется в Н2О. C12H22O11 подвергается гидролизу, реагирует с гидроксидом, образуя при этом сахарат меди. Физические и химические свойства сахарозы повлияли на то, что это органическое вещество получило огромный спрос в следующих отраслях:

• Биологическая химия. C12H22O11 используется как субстрат для получения этанола, глицерина, декстрана, бутанола, а также лимонной и левулиновой кислоты.
• Пищевая промышленность. Сахар используется во всех уголках планеты как самостоятельный продукт, консервант (нужна большая концентрация), а также составной компонент различных соусов, кулинарных изделий, а также алкогольных напитков.
• Фармацевтическая отрасль. Полученную из сахарного тростника сахарозу применяют в процессе изготовления микстур, порошков и сиропов. C12H22O11 входит в состав многих препаратов для лечения детей.

Использование сахарозы

Сахароза является наиболее распространенной формой углеводов, используемых для транспортировки углерода в растении. Сахароза может растворяться в воде, сохраняя при этом стабильную структуру. Затем сахароза может быть экспортирована растительными клетками в флоэма, специальный сосудистая ткань Предназначен для перевозки сахара. Из клеток, в которых она была продуцирована, сахароза проходит через межклеточные пространства внутри лист, Это прибывает в сосудистый пучок, где специализированные клетки качают это во флоэму. ксилема или сосудистая трубка, которая несет воду, добавляет небольшое количество воды во флоэму, чтобы предотвратить застывание сахарной смеси. Затем смесь сахарозы продвигается вниз по флоэме, достигая клеток в стебле и корнях, которые не имеют хлоропластов и полагаются на листья для получения энергии.

Сахароза всасывается в эти клетки, и ферменты начинают разрушать сахарозу обратно в ее составные части. Шестиуглеродную глюкозу и фруктозу можно разбить на 3-углеродные молекулы, которые импортируются в митохондрии где они проходят цикл лимонной кислоты (ака Цикл Кребса ). Этот процесс уменьшает коферменты, которые затем используются в окислительного фосфорилирования создать спс. Энергия внутри связей АТФ может привести в действие многие из реакций, которые эти клетки должны завершить, чтобы поддержать ствол и корни.

Точно так же вся другая жизнь на Земле зависит от сахарозы и других углеводов, производимых растениями. Сахароза была одним из первых веществ, которые массово извлекали из растений, создавая белый столовый сахар, который мы знаем сегодня. Эти сахара извлекаются и очищаются от крупных культур, включая сахарный тростник и сахарную свеклу. Чтобы извлечь сахар, растения обычно варят или нагревают, высвобождая сахар. «Сахар в сыром виде» – это сахар, который не подвергался дальнейшей обработке, в то время как белый столовый сахар подвергается большей очистке.

Целлюлоза (клетчатка)

Целлюлоза – наиболее распространенный растительный
полисахарид. Она обладает большой механической прочностью и исполняет роль
опорного материала растений. Древесина содержит 50-70% целлюлозы, хлопок
представляет собой почти чистую целлюлозу.

Как и у крахмала, структурной единицей целлюлозы
является D-
глюкопираноза, звенья которой связаны (1-4) -гликозидными связями. Однако, от
крахмала целлюлоза отличается b- конфигурацией гликозидных связей
между циклами и строго линейным строением.

Целлюлоза состоит из нитевидных молекул, которые
водородными связями гидроксильных групп внутри цепи, а также между соседними
цепями собраны в пучки. Именно такая упаковка цепей обеспечивает высокую
механическую прочность, волокнистость, нерастворимость в воде и химическую
инертность, что делает целлюлозу идеальным материалом для построения клеточных
стенок.

b- Гликозидная связь не разрушается пищеварительными ферментами человека,
поэтому целлюлоза не может служить ему пищей, хотя в определенном количестве
является необходимым для нормального питания балластным веществом. В желудках
жвачных животных имеются ферменты, расщепляющие целлюлозу, поэтому такие
животные используют клетчатку в качестве компонента пищи.

Несмотря на нерастворимость целлюлозы в воде и обычных
органических растворителях, она растворима в реактиве Швейцера (раствор
гидроксида меди в аммиаке), а также в концентрированном растворе хлористого
цинка и в концентрированной серной кислоте.

Как и крахмал, целлюлоза при кислотном гидролизе дает
глюкозу.

Целлюлоза – многоатомный спирт, на элементную ячейку
полимера приходятся три гидроксильных группы. В связи с этим, для целлюлозы
характерны реакции этерификации (образование сложных эфиров). Наибольшее
практическое значение имеют реакции с азотной кислотой и уксусным ангидридом.

целлюлоза

+ 3n HNO3

H2SO4 ––––

тринитрат целлюлозы

+ 3nH2О

Полностью
этерифицированная клетчатка известна под названием пироксилин, который после
соответствующей обработки превращается в бездымный порох. В зависимости от
условий нитрования можно получить динитрат целлюлозы, который в технике
называется коллоксилином. Он так же используется при изготовлении пороха и
твердых ракетных топлив. Кроме того, на основе коллоксилина изготавливают
целлулоид.

При взаимодействии целлюлозы с уксусным ангидридом в
присутствии уксусной и серной кислот образуется триацетилцеллюлоза.

+ 3n

триацетилцеллюлоза

+ 3n СH3СOOН

Триацетилцеллюлоза (или ацетилцеллюлоза) является ценным продуктом для
изготовления негорючей кинопленки и ацетатного шелка. Для этого ацетилцеллюлозу
растворяют в смеси дихлорметана и этанола и этот раствор продавливают через
фильеры в поток теплого воздуха. Растворитель испаряется и струйки раствора
превращаются в тончайшие нити ацетатного шелка.

Целлюлоза не дает реакции «серебряного зеркала».

Говоря о применении целлюлозы, нельзя не сказать о том, что большое
количество целлюлозы расходуется для изготовления различной бумаги. Бумага –
это тонкий слой волокон клетчатки, проклеенный и спрессованный на специальной
бумагоделательной машине.

Из приведенного выше уже видно, что использование
целлюлозы человеком столь широко и разнообразно, что применению продуктов
химической переработки целлюлозы можно посвятить самостоятельный раздел.

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.

Дисахариды, формула, строение, состав, вещество:

Дисахариды (от др. греч. δύο – «два» и σάκχαρον – «сахар») – органические соединения, одна из основных групп углеводов; являются частным случаем олигосахаридов.

Молекулы дисахаридов состоят из двух остатков моносахаридов, соединённых друг с другом за счёт взаимодействия гидроксильных групп (двух полуацетальных или одной полуацетальной и одной спиртовой) – гликозидной связи. Общая формула дисахаридов, как правило, C₁₂H₂₂O₁₁.

Все дисахариды представляют собой бесцветные кристаллы, сладкие на вкус, хорошо растворимы в воде.

К дисахаридам относятся: изомальтоза, лактоза, лактулоза, мальтоза, мелибиоза, нигероза, сахароза (обычный сахар, тростниковый или свекловичный), рутиноза, треголоза, целлобиоза и пр.

Важнейшие наиболее распространенные дисахариды – сахароза (пищевой сахар), мальтоза (солодовый сахар) и лактоза (молочный сахар).

Сахароза состоит из остатков глюкозы и фруктозы.

Ее структурная формула (строение молекулы):

Мальтоза состоит из двух остатков глюкозы.

Ее структурная формула (строение молекулы):

Лактоза состоит из остатков глюкозы и галактозы.

Ее структурная формула (строение молекулы):

Дисахариды широко распространены в животных и растительных организмах. Они встречаются в свободном состоянии (как продукты биосинтеза или частичного гидролиза полисахаридов), а также как структурные компоненты гликозидов и других соединений. Многие дисахариды получают из природных источников, так, например, для сахарозы основными источниками служат либо сахарная свёкла, либо сахарный тростник.

Сферы применения

Сахароза применяется во многих областях:

В основном — как самостоятельный продукт в кулинарии, при изготовлении кондитерских изделий, соусов, алкоголя и других различных блюд. В высоких концентрациях применяется как ферментативный элемент-консервант.
Широко применяется в химической промышленности. С ее помощью получают многие вещества: глицерин, этанол, лимонную кислоту и другое.
В фармакологии используется для лекарств и таблеток.
Для человека сахароза является важным энергетическим компонентом, обеспечивающим энергией и стимулирующим работу мозга. Однако как недостаток, так и ее избыток очень вреден

При недостатке возникает слабость, головокружение, падает работоспособность и внимание. А избыток, как и избыток полисахаридов и крахмала, может вызвать ожирение, высокий риск развития диабета и кариеса

Следует приводить потребление сахаров в равновесие.

Вредна ли сахароза?

Человеку не нужна сахароза для жизни, кроме той, которую он ест в свежих фруктах. Её избыток очень вреден для здоровья. По этой причине сахар следует максимально ограничить. Большое количество сахара способствует:

• ожирению,
• резистентности к инсулину и диабету II типа,
• болезням сердца,
• разрушению зубов,
• остеопорозу,
• расстройствам кишечной микрофлоры,
• ускоренному старению кожи,
• эректильной дисфункции,
• перепадам настроения.

Согласно стандартам, добавленный сахар может составлять максимум 10% от суточной потребности в калориях, но эксперты подчеркивают, что это количество должно быть ограничено 5%. Это означает, что если вы потребляете 2000 ккал в день, вы можете съесть только 5 чайных ложек сахара из всех продуктов, которые его обеспечивают. А не только сахар из сахарницы!

Полезные свойства моносахаридов и их влияние на организм

• обогащение организма энергией;
• повышение работоспособности мозга;
• выведение токсинов;
• используют при слабости сердечной мышцы;
• необходимы для укрепления иммунитета;
• хорошо утоляют голод, при правильном выборе продуктов (каши, сырые овощи, фрукты);
• восстановление сил после нагрузки;
• улучшение настроения.

Потребление овощей, которые являются носителями моносахаридов, практически безопасно для тех, кто имеет диабетическую предрасположенность

А вот фрукты в этом случае стоит употреблять с осторожностью

Важно знать, что потребление фруктозы снижает риск появления кариеса,
диатеза, помогает контролировать уровень сахара при склонности к
диабету. Ведь для прохождения в кровь и внутренние органы фруктозе
не нужен инсулин

Стоить отметить, что польза моносахаридов, представленных галактозой, заключается в том, что она помогает усваивать кальций, налаживает систему работы кишечника, стимулирует процессы нервной регуляции.

Глюкоза же очень важна, так как она входит в состав крови. Это наиболее важный для энергичности элемент питания.