Какие свойства у сахара

Какие свойства у сахара thumbnail

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 20 апреля 2019;
проверки требуют 8 правок.

Эта статья — о химическом веществе. О пищевом продукте см. Сахар.

Сахароза
Систематическое
наименование
​(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
Сокращения α-D-глюкопиранозил-(1,2)-β-D-фруктофуранозид
Традиционные названия свекловичный сахар, тростниковый сахар
Хим. формула C12H22O11
Состояние Твёрдое, кристаллическое
Молярная масса 342,2965 ± 0,0144 г/моль
Плотность 1,587 г/см³
Температура
 • плавления 186 °C
 • разложения 367 ± 1 °F[1] и 320 ± 1 °F[1]
Давление пара 0 ± 1 мм рт.ст.[1]
Растворимость
 • в воде 211,5 г/100 мл
Рег. номер CAS 57-50-1
PubChem 5988
Рег. номер EINECS 200-334-9
SMILES

OC1C(OC(CO)C(O)C1O)
OC2(CO)OC(CO)C(O)C2O

InChI

1S/C12H22O11/c13-1-4-6(16)8(18)9(19)11(21-4)23-12(3-15)10(20)7(17)5(2-14)22-12/h4-11,13-20H,1-3H2/t4-,5-,6-,7-,8+,9-,10+,11-,12+/m1/s1

CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N

RTECS WN6500000
ChEBI 17992
ChemSpider 5768
NFPA 704

1

Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
 Медиафайлы на Викискладе

Сахаро́за (сукро́за, тростниковый сахар) C12H22O11, в быту просто сахар, — дисахарид из группы олигосахаридов, состоящий из двух моносахаридов: α-глюкозы и β-фруктозы.

Сахароза является весьма распространённым в природе дисахаридом. Она встречается во многих фруктах, плодах и ягодах. Особенно велико содержание сахарозы в сахарной свёкле и сахарном тростнике, которые и используются для промышленного производства пищевого сахара.

Сахароза, попадая в кишечник, быстро гидролизуется альфа-глюкозидазой тонкой кишки на глюкозу и фруктозу, которые затем всасываются в кровь. Ингибиторы альфа-глюкозидазы, такие, как акарбоза, тормозят расщепление и всасывание сахарозы, а также и других углеводов, гидролизуемых альфа-глюкозидазой, в частности, крахмала. Это используется в лечении сахарного диабета 2-го типа[2].

Физические свойства[править | править код]

В чистом виде — бесцветные моноклинные кристаллы. При застывании расплавленной сахарозы образуется аморфная прозрачная масса — карамель. Сахароза имеет высокую растворимость. Растворимость (в граммах на 100 грамм растворителя): в воде 179 (0 °C) и 487 (100 °C), в этаноле 0,9 (20 °C). Малорастворима в метаноле. Не растворима в диэтиловом эфире. Плотность 1,5879 г/см3 (15 °C). Удельное вращение для D-линии натрия: 66,53 (вода; 35 г/100г; 20 °C). Температура плавления 186℃.

Химические свойства[править | править код]

Не проявляет восстанавливающих свойств — не реагирует с реактивами Толленса, Фелинга и Бенедикта. Не образует открытую форму, поэтому не проявляет свойств альдегидов и кетонов. Наличие гидроксильных групп в молекуле сахарозы легко подтверждается реакцией с гидроксидами металлов. Если раствор сахарозы прилить к гидроксиду меди(II), образуется ярко-синий раствор сахарата меди. Альдегидной группы в сахарозе нет: при нагревании с аммиачным раствором оксида серебра(I) она не дает реакцию «серебряного зеркала», при нагревании с гидроксидом меди(II) не образует красного оксида меди(I). Из числа изомеров сахарозы, имеющих молекулярную формулу С12Н22О11, можно выделить мальтозу и лактозу.

Реакция сахарозы с водой[править | править код]

Если прокипятить раствор сахарозы с несколькими каплями соляной или серной кислоты и нейтрализовать кислоту щелочью, а после этого нагреть раствор, то появляются молекулы с альдегидными группами, которые и восстанавливают гидроксид меди(II) до оксида меди(I). Эта реакция показывает, что сахароза при каталитическом действии кислоты подвергается гидролизу, в результате чего образуются глюкоза и фруктоза:

Реакция сахарозы с гидроксидом меди(II)[править | править код]

Поскольку связь между остатками моносахаридов в сахарозе образована засчет обоих гликозидных гидроксилов, это вещество не обладает восстановительными свойствами. При добавлении раствора сахарозы к осадку гидроксида меди (II) он растворяется; жидкость окрашивается в синий цвет. Но, в отличие от глюкозы, сахароза не восстанавливает гидроксид меди (II) до оксида меди (I).

Природные и антропогенные источники[править | править код]

Содержится в сахарном тростнике, сахарной свёкле (до 28 % сухого вещества), соках растений и плодах (например, берёзы, клёна, дыни и моркови).
Источник получения сахарозы — из свёклы или из тростника, определяют по соотношению содержания стабильных изотопов углерода 12C и 13C. Сахарная свёкла имеет C3-механизм усвоения углекислого газа (через фосфоглицериновую кислоту) и предпочтительно поглощает изотоп 12C; сахарный тростник имеет C4-механизм поглощения углекислого газа (через щавелевоуксусную кислоту) и предпочтительно поглощает изотоп 13C.

Мировое производство в 1990 году — 110 000 000 тонн.

Галерея[править | править код]

  • Статичное 3D-изображение
    молекулы сахарозы

  • Кристаллы коричневого
    (нерафинированного тростникового) сахара

Примечания[править | править код]

Источник

В древности в качестве подсластителя использовался мёд, именно поэтому люди жили долго. Это не пустой звук, а выводы многочисленных исследований учёных. Сегодня сахарный песок составляет основу практически всех десертов. Но мало кто знает, какими на самом деле качествами обладает сахар. Давайте рассмотрим эти аспекты, выделим ключевые моменты и подведём итоги. Итак, приступим.

Разновидности и особенности сахара

Сахар в чистой форме — это полноценный углевод, состоящий предположительно из фруктозы и глюкозы.

Название происходит из санскрита, «sarkara» — песок. Позднее люди присвоили подсластителю наименование сахарный песок. Сегодня абсолютно все понимают, о чём конкретно идёт речь.

Читайте также:  Лечебные свойства черемухи и еще какие

Разновидности сахара зависят от того, на основе какого сырья был произведён продукт. Так, песок может быть сорговым, свекольным, кленовым, тростниковым, пальмовым.

В зависимости от степени обработки выделяют нерафинированный (коричневый) и рафинированный (белый) сахар-песок. Процесс рафинирования кроется в постепенной очистке сырья от минеральных солей, патоки, меласса, разнообразных витаминов и других веществ. В конечном итоге получается белый песок, несущий минимум пользы человеку.

Соответственно, сахар прошедший очистку (рафинад) и коричневый песок могут похвастаться различным химическим перечнем элементов. Продукт светлого оттенка практически на 100% состоит из углеводов, в то время как коричневый имеет примеси. Их объём зависит от того, насколько глубоко была произведена очистка.

В белом сахаре жиры и белок отсутствуют, в коричневом — скапливаются в незначительном объёме. Ещё отличия кроются в том, что нерафинированный песок содержит некоторые витамины, необходимые для сердца и сосудистой системы.

Что касается минеральных соединений, песок коричневатого оттенка не обделён такими ценными элементами, как магний, кальций, фтор, фосфор, натрий, цинк, калий. Белый песок лишён всех этих веществ.

Польза сахара

  1. Многие люди привыкли полагать и утверждать, что сахар несёт исключительно вред. Никто и не задумывается над тем, какими полезными качествами может похвастаться продукт. А зря, даже малая часть употребляемого песка в сутки поможет справиться с некоторыми проблемами.
  2. Стоит начать с того, что в результате исследований медицинского института было доказано невозможное существование человека без сахара. Песок обязательно должен поступать с продуктами питания, чтобы все органы и системы функционировали правильно.
  3. При нехватке сахаридов организм даёт сбои, нарушается деятельность нервной системы и головного мозга, замедляется циркуляция крови. Сахар предупреждает все эти неприятные недуги. При употреблении даже чайной ложки песка в сутки организм получает необходимую энергию, начинается стимуляция различных процессов.
  4. Сахарный песок славится тем, что улучшает память. Глюкоза нужна людям, которые много времени трудятся умственно (школьники, студенты, госслужащие и прочие категории лиц). Сахар хорошо влияет на зрение, поэтому если вы работаете за ПК, в меру употребляйте сладкие продукты.
  5. Если сахар будет поступать в малых количествах, вы улучшите психоэмоциональное состояние. Это значит, что повысится настроение, пропадёт хроническая усталость и бессонница, частично сгладятся последствия недавно перенесённых стрессов. Не зря все беды заедают сладким.
  6. При нехватке глюкозы из строя выходит работа лёгких, печени, почек, желчного пузыря. Когда человека госпитализируют с проблемами вышеупомянутых внутренних органов, ему сразу назначают введение глюкозы внутривенно. Всего несколько ложек избавят вас от многочисленных проблем.
  7. Серотонин — это гормон радости, сахар улучшает его выброс в кровь. Серотонин стимулирует нейроны головного мозга, придавая человеку удовлетворение и радость. Даже небольшая порция песка в сутки обеспечит хорошее настроение.
  8. Людям, склонным к тромбообразованию, будет полезно узнать, что сахарный песок предупреждает это неприятное явление. Подсластитель снижает количество вредного холестерина в крови, тем самым проводя профилактику атеросклероза.
  9. При систематическом приёме сахарного песка снижается вероятность проявления остеохондроза, артрита, остеопороза. Сахарный песок коричневого цвета можно даже включать в рацион меню, чтобы избавить себя от депрессии и срывов. В таком случае стоит отдавать предпочтение коричневому песку.

Польза и вред сахара для детей

  1. Подрастающему организму требуется энергия, выработку которой может обеспечить употребление сахарного песка.
  2. Детям школьного и дошкольного возраста нужно налегать на сладкие блюда, чтобы повысить умственную деятельность и предотвратить сильную усталость.
  3. Организму ребёнка сахарный песок может навредить тем, что при употреблении перебьёт аппетит. И то в данной ситуации речь идёт не конкретно о сахаре, а о сладостях с его включением.
  4. Сахарный песок нужно давать малышу дозированно. В противном случае, если злоупотреблять подсластителем, чадо начнёт мучиться головными болями, резкой сменой настроения, плохим сном.
  5. В то же время из-за нехватки глюкозы в крови падает иммунитет, организм сложнее переносит сезонные эпидемии гриппа, смену климата, авитаминоз весной.
  6. В остальном сахарный песок положительно отразится на ребёнке, если у него нет предрасположенности к развитию диабета. Поэтому заранее проконсультируйтесь с врачом, чтобы исключить опасность.

Вред сахара при похудении

  1. Если вы хотите привести фигуру в порядок необходимо ответственно подойти к поставленной задаче. Важно сбалансировать новый рацион питания, при этом подсчёта калорий будет недостаточно.
  2. В борьбе с нежелательными килограммами нужно отказаться от вредных продуктов и сладких напитков. Наличие сахара в подобных составах пагубно воздействует обменные процессы в организме. Нарушается нормальная деятельность органов пищеварения и жирообразования.
  3. Развивается зависимость от сладкого. Сахар порождает ложное чувство голода, поэтому вам всегда будет хотеться кушать. Стоит помнить, что 100 гр. сырья содержит 400 Ккал. Сахар категорически противопоказан диетологами.
  4. При улучшении состояния тела важно отказаться от сладкого и мучного. Печенье и различные лакомства составляют 15—17% общей массы от вашего тела. Поэтому стоит тщательно пересмотреть основное меню. Нужно кушать продукты без содержания сахара.
  5. Чтобы комфортно похудеть и держать здоровье на должном уровне, количество потребляемых калорий в сутких должно составлять от 1500 до 2000. При этом дневной объём песка равняется 35 гр., не больше. Эта цифра относится ко всем продуктам, в которых присутствует сырьё. Приём сахара в чистой форме противопоказан при борьбе с избыточным весом.
  6. В настоящий момент сахарный песок входит в рацион практически каждого человека. Многие люди попросту не могут представить себе жизнь без этого подсластителя. Чтобы поддерживать здоровье, настоятельно рекомендуется отказаться от сахарного песка полностью. Существует множество полезных заменителей.
Читайте также:  Определите какие свойства и закономерности ощущений проявляются

Вред сахара при беременности и лактации

  1. Сахар представляет особую угрозу конкретно из-за технологии производства сырья. Песок подвергается обработке химией. В конечном итоге в нём остаётся минимум полезных углеводов.
  2. При попадании сырья в организм человека, органы тратят на усвоение колоссальное количество кальция. Минерал необходим для корректного структурирования скелета малыша.
  3. При усвоении кальций будет затрачиваться на переработку глюкозы. В результате дефицит минерала отразится на матери и малыше. Помимо этого сахар снижает защитные функции организма. Такое явление может привести к развитию серьёзных недугов.
  4. Если безмерно потреблять сахар, помимо перечисленных осложнений вы спровоцируете набор общей массы тела. Если вы вовремя не сбалансируете питание и не откажитесь от вредных продуктов, в скором времени столкнётесь с серьёзными проблемами. Повышается риск преждевременных родов.
  5. Также пагубные свойства проявляются в том, что сахар затрачивает важные витамины группы B. Дефицит таких ферментов негативно отразится на здоровье матери и ребёнка. В результате ухудшается зрение, проявляется повышенная усталость и нервозность. Начинаются проблемы со сном, падает иммунитет, снижается мышечный тонус, ухудшается память.
  6. Чтобы не столкнуться с подобными проблемами, достаточно заменить песок натуральными продуктами с природным сахаром. Важно соблюдать здоровое питание. В результате вы не столкнётесь с распространёнными проблемами, малыш будет полностью здоров.

Вред сахара

  1. При неконтролируемом потреблении сахара организму наносится существенный вред. Состав оказывает разрушительное воздействие на косную ткань. Переработка сахара должна сопровождаться большим количеством кальция. В результате повышается хрупкость костей. Поэтому у сладкоежек часто рушатся зубы.
  2. Избыток сахара в организме приводит к серьёзным последствиям. Часто развиваются заболевания ротовой полости и зубов. В скором времени сильно ослабевает зубная эмаль. Под действием сахара она разрушается и становится уязвимой для бактерий.
  3. Сахар становится виновником набора массы тела. Жир начинает быстро откладываться практически во всех тканях. Невооружённым взглядом видно, как полнеют бока, бёдра и живот. Также сырьё провоцирует скачок инсулина в организме, вещество возбуждает нейроны, отвечающие за чувство сытости. Наступает момент, когда вам постоянно хочется есть.
  4. Исследования показали, что сахар становится виновником преждевременного старения. Продукт нейтрализует ценный коллаген. Фермент отвечает за упругость и эластичность кожного покрова. Таким образом сахар провоцирует дряблость кожи и углубление морщин.
  5. Песок, поступая в организм, нейтрализует имеющиеся витамины. Чтобы глюкоза полностью усвоилась, требуется большое количество витаминов группы В. Если не начать питаться правильно, в скором времени вы столкнётесь с авитаминозом. Таким образом повышается риск развития хронических заболеваний и новых недугов.

Сахарный песок — это не что иное, как способ насыщения организма энергией. Полезные свойства продукта кроются в его способности усиливать выработку гормона радости и улучшать работу головного мозга. В целом сахар не вреден, если употреблять его редко. Однако по возможности кушайте лучше мёд. Если вы находитесь в щекотливом положении, рассмотрите влияние песка на организм беременных дам.

Источник

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.

Читайте также:  Какие у клеток свойства биология 9 класс

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.

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):

Какие свойства у сахара

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»Какие свойства у сахара

Реакция с гидроксидом меди (II)Какие свойства у сахара

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.

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:

Какие свойства у сахара

Видеоопыт «Кислотный гидролиз сахарозы»

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

Какие свойства у сахара

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.
Какие свойства у сахара

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).Какие свойства у сахара

Углеводы

Олигосахариды. Дисахариды

Источник