Сахар

Сахар

Глюкоза

Фруктоза

Сахар

Глюкоза

Фруктоза

Сахароза

Крахмал

Карамель

Сахар тростниковый и сахар свекловичный

Как созревают фрукты

что самое сладкое?! почему со временем желтеет бумага Рис.1 Глюкоза образует с комплексное соединение с солью меди Рис.2 При нагревании с глюкозой образуется гидроксид меди (1 -веолентный) Рис.3 Восстановление меди до её оксида Крахмал Целлюлюза	Большинство моносахаридов — бесцветные кристаллические вещества, прекрасно растворимые в воде. Каждая молекула моносахарида содержит несколько гидроксильных групп (группа -OH) и одну карбонильную группу (- C-O-H). Многие моносахариды очень трудно выделить из раствора в виде кристаллов, так как они образуют вязкие растворы (сиропы), состоящие из различных изомерных форм. Самый известный моносахарид — виноградный сахар, или глюкоза (от греч. «гликис» — «сладкий»), С_бН₁₂О_б. Глюкоза Глюкоза принадлежит к классу альдегидоспиртов — соединений, содержащих гидроксильные и альдегидные группы. В молекуле глюкозы пять гидроксильных групп и одна альдегидная. Наличие этих группы в глюкозе можно доказать с помощью реакции "серебряного зеркала". Формулу глюкозы обычно приводят в сокращённом виде: Названия многих сахаров оканчиваются на -иза Такая запись подразумевает не только глюкозу, но и семь изомерных ей сахаров* — аллозу, альтрозу, маннозу, гулозу, идозу, галактозу, талозу, отличающихся пространственным расположением ОН -групп и атомов водорода при различных атомах углерода. С учётом расположения групп в пространстве формулу глюкозы правильнее изображать, как показано на схеме на полях. Глюкоза (а также любой другой из семи изомерных ей сахаров) может существовать в виде двух изомеров, молекулы которых являются зеркальным отображением друг-друга. Наличие глюкозы в каком-либо растворе моджно проверить с помощью растворимой соли меди: В щелочной среде соли меди (II-валентной) образуют с глюкозой ярко окрашенные комплексы (рисунок слева 1). При нагревании эти комплексы разрушаются: глюкоза восстанавливает медь до жёлтого гидроксида меди (I-валентной) CuОН, который превращается в красный оксид Сu₂О (рисунки слева 2 и 3). Фруктоза Фруктоза (фруктовый сахар) изо¬мерна глюкозе, но в отличие от неё относится к кетоспиртам — соеди¬нениям, содержащим кетоновые и карбонильные группы В щелочной среде её молекулы способны изомеризоваться в глюкозу, поэтому водные растворы фруктозы восстанавливают гидроксид меди (II-валентной) и оксид серебра Ag₂O (реакция «серебряного зеркала»). Фруктоза — самый сладкий из сахаров. Она содержится в мёде (около 40%), нектаре цветов, клеточном соке некоторых растений. Дисахариды Сахароза (свекольный или тростниковый сахар) С₁₂Н₂₂О₁₁ пренадлежит к дисахаридам и образован из связанных остатков А-глюкозы и B-фруктозы. Однако сахароза в отличие от моносахаридов (А-глюкозы и B-фруктозы) не восстанавливает оксид серебра и гидроксид меди (2-валентный). В кислой среде сахароза гидролизуется — разлагается водой на глюкозу и фруктозу. Вот самый простой пример: сладкий чай кажется ещё более сладким, если положить в него ломтик лимона, хотя, конечно, и кислым одновременно. Это происходит благодаря присутствию лимонной кислоты, которая ускоряет распад сахарозы на глюкозу и фруктозу. Если раствор сахарозы смешать с раствором медного купороса и добавть щелочь, то получим ярко-синий сахарат меди — вещество, в котором атомы металла связаны с гидроксильными группами углевода. Молекулы одного из изомеров сахарозы — мальтозы (солодового сахара) состоят из двух остатков глюкозы. Этот дисахарид образуется в результате ферментативного гидролиза крахмала. В молоке многих млекопитающих содержится другой дисахарид, изомерный сахарозе, — лактоза (молочный сахар). По интенсивности сладкого вкуса лактоза значительно (в три раза) уступает сахарозе. Полисахариды К полисахаридам относятся целлюлоза и крахмал. Макромалекулы этих веществ (С_бН₁₀О₅)n состоят из связанных друг с другом остатков глюкозы и различаются лишь строением мономерного звена, из которого «сплетены» цепочки. У крахмала исходным веществом служит A-глюкоза, а у целлюлозы — это B-глюкоза. Крахмал Крахмал образуется в растениях из глюкозы. Это как бы энергетический резерв растений, который легко можно перевести обратно в глюкозу. Он накапливается в семенах зерновых культур и клубнях картофеля в виде крупинок размером 2—180 мкм. По составу крахмал неоднороден: на 20% состоит из амилозы (соединённых в длинную цепь 1000—6000 остатков A-глюкозы), а на 80% — из амилопектина (разветвлённого полимера, содержащего до 6000 остатков A-глюкозы). У амилозы макромолекулы закручны в спираль, а у амилопектина — имеют шаровидную форму. Крахмал нерастворим в холодной воде, однако в горячей он легко набухает, образуя вязкий коллоидный раствор — крахмальный клейстер. Полимер, сходный по строению с крахмалом, но с ещё более разветвлённой структурой — гликоген. Он содержится в животных организмах, в частности в печени человека его около 10%. Гликоген хорошо растворим в горячей воде и не образует клейстер. При недостатке питания организм начинает использовать гликоген, расщепляя его до глюкозы. При гидролизе крахмала постепенно разрываются связи между отдельными фрагментами глюкозы: сначала образуются декстрины, представляющие собой осколки макромолекул крахмала, которые содержат несколько десятков остатков глюкозы, затем дисахарид мальтоза, а конечный продукт этой реакции — глюкоза. Способность крахмала - хорошо поглощать влагу - нашло применение в космотических средствах, он содержится в пудрах и масках (крахмал из риса и кукурузы).	Цвет золота. Сплавы золота Пищевые добавки Плотности различных веществ Золото. Серебро. Платина (страница 2) Селен. Хром. Никель.Уран. Кобаль. Германий (страница 3) Свойства кислот Химические реакции Цвет стекла, хрусталь, кварцевое стекло Свойства металлов. Чистые металлы Цвет вещества Как вырастить кристалл Простые вещества. Неметаллы Сложные химические вещеста Полезные советы Белки. Свойства белков Жиры. Свойства Жиров Спирты. Свойства спиртов Целлюлоза. Получение целлюлозы Получение бумаги Состав зубной пасты. Состав крема Ароматические вещества. Как усилить запах духов Кислород Углерод, кремний Сера. Фосфор Cостав спичек Несовместимые вещества Сусальное золото Занимательные опыты Растворы. Коллоидные растворы. Суспензия Натуральный шелк. Искусственный шелк
	И лишь целлюлоза, хотя и состоит из молекул глюкозы, не представляет для человека никакой питательной ценности. Это происходит потому, что в организме человека (в отличие, например, от жвачных животных) не вырабатываются ферменты, расщепляющие макромолекулы целлюлозы на молекулы глюкозы. Окисление 1 г глюкозы освобождает из неё около 16 кДж энергии. Столько же даёт окисление 1 г сахарозы. Наверно, большинство из нас любят сладкое. Какждый день в среднем человек употребляет приблизительно 500г сахарозы (сахара). Но такое количество сахара послупает в организм не в виде сахарозы, а в виде крахмала: через хлеб, макароны, лапшу, картофель и т.д. При правильном и умеренном питании в сутки человек должен употреблять не более 75 г сахарозы, что составляет всего от 12 до 14 кусочков сахара (которые продают в коробках "Рафинад"), при этом сюда же причисляется и тот сахар, который используется при приготовлении пищи! (способы получения целлюлозы - см. в разделе что такое бумага)	Продажа ювелирного бизнеса. Продажа бизнеса регион. Бизнес по продаже конфет. кассетные кондиционеры
Карамель	Карамель Если сахар попытаться нагреть, например, в чашке выше, чем его температура (190 °С), то можно заметить, что сахар начнёт постепенно терять воду и распадаться на составляющие компоненты. Таким компонентом является карамель. Все вы не раз пробовали и видели карамель - знаете как она выглядит - это очень вязкая жёлтоватая масса, которая очень быстро застывает при охлаждении. В процессе образования карамели часть молекул сахарозы расщепляется на уже известные нам компоненты - глюкозу и фруктозу. А они в свою очередь, теряя воду, также расщепляются: Другая часть молекул, которая не распалась на глюкозу и фруктозу, вступает в реакции конденсации, в процессе которых образуются цветные продукты (карамелена С₃₆Н₅₀О₂₅ имеет ярко-коричневый цвет). Иногда для получения цветового эффекты эти вещества добавляют в сахар.
	Что самое сладкое Что самое сладкое? Если Вы скажете, что самым сладким продуктом является пищевой сахар, то несомненно будете правы. Да, пищевой сахар (или сахароза – 99,9% сахар) одно из самых распространённых и чистых органических веществ, которые производит наша промышленностть. Объёмы, этого продукта, значительно превышают любую другую пищевую культуру. Сахарозу используют в качестве эталонного продукта, если приходится сравнивать на «сладкость» другие продукты. Как же отследить сладость того или иного продукта? Чувствительность одного человека нельзя принимать за эталонную, так как сколько людей – столько и вкусов! Поэтому в таких случаях существуют специальные комиссии экспертов, результаты которых анализируются и усредняются. Эксперты, особенно опытные, люди с повышенной вкусовой чувствительностью. Они могут ощущать наличие сахарозы в продукте питания, если её будет всего лишь 0,35 г/л! А вот, например, считают ли сладким мёд пчёлы? Считают, но не таким сладким, как это чувствует человек! Пчёлы имеют в 1000 раз более «притуплённый» вкус к сладкому, вот, например, даже если в 1 л раствора растворено 20 г сахара (2% раствор) – они никогда не посчитают такой раствор сладким! Так, в нектаре цветов, которым питаются пчёлы, сахарозы значительно больше (до 70%, что примерно в 1,7 раза слаще сахарозы). Пчёлы даже не обратили бы внимание на 2%-й раствор сахара. Что касается фруктозы, то она является природным сахаром, к тому же ещё и самым сладким! Фруктоза в 1,7 раза более сладкая, чем сахароза. Ещё один продукт – глюкоза менее сладкий, чем сахар (сахароза) – почти в 1,3 раза. Интересный факт при получении сладкого продукта можно наблюдать, если в процессе химической реакции в молекуле сахарозы заменить 3 группы -OH (гидроксильные) на атомы Cl (хлора), то в результате такой реакции получается химическое вещество, в 2000 раз более сладкое, чем сахар! Несколько слов о молочном сахаре! Молочный сахар – ещё один из распространённых сахаров. Его ещё называют лактоза. Лактоза содержится в молоке (около 5%). Что же касается сладости лактозы, то она почти в 3 раза менее сладкая, чем сахароза. Как многие, наверное, знают многоатомные спирты также имеют сладковатый и сладки вкус. Так, среди продуктов питания можно встретить продукты, содержащие *сорбит* НОСН₂(СНОН)₄СН₂ОН и *ксилит* НОСН₂(СНОН)₃СН₂ОН. Их синтезируют в нашей промышленности при производстве витамина С. По сладости они различны: сорбит – в 2 раза менее сладкий, чем сахар, а ксилит – в 4 раза более сладкий. Естественно, спирт – никак нельзя назвать сахаром! Для усвоения спиртов, инсулин не требуется, поэтому люди, больные сахарным диабетом, пользуются именно такими продуктами питания! Для женщин и девушек, которые считают калории в пище, будет интересно знать, что такие сахара – не содержат калорий!
Сахарный тростник Сахарная свекла	Сахар тростниковый и сахар свекловичный. Отличие есть! Как вы думаете, как ой сахар у вас дома: из сахарной свеклы или сахарного тростника? Наверное всё-таки – из сахарной свеклы. Но однозначно на такой вопрос ответить нельзя! Сахар можно получать и их сахарной свеклы, и из тростника (кстате, во некоторых странах это способ получения сахара – наиболее предпочтителен, причём его могут завозить и к нам.) Интересно то, что химическая формула тростникового и свекловичного сахара – одинакова. Но из каждого «правила» есть исключения, то есть различия. Различие заключено в массах изотопов атомов углерода (конечно – определяемое специальными приборами) и составляет около 8%. Изотопы ¹²С и ¹³С по –разному ведут себя в химических реакциях, протекающих в тканях живого организма. Всем известный фотосинтез растений – из воздуха поглощается СО₂ (углекислый газ), продукты разложения организмов (нефть, торф, уголь) – здесь в основном присутствует изотоп ¹²C, который более лёгкий по сравнению с ¹³C. При этом если сравнивать карбонаты морской воды, то именно там содержание изотопа ¹³C повышено (малюски, раковины). Итак, вернёмся к сахару. Сахарный тростник и сахарная свекла являются растениями и по-этому у них тоже протекает процесс фотосинтеза: из углекислого газа и воды получается сложное органическое вещество – сахароза. Процесс фотосинтеза может идти двумя различными путями. Первый заключается в первоначальном получении фосфоглицериновой кислоты СН₂(ОРО₃Н₂)—СН(ОН)—СООН, затем, с помощью ферментов (биологических катализаторов), получается фруктоза. Фруктоза частично превращается в глюкозу. Глюкоза и фруктоза под действием ферментов превращаются в сахарозу. Другой способ заключается в предварительном получении щавелевоуксусной кислоты НООС—СО—СН₂—СООН. Различные растения имеют предпочтения того или иного способа получения сахарозы. Например для сахарной свеклы предпочтителен первый способ фотосинтеза, а для сахарного тростника, кукурузы – второй. Кукуруза, например, способна к усвоению углекислого газа даже ночью (ей свет необязателен). Образующаяся в тёмное время суток органическая кислота утром участвует в образовании сахарозы. Этим можно объяснить быстрое созревание кукурузы и сахарного тростника.
неспелый плод Спелый плод	Как созревают фрукты Когда мы пробуем на вкус недоспевшие фруктовые плоды, то чувствуем кисловатый вкус (вспомните недозревшие яблоки или сливы). Чем дольше такой фрукт висит на дереве, тем слаще он становится. Это происходит вот почему: Всем нам известные органические кислоты (лимонная, яблочная и винная). Они входят в состав недозревших фруктов и отвечают за их процесс дыхания и процессы жизнедеятельности при росте. Когда же фрукт вырабатывает имеющиеся в нем кислоты, то есть созревает, то концентрация этих кислот значительно уменьшается. Внутри фрукта происходит гидролиз крахмала (то есть его распад), при котором образуется глюкоза. Внутри клеток недозрелых фруктов и овощей содержатся пектиновые вещества, представляющие собой остатки органической кислоты – галактуроновая. При действии ферментов (органических катализаторов) при созревании химические связи между некоторыми молекулами кислоты рвутся, а пектиновые вещества становятся растворимыми. Этим объясняется, что при созревании плоды становятся более мягкими. То же самое происходит, если фрукты и овощи варить. При варке, а точнее при нагревании и при наличии углеводов из пектиновых веществ получают студень (или гель). Например, если варить варенье! Раствор, содержащий пектиновые вещества со временем густеет. Визуально форму таких молекул (молекул пектина) можно представить в виде 3-хмерной сетки, внутри которых находится вода с растворёнными в ней различными минеральными солями и сахаром. Вы, наверное, также замечали, что окраска спелых плодов ярче, чем недозревших. Это потому, что действие ферментов, находящихся в плоде во время его созревания повышается, то есть улучшается синтез каротинов и антоцианов, являющихся природными красителями для овощей и фруктов.

Вернуться на главную станицу сайта занимательная химия