Дисахариди. Сахароза

Дисахариди. Сахароза

Дисахариди. У рослинному і тваринному світі поширені вуглеводи, загальна назва яких — дисахариди. Під час гідролізу таких вуглеводів із кожної молекули утворюються дві молекули моносахариду.

Дисахаридами називають вуглеводи, молекули яких складаються із двох залишків молекул одного або двох моносахаридів.

Дисахариди C₁₂H₂₂O₁₁

До найважливіших дисахаридів належать сахароза (з нею ви докладно ознайомилися в 9 класі), лактоза і мальтоза. Вони мають однакову хімічну формулу С₁₂Н₂₂О₁₁ і є ізомерами.

Лактоза (інша назва — молочний цукор) міститься в молоці (коров’ячому — 4—5 % за масою, жіночому — 5—8 %), молочній сироватці. Цей дисахарид майже втричі менш солодкий, ніж сахароза.

Мальтоза (солодовий цукор) є в пророслих зернах ячменю (солоді), організмах тварин. За солодким смаком вона трохи поступається сахарозі.

Відкриті форми молекул лактози і мальтози містять альдегідну групу.

Сахароза. Це — звичайний цукор, харчовий продукт, який легко засвоюється організмом. Речовина міститься в листі й соках дерев, фруктах, овочах, а найбільше — у цукровому буряку і цукровій тростині (до 27 % за масою).

Сахароза є кристалічною речовиною, має солодкий смак і добре розчиняється у воді. Розчинність цукру з підвищенням температури істотно зростає (мал. 60). Якщо дуже концентрований гарячий розчин (цукровий сироп) охолодити, то він стає перенасиченим (концентрація речовини в ньому перевищуватиме таку для насиченого розчину). Кристалики цукру з’являтимуться в ньому не одразу, а через тривалий час.

При нагріванні цукор плавиться і починає розкладатися.

Мал. 60. Залежність розчинності сахарози у воді від температури

Будова молекули. Молекула сахарози С₁₂Н₂₂О₁₁ складається із залишків молекул глюкози і фруктози. У молекулі сахарози містяться кілька гідроксильних груп, а альдегідної групи немає (сполука не відновлює купрум(ІІ) гідроксиду й не вступає в реакцію «срібного дзеркала»).

Хімічні властивості. Участь сахарози в хімічних реакціях зумовлена особливостями будови її молекули і наявністю в ній гідроксильних груп.

Гідроліз. Сахароза під дією ферментів або за нагрівання із сильними неорганічними кислотами зазнає гідролізу (відмінність від моносахаридів). При цьому з кожної молекули дисахариду утворюються молекула глюкози і молекула фруктози:

Реакції за участю гідроксильних груп. Оскільки в молекулі сахарози міститься кілька гідроксильних груп, сполука вступає в реакції, характерні для багатоатомних спиртів. Наприклад, сахароза взаємодіє з гідроксидами Кальцію, Купруму(ІІ) з утворенням розчинних сполук, загальна назва яких — сахарати.

Добування. Сахарозу отримують із цукрового буряка і цукрової тростини. Вимиту й подрібнену сировину обробляють гарячою водою, яка розчиняє цукор і деякі інші речовини. Суміш фільтрують і додають у добутий розчин кальцій гідроксид. Він взаємодіє із сахарозою з утворенням розчинного продукту реакції, а інші органічні речовини осаджуються. Після відокремлення рідини від осаду фільтруванням у неї пропускають вуглекислий газ. При цьому утворюється нерозчинний кальцій карбонат, а в розчині — сахароза. Воду випарюють із розчину й отримують кристалічний цукор.

У нашій країні працює кілька десятків цукрових заводів (мал. 61); обсяг їх щорічної продукції доходить до 2 млн т. Україна є одним із найбільших виробників цукру у світі; рекорд його річного експорту перевищує 700 тис. т.

Мал. 61. На цукровому заводі

Застосування. Сахароза — важливий харчовий продукт. Її концентрований водний розчин є консервантом. Сахарозу також використовують для виробництва деяких поверхнево-активних речовин.

ВИСНОВКИ

Дисахариди — вуглеводи, молекули яких складаються із двох залишків молекул моносахаридів. Загальна формула цих сполук — С₁₂Н₂₂О₁₁.

Важливим дисахаридом є сахароза. Це — біла кристалічна речовина із солодким смаком, розчинна у воді. Молекула сполуки складається із залишків молекул глюкози і фруктози.

Сахароза зазнає гідролізу, взаємодіє з гідроксидами деяких металічних елементів, при нагріванні розкладається.

Сахароза є харчовим продуктом. Цю речовину також використовують у хімічній технології.

1. Які вуглеводи називають дисахаридами?

2. Порівняйте сахарозу і глюкозу за фізичними та хімічними властивостями.

3. Напишіть хімічні рівняння, які відповідають наведеним нижче перетворенням, і вкажіть умови перебігу реакцій:

сахароза —> глюкоза —> етанол —> етиловий естер оцтової кислоти.