Сахароза – це природний вуглевод, що є хімічною органічною сполукою. Його відносять до дисахаридів, оскільки в його структурі міститься дві моносахаридні ланки: залишки молекул глюкози і фруктози, з’єднаних через гідроксильну групу.
Властивості
Зовні сахароза виглядає як безбарвні дрібні кристали.
Її фізичні властивості:
- у воді, етанолі розчинна, проте практично не розчиняється в метанолі і діетиловому ефірі;
- температура плавлення – 186 °C. При застиганні розплавленої маси утворюється аморфна прозора речовина, зване карамеллю;
- у природі знаходиться в овочах, фруктах і ягодах.
Отримання сахарози
Отримання – це досить складний і тонкий процес. Для цього цукровий очерет або буряк подрібнюють до дрібної тирси і переносять в величезні дифузори.
У них відбувається процес вимивання сахарози під дією гарячої води.
Оскільки спільно з C12H22O11 в розчин потрапляють домішки, для відділення даних продуктів через розчин пропускають гідроксид кальцію Ca(OH2). Після такої процедури відбувається утворення майже нерозчинних солей, що випадають в осад (CaCO3), і розчинного сахарату кальцію C12H22O11 * CaO*2H2O.
Наступним кроком вуглекислий газ (CO2) додають до отриманого розчину з метою поділу цукру кальцію.
В результаті в осад випадає карбонат кальцію, який відфільтровується, а розчин, що залишився, випарюють в спеціальних вакуумних апаратах. Далі кристалики, що утворилися, поділяються за допомогою центрифуги. Розчин, що залишився, називається меляса. Він широко застосовується для отримання лимонної кислоти.
Отримана сахароза піддається додатковим очищенням, кристалізації і випаровуванню.
Сфери застосування
Сахароза застосовується в багатьох областях:
- В основному – як самостійний продукт в кулінарії, при виготовленні кондитерських виробів, соусів, алкоголю та інших різних страв. У високих концентраціях застосовується як ферментативний елемент – консервант.
- Широко застосовується в хімічній промисловості. З її допомогою отримують багато речовин: гліцерин, етанол, лимонну кислоту та інше.
- У фармакології використовується для ліків і таблеток.
Для людини сахароза є важливим енергетичним компонентом, що забезпечує енергією і стимулює роботу мозку. Однак як нестача, так і її надлишок дуже шкідливий.
Хімічна властивість
Формула – C12H22O11. Вона не проявляє відновних властивостей, а реакції йдуть, зазвичай, по гідроксильним групам:
- Взаємодія з двовалентним гідроксидом міді Cu(OH)2. Дана реакція доводить наявність гідроксильної групи в молекулі сахарози. Якщо гідроксид міді (||) налити до розчину сахарози, то утвориться розчин сахарату міді, що має яскравий блакитний колір. Така реакція є якісною для багатоатомних спиртів.
- Окиснення. Всі дисахариди діляться на ті що відновлюються та не відновлюються. Можна легко визначити, який це дисахарид. До відновлювальних належать мальтоза плюс лактоза, а до не відновлювальних — сахароза. Це залежить від наявності напівацетального (глікозидного) гідроксилу. У молекулі сахарози він відсутній.
- Взаємодія з сірчаною кислотою. Схема реакції з сульфатною кислотою виглядає наступним чином: 2C12H22O11 + 2H2SO4 = 23C↓ + CO2 ∙↑ + 2SO2↑ + 24H2O
Для дисахаридів характерна дана реакція (середовище повинно бути кислим або необхідна присутність ферменту) з утворенням моносахаридів, тобто відбувається дисоціація. Щоб гідролізуватися, потрібна кислота.
Гідролізація відбувається при високій температурі та в присутності іонів водню. В результаті вона розщеплюється до молекули глюкози і молекули фруктози.
Рівняння реакції гідролізу сахарози можна написати наступним чином:
C12H22O11 + H2O = C6H12O6 (глюкоза) + C6H12O6 (фруктоза)
З моносахаридів можна отримати дисахариди зворотною реакцією. Також в живих істотах дана реакція відбувається за участю різних ферментів. Швидкість протікання реакції залежить від кількості C12H22O11 в розчині.
