При лакомстве сладостями вряд ли кто-то всерьез задумывается о том, что именно он употребляет в пищу. А ведь в большинстве своем подобные продукты питания представляют собой средоточие углеводов, оказывающих весьма негативное воздействие на фигуру и общее состояние человеческого организма. Один из них - сахароза - особенно вреден, поскольку присутствует в достаточно большом количестве повсеместно потребляемых лакомств. Нам предстоит выяснить, что он собой являет и есть ли у данного вещества хоть малый заряд целительной силы.
Общие сведения о соединении
Сахароза - это дисахарид. Из упомянутого термина следует вывод о том, что составляющими указанной субстанции являются два компонента. Так оно и есть: сахароза образована молекулами фруктозы и глюкозы, являющихся моносахаридами. Именно на эти сахара распадается наша героиня под воздействием желудочного сока и пищеварительных ферментов, попадая в организм.
Принадлежит сахароза к классу олигосахаридов. Мы с вами по отношению к ней применяем зачастую термин «сахар». Это правильно, ведь в чистом виде сахароза есть не что иное, как моноклинные кристаллы, не имеющие цвета и запаха. Если данную субстанцию расплавить, воздействуя на нее высокими температурами, а после остудить, на выходе получится застывшая масса, имя которой «карамель».
Сахарозе присущи конкретные физико-химические свойства. Она отлично растворяется в обычной воде, похуже контактирует с этиловым спиртом. С метанолом вещество практически не реагирует. Не является восстановителем. Формула сахарозы: С12H22O11.
Польза сахарозы
Во всем мире говорят, как правило, только о вреде сахара. Однако мы с вами этот ставший уже привычным принцип немного нарушим и попытаемся для начала поискать в употреблении белой сладкой субстанции положительные моменты.
- Источник энергии. Сахароза снабжает последней весь организм, каждую его клеточку. Однако, если посмотреть на данную ситуацию более пристально, окажется, что в этом заслуга вовсе не самой сахарозы как таковой, а в большей степени глюкозы, входящей в состав соединения. Удовлетворение потребности организма человека в энергии принадлежит глюкозе на 80%. В нее же превращается и второй компонент сахарозы - фруктоза, иначе это вещество просто не способно усвоиться внутренней средой тела индивида.
Вот, пожалуй, и все, ну, или, по крайне мере, основные полезные свойства сахарозы, известные на сегодняшний момент человечеству.
Вред сахарозы
К сожалению, опасность, которую «белая смерть» представляет для живого организма, куда больше, чем целебная сила. Каждый из нижеследующих пунктов вы просто обязаны взять себе на заметку.
1. Ожирение. У сладкоежек сахароза провоцирует в случае злоупотребления продуктами, ее содержащими, избыточное отложение жира, излишнее превращение фруктозы в липиды. Все это способствует увеличению веса и формированию на теле некрасивых жировых складок. Кроме того, ухудшается работа сердца, печени и прочих органов. И удивляться нечему, ведь калорийность сахарозы (сахара) просто огромна: 387 кКал.
2. Развитие сахарного диабета. Это происходит в результате нарушения метаболизма и функционирования такого важного органа, как поджелудочная железа. Последняя, как известно, задействована в процессе выработки инсулина. Под воздействием чрезмерного употребления сахарозы данная реакция сильно замедляется, а указанное вещество практически перестает образовываться. Как итог, глюкоза вместо того, чтобы перерабатываться, концентрируется в крови, из-за чего уровень ее резко идет вверх.
3. Повышение риска возникновения кариеса. Поедая сахар и сахаросодержащие продукты питания, редко кто из нас полощет со всем тщанием после сладкой трапезы рот. Вследствие столь неблагоразумного поведения мы создаем в ротовой полости «благодатную почву» для размножения вредных бактерий, которые и вызывают кариозное разрушения зубной эмали и более глубоких слоев составляющих жевательного органа.
4. Увеличение вероятности заболевания раком. В первую очередь имеются в виду онкологические недуги внутренних органов. Причина в том, что сахароза активизирует процесс возникновения канцерогенов в организме, да и сама при условии злоупотребления становится одним из таких зловредных ракообразующих элементов.
5. Провокация возникновения аллергических реакций. Аллергия с подачи сахарозы может появиться на что угодно: на продукты питания, пыльцу растений и пр. В основе механизма ее лежат уже упомянутые выше нарушения обмена веществ.
Кроме того, сахароза способствует ухудшению всасываемости ряда полезных веществ (магния, кальция и т.д.), провоцирует нехватку меди, принимает опосредованное участие в повышении уровня «плохого» и прямое - в снижении такового «хорошего» холестерина. Она дает «зеленый» свет преждевременному старению организма, снижению иммунитета, сбоям в работе нервной системы, развитию пиелонефрита и желчнокаменной болезни, ишемии, геморроя. В общем, к сахарозе требуется достаточно осторожное отношение под лозунгом «не навреди самому себе».
Источники сахарозы
В каких продуктах можно обнаружить сахарозу? В первую очередь в самом обычном сахаре: тростниковом и свекловичном. Это говорит о том, что дисахарид присутствует в сахарном тростнике и сахарной же свекле, являющихся главными его природными источниками.
Но перечисленные продукты - не единственные кладези сахарозы. Данное вещество наличествует также в соке кокосовой пальмы и канадского сахарного клена. Ваш организм получит порцию сахарозы при лакомстве березовым соком, плодами бахчевых культур (дыни, арбуза), корнеплодами, например, моркови. В некоторых фруктах она тоже имеется: это ирга, виноград, финики, гранаты, хурма, чернослив, инжир. Содержит сахарозу пчелиный мед, изюм.
Источниками сахарозы являются и кондитерские изделия. Данным веществом богаты пряники, яблочная пастила, мармелад.
Пономаренко Надежда
При использовании и перепечатке материала активная ссылка на обязательна!
Сахароза C12H22O11, или свекловичный сахар, тростниковый сахар, в быту просто сахар - дисахарид, 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.
Бесцветные моноклинные кристаллы. При застывании расплавленной сахарозы образуется аморфная прозрачная масса – карамель.
Молекулярная масса 342,3 а.е.м.
Вкус сладковатый. Растворимость (грамм на 100 грамм): 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
При охлаждении жидким воздухом, после освещения ярким светом кристаллы сахарозы фосфоресцируют
Не проявляет восстанавливающих свойств - не реагирует с реактивом Толленса и реактивом Фелинга.
Из числа изомеров сахарозы, имеющих молекулярную формулу С12Н22О11, можно выделить мальтозу и лактозу
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:
С12Н22О11 + Н2О → С6Н12O6 + С6Н12O6
Природные и антропогенные источники
Содержится в сахарном тростнике, сахарной свекле (до 28% сухого вещества), соках растений и плодах (например, берёзы, клёна, дыни и моркови). Источник получения сахарозы - из свеклы или из тростника определяют по соотношению содержания стабильных изотопов углерода 12C и 13C. Сахарная свекла 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.
Примером наиболее распространенных в природе дисахаридов (олигосахаридом) является сахароза (свекловичный или тростниковый сахар).
Олигосахариды – это продукты конденсации двух или нескольких молекул моносахаридов.
Дисахариды – это углеводы, которые при нагревании с водой в присутствии минеральных кислот или под влиянием ферментов подвергаются гидролизу, расщепляясь на две молекулы моносахаридов.
Физические свойства и нахождение в природе
1. Она представляет собой бесцветные кристаллы сладкого вкуса, хорошо растворима в воде.
2. Температура плавления сахарозы 160 °C.
3. При застывании расплавленной сахарозы образуется аморфная прозрачная масса – карамель.
4. Содержится во многих растениях: в соке березы, клена, в моркови, дыне, а также в сахарной свекле и сахарном тростнике.
Строение и химические свойства
1. Молекулярная формула сахарозы – С 12 Н 22 О 11
2. Сахароза имеет более сложное строение, чем глюкоза. Молекула сахарозы состоит из остатков глюкозы и фруктозы, соединенных друг с другом за счет взаимодействия полуацетальных гидроксилов (1→2)-гликозидной связью :
3. 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 (качественная реакция многоатомных спиртов).
Видео-опыт «Доказательство наличия гидроксильных групп в сахарозе»
4. Альдегидной группы в сахарозе нет: при нагревании с аммиачным раствором оксида серебра (I) она не дает «серебряного зеркала», при нагревании с гидроксидом меди (II) не образует красного оксида меди (I).
5. Сахароза, в отличие от глюкозы, не является альдегидом. Сахароза, находясь в растворе, не вступает в реакцию "серебряного зеркала", так как не способна превращаться в открытую форму, содержащую альдегидную группу. Подобные дисахариды не способны окисляться (т.е. быть восстановителями) и называются невосстанавливающими сахарами.
Видео-опыт «Отсутствие восстанавливающейспособности сахарозы»
6. Сахароза является важнейшим из дисахаридов.
7. Она получается из сахарной свеклы (в ней содержится до 28 % сахарозы от сухого вещества) или из сахарного тростника.
Реакция сахарозы с водой.
Важное химическое свойство сахарозы – способность подвергаться гидролизу (при нагревании в присутствии ионов водорода). При этом из одной молекулы сахарозы образуется молекула глюкозы и молекула фруктозы:
С 12 Н 22 О 11 + Н 2 О t , H 2 SO 4 → С 6 Н 12 O 6 + С 6 Н 12 O 6
Видео-опыт «Кислотный гидролиз сахарозы»
Из числа изомеров сахарозы, имеющих молекулярную формулу С 12 Н 22 О 11 , можно выделить мальтозу и лактозу.
При гидролизе различные дисахариды расщепляются на составляющие их моносахариды за счёт разрыва связей между ними (гликозидных связей ):
Таким образом, реакция гидролиза дисахаридов является обратной процессу их образования из моносахаридов.
Применение сахарозы
· Продукт питания;
· В кондитерской промышленности;
· Получение искусственного мёда
Привычный сладкий сахар, используемый в быту, называется сахарозой. Это олигосахарид, относящийся к группе дисахаридов. Формула сахарозы - C 12 H 22 O 11 .
Строение
В состав молекулы входят остатки двух циклических моносахаридов - α-глюкоза и β-фруктоза. Структурная формула вещества состоит из циклических формул фруктозы и глюкозы, соединённых атомом кислорода. Структурные единицы связаны вместе гликозидной связью, образующейся между двумя гидроксилами.
Рис. 1. Структурная формула.
Молекулы сахарозы образуют молекулярную кристаллическую решетку.
Получение
Сахароза - наиболее распространённый в природе углевод. Соединение входит в состав фруктов, ягод, листьев растений. Большое количество готового вещества содержится в свёкле и сахарном тростнике. Поэтому сахарозу не синтезируют, а выделяют с помощью физического воздействия, вываривания и очищения.
Рис. 2. Сахарный тростник.
Свёклу или сахарный тростник мелко натирают и помещают в большие котлы с горячей водой. Сахароза вымывается, образуя сахарный раствор. В нём присутствуют различные примеси - красящие пигменты, белки, кислоты. Чтобы отделить сахарозу, в раствор добавляют гидроксид кальция Ca(OH) 2 . В результате образуется осадок и сахарат кальция С 12 Н 22 О 11 ·CaO·2Н 2 О, через который пропускают диоксид углерода (углекислый газ). В осадок выпадает карбонат кальция, а оставшийся раствор выпаривают до образования кристалликов сахара.
Физические свойства
Основные физические характеристики вещества:
- молекулярная масса - 342 г/моль;
- плотность - 1,6 г/см 3 ;
- 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.
Химические свойства
В отличие от глюкозы сахароза не проявляет свойства альдегида за счёт отсутствия альдегидной группы -CHO. Поэтому качественная реакция «серебряного зеркала» (взаимодействие с аммиачным раствором Ag 2 O) не идёт. При окислении гидроксидом меди (II) образуется не красный оксид меди (I), а ярко-синий раствор.
Основные химические свойства описаны в таблице.
Сахароза не способна окисляться (не является восстановителем в реакциях) и называется невосстанавливающим сахаром.
Применение
Сахар в чистом виде используется в пищевой промышленности для изготовления искусственного мёда, сладостей, кондитерских изделий, алкоголя. Сахарозу используют для получения различных веществ: лимонной кислоты, глицерина, бутанола.
В медицине сахарозу используют для изготовления микстур и порошков, чтобы скрыть неприятный вкус.
Что мы узнали?
Сахароза или сахар - дисахарид, состоящий из остатков глюкозы и фруктозы. Обладает сладким вкусом, легко растворяется в воде. Вещество выделяют из свёклы и сахарного тростника. Сахароза обладает меньшей активностью, чем глюкоза. Подвергается гидролизу, реагирует с гидроксидом меди (II), образуя сахарат меди, не окисляется. Сахар используют в пищевой, химической промышленности, медицине.
Тест по теме
Оценка доклада
Средняя оценка: 4.3 . Всего получено оценок: 29.
Сахароза представляет собой органическое соединение. Основными источниками сахарозы являются растения хлорофиллоносной группы, сахарный тростник, свекла и маис. Согласно мнению многих ученых содержится сахароза практически во всех растениях и играет чрезвычайно важную роль в жизни каждого человека.
Сахарозу относят к категории дисахаридов. Под воздействием ферментов или же кислот она распадается на фруктозу и глюкозу, составляющей части большинства полисахаридов. Основным и наиболее распространенным источником такого вещества, как сахароза, является непосредственно сахар, который продается практически в любом магазине.
Основные свойства сахарозы
Сахароза представляет собой кристаллическую массу без цвета, которые легко растворяются в воде.
Для того чтобы сахароза начала плавится необходимо наличие температуры как минимум 160 градусов.
Как только расплавленная сахароза застывает, она образует прозрачную массу или же другими словами карамель.
Основные физические и химические свойства сахарозы:
- Является основным видом дисахарида.
- Не имеет отношения к альдегидам.
- Во время нагревания отсутствует эффект «появления зеркала», а также не образуется оксид меди.
- Если закипятить раствор сахарозы с добавлением нескольких капель хлороводородной или серной кислоты, после этого нейтрализовать ее с помощью щелочи и нагреть раствор, наблюдается появление осадка красного цвета.
Одним из способов использования сахарозы является ее нагревание в комбинации с водой и кислой средой. В условиях наличия фермента инвертазы или как вариант кислот сильного действия наблюдается гидролиз соединении. Результатом является производство инертного сахара. Данный инертный сахар используется в сочетании со многими продуктами питания, производства меда искусственного происхождения, во избежание кристаллизации углеводов, создания карамелизированной патоки и многоатомных спиртов.
Влияние сахарозы на организм
Несмотря на то, что в чистом виде сахароза не усваивается, следует сказать, что она является источником полноценного запаса энергии для организма.
При недостатке этого элемента нормальное эффективное функционирование органов человека обеспечивается.
К примеру, сахароза существенно улучшает защитные функции печени, мозговую деятельность, а также обеспечивает рост защитных свойств организма от проникновения токсических веществ.
Нервные клетки, а также некоторые части мускулатуры также получают часть полезных веществ от сахарозы.
В случае наличия дефицита сахарозы организм человека проявляет следующие недостатки:
- упадок жизненных сил и отсутствие достаточного количества энергии;
- наличие апатии и раздражительности;
- депрессивное состояние.
Кроме этого может наблюдаться головокружение, выпадение волос и нервное истощение.
Избыток сахарозы, также как и ее недостаток, может привести к серьезным последствиям, а именно:
- появлению ;
- появлению зуда в области половых органов;
- возникновению заболевания кандидоза;
- воспалительным процессам в ротовой полости, в том числе пародонтозу и кариесу;
Помимо этого избыток сахарозы в организме приводит к появлению избыточного веса.
Сахароза и ее вред
Помимо положительных качеств, в некоторых случаях использование сахарозы имеет негативное воздействие на организм.
Когда сахароза разделяется на глюкозу и сахарозу, наблюдается формирование свободных радикалов.
Как правило, они блокируют действие антител, направленных на защиту.
Таким образом, организм становится уязвимым к воздействию внешних факторов.
Негативное воздействие сахарозы на организм наблюдается в:
- Нарушении минерального обмена веществ.
- Нарушении функционирования инсулярного аппарата поджелудочной, вызывая возникновение таких патологий, как диабет, преддиабет и метаболический синдром).Снижении активности функциональности энзимов.
- Уменьшении количества таких полезных веществ, как медь, хром и различные витамины категории группы В. Таким образом, повышается риск возникновения следующих заболеваний: склероз, тромбоз, инфаркт и нарушение функционирования кровеносной системы.
- Нарушении усвоения различных полезных веществ в организме.
- Повышении уровня кислотности в организме.
- Росте риска заболеваний, связанных с язвой.
- Повышении риска возникновения .
- Появлении сонливости и повышения систолического давления.
- В некоторых случаях провоцируется возникновение аллергических реакций.
- Нарушении белковых и, в некоторых случаях, генетических структур.
- Появлении токсикоза в период беременности.
Дополнительно негативное влияние сахарозы проявляется в ухудшении состояния кожных покровов, волос и ногтей.
Сравнение сахарозы и сахара
Если говорить о разнице между этими двумя продуктами, следует сказать, что если сахар является продуктом, полученным в процессе промышленного использования сахарозы, непосредственно сама сахароза является чистым продуктом натурального происхождения. Во многих случаях данные термины считаются синонимами.
Теоретически сахарозу можно использовать в качестве заменителя для сахара. Но следует помнить о том, что усвоение непосредственно сахарозы более продолжительный и сложный процесс. Таким образом, можно сделать вывод, что сахароза не является сахарозаместителем.
Сахарозависимость является серьезной проблемой для многих людей. В связи с этим ученные предусмотрели наличие различных эквивалентов, которые являются относительно безопасными для организма. К примеру, есть такое лекарство, как Фитпарад, который считается одним из наиболее эффективных и безопасных по своему применению препаратов, используемых в качестве сахарозаменителя.
Основными преимуществами использования именно этого препарата являются отсутствие привкуса горечи, наличие сладости, одинаковой по сравнению с сахаром, а также соответствующий вид. Основная польза от использования этого препарата заключается в наличии смеси соответствующих подсластителей, которые имеют натуральное происхождение. Дополнительным плюсом является сохранение естественных свойств, которые не теряются даже в случае наличия термической обработки.
Как видно из определения сахароза – это вещество, которое по сравнению с моносахаридами, имеет две основных составляющих.
Вода и реакция в результате ее соединения с сахарозой не имеют особо положительного воздействия на организм. В качестве лекарства эта комбинация не может использоваться однозначно, при этом основным отличием сахарозы от натурального сахара является более значительная концентрация первого.
Чтобы уменьшить вред сахарозы необходимо:
- использовать натуральные сладости вместо белого сахара;
- исключить большое количество глюкозы в качестве принимаемых продуктов питания;
- следить за содержанием используемых продуктов на наличие белого сахара и крахмальной патоки;
- использовать в случае необходимости антиоксиданты, которые нейтрализую действие свободных радикалов;
- своевременно принимать пищу и выпивать достаточное количество воды;
