Eljárás glükóz és fruktóz előállítására szacharózból

A szabadalomtól függ

Bejelentett: 1968.1.15. (1225458 / 28-13. Sz.)

Prioritás 15.SH.1967, A2512 / 67, Ausztria

Publikálva 1972. 111-én. 10. számú közlemény

A Miyistra Tanács vezetése alatt a találmányok és felfedezések bizottsága

UDC 664.162.74 (088.8) A leírás közzétételének időpontja: 1972.IV 17.

Ernst Nitsch (Ausztria) Külföldi társaság

Levozan-Gesellschaft Hem, farm. Ipar

Frank és Dr. Freudl "(Ausztria) Jelentkező

MÓDSZER A GLUKÓZ ÉS A FRUITÓZ ELLENŐRZÉSÉHEZ

A találmány cukoriparra vonatkozik.

A glükóz és a fruktóz szacharózból történő előállításának ismert módszere oldat fordítása, tisztítása, a fordított oldat sűrítése, metanollal való keverés, lehűtés, glükóz kristályosítás, centrifugálás, az anyalúg metanollal való összekeverése, dehidratálás, hűtés, fruktóz kristályosítás, centrifugálás útján..

A javasolt módszer a glükóz és a fruktóz hatékonyabb felszabadítását biztosítja egy fordított szacharóz oldatból. Ezt úgy lehet elérni, hogy a dehidrációt úgy végezzük, hogy a száraz metanolgőzök ellenáramban vezetik a kevesebb mint 40% víztartalomra.

1, majd az oldat bepárlással történő koncentrálása, főleg 50% szárazanyag-tartalomra.

Ajánlott a glükóz és a fruktóz váltakozó kristályosítása több lépésben..

A módszer a következő. A szacharóz-oldatot savas hidrolízissel vagy erősen savas ioncserélő gyantákkal hidrolizáljuk, az invertált oldatot megszabadítjuk a sóktól és savaktól, óvatosan vákuumban bepároljuk, majd a glükózt kristályosítjuk. A glükózt előállíthatjuk vizes formában, körülbelül 80 szirupra sűrítve, hidrát formájában, vagy előnyösen 96% -ra való sűrítéssel és azonos súlyú metanol hozzáadásával vízmentes termék formájában. Mindkét esetben az oldatban található összes glükóz kb. 50% -a kristályosodik ki három napon belül..

10 glükózkristályt elválasztunk az anyalúgtól centrifugálással. Az elválasztott anyalúg körülbelül 67% fruktózt és. 33% glükóz. A keveréket metanollal keverjük, majd száraz metanolgőzök ellenáramú átáramlásával dehidráljuk kevesebb, mint 1% víztartalomra, majd az oldatot bepárolással töményítjük, főleg

50%. A kapott oldatból a fruktóz kristályosodik20, amelynek kristályait centrifugálással választják el az anyalúgtól. Ezután a glükóz és a fruktóz váltakozó kristályosítását az anyalúgból két lépésben folytatjuk.

25 A javasolt módszert a megvalósítás következő példája szemlélteti. 5 kg 50 tömeg% szacharóz-oldat (4,05 l) 332 637-re

A 3. reakcióelegyet 50 ° C-ra melegítjük, hozzáadunk 213 ml sósavat és az elegyet termosztátban tartjuk

3 óra hosszat 50 ° C-on tartjuk. A tartási idő után a hidrolízis véget ér. Az elegyet gyorsan lehűtjük és OH = formájú anioncserélővel keverjük, amíg semleges lesz..

Szűrés után tiszta színtelen, fordított cukor oldatot kapunk fajlagos forgatással (al = 19,9, ami gyakorlatilag megfelel a teljes inverziónak).

2,06 kg fordított cukor-oldatot tartalmazunk, összesen 48,5% -kal

90 ° C hőmérsékleten, vízfürdőn vákuumban, 95% -os koncentrációra. A sűrített oldatot ugyanolyan mennyiségű forrásban lévő metanollal elegyítjük. A 4,7 térfogat% vizet tartalmazó elegyet 10 ° C-ra hűtjük, és glükózzal beoltjuk, amely 2 g zúzott vízmentes glükóz és körülbelül azonos mennyiségű metanol keveréke, majd a kristályosodott elegyet három napig állandó fényben inkubáljuk állandó hőmérsékleten keverés közben, hőmérsékleten. 10 ° C hőmérsékleten, ezután a tiszta fehér kristályosító anyagot centrifugában elválasztják az anyalúgtól és többször metanollal mossák. A glükóz hozama 2! 6 g, " - +49,3, a fruktóztartalom körülbelül 2 / O.

Az anyalúgot keverjük a metanolmosó folyadékkal, és az oszlopfejbe (lásd a rajzot) a 2. bemeneti nyíláson keresztül történő kiszáradáshoz 2 ml / perc sebességgel adagoljuk. és a nem parigell koloidok dehidrált metanolt kb. 20 ml / perc sebességgel párologtatnak el, az Iiap-ot egy csövön keresztül vezetik az 1. oszlop aljához, 4 mm átmérőjű üveg Raschig gyűrűcsomagolással megtöltve. Az oszlopot üvegcső formájában készítik, amelynek keresztmetszete oo mm és hossza 500 mm. Alján az oszlopot 4 szifonnal látják el, amelyben a dehidrált ivlGTBHoJlbHbIH cukor oldatot összegyűjtik, és folyamatosan eltávolítják abból a b gyűjteménybe. A resztillációt követõen a stilát a b bemeneti nyíláson keresztül ismét kiüríthetõ a 3 párologtató lombikba. 11 körülbelül 3 liter dehidratált terméket kapunk, amelynek összes cukortartalma 24 "/ o, és víz körülbelül Q, 9O / p, majd vízfürdőn 90 ° C hőmérsékleten betöményítjük 50 szilárd anyag-tartalomra, majd lehűtjük.

10 ° C hőmérsékleten és magot tartalmazó fruktózból áll, amely 25 g apróra vágott tiszta fruktózt és megközelítőleg azonos mennyiségű metanolt tartalmaz.

Az elegyet három napig 0 ° C-on tartjuk

10 С és állandó enyhe keverés.

A kapott kristályosítást centrifugában elválasztjuk az anyalúgtól és többször metanollal mossuk. A kristályokat szárítószekrényben 60 ° C-on szárítjuk. A fruktóz hozama 1261 g, (a) - 90,7, a termék glükóztartalma körülbelül 1,1 / o.

A fruktóz kristályosodása után az anyalúgot metanolos mosófolyadékkal keverjük, vízfürdőben töményítjük 50 tömeg% -ig. %, lehűtött, glükózzal beoltott és a II. glükóz kristályosítását 3 napig végezzük, hasonlóan a fentiekhez, a II. glükóz hozama:

135 g, (n) = + 50,3, a fruktóz-tartalom körülbelül 1,2 / o.

Az anyalúgot a II. Glükóz kristályosodása után összekeverjük metanolos mosófolyadékkal, vízfürdőn betöményítjük körülbelül a szárazanyag-tartalomra.

50% -ban fruktózt oltunk be, és a kristályosítást 3 napig végezzük, hasonlóan a fentiekhez, miután a kristályosodást elválasztjuk az anyalúgtól. A II. Fruktóz hozama 114 g (a) „o

= - 91,0, glükóztartalma kb

Hasonló módon végezzük a III. Glükóz és a fruktóz III következő kristályosítását

A III. Glükóz hozama - 41 g, (a) = + 49,9, a fruktóz-tartalom 1,6%, a III. Fruktóz hozama - 57 g (af = 90,2, a glükóztartalom 1,2 / / ról ről.

A visszamaradó anyalúg tiszta, sárga és nagyon lassan kristályosodik. További feldolgozása már nem megvalósítható.

Teljes glükóz hozam - 452 g (a teljes cukor 90,4% -a, levonva a magkristályok számát).

Teljes fruktóz hozam - 432 g (a teljes cukor 86,4% -a, levonva a magot).

A glükóz és a fruktóz metanolból történő átkristályosításával mindkét cukor teljesen tiszta lehet.

1. Eljárás glükóz és fruktóz előállítására szacharózból az utóbbi oldatának megfordításával, megtisztításával, a megfordított oldat sűrítésével, metanollal való keveréssel, lehűtéssel, glükóz kristályosításával, centrifugálással, az anyalúg metanollal való összekeverésével, dehidrációval, hűtéssel, a fruktóz kristályosítá-sával és centrifugálásával, amely eltérő hogy a folyamat hatékonyságának növelése érdekében a dehidrációt úgy végezzük, hogy a száraz metanol gőzöket ellenáramban áthaladjuk kevesebb, mint 1 / o víztartalomra, majd az oldatot bepárolással koncentráljuk főleg 50 / o szárazanyag-tartalomra..

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a glükóz és a fruktóz váltakozó kristályosítását több szakaszban hajtjuk végre, 332637

Összeállította G. Loshkareva

Techred T. Uskova

Korrektor L. Orlova

T szerkesztő, Karanova

Nyomda, pr. Sapunova, 2

Rendeljen 950-et (8. kiadás, 383. szám, Circular 448 előfizetés

A CCCI Miniszterek Tanácsa alatt a találmányok és felfedezések bizottsága TsNIIPI

Hogyan lehet glükózt kapni a szacharózból?

A leggyakrabban előforduló diszacharidok (oligoszacharidok) példája a szacharóz (répacukor vagy nádcukor)..

A szacharóz biológiai szerepe

A szacharóz a legfontosabb az emberi táplálkozásban, amely jelentős mennyiségben kerül be a szervezetbe étellel. A glükózhoz és a fruktózhoz hasonlóan a szacharóz a bélben való lebontás után gyorsan felszívódik a gyomor-bél traktusból a véráramba és könnyen felhasználható energiaforrásként..

A szacharóz legfontosabb élelmiszer-forrása a cukor.

A szacharóz szerkezete

A szacharóz molekuláris képlete12H22RÓL RŐLtizenegy.

A szacharóz szerkezete összetettebb, mint a glükózé. A szacharóz-molekula ciklikus formájában glükóz- és fruktóz-molekulák maradványaiból áll. Fél-acetál-hidroxil- (1 → 2) -glikozid-kötés kölcsönhatása miatt kapcsolódnak egymáshoz, vagyis nincs szabad hemiacetál (glikozidos) hidroxil:

A szacharóz fizikai tulajdonságai és előfordulása a természetben

A szacharóz (közönséges cukor) fehér, kristályos anyag, édesebb, mint a glükóz, vízben könnyen oldódik.

A szacharóz olvadáspontja 160 ° C. Amikor az olvadt szacharóz megszilárdul, amorf átlátszó massza képződik - karamell.

A szacharóz a természetben nagyon gyakori diszacharid, sok gyümölcsben, gyümölcsben és bogyóban található meg. Különösen nagy részét tartalmazza a cukorrépa (16–21%) és a cukornád (legfeljebb 20%), amelyeket az ehető cukor ipari előállításához használnak..

A cukor szacharóztartalma 99,5%. A cukrot gyakran „üres kalóriahordozónak” hívják, mivel a cukor tiszta szénhidrát, és nem tartalmaz más tápanyagokat, például vitaminokat, ásványi anyagokat.

Kémiai tulajdonságok

A szacharózra jellemzőek a hidroxilcsoportok reakciói.

1. Minőségi reakció réz (II) -hidroxiddal

A hidroxilcsoportok jelenlétét a szacharóz molekulában a fémhidroxidokkal végzett reakció könnyen igazolja.

Video kísérlet "A hidroxilcsoportok szacharózban való jelenlétének igazolása"

Ha szacharóz-oldatot adnak a réz (II) -hidroxidhoz, akkor fényeskék réz-szacharát-oldat képződik (többértékű alkoholok kvalitatív reakciója):

2. Oxidációs reakció

A diszacharidok csökkentése

A diszacharidok, amelyekben a hemiacetál (glikozid) hidroxil (maltóz, laktóz) visszatartódnak, az oldatokban a ciklikus formák részlegesen átalakulnak aldehid formákká, és az aldehidekre jellemző reakciókba lépnek: ezüst-oxid ammóniás oldatával reagálnak és redukálják a réz (II) hidroxidot réz (I) -oxiddá. Az ilyen diszacharidokat redukálónak (redukálják a Cu (OH)) nevezik2 és Ag2O).

Ezüst tükör reakció

Nem redukáló diszacharid

A diszacharidokat, amelyeknek molekuláiban nincs hemiacetál (glikozid) hidroxil (szacharóz) és amelyek nem tudnak átalakulni nyílt karbonil formákká, nem redukálnak (nem csökkentik a Cu (OH))2 és Ag2O).

A szacharóz, a glükóztól eltérően, nem aldehid. Az oldatban levő szacharóz nem lép fel "ezüst tükör" reakcióba, és réz (II) -hidroxiddal hevítve nem képez vörös réz (I) -oxidot, mivel nem képes átalakulni egy aldehidcsoportot tartalmazó nyílt formává..

Video kísérlet "A szacharóz redukáló képességének hiánya"

3. Hidrolízis reakció

A diszacharidokat hidrolízis-reakció jellemzi (savas közegben vagy enzimek hatására), amelynek eredményeként monoszacharidok képződnek.

A szacharóz képes hidrolízisre (hidrogénionok jelenlétében hevítve). Ebben az esetben egy szacharóz molekulából glükóz molekulát és egy fruktóz molekulát képeznek:

Video kísérlet "A szacharóz savas hidrolízise"

A hidrolízis során a maltóz és a laktóz feloszlanak alkotórészük monoszacharidjaikba, mivel a kötés egymás között megszakad (glikozidos kötések):

Így a diszacharidok hidrolízisének reakciója a monoszacharidokból történő képződés fordítottjaként fordul elő..

Az élő szervezetekben a diszacharidok hidrolízise enzimek részvételével történik.

Szacharóz bevétele

A cukorrépa vagy cukornád finom forgácsmá alakul és diffúzorokba (hatalmas üstökbe) helyezik, amelyekben a forró víz kiüríti a szacharózt (cukor).

A szacharózzal együtt más komponensek (különféle szerves savak, fehérjék, színezékek stb.) Kerülnek a vizes oldatba. ezeket a termékeket a szacharóztól elválasztják, az oldatot mésztejjel (kalcium-hidroxiddal) kezelik. Ennek eredményeként gyengén oldódó sók képződnek, amelyek kicsapódnak. Szacharóz képződik kalcium-hidroxidban oldódó kalcium-szacharóz C-vel12H22RÓL RŐLtizenegyCaO 2H2RÓL RŐL.

A kalcium-szacharát bomlásához és a kalcium-hidroxid feleslegének semlegesítéséhez a (IV) szén-monoxidot átvezetjük az oldaton..

A kicsapódott kalcium-karbonátot kiszűrjük és az oldatot vákuumberendezésben bepároljuk. Amint a kristályok képződnek, a cukrot centrifuga segítségével elválasztjuk. A fennmaradó oldat - melasz - legfeljebb 50% szacharózt tartalmaz. Citromsav előállítására használják.

Az izolált szacharózt megtisztítottuk és elszíneztük. Ehhez feloldjuk vízben, és a kapott oldatot aktív szénen leszűrjük. Ezután az oldatot ismét bepároljuk és kristályosítjuk.

A szacharóz felhasználása

A szacharózt főként önálló élelmiszer-termékként (cukor), valamint édességek, alkoholos italok és szószok gyártására használják. Nagy koncentrációban használják tartósítószerként. A mézből hidrolízissel nyerik belőle.

A szacharózt a vegyiparban használják. Erjesztés útján etanolt, butanolt, glicerint, levulinsavat és citromsavat, dextránt kapnak.

A gyógyászatban a szacharózt porok, keverékek, szirupok gyártására használják, beleértve az újszülöttek számára is (édes íz vagy tartósítás érdekében).

Hogyan lehet glükózt kapni a szacharózból?

A KÉMIA a csodák birodalma, benne rejlik az emberiség boldogsága,

a legnagyobb érvelés kerül sor

pontosan ezen a területen. (GORKY M.)

Periodikus táblázat a kémiai elemekről

Univerzális oldhatósági táblázat

Asztalok gyűjteménye a kémia órákhoz

A glükóz kémiai tulajdonságai. Fogadás, alkalmazás

I. glükózszedés

1. Az iparban

2. A laboratóriumban

  • Formaldehidből (1861 A. Butlerov):

3. A természetben

4. Egyéb módok

szacharóz glükóz fruktóz

II. A glükóz kémiai tulajdonságai

1. Specifikus tulajdonságok

A monoszacharidok legfontosabb tulajdonsága enzimes fermentációjuk, azaz molekulák szétesése fragmentumokká különböző enzimek hatására. A fermentációhoz élesztő, baktérium vagy penész által kiválasztott enzimek jelenlétében kerül sor. Az aktív enzim természetétől függően a következő típusú reakciókat különböztethetjük meg:

1.Alkoholos erjedés:

2. Tejsav erjesztés:

3. Vajsav erjedése:

2. Az aldehidek tulajdonságai

1. Az ezüst tükör reakciója:

2. Oxidáció réz (II) -hidroxiddal:

3. Helyreállítás:

szorbit - hexahidrid alkohol

3. A többértékű alkoholok tulajdonságai

1. Éterek képződése alkoholokkal

A metil-alkoholnak gáznemű hidrogén-klorid jelenlétében történő hatása alatt a glikozid-hidroxil hidrogénatomját metilcsoport helyettesíti.

2. A többértékű alkoholok kvalitatív reakciója

Adjunk hozzá néhány csepp réz (II) -szulfát-oldatot és egy lúgos oldatot a glükóz-oldathoz. Nem képződnek réz-hidroxid csapadék. Az oldat világoskékké válik. Ebben az esetben a glükóz oldja a réz (II) -hidroxidot, és úgy viselkedik, mint egy többértékű alkohol, komplex vegyületet képezve - világoskék.

4. Oxidációs reakciók

III. Alkalmazás

A glükóz értékes tápláló termék. A testben összetett biokémiai átalakulásokon megy keresztül, amelyek eredményeként szén-dioxid és víz képződik, míg az energia a végső egyenlet szerint szabadul fel:

Mivel a glükóz a szervezetben könnyen felszívódik, az orvostudományban erősítő gyógyszerként alkalmazzák a szívgyengeség, sokk tüneteire, ez a vérpótló és sokk elleni folyadékok része. A glükózt széles körben használják az édességekben (lekvár, karamell, mézeskalács készítése stb.), A textiliparban redukálószerként, aszkorbinsav és glükonsav előállításának kiindulási termékeként, számos cukor-származék előállításához stb. Nagyon fontos a glükóz fermentációs folyamata. Tehát például káposzta, uborka, tej pácolásánál a glükóz tejsavas erjedése, valamint a takarmány szétzúzásakor történik. Ha az előállítani kívánt masszát nem kellően tömöríteni, akkor a behatolt levegő hatására vajsavas erjedés következik be, és a betáplálás alkalmatlanná válik. A gyakorlatban a glükóz alkoholos erjesztését például sörgyártásban is használják.

Szacharóz, tulajdonságok, előállítás és alkalmazás

Szacharóz, tulajdonságok, előállítás és alkalmazás.

A szacharóz az oligoszacharidok csoportjából származó diszacharid, amely két monoszacharidból áll: α-glükóz és β-fruktóz, C képlettel12H22Otizenegy.

Szacharóz, formula, molekula, szerkezet, anyag:

A szacharóz az oligoszacharidok csoportjából származó diszacharid, amely két monoszacharidból áll: α-glükóz és β-fruktóz, C képlettel12H22Otizenegy.

A mindennapi életben a szacharózt cukornak, nádcukornak vagy répacukornak nevezik..

Az oligoszacharidok olyan szénhidrátok, amelyek 2-10 monoszacharid maradékot tartalmaznak. A diszacharidok olyan szénhidrátok, amelyek ásványi savak jelenlétében vagy enzimek hatására vízzel melegítve hidrolizálnak, és két monoszacharid molekulara osztódnak..

A szacharóz a természetben előforduló diszacharid és szénhidrát. Sok gyümölcsben, gyümölcsben, bogyóban, a növények szárában és leveleiben, valamint a fák léében található. A szacharóztartalom különösen magas a cukorrépa, cukornád, cirok, juhar, kókuszpálma, datolyapálma, aréna és egyéb pálmák esetében, amelyeket az ehető cukor ipari előállításához használnak..

A szacharóz kémiai képlete12H22Otizenegy.

Más diszacharidok általános kémiai képlete hasonló: laktóz, glükóz- és galaktózmaradékokból áll, és maltóz, glükózmaradékokból álló.

A szacharóz molekula szerkezete, a szacharóz szerkezeti képlete:

Két monoszacharid maradékból - α-glükózból és β-fruktózból - szacharóz-molekulát képeznek, amelyek oxigénatommal kapcsolódnak össze, és a hidroxilcsoportok kölcsönhatása miatt kapcsolódnak egymáshoz (két hemiacetális hidroxil) - (1 → 2) -glikozid-kötés.

A szacharóz szisztematikus kémiai neve: (2R, 3R, 4S, 5S, 6R) -2 - [(2S, 3S, 4S, 5R) -3,4-dihidroxi-2,5-bisz (hidroxi-metil) -oxolan-2-il] oxi-6- (hidroxi-metil) -oxán-3,4,5-triol.

A szacharóz másik kémiai nevét is használják: α-D-glükopiranozil-β-D-fruktofuranozid.

Külső szempontból a szacharóz fehér kristályos anyag. Édesebb, mint a glükóz.

A szacharóz nagyon jól oldódik vízben. Enyhén oldódik etanolban és metanolban. Dietil-éterben nem oldódik.

Az enzimek hatására a bélbe belépő szacharóz gyorsan hidrolizálódik glükózra és fruktózra, majd felszívódik és bekerül a véráramba.

A szacharóz olvadáspontja 160 ° C. Az olvasztott szacharóz megszilárdul, amorf átlátszó tömeget - karamellát képezve.

Ha az olvadt szacharózot tovább hevítik, akkor 186 ° C hőmérsékleten a szacharóz színváltozással bomlik - átlátszótól barnáig.

A szacharóz a glükózforrás és az emberi test fontos szénhidrátforrása.

A szacharóz fizikai tulajdonságai:

Paraméter neve:Érték:
Színfehér, színtelen
Szagszag nélkül
Ízédes
Az aggregáció állapota (20 ° C-on és 1 atm légköri nyomáson)kristályos szilárd anyag
Sűrűség (20 ° C-on és 1 atm atmoszférikus nyomáson), G / cm31.587
Sűrűség (20 ° C-on és 1 atm. Légköri nyomáson), Kg / m 31587
Bomlási hőmérséklet, ° C186
Olvadáspont, ° C160
Párolgási hőmérséklet, ° C-
A szacharóz moláris tömege, g / mol342,2965 ± 0,0114

A szacharóz kémiai tulajdonságai. A szacharóz kémiai reakciói (egyenletek):

A szacharóz fő kémiai reakciói a következők:

  1. 1.szacharóz reagáltatása vízzel (a szacharóz hidrolízise):

A hidrolízis során (ha hidrogénionok jelenlétében hevítik) a szacharóz az alkotóelemek monoszacharidjaira bomlik, mivel a közöttük lévő glikozidkötések megrepednek. Ez a reakció a szacharóz monoszacharidokból történő képződésének fordítottja.

Hasonló reakció lép fel az élő szervezetek bélén, amikor a szacharóz belép. A bélben az enzimek hatására a szacharóz gyorsan hidrolizálódik glükózra és fruktózra.

  1. 2.minőségi reakció a szacharózra (a szacharóz és a réz-hidroxid reakciója):

A szacharóz-molekulában számos hidroxilcsoport van. Jelenlétük igazolására fém-hidroxidokkal, például réz-hidroxiddal reagáltatunk.

Ehhez réz-hidroxidot adunk a szacharóz-oldathoz. Ennek eredményeként réz-szacharát képződik, és az oldat világossá válik..

  1. 3. nem ad "ezüst tükör" reakciót:

A szacharózban nincs aldehidcsoport. Ezért ezüst-oxid ammóniaoldatával hevítve ez nem ad "ezüst tükör" reakciót, mert a szacharóz nem képes átalakulni egy aldehidcsoportot tartalmazó nyílt formává.

Ezenkívül réz (II) -hidroxiddal hevítve a szacharóz nem képez vörös réz (I) -oxidot.

Az ezüst tükörreakció és a réz (II) -hidroxiddal reagáló vörös réz (I) -oxid képződése a laktózra és a maltózra jellemző..

Ezért a szacharózt nem redukáló diszacharidnak is nevezik, mert nem helyreállítja az Ag-t2O és Cu (OH)2.

Szacharóz bevétele és előállítása:

A szacharóz számos gyümölcsben, gyümölcsben, bogyóban, a növények szárában és leveleiben, valamint a fák gyümölcslevében található. Ezért a szacharóz előállítása összekapcsolódik annak forrásaitól: cukornád, cukorrépa stb..

Szacharóz kinyerése a cukornádból:

A cukornád a cukorgyártás fő növénytermesztése. Ez a világ cukortermelésének akár 65% -át teszi ki.

A cukornádot virágzás előtt vágják le. A vágott szárokat összetörjük és őröljük. A levélből kinyerik a levet, amely legfeljebb 0,03% fehérjeanyagot, 0,1% granulált anyagokat (keményítőt), 0,22% nitrogéntartalmú nyálkahártyát, 0,29% sókat (leginkább szerves savakat), 18,36% tartalmaz cukor, 81% víz és nagyon kis mennyiségű aromás anyag, amelyek a nyers juice számára sajátos illatot adnak.

A gyümölcslé tisztításához frissen lőtt mészt adunk hozzá - Ca (OH)2 és melegítik. A szacharóz kémiai reakcióba lép a kalcium-hidroxiddal, vízoldható kalcium-szacharátot képezve. Ezenkívül a lében lévő egyéb anyagok szintén reagálnak kalcium-hidroxiddal, rosszul oldódó és oldhatatlan sókat képezve, amelyek kicsapódnak és kiszűrődnek.

Ezután szén-dioxidot, CO-t vezetünk az oldaton, hogy lebontja a kalcium-szacharátot és semlegesítse a felesleges kalcium-hidroxidot.2. Ennek eredményeként kalcium-karbonát képződik - CaCO3, amely kicsapódik. A kicsapódott kalcium-karbonátot kiszűrjük, és az oldatot vákuumberendezésben bepároljuk, így szacharózkristályokat kapunk. A termelés ezen szakaszában a szacharóz még mindig tartalmaz szennyeződéseket - melaszt és barna színű. A melasz kifejezetten természetes aromát és ízet ad a szacharóznak. A kapott terméket barna cukornak vagy finomítatlan nádcukornak hívják. Ez (barna cukor) ehető. Megengedett állapotban is fogyasztható, vagy tovább tisztítható.

Az előállítás utolsó szakaszában a szacharózt további tisztításnak és színtelenítésnek vetik alá. Végül finomított (finomított) cukor alakul ki, amelynek fehér színű van..

Cukorrépa-termelés szacharózból:

A cukorrépa kétéves növény. Az első évben a gyökérnövényeket betakarítják és feldolgozásra küldik.

A feldolgozóüzemben a gyökérnövényeket lemossák és aprítják. Az aprított gyökérzöldségeket diffúzorokba (nagy kazánokba) helyezik, forró vízzel, 75 ° C hőmérsékleten. A forró víz kimosja a szacharózt és más összetevőket az aprított gyökérnövényekből. Ennek eredményeként diffúziós levet kapunk, amelyet tovább szűrjük a benne lévő pép részecskéiből..

A cukorgyártás következő szakaszaiban a diffúziós levet kalcium-hidroxiddal és szén-dioxiddal tisztítják, felforralják, vákuumberendezésben bepárolják, további tisztításnak, fehérítésnek és centrifugálásnak vetik alá. Ennek eredményeként finomított cukrot nyernek..

Szacharóz előállítása a juharcukorból:

A cukor juharból származó szacharózt Kanada keleti tartományaiban nyerik.

Február-márciusban a cukor-juhar törzsét fúrják. A juharlé kifolyik a lyukakból, és összegyűjtésre kerül. Legfeljebb 3% szacharózt tartalmaz.

A juharlevet elpárologtatva "juharszirup" alakul ki. Ezután a "juharszirupot" kalcium-hidroxiddal és szén-dioxiddal tisztítják, vákuumberendezésben bepárolják, további tisztításnak és fehérítésnek vetik alá, így a késztermék - cukor.

Szacharóz felhasználása:

- élelmiszerként, valamint különféle élelmiszeripari termékek (édességek, italok, szószok stb.) elkészítéséhez

- az édességiparban tartósítószerként,

- mesterséges méz készítésére használják,

- a vegyiparban etanol, butanol, glicerin, citromsav, dextrán stb. előállítására.,

- a gyógyszeriparban különféle gyógyszerek gyártására.

CHEMEGE.RU

Felkészülés a vizsgára a kémiai és olimpiákon

Szénhidrát

A szénhidrátok (cukrok) hasonló szerkezetű szerves vegyületek, amelyek többségének összetétele a C képletet tükrözix(H2O)y, ahol x, y ≥ 3.

Kivétel ez alól dezoxiribóz, amelyeknek a (C) képlete vanötHtízO4 (egy oxigénatom kevesebb, mint ribóz).

A szénhidrátok osztályozása

A strukturális kapcsolatok száma szerint

  • Monoszacharidok - egy szerkezeti kapcsolatot tartalmaznak.
  • Oligoszacharidok - 2-10 szerkezeti egységet tartalmaznak (diszacharidok, triszacharidok stb.).
  • Poliszacharidok - n szerkezeti egységet tartalmazhatnak.

Néhány alapvető szénhidrát:

Monoszacharidokdiszacharidokpoliszacharidok
Cukorcukor6H12RÓL RŐL6

Dezoxiribóz CötHtízRÓL RŐL4

C szacharóz12H22RÓL RŐLtizenegy

Cellobiose C12H22RÓL RŐLtizenegy

Cellulóz (C6HtízRÓL RŐLöt)n

Keményítő (C6HtízRÓL RŐLöt)n

A szénatomszám szerint a molekulában

  • Pentóz - 5 szénatomot tartalmaz.
  • Hexózok - 6 szénatomot tartalmaznak.
  • Stb.

A gyűrű mérete a molekula ciklikus formájában

  • Pyranose - alkotnak egy hattagú gyűrűt.
  • Furanóz - tartalmazhat öttagú gyűrűt.

Valamennyi szénhidrátra jellemző kémiai tulajdonságok

1. Égés

Az összes szénhidrát széndioxiddá és vízé éget.

Például, ha glükóz ég, víz és széndioxid képződik.

2. Kölcsönhatás koncentrált kénsavval

A tömény kénsav eltávolítja a vizet a szénhidrátokból, így szén C-t ("elszenesedést") és vizet képez.

Például, ha koncentrált kénsav glükózra hat, szén és víz képződnek

Monoszacharidok

A monoszacharidok heterofunkciós vegyületek, molekuláik tartalmaznak egy karbonilcsoportot (aldehid vagy ketoncsoport) és több hidroxilcsoportot.

A monoszacharidok az oligoszacharidok és a poliszacharidok szerkezeti egységei.

A legfontosabb monoszacharidok

Név és képletSzőlőcukor

C6H12O6

fruktóz

C6H12O6

Ribóz

C6H12O6

Szerkezeti képlet
Osztályozás
  • hexóz
  • aldóz
  • ciklikus formában - piranóz
  • hexóz
  • ketózis
  • ciklikus formában - furanóz
  • pentóz
  • aldóz
  • ciklikus formában - furanóz

Szőlőcukor

A glükóz egy aldehid-alkohol (aldóz).

Hat szénatomot, egy aldehidet és öt hidroxilcsoportot tartalmaz.

A glükóz az oldatokban nemcsak lineáris formában, hanem ciklikus formákban (alfa és béta) is létezik, amelyek piranózosak (hat egységet tartalmaznak):

α-glükózβ-glükóz

A glükóz kémiai tulajdonságai

Vizes glükóz oldat

A glükóz vizes oldatában van dinamikus egyensúly két ciklikus forma - α és β és egy lineáris forma között:

Minőségi reakció többértékű alkoholokra: reakció frissen kicsapott réz (II) -hidroxiddal

Amikor a frissen kicsapott réz (II) -hidroxid kölcsönhatásba lép glükózzal (és más monoszacharidokkal), a hidroxid feloldódik, és így kék komplexet képez.

Reakciók a karbonilcsoporttal - CH = O

A glükóz az aldehidekre jellemző tulajdonságokkal rendelkezik.

  • Ezüst tükör reakció
  • Reakció réz (II) -hidroxiddal hevítés közben. Amikor a glükóz kölcsönhatásba lép a réz (II) -hidroxiddal, vörös tégla csapadék képződik réz (I) -oxidból:
  • Oxidáció bróm-vízzel. Amikor a glükózt bróm-vízzel oxidálják, glükonsav képződik:
  • A glükóz is oxidálható klórral, berthollet-sóval, salétromsavval.
A koncentrált salétromsav nem csak az aldehidcsoportot, hanem a szénlánc másik végén lévő hidroxilcsoportot is oxidálja.
  • Katalitikus hidrogénezés. Amikor a glükóz kölcsönhatásba lép a hidrogénnel, a karbonilcsoport alkoholos hidroxilcsoporttá redukálódik, hexahidrid alkohol képződik - szorbit:
  • A glükóz erjedése. A fermentáció biokémiai folyamat, amely szerves vegyületek redox átalakulásain alapul anaerob körülmények között.

Alkoholos erjedés. A glükóz alkoholos erjesztése alkoholt és szén-dioxidot eredményez:

Tejsav erjesztés. A glükóz alkoholos erjesztése alkoholt és szén-dioxidot eredményez:

Vajsav erjedése. A glükóz alkoholos erjesztése alkoholt és szén-dioxidot eredményez:

  • Glükóz-észterek képződése (a glükóz ciklikus formájára jellemző).

A glükóz képes éterek és észterek képzésére.

A legkönnyebben helyettesíthető hemiacetál (glikozid) hidroxil.

Például az α-D-glükóz kölcsönhatásba lép a metanollal.

Ez glükóz-monometil-étert (α-O-metil-D-glükozid) képez:

A glükóz-étereket glikozidoknak nevezzük.

Súlyosabb körülmények között (például CH-val3-I) az alkilezés más fennmaradó hidroxilcsoportokon is lehetséges.

A monoszacharidok képesek észtereket képezni mind ásványi, mind karbonsavakkal.

Például a β-D-glükóz 1: 5 arányban reagál ecetsavanhidriddel glükóz-pentaacetátot (β-pentacetil-D-glükóz) képezve:

Glükózszedés

Keményítő hidrolízise

Savak jelenlétében a keményítő hidrolizálódik:

Szintézis formaldehidből

A reakciót először A.M. Butlerov. A szintézisre kalcium-hidroxid jelenlétében kerül sor:

Fotoszintézis

A növényekben a szénhidrátok a fotoszintézisből képződnek2 és H2RÓL RŐL:

fruktóz

A fruktóz a glükóz szerkezeti izomerje. Ez egy keton-alkohol (ketózis): ciklikus formában (furánóz) is létezhet.

Hat szénatomot, egy ketoncsoportot és öt hidroxicsoportot tartalmaz..

fruktózα-D-fruktózβ-D-fruktóz

A fruktóz egy kristályos anyag, vízben könnyen oldódó, édesebb, mint a glükóz.

Szabad formában található a mézben és a gyümölcsben.

A fruktóz kémiai tulajdonságai a keton és öt hidroxilcsoport jelenlétéhez kapcsolódnak.

A fruktóz hidrogénezése szorbitot is eredményez.

diszacharidok

A diszacharidok olyan szénhidrátok, amelyek molekulái két monoszacharid maradékból állnak, amelyek hidroxilcsoportok kölcsönhatása révén kapcsolódnak egymáshoz (két hemiacetál vagy egy hemiacetal és egy alkoholos).

Szacharóz (répa- vagy nádcukor) C12H22RÓL RŐLtizenegy

A szacharóz molekula α-glükóz és β-fruktóz maradékokból áll, amelyek egymással kapcsolódnak:

A szacharóz molekulaban a glükóz glikozid szénatomja kötődik, mivel egy oxigénhíd képződik a fruktózzal, ezért a szacharóz nem képez nyitott (aldehid) formát.

Ezért a szacharóz nem lép be az aldehidcsoport reakciójába - ezüst-oxid és réz-hidroxid ammónia oldatával hevítve.

Az ilyen diszacharidokat nem redukáló, azaz nem képes oxidálni.

A szacharózt savanyított víz hidrolizálja. Ez glükózt és fruktózt termel:

Maláta C12H22RÓL RŐLtizenegy

Ez egy diszacharid, amely két α-glükóz maradékból áll, és közbenső termék a keményítő hidrolízisében.

Maláta van csökkentve a diszacharidot (az egyik gyűrűs egység kinyílik egy aldehidcsoportba), és az aldehidekre jellemző reakciókba lép.

A maltóz hidrolízise glükózt eredményez.

poliszacharidok

Ez egy diszacharid, amely két α-glükóz maradékból áll, és közbenső termék a keményítő hidrolízisében.

A poliszacharidok természetes nagy molekulatömegű szénhidrátok, amelyek makromolekulái monoszacharid maradékokból állnak.

A fő képviselők - a keményítő és a cellulóz - egy monoszacharid - glükóz maradványaiból épülnek fel.

A keményítő és a cellulóz molekuláris képlete azonos: (C6HtízOöt)n, de teljesen más tulajdonságokkal.

Ennek oka a térszerkezet sajátosságai..

A keményítő α-glükóz maradékokból áll, a cellulóz β-glükózból, amelyek térbeli izomerek és csak egy hidroxilcsoport helyzetében különböznek egymástól:

Keményítő

A keményítő ciklikus a-glükóz maradékokból épített poliszacharid.

Magába foglalja:

  • amilóz (a keményítőmag belső része) - 10-20%
  • amilopektin (keményítőmag-héj) - 80–90%

Az amilózlánc 200–1000 a-glükózmaradékot tartalmaz (átlagos molekulatömeg 160 000) és elágazó szerkezetű.

Az amilopektin elágazó szerkezetű és sokkal nagyobb molekulatömegű, mint az amilóz.

Keményítő tulajdonságai

  • Keményítő-hidrolízis: savas közegben forralva a keményítőt egymást követően hidrolizálják:

A keményítő teljes hidrolízisének felvétele közbenső lépések nélkül:

  • A keményítő nem ad „ezüst tükör” reakciót, és nem redukálja a réz (II) hidroxidot.
  • Minőségi reakció keményítőre: kék festés jódoldattal.

Cellulóz

A cellulóz (rost) a legelterjedtebb növényi poliszacharid. A cellulózláncok β-glükózmaradékokból épülnek fel, és lineáris felépítésűek.

Cellulóz tulajdonságai

  • Észterek képzése salétromsavval és ecetsavval.

Cellulóz-nitrálás.

Mivel a cellulóz egység 3 hidroxilcsoportot tartalmaz, a cellulóz nitrogénsav feleslegével történő nitrálása cellulóz-trinitrát képződéséhez vezethet, amely piroxin robbanóanyag:

A cellulóz acilezése.

Az ecetsavanhidrid (egyszerűsített ecetsav) cellulóz hatására észterező reakció alakul ki, és 1, 2 és 3 OH csoport részt vehet a reakcióban.

Kiderült, hogy cellulóz-acetát - acetát rost.

  • Cellulóz hidrolízis.

A cellulóz, akárcsak a keményítő, savas környezetben hidrolizálhat, glükózt eredményezve is. De a folyamat sokkal nehezebb.

A cukorról, szacharózról, fruktózról és glükózról

A természetes cukrok az emberi táplálkozáshoz szükséges anyagok nagy csoportját jelentik. Cukor hiányában az étrendben 2–2,5 hét alatt hypoglykaemia lép fel. De az összes cukrok közül (ezek elsősorban a természetes cukrok, a fruktóz és a glükóz) a szacharóz használata elfogadhatatlan.

A szacharóz (mesterségesen előállított cukor) hatékony immunszuppresszáns.

Ha egészséges kutyának adják, még 2-3 óra elteltével is, nagyon kis mennyiségben, a szem és a fül pórusát okozza.

Az ember sokkal jobban ellenáll a szacharóz bevitelnek, és a következmények késõbbiek.

Amikor az európaiak új népeket fedeztek fel a XV – XIX. Században, először kereskedelemben megteremtették az alkohol és a dohány kereskedelmét, majd fegyvereket és később még luxuscikkeket is, beleértve a cukrot (szacharózt). Minden esetben 3-4 évvel a cukorellátás megkezdése után az etnográfusok észlelték az ebbe az etnikai csoportba tartozó fogak állapotának és egészségének hirtelen romlását. (Ez nem volt az alkohol- és dohányszállítás esetében.)

1920. május 13-án, egy Manchester-i fogorvosok konferenciáján először a szacharózt nevezték meg a fogbetegség fő okaként.

Később egyértelművé váltak más többszörös negatív következmények..

Az amerikai kutatók legfrissebb adatai szerint a szacharóz („cukor” kereskedelmi név):

Segít csökkenteni az immunitást (hatékony immunszuppresszáns).
Káros az ásványi anyagcsere.
Irritációhoz, szorongáshoz, figyelmetlenséghez, gyerekes szeszélyhez vezethet.
Csökkenti az enzimek funkcionális aktivitását.
Segít csökkenteni a bakteriális fertőzésekkel szembeni rezisztenciát.
Vesekárosodást okozhat.
Csökkenti a nagy sűrűségű lipoprotein szintet.
A króm nyomelem hiányához vezet.
Elősegíti az emlő-, petefészek-, bél-, prosztata-, végbélrák kialakulását.
Növeli a glükóz- és inzulinszintet.
A réz nyomelem hiányát okozza.
Megzavarja a kalcium és a magnézium felszívódását.
Károsítja a látást.
Növeli a neurotranszmitter szerotonin koncentrációját.
Hypoglykaemiát (alacsony vércukorszint) okozhat.
Segít az emésztett ételek savasságának növelésében.
Növeli az adrenalin szintet gyermekeknél.
A tápanyagok csökkent felszívódásához vezet.
Felgyorsítja az életkorral kapcsolatos változások megjelenését.
Elősegíti az alkoholizmus fejlődését.
Karieszt okoz.
Elősegíti az elhízást.
Növeli a fekélyes vastagbélgyulladás kialakulásának kockázatát.
A gyomorfekély és a 12 nyombélfekély súlyosbodásához vezet.
Artritisz kialakulásához vezethet.
Provokálja a hörgőasztma rohamait.
Elősegíti a gombás betegségek kialakulását.
Epeköveket okozhat.
Növeli a szívkoszorúér betegség kockázatát.
Krónikus appendicitis súlyosbodását váltja ki.
Elősegíti a aranyér megjelenését.
Növeli a varikozusok valószínűségét.
Emelkedett glükóz- és inzulinszintet okozhat a hormonális fogamzásgátló tablettákat alkalmazó nőkben.
Elősegíti a parodontális betegség kialakulását.
Növeli az osteoporosis kialakulásának kockázatát.
Növeli a savasságot.
Ronthatja az inzulinérzékenységet.
Csökkent a glükóztolerancia.
Csökkentheti a növekedési hormontermelést.
Növelheti a koleszterinszintet.
Elősegíti a szisztolés nyomás növekedését.
Álmosságot okoz gyermekeknél.
Szklerózist okozhat.
Fejfájást okoz.
Megzavarja a fehérje felszívódását.
Élelmiszer-allergiát okoz.
Elősegíti a cukorbetegség kialakulását.
Terhes nőknél toxikózist okozhat.
Provokálja ekcéma gyermekeknél.
A szív- és érrendszeri megbetegedések kialakulásának a feltétele.
Ronthatja a DNS szerkezetét.
Fehérje lebontást okoz.
A kollagén szerkezetének megváltoztatásával elősegíti a ráncok korai megjelenését.
A szürkehályog kialakulásának a feltétele.
Érrendszeri károsodást okozhat.
A szabad gyökökhöz vezet.
Provokálja az ateroszklerózis kialakulását.
Hozzájárul a tüdőtágulás kialakulásához.
A természetben gyakorlatilag nincs szacharóz - csak két növényben található meg nagy mennyiségben, az emberek által mesterségesen szaporítva - a cukornádban és a cukorrépaban..

Az emlősök (és az emberek) nem érzékelik a szacharózt, ezért víz jelenlétében először enzimek (természetes katalizátorok) segítségével bontják molekulájukat természetes cukrokká, glükózzá és fruktózává (izomerek azonos összetételű C6H12O6, de szerkezetükben eltérőek):

С12H22O11 + H20 (+ enzim) = C6H12O6 (glükóz) + C6H12O6 (fruktóz)

A szacharóz bomlásának idején éppen ilyen szabad gyökök ("molekuláris ionok") alakulnak ki, amelyek aktívan gátolják az ellenanyagok hatását, amelyek megóvják a testet a fertőzésektől. És a test szinte védtelenné válik. A szacharóz hidrolízisének (bomlásának) folyamata már a szájüregben kezdődik, nyál hatására.

Élő világban élünk, amelyben az emberi test csak egy nagy darab tápanyagot jelent. Minden egyes pillanatban, minden porrésszel a test megfertőződik egy olyan mikroflóra tömegével, amely megpróbálja enni. De az immunvédelem folyamatosan és kitartóan elnyomja tevékenységüket, és lehetővé teszi számukra a vitalitás és az egészség fenntartását a környezetben. A szacharóz bevétele egy szúrás a védő test hátulján.

Történelmileg Oroszországban a mézet (amelyet hagyományosan nagy mennyiségben termeltek paraszti gazdaságokban) és az édes szárított gyümölcsöket használták édességként. A 20. század közepéig a cukor (szacharóz) túlnyomó többsége csak az ünnepi asztalon volt jelen, mint különleges finomság. Az oroszok (beloruszok, ukránok stb.) Fogainak állapota kiváló volt. Csak az 1950-es években alakult ki a Szovjetunióban a cukor tömeges ipari termelése, ami a teljes lakosság, beleértve a legszegényebbek, napi étrendjében a legolcsóbb termékeket is tette hozzá..

Egy ipari versenytárs támadása nyomán az országban a méz és az édes szárított gyümölcsök termelése hirtelen esett, és árai emelkedtek. A méz és az édes szárított gyümölcsök az oroszok asztalánál a természetes cukrok (fruktóz és glükóz) fő napi forrásából meglehetősen ritka és drága "kényeztetési élvezetekké" váltak..

A szacharóztermelés növekedésével a lakosság egészsége (és a fogak állapota) gyorsan romlni kezdett, egyre rosszabbá válva a "cukorcukorka" egymást követő generációinál. Milyen egészség várható el az emberekben, amikor anyjuk a terhesség és a szoptatás ideje alatt korlátozás nélkül táplálkozik szacharózzal, és akik maguk is az első életévtől szacharózt kaptak?!

A szacharóz egészségre gyakorolt ​​negatív hatása régóta ismert, mivel a Szovjetunióban az 1950-es és 1960-as évek fordulóján még egy programot is kidolgoztak, hogy kizárják a szacharózt a szovjet emberek étrendjéből, és csak fruktózra és glükózzá történő további feldolgozásra használják fel, amelyeket boltokban kellett értékesíteni. Sajnos ezt a programot, akárcsak sok másnak is, csak részben hajtották végre - a szovjet párt elitének és családjaik táplálására.

A természetes cukrok létfontosságúak a gyermekek és a felnőttek táplálkozásában. Ezért a gyerekek annyira szeretik az édességeket, és nem szükséges ezeket korlátozni az édességekben..

De örökké el kell hagyni az ételekben (és különösen a gyermekek számára!) A szacharóztól - gyakorlatilag egy lassan működő, pusztító méregtől -, helyettesítve természetes cukrokkal - fruktózzal és glükózzal, mézzel (a fruktóz és glükóz természetes keverékével) és édes friss és szárított gyümölcsökkel ( csak egészséges természetes cukrok).

A napi étrendben a fruktóz előnyösebb a glükóz felett. lassabban felszívódik és egyenletesebben fenntartja a szükséges szintet a testben.

A glükóz jó az atléták számára, hogy gyorsan helyreálljanak a verseny alatt.

Az élelmiszeripar most létrehozta a fruktóz tömegtermelését, amelyet az élelmiszerboltokban értékesítenek. Jelenleg számos különféle cukrászati ​​terméket gyártanak fruktózon - dzsemek, tartósítószerek, torták, sütik, csokoládék, édességek stb. Ezeket a termékeket "Fruktózból készült" felirattal kell ellátni..

Cserélje le a káros szacharózt a cukor tálat egészséges és ízletes fruktózra. Egyébként 1,75-szer édesebb, mint a szacharóz, és a vele együtt lévő termékek ízletesebbek!

És használjon fruktózt minden olyan módon, amellyel megszokta a szacharóz alkalmazását - teába teát, házi süteményeket adjon hozzá, főzzön kompótot és lekvárokat..