Тема:Дисахариды. Сахароза. Физические свойства. Реакция кислотного гидролиза сахарозы.
Дата: 01.03.2021 (1 час)
Цель:
сформировать представления о строении и свойствах сахарозы как представителя дисахаридов; показать практическую значимость изучаемого материала.
Задачи: изучить состав, строение молекулы, физические и химические свойства сахарозы, ознакомить с получением и применением сахарозы.
Студенты должны знать: строение, физические и химические свойства, способы получения и применение дисахаридов на примере сахарозы.
Студенты должны уметь: записывать молекулярную формулу сахарозы; качественную реакцию на сахарозу; реакции, подтверждающие свойства сахарозы.
План.
1. Примеры дисахаридов.
2. Получение сахарозы из сахарного тростника.
3. Получение сахарозы из сахарной свеклы.
4. Исторический экскурс.
5. Интересные факты о сахаре.
6. Строение молекулы сахара.
7. Физические свойства.
8. Химические свойства.
9. Применение сахарозы.
Опорный конспект
Дисахариды – олигосахариды:
- Сахароза С12Н22О11 (глюкоза, фруктоза)
- Лактоза С12Н22О11 (глюкоза, галактоза) - часть молока
- Мальтоза С12Н22О11 (глюкоза) - содержится в больших количествах в проросших зёрнах ячменя, ржи и других зерновых; обнаружен также в томатах, в пыльце и нектаре ряда растений.
Получение сахарозыиз сахарного тростника:
Сахарный тростник является основной мировой культурой для производства сахара. На его долю приходится до 65 % мирового производства сахара.
Сахарный тростник до начала цветения срезают. Срезанные стебли измельчают и размалывают. Из полученной массы отжимают сок, в котором содержится до 0,03 % белковых веществ, 0,1 % зернистых веществ (крахмала), 0,22 % азотосодержащей слизи, 0,29 % солей (большей частью органических кислот), 18,36 % сахара, 81 % воды и очень небольшое количество ароматических веществ, придающих сырому соку своеобразный запах.
Для очистки сока к нему добавляют свежегашеную известь – Са(ОН)2 и нагревают. Сахароза вступает в химическую реакцию с гидроксидом кальция, в результате чего образуется растворимый в воде сахарат кальция. Кроме того, другие вещества, содержащиеся в соке, также вступают в реакцию с гидроксидом кальция, образуя малорастворимые и нерастворимые соли, которые выпадают в осадок и отфильтровывают.
Затем через раствор, чтобы разложить сахарат кальция и нейтрализовать избыточный гидроксид кальция, пропускают углекислый газ – СО2. В итоге образуется карбонат кальция – СаСО3, который выпадает в осадок. Выпавший в осадок карбонат кальция отфильтровывают, а раствор выпаривают в вакуумных аппаратах до получения кристаллов сахарозы. На данной стадии производства сахароза все еще содержит примеси – мелассу и имеет коричневый цвет. Меласса придает сахарозе ярко выраженный естественный аромат и вкус. Полученный продукт именуется коричневым сахаром или тростниковым нерафинированным сахаром. Он (коричневый сахар) пригоден в пищу. Его можно использовать в пищу как есть либо подвергнуть дополнительной очистке.
На последней стадии производства сахарозу подвергают дополнительной очистке и обесцвечиванию. В конечном итоге получают рафинированный (очищенный) сахар, имеющий белый цвет.
Получение сахарозы из сахарной свеклы:
Сахарная свекла является двухлетним растением. В первый год собирают урожай корнеплодов и отправляют их на переработку.
На перерабатывающей фабрике корнеплоды промываются и измельчаются. Измельченные корнеплоды помещают в диффузоры (большие котлы) с горячей водой температурой 75оС. Горячая вода вымывает из измельченных корнеплодов сахарозу и прочие компоненты. В итоге получается диффузионный сок, который в дальнейшем подвергается фильтрации от содержащихся в нем частичек мякоти.
На следующих стадиях производства сахара диффузионный сок очищают гидроксидом кальция и углекислым газом, уваривают, выпаривают на вакуумных аппаратах, подвергают дополнительной очистке, отбеливанию и центрифугированию. В итоге получают рафинированный сахар.
Исторический экскурс
Во время крестовых походов были обнаружены громадные плантации сахарного тростника в Сирии. Местные жители в глиняных горшках варили сахар из тростника.
Было время, когда сахар считали дорогим лекарством и покупали его в аптеках.
В 1747 г. немецкий химик Андреас-Сигизмунд Маргграф (1709--1782) выделил первый европейский сахар из сахарной свеклы.
В 1802 г. в селе Алябьево Тульской губернии заработал первый российский сахарный завод. Здесь сахар варили из свеклы, которую поблизости и выращивали.
Интересные факты о сахаре
- Сахар – рафинад в форме кубиков был изобретен в 1843 году в Чехии. Изобретатель – швейцарец Яков Кристоф Рад был управляющим сахарного завода в Дачице. На месте, где находился сахарный завод, сейчас установлен памятник – белоснежный куб, символизирующий сахар – рафинад.
- Поджечь кусочек сахара удастся, если насыпать на место поджога немного пепла, например, табачного, так как он содержит соли лития, катализирующие горение сахарозы.
- Сахар – рафинад (кубик 1 см) полностью растворяется в стакане с 600С водой, в течение 11–24 сек.
Названия сахара
· по-русски - сахар -
· по-английски – sugar
· по-немецки - zucker
· по-французски - sucre
· у арабов - шакар
· у персов - суккар