» Saxarozanın fermentativ hidrolizi. Şəkərlərin turşu hidrolizi (inversiya) Saxaroza hidrolizinin sxemi

Saxarozanın fermentativ hidrolizi. Şəkərlərin turşu hidrolizi (inversiya) Saxaroza hidrolizinin sxemi

Qida məhsullarının emalı zamanı şəkərlər turşu və enzimatik hidrolizdən keçə bilər.

turşu hidrolizi. Disaxaridlərin hidrolizi şirin yeməklərin (kissels, kompotlar, çörək alma almaları) hazırlanmasında, həmçinin qənnadı məmulatlarının hazırlanmasında baş verir. Saxarozanın hidrolizi turşulaşdırılmış sulu mühitdə baş verir. Saxaroza su molekulunu birləşdirir və bərabər miqdarda qlükoza və fruktoza parçalayır:

C12 H22 O11 C6 H12 O6 + C6 H12 O6

qlükoza fruktoza hidrolizi

Proses inversiya adlanır və monosaxaridlərin ekvimolekulyar qarışığı invert şəkər adlanır. İnvert şəkər xüsusi xüsusiyyətlərə malikdir:

1. Aşağı konsentrasiyalı şəkər məhlullarında məhsulların şirinliyini artırır.

2. Konsentratlaşdırılmış saxaroza məhlullarının kristallaşmasının qarşısını alır (şəkərləşmə). Bunun üçün məsul olan fruktoza şirinlik baxımından şəkərlər arasında birinci yerdədir və çox higroskopikdir.

Turşuların inversiya qabiliyyəti eyni deyil. Ən böyüyü oksalatda, ən kiçiyi sirkədədir. Ara məhsulu limon və alma tutur (oksalikdən 10-15 dəfə az). Qeyd etmək lazımdır ki, oksalat turşusu zəhərdir və kulinariya praktikasında istifadə edilmir. Ancaq biz bu barədə danışırıq, çünki tərəvəz və meyvələrin hüceyrə şirəsində var.

limon və alma turşuları ilə birlikdə.

Saxaroza hidrolizinin reaksiya sürəti mühitdə hidrogen ionlarının konsentrasiyasına mütənasibdir və saxaroza inversiya dərəcəsi turşunun növündən, onun konsentrasiyasından və istilik məruz qalma müddətindən asılıdır. Təcrübədə bu, təşkil edərkən vacibdir texnoloji proses. Məsələn, almaların yay sortlarından kompot bişirmək. Əvvəlcə siropu limon turşusu əlavə edərək qaynatmaq, sonra hazırlanmış almaları içərisinə qoymaq, qaynatmaq və sərinləmək məsləhətdir.

Enzimatik hidroliz saxaroza və maltoza maya xəmirinin qıcqırdılması zamanı və ondan çörəkbişirmə məmulatlarının əvvəlində pivə, kvas, şərab və s. istehsalı zamanı baş verir Mapltoza amilolitik fermentlərin nişasta üzərində təsiri nəticəsində əmələ gəlir. Xəmirdəki saxaroza və maltoza maya fermentlərinin təsiri altında invert şəkər əmələ gətirmək üçün hidrolizə məruz qalır. Prosesdə toplanan qlükoza və fruktoza etil spirti və karbon qazının əmələ gəlməsi ilə maya enzimatik kompleksi tərəfindən dərin parçalanmaya məruz qalır. Süd turşusu fermentasiyası laktik turşu bakteriyalarının iştirakı ilə də baş verə bilər. Xəmirin pH-ı turşu tərəfə keçir.

Saxaroza hidroliz reaksiyası qlükoza və fruktoza əmələ gəlməsi ilə davam edir:

C 12 H 22 O 11 + H 2 O  C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6 (124)

saxaroza qlükoza fruktoza

qlükoza fruktoza

Reaksiya bimolekulyardır. Sulu məhlulda suyun molyar konsentrasiyası saxarozadan dəfələrlə çox olduğundan, reaksiya zamanı onun dəyişməsi saxaroza konsentrasiyasının dəyişməsi ilə müqayisədə əhəmiyyətsiz olacaqdır. Buna görə də, saxaroza hidroliz reaksiyasının sürəti praktiki olaraq yalnız saxaroza molar konsentrasiyasına mütənasib olacaq və kinetik reaksiya tənliyi birinci dərəcəli reaksiya tənliyi olacaqdır.

İşarə et:

a anda reaksiya verən qarışıqda saxarozanın molyar konsentrasiyasıdır t \u003d 0, mol / dm 3;

X sonrakı zaman nöqtələrində qlükoza və ya fruktozanın molyar konsentrasiyasıdır t, mol/dm 3 .

Sonra reaksiyanın kinetik tənliyi:

, (125)

harada k – reaksiya sürətinin sabiti, s -1 ;

t reaksiya müddəti, s.

Sukrozun sulu məhlulda hidroliz reaksiyası praktiki olaraq getmir. Saxaroza məhluluna güclü mineral turşunun məhlulunu əlavə etməklə hidrogen ionları ilə katalizlənir. Reaksiya öyrənmək üçün çox əlverişlidir, çünki saxaroza özü və hidroliz məhsulları asimmetrik karbon atomuna malikdir və optik cəhətdən aktivdir. Buna görə də, alətdən istifadə edərək bu reaksiyanın gedişatını izləmək asandır - polarimetr(və ya saxarimetr), prinsipi qütblü işığın istifadəsinə əsaslanır.

1 Radiasiya polarizasiyası

Dalğa uzunluğu 350 ilə 900 nm arasında olan radiasiya (spektrin görünən bölgəsi) işıq adlanır.

İşıq dalğası yayıldıqda, elektromaqnit sahəsinin gücü vektoru adətən işıq şüasının yayılma xəttinə perpendikulyar olan bütün mümkün istiqamətlərdə salınır. Lakin müəyyən şəraitdə bu rəqslərin istiqamətləri bir-birinə paralel olur - bu halda işığın müstəvi qütbləşdiyini deyirik. İşığın yayılmasının elektromaqnit nəzəriyyəsinə görə, maqnit pozğunluğu qütbləşmə müstəvisində, elektrik pozğunluğu isə maqnitlə düz bucaq altında baş verir. Qütbləşmiş bir şüada salınımları nəzərdən keçirmək üçün sxemi sadələşdirmək üçün bütün paralel təyyarələri birləşdiririk. Əgər təbii (qütbləşməmiş) işıq şüası İslandiya sparının kristalından kristalloqrafik oxu istiqamətində keçirsə, o, iki şüaya bölünür, hər ikisi müstəvi qütbləşir və onların qütbləşmə müstəviləri qarşılıqlı perpendikulyar olur. Bu şüaların hər biri İslandiya spar kristalından keçərkən yenidən bifurkasiya edilə bilər və s.

Bu kristalın sınma indeksini təyin edərkən, həyəcanlanmış bir natrium atomundan radiasiyanın keçməsini öyrəndik (natrium xətti D). İki şüanın hər biri üçün məlum oldu ki, onlardan biri üçün (ad adi şüa) sındırma əmsalı 1,658 sabit qiymətə malikdir , və başqası üçün (adlanır qeyri-adi şüa) sındırma əmsalı şüanın kristalda yayılma istiqamətindən asılı olaraq 1,486-1,658 diapazonunda dəyişir.

Hər iki şüa (adi və qeyri-adi) istifadə edərək bir-birindən ayrıla bilər Nikolas prizmalar. Qısaca olaraq nikol adlanan bu prizma aşağıdakı kimi hazırlanır: İslandiya ştatının rombşəkilli kristalı onun ensiz bucaqlarının zirvələrindən keçən və kristalı iki simmetrik hissəyə ayıran müstəvi boyunca mişarlanır; sonra təyyarələr cilalanır və yenidən Kanada balzamı ilə yapışdırılır.

Şəkil 10.1-də kristalın en kəsiyi müstəvisi göstərilir A B C D. Düz xətt AO kristalın optik oxunun istiqamətini göstərir; Ray PQ səthə yaxın kristala daxil olduqda AD sınmış; sınmış şüa təxminən 75  bucaq altında optik oxa meylli olur və qeyri-adi şüa daha aşağı sınma indeksinə görə daha az sapma yaşayır və istiqamətə keçir. PQRS. Adi bir şüa daha yüksək sındırma əmsalı olduğuna görə, istiqamətdən yayınır QX və təyyarə ilə qarşılaşır AC qeyri-adi şüadan daha böyük bucaq altında.

Şəkil 10.1 - Nikol prizmasından işığın keçmə sxemi.

Kanada balzamının adi və fövqəladə şüalar üçün İslandiya sparının sındırma göstəriciləri arasında olan bir sındırma indeksi var. Və adi bir şüa təyyarə ilə qarşılaşdığından AC qırılmanın məhdudlaşdırıcı bucağından böyük olan bucaq altında, o, tam daxili əksi yaşayır və kristalı istiqamətdə tərk edir. XT və sonra kristalın qaralmış klipi tərəfindən udulur.

Beləliklə, nikol ona düşən işığı iki yerə, üzdən çıxan işığı isə iki yerə bölür. e.əşüa müstəvi qütbləşmişdir. Əgər bu şüa birinci ilə eyni şəkildə yerləşdirilən ikinci nikolun üzərinə düşərsə, qütbləşmiş şüa ondan keçəcək. Əgər ikinci nikol 90  fırlanırsa, qütbləşmiş işıq tam daxili əksi keçir və yan üzdən çıxır; nəticədə göstərilən şüa ikinci nikoldan keçməyəcək. İkinci nikol 90-dən kiçik bir açı ilə fırlandıqda, müstəvi qütbləşmiş şüa ikinci nikol tərəfindən iki şüaya bölünür və onlardan yalnız biri prizmadan keçəcəkdir. Beləliklə, ikinci nikol istənilən istiqamətə 180  fırlananda bu prizmadan keçən işığın intensivliyi maksimum qiymətdən sıfıra enir, sonra isə yenidən sıfırdan əvvəlki qiymətə yüksəlir.

Nikollar kəsişirsə, yəni işığın ikinci nikoldan keçməməsi üçün onlar qarşılıqlı yönümlüdürlərsə, onda iki nikol arasında müəyyən maddələr daxil edildikdə, şüalanmanın bir hissəsi ikinci nikoldan keçir. Bu xüsusiyyətə malik olan maddələr deyilir optik aktivdir və deyirlər ki, onlar qütbləşmə müstəvisini fırladılar. Belə hallarda qütbləşmiş şüanın çıxdığı ilk nikol deyilir polarizator, və ikinci nikol, üzərinə düşən işığın qütbləşdiyini müəyyən etməyə imkan verir - analizator.

Keçidilmiş nikollar arasına optik aktiv maddə daxil edildikdə, analizatoru kiçik bir açı ilə çevirməklə işığı yenidən söndürmək olar. Bəzi hallarda bu dönüş sağa, digərlərində isə sola edilməlidir. Müvafiq olaraq, bu fırlanmalar qütbləşmə müstəvisinin sağ və ya sola fırlanması adlanır. Analizatoru 15 sağa çevirdikdə işıq sönürsə, o zaman analizatoru 165 sola çevirməklə də eyni effekti müşahidə etmək olar; lakin fırlanma istiqamətini təyin edərkən həmişə iki fırlanma bucağından kiçik olanı nəzərə alınır.

Qütbləşmə müstəvisinin fırlanma bucağının qiyməti maddənin təbiətindən, alınan təbəqənin qalınlığından, tətbiq olunan işığın dalğa uzunluğundan, temperaturdan, məhlullarda isə əlavə olaraq konsentrasiyadan asılıdır. məhlul və həlledicinin təbiəti.

Alimlər sübut etdilər ki, saxaroza bütün bitkilərin bir hissəsidir, şəkər çuğunduru və qamış kimi istehlak məhsullarında böyük miqdarda olur. Hər hansı bir insanın qidalanmasında saxarozanın rolu kifayət qədər böyükdür.

Saxaroza bir disaxariddir (oliqosaxaridlər sinfinə aiddir), saxaroza fermentinin təsiri altında və ya turşunun təsiri altında qlükoza (bütün əsas polisaxaridlər ondan ibarətdir) və fruktoza (meyvə şəkəri) hidrolizə olunur. , daha dəqiq desək, saxaroza molekulu D-fruktoza və D-qlükoza qalıqlarından ibarətdir. Saxaroza mənbəyi kimi xidmət edən bütün məhsullar üçün əsas və əlçatan olan adi şəkərdir.

Kimyada saxaroza molekulu aşağıdakı düsturla yazılır - C 12 H 22 O 11 və izomerdir.

Saxaroza hidrolizi

C 12 H 22 O 11 + H 2 O → C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6

Saxaroza disakaridlərin ən vacibidir. Göründüyü kimi saxaroza qlükoza və fruktoza kimi elementlərin əmələ gəlməsinə səbəb olur. Onların molekulyar formulları eynidir, lakin struktur formulları tamamilə fərqlidir:

CH 2 (OH) -(CHOH) 4 -SON - qlükoza.

CH 2 - CH - CH - CH -C - CH 2 - fruktoza

Saxarozanın fiziki xassələri

  1. Saxaroza dadı rəngsizdir və suda asanlıqla həll olunur.
  2. 160 °C saxaroza əriməsi üçün xarakterik olan temperaturdur.
  3. Karamel ərimiş saxaroza qatılaşdıqda əmələ gələn amorf şəffaf kütlədir.

Saxarozanın kimyəvi xassələri

  1. Saxaroza aldehid deyil.
  2. Saxaroza ən vacib disakariddir.
  3. Ammonyak məhlulu ilə qızdırıldıqda, Ag 2 O, Cu (OH) 2 ilə qızdırıldığında qırmızı mis oksidi əmələ gətirmədiyi kimi, "gümüş güzgü" deyilən şey vermir.
  4. Əgər saxaroza məhlulunu 2-3 damcı sulfat turşusu ilə qaynatsanız və ya sonra onu hər hansı qələvi ilə neytrallaşdırsanız, sonra yaranan məhlulu Cu (OH) 2 ilə qızdırsanız, qırmızı çöküntü əmələ gələcək.

Saxaroza tərkibi

Saxaroza molekulu, bildiyiniz kimi, bir-biri ilə sıx bağlı olan fruktoza və qlükoza qalıqlarından ibarətdir. Molekulyar formulu C 12 H 22 O 11 olan izomerlər arasında aşağıdakılar fərqlənir: və əlbəttə ki,

Saxaroza ilə zəngin qidalar


Saxarozanın insan orqanizminə təsiri

Saxaroza insan orqanizmini onun tam işləməsi üçün lazım olan enerji ilə təmin edir. O, həmçinin insanın beyin fəaliyyətini yaxşılaşdırır və onun qaraciyərinin zəhərli maddələrin təsirindən qoruyucu funksiyalarını stimullaşdırır. Zolaqlı əzələlərin və sinir hüceyrələrinin həyat dəstəyini dəstəkləyir. Buna görə saxaroza demək olar ki, bütün insan istehlakı məhsullarının tərkibində olan ən vacib maddələrdən biridir.

Bir insanda saxaroza çatışmazlığı ilə aşağıdakı şərtlər müşahidə olunur: depressiya, əsəbilik, apatiya, enerji çatışmazlığı, güc çatışmazlığı. Bədəndəki saxaroza miqdarı vaxtında normallaşdırılmazsa, bu vəziyyət daim pisləşə bilər. Həddindən artıq saxaroza aşağıdakılara gətirib çıxarır: kariyes, həddindən artıq dolğunluq, periodontal xəstəlik, ağız boşluğunun iltihabi xəstəlikləri, kandidozun inkişafı və cinsiyyət orqanlarının qaşınması, diabetin inkişaf riski var.

Güclü fəaliyyət nəticəsində insan beyninin həddindən artıq yüklənməsi və (və ya) insan orqanizminin ağır zəhərli təsirlərə məruz qalması hallarında saxaroza ehtiyacı artır. Bir insanın şəkərli diabeti və ya artıq çəkisi varsa, saxaroza istehlakına ehtiyac kəskin şəkildə azalır.

Fruktoza və qlükozanın insan orqanizminə təsiri

Daha əvvəl məlum olduğu kimi, "saxaroza - su" qarşılıqlı təsiri nəticəsində fruktoza və qlükoza kimi elementlər əmələ gəlir. Bu maddələrin əsas xüsusiyyətlərini və bu elementlərin insan həyatına necə təsir etdiyini nəzərdən keçirin.

Təzə meyvələrdə olan bir növ şəkər molekulu olan fruktoza onlara şirinliyini verir. Nəticədə, çoxları fruktozanın ən sağlam olduğuna inanır. təbii tərkib hissəsidir. Həmçinin, fruktoza qlükoza səviyyəsinə minimal təsir göstərir (çünki aşağı glisemik indeksə malikdir).

Fruktoza özü çox şirindir, lakin insana məlumdur meyvələrdə nisbətən az miqdarda olur. Bunun nəticəsində bədənimizə az miqdarda şəkər daxil olur ki, bu da çox tez emal olunur. Ancaq bədənə çox miqdarda fruktoza daxil etməməlisiniz, çünki. onun həddindən artıq istifadəsi piylənmə, siroz (qaraciyərin çapıqlanması), podaqra və ürək xəstəlikləri (sidik turşusunun səviyyəsinin artması), qaraciyərin yağlanması və təbii ki, dərinin vaxtından əvvəl qocalması kimi nəticələrə gətirib çıxara bilər ki, bu da qırışların yaranmasına səbəb olur.

Araşdırmalar nəticəsində alimlər belə qənaətə gəliblər ki, fruktoza qlükozadan fərqli olaraq qocalma əlamətlərini daha tez toplayır. Fruktoza əvəzediciləri haqqında nə deyə bilərik.

Əvvəllər təklif olunan materiala əsaslanaraq belə nəticəyə gəlmək olar ki, kifayət qədər miqdarda meyvə yemək insan sağlamlığı üçün faydalıdır, çünki onların tərkibində minimum miqdarda fruktoza var. Konsentratlaşdırılmış fruktoza isə real xəstəliyə səbəb ola biləcəyi üçün ondan qaçınmaq lazımdır.

Qlükoza - fruktoza kimi, karbohidratlardan biridir və ən çox yayılmış formasıdır. nişastalardan, qanda şəkərin səviyyəsini sürətlə yüksəldir və kifayət qədər uzun müddət bədənimizi enerji ilə təmin edir.

Davamlı olaraq yüksək işlənmiş qidalar və ya ağ düyü və ya ağ un kimi sadə nişastalar yemək qan şəkərinizin əhəmiyyətli dərəcədə artmasına səbəb olacaq. Və bunun nəticəsi, bədənin müdafiə səviyyəsinin azalması kimi müəyyən problemlər olacaq, nəticədə yaraların zəif sağalmasına, böyrək çatışmazlığına, sinir zədələnməsinə, qan lipidlərinin artmasına, sinir xəstəliyi riskinə səbəb olacaqdır ( periferik), piylənmə, həmçinin infarkt və (və ya) vuruşun baş verməsi.

Süni tatlandırıcılar - zərər və ya fayda

Qlükoza və ya fruktoza istehlak etməkdən qorxan bir çox insan aspart və ya sukrapoza kimi süni tatlandırıcılara müraciət edir. Bununla belə, onların çatışmazlıqları da var. Bu maddələr süni kimyəvi neyrotoksik maddələr olduğundan, əvəzedicilər baş ağrısına səbəb ola bilər, həmçinin xərçəngə tutulma riski də yüksəkdir. Buna görə də, bu seçim, əvvəlkilər kimi, 100% deyil.

Bütöv dünya insan orqanizminə təsir edir və heç birimiz özümüzü bütün xəstəliklərdən qoruya bilmirik. Ancaq bəzi biliklərə əsaslanaraq, biz müəyyən xəstəliklərin baş vermə proseslərinə nəzarət edə bilərik. Saxaroza istifadəsi ilə də eynidir: onu laqeyd yanaşmayın, daim istifadə etdiyiniz kimi. Siz "qızıl" orta tapmalı və ən yaxşı seçimlərə sadiq qalmalısınız. Bədəninizin əla hiss edəcəyi və sizə böyük bir "təşəkkür edirəm" deyəcəyi seçimlər! Odur ki, hansı növ şəkərdən istifadə edəcəyinizi seçin və gün boyu enerji ilə parlayın.

saxaroza C 12 H 22 O 11, və ya çuğundur şəkəri, qamış şəkəri, gündəlik həyatda sadəcə şəkər - iki monosaxariddən - α-qlükoza və β-fruktozadan ibarət olan oliqosakaridlər qrupundan bir disakarid.



Saxarozanın kimyəvi xassələri

Saxarozanın mühüm kimyəvi xassəsi hidrolizə məruz qalma qabiliyyətidir (hidrogen ionlarının iştirakı ilə qızdırıldığında).

Saxarozadakı monosaxarid qalıqları arasındakı əlaqə hər iki qlikozid hidroksil tərəfindən əmələ gəldiyi üçün bərpaedici xüsusiyyətlərə malik deyil və "gümüş güzgü" reaksiyası vermir. Saxaroza çox atomlu spirtlərin xüsusiyyətlərini saxlayır: metal hidroksidlərlə, xüsusən kalsium hidroksidlə suda həll olunan şəkərlər əmələ gətirir. Bu reaksiya saxarozanı təcrid etmək və təmizləmək üçün istifadə olunur şəkər zavodları, bu barədə bir az sonra danışacağıq.

Saxarozanın sulu məhlulu güclü turşuların iştirakı ilə və ya fermentin təsiri altında qızdırıldıqda ters çevrilir davam edir hidroliz bu disakariddən bərabər miqdarda qlükoza və fruktoza qarışığı əmələ gətirir. Bu reaksiya monosaxaridlərdən saxaroza əmələ gəlməsi prosesinin əksidir:

Nəticədə qarışıq adlanır invert şəkər və karamel istehsalı, qida məhsullarının şirinləşdirilməsi, saxaroza kristallaşmasının qarşısını almaq, süni bal əldə etmək və çox atomlu spirtlərin istehsalı üçün istifadə olunur.

Hidrolizlə əlaqəsi

Saxaroza hidrolizini polarimetrlə izləmək asandır, çünki saxaroza məhlulu sağ tərəfdən fırlanmaya malikdir və nəticədə qarışıq D- qlükoza və D- fruktoza, D-fruktozanın sola fırlanmasının üstünlük təşkil etdiyi qiymətə görə sola fırlanmaya malikdir. Nəticə etibarı ilə saxaroza hidrolizləşdikcə sağa fırlanma bucağı tədricən azalır, sıfırdan keçir və hidrolizin sonunda bərabər miqdarda qlükoza və fruktoza olan məhlul sabit sola fırlanma əldə edir. Bu baxımdan, hidrolizə edilmiş saxaroza (qlükoza və fruktoza qarışığı) invert şəkər, hidroliz prosesinin özü isə inversiya (latınca inversia - dönmə, yenidən təşkil) adlanır.



Maltoza və selobiozun quruluşu. Hidrolizlə əlaqəsi


Maltoza və nişasta. Tərkibi, quruluşu və xassələri. Hidrolizlə əlaqəsi

Fiziki xassələri

Maltoza suda asanlıqla həll olunur və şirin dadı var. Maltozun molekulyar çəkisi 342,32-dir. Maltozun ərimə nöqtəsi 108 (susuz).

Kimyəvi xassələri

Maltoza azaldıcı şəkərdir, çünki onun tərkibində əvəz olunmamış hemiasetal hidroksil qrupu var.

Maltozun seyreltilmiş turşu ilə qaynadılması və fermentin təsiri ilə maltoza hidroliz edir (iki molekul qlükoza C 6 H 12 O 6 əmələ gəlir).

nişasta (C 6 H 10 O 5) monomeri alfa-qlükoza olan amiloza və amilopektin n polisaxaridləri. Fotosintez zamanı işığın təsiri altında xloroplastlarda müxtəlif bitkilər tərəfindən sintez edilən nişasta dənələrin quruluşuna, molekulların polimerləşmə dərəcəsinə, polimer zəncirlərinin quruluşuna və fiziki-kimyəvi xüsusiyyətlərinə görə bir qədər fərqlənir.