Как выглядит молекула сахара: D0 bc d0 be d0 bb d0 b5 d0 ba d1 83 d0 bb d0 b0 d1 81 d0 b0 d1 85 d0 b0 d1 80 d0 be d0 b7 d1 8b: скачать картинки, стоковые фото D0 bc d0 be d0 bb d0 b5 d0 ba d1 83 d0 bb d0 b0 d1 81 d0 b0 d1 85 d0 b0 d1 80 d0 be d0 b7 d1 8b в хорошем качестве

Молочный сахар молекула — Справочник химика 21

    При связывании двух молекул моносахарида образуются дисахариды. Связывание моносахаридов происходит в результате конденсации, при которой от двух гидроксильных групп, принадлежащих двум молекулам моносахаридов, отщепляется одна молекула воды. Если у моносахаридов имеется несколько гидроксильных групп, дисахариды могут связываться несколькими различными способами. На рис. 25.10 изображены структуры трех распространенных дисахаридов сахарозы (пищевой сахар), мальтозы (солодовый сахар) и лактозы (молочный сахар). Слово сахар связано в нашем представлении с понятием сладкий . Все сахара обладают сладким вкусом, но отличаются по интенсивности вызываемого ими вкусового ощущения. Сахароза примерно в шесть раз слаще лактозы, приблизительно в три раза слаще мальтозы, несколько слаще глюкозы, но зато примерно вдвое менее сладкая, чем фруктоза. Дисахариды могут гидролизоваться, т.е. способны вступать в реакцию с водой, в присутствии какого-либо кислотного катализатора с образованием моносахаридов. Гидролиз сахарозы приводит к образованию смеси глюкозы и фруктозы, в форме называемой инвертированным сахаром, которая имеет более сладкий  [c.456]
    Лактоза (молочный сахар). Молекула лактозы состоит из остатков галактозы и глюкозы и обладает восстанавливающими свойствами  [c.49]

    О-Галактоза. Содержащие галактозу сложные полисахариды, так называемые галактаны, в большом количестве встречаются в качестве резервных углеводов в питательной ткани семян п в камедях. Кроме того, О-галактоза участвует в построении молекул молочного сахара, трисахарида рафипозы, тетрасахарида стахиозы и многих гликозидов (например, ксаиторамиина, дигитоиина). Интересным фактом является присутствие производных галактозы в цереброзидах мозга (например, в керазине). [c.441]

    Молочный сахар, лактоза. Лактоза является единственным сахаром, содержащимся в молоке млекопитающих и в женском молоке ее выделяют из сладких сывороток путем кристаллизации. При действии кислот и ферментов молочный сахар распадается на глюкозу и галактозу. Строение его полностью выяснено остаток галактозы присоединен к молекуле глюкозы в положении 4, и, таким образом, этот дисахарид представляет собой 4-р-галактозидоглюкозу (4-р-Д-галакто-пиранозил-О-глюкозу). Он может быть получен также синтетическим путем  

[c.451]

    Не очень сладок и молочный сахар (лактоза). Как и тростниковый сахар, лактоза — дисахарид ее молекула состоит из остатков двух моносахаридов — глюкозы и галактозы. Последняя по строению очень похожа на глюкозу. [c.304]

    В молекулах молочного сахара и мальтозы тог остаток молекулы глюкозы, в котором сохранилась группировка, переходящая в альдегидную группу, может находиться в форме или остатка а-Д-глюкозы. или остатка р-О-глюкозы. Поэтому молочный сахар и мальтоза могут существовать в виде а- и [3-форм, легко переходящих одна в другую, и их растворы обладают способностью к мутаротации. Что же касается первого остатка моносахарида, то он входит в состав молекулы дисахарида в одной определенной форме. Так, в молекуле мальтозы первым остатком является остаток а-Д-глюкозы. 

[c.342]

    Следовательно, лактоза, как и всякий другой альдегид, способна восстанавливать фелингову жидкость, т. е. она является восстанавливающим дисахаридом. Поэтому же атом С в положении (1) остатка глюкозы в молочном сахаре не присоединяет других молекул моносахаридов. [c.510]

    Втор 1Я важная функция белков — транспорт веществ. У одноклеточных это в основном транспорт через мембрану. Внутрь клетки должны поступать многочисленные вещества, обеспечивающие ее строительным материалом и энергией. В то же время фосфолипидная мембрана непроницаема для таки.х важнейших компонентов, как аминокислоты, сахара, ионы щелочных металлов. Их проникновение внутрь клетки из окружающей среды происходит при участии специальных транспортных белков, вмонтированных в мембрану. Наприме 5, у многих бактерий имеется специальный белок, обеспечивающий перенос через наружную мембрану молочного сахара — лактозы (6). Последняя представляет собой дисахарид, образованный молекулами глюкозы и ее изомера галактозы  

[c.35]

    Строение молочного сахара аналогично строению мальтозы, отличается лишь тем, что роль молекулы глюкозы в нем играет молекула О-галактозы  [c.341]

    Моносахариды—полифункциональные соединения. Многие их реакции обусловлены, как мы видели, преимущественно карбонильной группой. В других же они выступают прежде всего как спирты. В качестве спиртов они могут служить агликонной составляющей гликозидов. Так возникают дисахариды, в которых два моносахаридных остатка соединены гликозидной связью, причем один из них является гликозильным остатком, а другой — агликоном. Так, например, в молочном сахаре — лактозе — остаток В-галактозы составляет гликозильную часть молекулы, а остаток В-глюкозы служит агликоном. В другом дисахариде — рутинозе — роль гликозильного остатка и агликона выполняют соответственно остатки Ь-рамнозы и В-глюкозы (см. с. 23). 

[c.22]

    К первой группе относятся дисахариды, образующиеся при отщеплении воды от карбонильного гидроксила одной молекулы и спиртового гидроксила другой молекулы моносахарида. Важнейшими представителями первой группы являются солодовый сахар, или мальтоза, образующийся из двух молекул глюкозы (см. стр. 82), и молочный сахар, или лактоза, состоящий из глюкозы и галактозы. [c.81]

    В молоке, даже пастеризованном, всегда есть микроорганизмы. ли молоко хранится при комнатной температуре, они на чина10т размножаться. Некоторые из них получают необходимую для этого энергию, расщепляя олекулы молочного сахара — лактозы на четыре части. Каждая из этих четырех частей представляет собой молекулу молочной кислоты. Это тоже оксикислота, и ее —молекула выглядит так  

[c.171]

    Исследование строения полисахарида всегда начинак1Т с гидролитического расщепления. Это расщепление может быть проведено с помощью кислот, а часто также и энзимов, и позволяет установить, из каких основных структурных частей построена молекула высшего сахара. Если нужно расщепить полисахариды, встречаютциеся в природе, то всегда можно подобрать разлагающие их энзимы, действие которых обычно бывает специфичным для данного сахара. Эти энзимы называются по тому сахару, который они способны гидролитически расщеплять [сахараза расщепляет сахарозу (тростниковый сахар), лактаза—лактозу (молочный сахар) и т. п.]. [c.445]

    Мел И биоза. Дисахарид мелибиоза, как и молочный сахар, состоит из одной молекулы галактозы и одной молекулы глюкозы. Мелибиоза восстанавливает фелингову жидкость, образует озазон, способна к мутаротации (конечное значение [а]д—Ь143°). Е е строение, по Хеуорсу, соответствует 6-а-Д-галактопиранозил-Д-глюкозе  

[c.451]

    В течение длительного времени химики называли органические вещества по случайным признакам. Чаще всего эти названия отражали происхождение веществ (муравьиная, яблочная, винная кислоты, молочный сахар, винный и древесный спирты и др.), иногла— способ получения (пировиноградная кислота), а порой — имя исследователя (например, кетон Михлера). Эти случайные названия, не отражающие строения молекул органических веществ, получили название тривиальных , а система этих названий — тривиальной номенклатуры. Эти названия используются и сейчас, особенно когда речь идет о привычных и часто применяемых реактивах. [c.36]

    Гликозил-гликозами называют дисахариды, образованные в результате выделения воды за счет полуаце+ального гидроксила одной / из моносахаридных молекул и какого-либо из спиртовых гидроксилов второй молекулы (чаще всего при 4-м атоме углерода). Важнейшие из них солодовый сахар (мальтоза), целлобиоза и молочный сахар (лактоза). 

[c.251]

    Из олигосахаридов наибольшее значение имеют дисахариды — сахароза, лактоза и мальтоза. Молекула сахарозы (свскловичщ,1Й сахар) при гидролизе распадается на молекулу глю.казы и молекулу фруктозы. Ири расщеплении лактозы (молочного сахара) освобождаются молекула глюкозы и молекуЛа галактозы, а при гидролитическом распаде мо чекулы мальтозы образуются две молекулы глюкозы. [c.195]

    Две молекулы моносахарида могут соединяться друг с другом, отщепляя молекулу воды и образуя дисахарид, К дисахариду может таким же образом присоединиться третья молекула юнo(a-харида, затем четвертая и т. д. При большом числе соединившихся друг с другом молекул моносахаридов образуются полисахариды. Это высокомолекулярные природные вещества, важнейшп е представители которых — крахмал и клетчатка (целлюлоза). Ва-к-нейшие дисахариды — это сахароза (обычный сахар), лактоза (молочный сахар), мальтоза (солодовый сахар), целлобиоза (звено целлюлозы). 

[c.311]

    Мальтоза и молочный сахар. Мальтоза при гидролизе расщепляется на две молекулы О-глюкозы. Следовательно, в ней два остатка О-глюкозы соединены при помощи атома кислорода. Мальтоза окисляется, присоединяя один атом кислорода, в одноосновную кислоту с фенилгидразином она образует фенилгидразон. Следовательно, в ее молекуле есть одна альдегидная группа или группировка, легко переходящая в альдегидную группу. Поэтому отщепление элементов воды должно произойти в первой молекуле глюкозы от глюкозидного, а 1 0 второй молекуле—от неглюкозидного гидроксила. Доказано, что этим гидроксилом [c.340]

    Молочный сахар кристаллизуется с одной молекулой воды величина удельного вращения его +52° (по окончании мутарота-ции) он примерно на 70% менее сладок, чем сахароза. Молочный сахар сбраживается молочными дрожжами, которые содержат лактазу, и расщепляется при этом на D-глюкозу и D-галак-тозу. Пивные и винные дрожжи не содержат лактазы, поэтому молочный сахар не бродит с этими видами дрожжей. Молочный сахар применяется иногда при диэтическом питании. 

[c.344]

    Лактоза (молочный сахар) С12Н22О11— углевод группы дисахаридов, содержится в молоке. Молекула Л. состоит из остатков молекул глюкозы и галактозы. При кипячении с разбавленной кислотой происходит гидролиз Л. Получают Л. из сыворотки молока. Применяют для приготовления питательных сред, напр, при производстве пенициллина. [c.75]

    Молекула молочного сахара получается от соединения молекулы галактозы с молекулой глюкозы с выделением одной молекулы воды. Допускается возможность процесса, обратного гидролизу. При некорых условиях образование биозы из моноз возможно осуществить химическим синтезом  [c.53]

    Молочный сахар. Молочный сахар, так же как тростниковый сахар, мальтоза и другие соединения, построенные из двух молекул моноз с выделением воды, называются биозами, в отличие от более сложно построенных полиоз. В отличие от тростникового сахара молочный дает положительную реакцию с окисью серебра, что указывает на легкость образования в нем альдегидной формы. Он, как и большинство натуральных углеводов, легко видоизменяется под действием воды в присутствии ферментов. Молочный сахар известен с давних пор. В 1798 г. он был выделен из молока и назван молочным сахаром. Он менее сладок, нежели тростниковый сахар. Добывается он из сыворотки молока при сыроварении после коагуляции белковых веществ. С таким же успехом он может быть получаем и из молочной сыворотки при получении из снятого молока казеина. Молочный сахар употребляется в пищу как диэтический продукт вместо трост- 

[c.53]

    Образование таких кислот может быть объяснено только разрывом углеродной цепи молекулы моносахарида с последующим соединением продуктов расщепления в комбинациях, отличных от исходных. Так, из молочного сахара, кроме метасахариновой кислоты, образуются изо-и парасахариновые кислоты с разветвленным скелетом. [c.161]

    Они делятся на две боДшие подгруппы а) глюкозидазы, действующие на сравнительно небольшие молекулы ди- и трисаха-ридов, а также глюкозидов. К этой подгруппе относятся следующие ферменты сахараза, расщепляющая сахарозу на d-глюкозу и d-фруктозу лактаза, расщепляющая молочный сахар на [c.525]

    Лактоза (молочный сахар) содернсится в молоке. Молекула лактозы построена из галактозы в фиксированной Р-форме и глюкозы. Известны а- и р-лактозы, обычно кристаллизуется а-лактоза. Лактоза может быть названа как 4-(р-0-галактопиранозидо)-(а или Р)-Б-глюкопираноза. [c.518]

    Концентрирование фруктовых соков /10,34/, кофе и кленового сока /48,49фазовых превращений, теплового разрущения ипи потерь летучих веществ /39/ Концентрирование протеинов /5,6/, яичного белка /27/, протеинов молочной сыворотки /16,49 а/ и желатины без теплового или механического разрущения, приводящего к потере функциональных свойств Коцентрирование пектиновых растворов с сохранением длины (и соответственно способности удерживать сахар) молекул пектина [c.211]

    Если участвуюш,ий в образовании ацеталя гидроксил принадлежит другой молекуле сахара, то образуются ди-, три- и вообще полисахариды. [Вспомните структуру сахарозы (тростникового, свекловичного сахара) и лактозы (молочного сахара).] Тростниковый сахар является невосстанавливающим дисахаридом и не дает карбонильных реакций. (Почему ) Мальтоза и целлобиоза образуются при осторожном гидролизе крахмала и соответственно целлюлозы. При исчерпывающем гидролизе образуется глюкоза, например  [c.383]

    Одни из дисахаридов восстанавливают фелингову жидкость, образуют фенилгидразоны и озазоны следовательно, в их молекулах имеется карбонил или группировка, легко переходящая в карбонил. В других дисахаридах нет этой группировки, и они не дают указанных выще реакций. К дисахаридам первого типа относятся мальтоза, молочный сахар и целлобиоза. Из дисахаридов второго типа наибольшее значение имеет сахароза. [c.340]

    Особенно широко моносахариды распространены в виде частей молекул более сложно построенных соединений, к которым относятся вГ первую очёредь тростниковый й молочный сахар, крахмал, клетчатка. Моносахариды, часто, встречаются в виде различных гликозидов.  [c.342]

    Лактоза (молочный сахар). Содержится в молоке (в коровьем— 4.5% в женском—до 8%). Кристаллизуется с одной молекулой воды. Температура плавления гидрата — 202° С. Отличается плохой ргство-римосгью и отсутствием гигроскопичности. а) д (после завершения муторо таиии) +52,6° [c.205]

    При гидролизе свекловичного сахара — сахарозы — получается смесь глюкозы и фруктозы. Молочный сахар — лактоза — дает равное количество глюкозы и галактозы, а солодовый сахар — мальтоза — превращается полностью вглюкозу (каждая частица мальтозы распадается при этом на 2 молекулы глюкоз ы). [c.81]

    При гидролизе они расщепляются с образованием двух частиц гексоз. При гидролизе свек,ловичного сахара — сахарозы — получается смесь глюкозы и фруктозы. Молочный сахар — лактоза — дает равное количество глюкозы и галактозы, а солодовый сахар — мальтоза — превращается полностью в глюкозу (каждая частица мальтозы распадается при этом на 2 молекулы глюкозы). [c.83]

    Лактоза (молочный сахар) состоит из остатков молекул О-глюкозы и О-галактозы и представляет собой 4-(Р-0-галактопи-рапозил)-0-глюкозу, т. е. подобно целлобиозе имеет р-гликозидную связь  [c.224]

    Целлобиоза образуется при неполном гидролизе целлюлозы. Лактоза (молочный сахар) состоит из остатков молекул D-глюкозы и D-галактозы и представляет собой 4-(р-0-галактопиранозил)-D-глюкозу, т. е., подобно целлобиозе, имеет р-гликозидную связь  [c.228]

---

Сахар. Глюкоза. Фруктоза

Большинство моносахаридов — бесцветные кристаллические вещества, прекрасно растворимые в воде. Каждая молекула моносахарида содержит несколько гидроксильных групп (группа -OH) и одну карбонильную группу (- C-O-H). Многие моносахариды очень трудно выделить из раствора в виде кристаллов, так как они образуют вязкие растворы (сиропы), состоящие из различных изомерных форм.

Самый известный моносахарид — виноградный сахар, или глюкоза (от греч. «гликис» — «сладкий»), С_бН₁₂О_б.

Глюкоза

Рис.1 Глюкоза образует комплексное соединение с солью медиРис.2 При нагревании с глюкозой образуется гидроксид меди (1 -валентный)Рис.3 Восстановление меди до её оксида Глюкоза принадлежит к классу альдегидоспиртов — соединений, содержащих гидроксильные и альдегидные группы. В молекуле глюкозы пять гидроксильных групп и одна альдегидная. Наличие этих группы в глюкозе можно доказать с помощью реакции «серебряного зеркала».
Формулу глюкозы обычно приводят в сокращённом виде:

*Названия многих сахаров оканчиваются на «-иза». Такая запись подразумевает не только глюкозу, но и семь изомерных сахаров — аллозу, альтрозу, маннозу, гулозу, идозу, галактозу, талозу, отличающихся пространственным расположением «-ОН» -групп и атомов водорода при различных атомах углерода.
С учётом расположения групп в пространстве формулу глюкозы правильнее изображать именно так.

Глюкоза (а также любой другой из семи изомерных ей сахаров) может существовать в виде двух изомеров, молекулы которых являются зеркальным отображением друг-друга.

Наличие глюкозы в каком-либо растворе можно проверить с помощью растворимой соли меди:

В щелочной среде соли меди (II-валентной) образуют с глюкозой ярко окрашенные комплексы (рисунок 1). При нагревании эти комплексы разрушаются: глюкоза восстанавливает медь до жёлтого гидроксида меди (I-валентной) CuОН, который превращается в красный оксид Сu₂О (рисунки 2 и 3).

Фруктоза

Фруктоза (фруктовый сахар) изомерна глюкозе, но в отличие от неё относится к кетоспиртам — соединениям, содержащим кетоновые и карбонильные группы

В щелочной среде её молекулы способны изомеризоваться в глюкозу, поэтому водные растворы фруктозы восстанавливают гидроксид меди (II-валентной) и оксид серебра Ag₂O (реакция «серебряного зеркала»).

Фруктоза — самый сладкий из сахаров. Она содержится в мёде (около 40%), нектаре цветов, клеточном соке некоторых растений.

Дисахариды

КрахмалЦеллюлюза

Сахароза (свекольный или тростниковый сахар) С₁₂Н₂₂О₁₁ принадлежит к дисахаридам и образован из связанных остатков А-глюкозы и B-фруктозы. Однако сахароза в отличие от моносахаридов (А-глюкозы и B-фруктозы) не восстанавливает оксид серебра и гидроксид меди (2-валентный). В кислой среде сахароза гидролизуется — разлагается водой на глюкозу и фруктозу. Вот самый простой пример: сладкий чай кажется ещё более сладким, если положить в него ломтик лимона, хотя, конечно, и кислым одновременно. Это происходит благодаря присутствию лимонной кислоты, которая ускоряет распад сахарозы на глюкозу и фруктозу.

Если раствор сахарозы смешать с раствором медного купороса и добавить щелочь, то получим ярко-синий сахарат меди — вещество, в котором атомы металла связаны с гидроксильными группами углевода.
Молекулы одного из изомеров сахарозы — мальтозы (солодового сахара) состоят из двух остатков глюкозы. Этот дисахарид образуется в результате ферментативного гидролиза крахмала.

.

Молочный сахар

В молоке многих млекопитающих содержится другой дисахарид, изомерный сахарозе, — лактоза (молочный сахар). По интенсивности сладкого вкуса лактоза значительно (в три раза) уступает сахарозе.

Давайте получим молочный сахар. Этот сахар содержится и в молоке коровы (около 4,5 %) и в женском молоке (около 6,5%). Поэтому, если ребёнок кормится искусственно (не женским молоком, а коровьим), то такое молоко необходимо обогащать молочным сахаром.

Для получения молочного сахара нам потребуется молочная сыворотка – мутная жидкость, которая получается при отделении от молока белка и жира под действием специального фермента (сычужный фермент). Молочная сыворотка содержит незначительное количество белка, а также практически весь молочный сахар и минеральные соли.

Итак, в чашке, например из фарфора, будем кипятить на очень слабом огне 400 мл молочной сыворотки. В это время (в процессе кипячения) будет осаждаться оставшийся в сыворотке белок. После фильтрации белка продолжим кипячение, до момента кристаллизации молочного сахара. Когда завершите выпаривание жидкости, дайте кристаллам остыть. Затем нужно будет отделить молочный сахар.

Если требуется получить более чистый молочный сахар, тогда повторно необходимо растворить уже полученный сахар в горячей воде и повторить выпаривание.

После приготовления творога, обычно остаётся молочная сыворотка. Но она не пригодная к использованию, так как вместо молочного сахара содержит молочную кислоту.

Молочный бактерии, содержащиеся в молоке, приводят к его прокисанию. При этом молочный сахар превращается в молочную кислоту. При попытке её выпаривания, получается всё та же молочная кислота, только в концентрированном (безводном) состоянии.

Карамель

КарамельКарамель

Если сахар попытаться нагреть, например, в чашке выше, чем его температура (190 °С), то можно заметить, что сахар начнёт постепенно терять воду и распадаться на составляющие компоненты. Таким компонентом является карамель. Все вы не раз пробовали и видели карамель — знаете как она выглядит — это очень вязкая жёлтоватая масса, которая очень быстро застывает при охлаждении. В процессе образования карамели часть молекул сахарозы расщепляется на уже известные нам компоненты — глюкозу и фруктозу. А они в свою очередь, теряя воду, также расщепляются:

Другая часть молекул, которая не распалась на глюкозу и фруктозу, вступает в реакции конденсации, в процессе которых образуются цветные продукты (карамель С₃₆Н₅₀О₂₅ имеет ярко-коричневый цвет). Иногда для получения цветового эффекты эти вещества добавляют в сахар.

Молекулы растворов | Русская Физика

13. Молекулы растворов

Соль растворяется в воде, и образуется солёная вода. Сахар также хорошо растворяется в воде, и образуется сладкая вода. Вода в этих случаях выступает как растворитель, соль и сахар – как растворимые вещества, а солёная вода и сладкая вода называются растворами.

Растворяться могут не только твёрдые вещества в жидкостях, но и жидкие в жидкостях. Так густая краска растворяется (становится более жидкой, разжиженной) в ацетоне. Ацетон – растворитель; краска – растворимое вещество.

Иногда говорят о растворении газов в жидкостях.

Как выглядят молекулы растворов?

В процессе растворения молекулы растворителя налипают по нескольку штук на отдельные молекулы растворимого вещества. Молекулы растворимого вещества становятся в этом случае как бы ядрами молекул растворов.

В солёном растворе, например, на каждую молекулу соли налипают по 20 молекул воды, а в сахарном растворе к каждой молекуле сахара прилипают по 5 молекул воды.

Связи в молекулах растворов – достаточно крепкие; они преодолевают земное тяготение и в текучем состоянии не разрушаются.

Так как мы договорились считать молекулами в жидких, текучих веществах те группы атомов, которые сохраняются слипшимися во время течения, то в жидких растворах за молекулы мы должны принять молекулы растворимых веществ вместе с налипшими на них молекулами растворителей.

Молекула солёного раствора — (Cl₂Na₂)(OHm)₂₀. 

Молекула сахарного раствора — (C₁₂O₁₁Hm₁₁)(OHm)₅.

В то же время, если руководствоваться тем, что молекулы жидкостей сохраняются и при испарении (при переходе в газообразное состояние), то мы должны рассматривать в растворах молекулы растворимого вещества и молекулы растворителя как самостоятельные, отдельные молекулы.

Дело в том, что в процессе испарений налипшие молекулы растворителя сбрасываются с молекул растворимого вещества и улетучиваются как отдельные частицы.

 

На основании выявленных противоречий можно сделать вывод о том, что понятие молекулы не есть что-то однозначное, а зависит от нашего подхода. Можно считать молекулами растворов — слипшиеся молекулы растворимого вещества и растворителя, а можно считать их — независимыми молекулами.

 

В отношении растворов газов требуется уточнение.

Молекулы некоторых газов, таких как кислород и водород, попадая в воду, слипаются там со всеми соседними молекулами воды одинаково, не отдавая предпочтения ни одной из них.

В этих случаях нет характерного для растворов налипания одних молекул на другие.

А вот молекулы серного ангидрида и аммиака ведут себя иначе.

Серный ангидрид (триоксид серы SO₃) в нормальных условиях – жидкость, но молекулы его очень часто отрываются от неё и также часто возвращаются к ней. Поэтому вблизи поверхности жидкого ангидрида плотность его газообразных молекул очень высокая.

Точно также ведут себя молекулы воды.

Объясняется это явление тем, что у молекул серного ангидрида и у молекул воды есть стороны, в направлении которых тепловые волны не создаются, и этими сторонами молекулы не отталкиваются от соседей

Такими «спокойными» сторонами молекулы ангидрида и воды легко соединяются между собой и оседают в жидкость, будь то вода или жидкий ангидрид.

Слипаются молекулы серного ангидрида с молекулами воды в разной пропорции, но наиболее вероятное соотношение – одна к одной.

Слипшиеся молекулы можно рассматривать как новообразованную молекулу, хотя при испарении она также легко распадается на исходные.

Больше всего на раствор похоже соединение аммиака с водой, только в качестве растворителя теперь выступает не вода, а конденсированный (жидкий) аммиак — его молекулы налипают на молекулу воды. При полном насыщении на каждую из них присоединяются по четыре молекулы аммиака: (OHm)(NH₃)₄.

«Быстрые» и «медленные сахара» – ошибочные понятия

«Быстрые» и «медленные сахара» – ошибочные понятия

В течение достаточно долгого времени углеводы классифицировали на:

• быстрые сахара или углеводы быстрого всасывания,
• медленные сахара или углеводы медленного всасывания.

Это разделение основывалось на предполагаемом времени ассимиляции их организмом. Принято было считать, что всасывание глюкозы — продукта расщепления углеводов — происходит более или менее длительно, в зависимости от сложности молекулы углевода.

С середины 80-х годов ХХ столетия начали публиковаться научные исследования, подтверждающие то, что такая классификация абсолютно неверна. Кишечное всасывание всех углеводов происходит за один и тот же промежуток времени, примерно равный тридцати минутам, вне зависимости от сложности их молекулы.

«Быстрые» и «медленные сахара» это абсолютно ошибочное понятие.

Исходя из классификации «быстрых» и «медленных сахаров», нутриционисты в течение длительного времени считали, что «простые углеводы» (фрукты, мёд, кусковой сахар, сахарный песок… ), состоящие из одной или двух молекул, быстро и легко усваиваются.
Предполагалось, что, не нуждаясь в сложных преобразованиях, они быстро превращаются в глюкозу, всасываются стенками кишечника и попадают в кровь. Поэтому эти углеводы получили имя «углеводов быстрого всасывания» или «быстрых сахаров».

А «сложные углеводы» (злаки, бобовые, клубни, корнеплоды… ), молекула крахмала которых состоит из сотни молекул глюкозы, напротив, как считалось, нуждаются в более длительном воздействии на них пищеварительных ферментов для расщепления их на отдельные молекулы глюкозы.
Предполагалось, что этот процесс занимает достаточно много времени и всасывание такой глюкозы происходит медленно и постепенно. Вот почему «сложные углеводы» получили название «углеводов медленного всасывания» или «медленных сахаров».

Эта классификация была разработана чисто теоретически, и, конечно, было бы не лишним проверить справедливость такого предположения на практике.

Спустя десятилетия, после прохождения информации по всем возможным каналам (СМИ, диетологи, широкая публика), некоторые учёные, засомневавшись, решили выяснить, действительно ли длинной цепочке крахмала, из которого состоят сложные углеводы, требуется  больше времени для всасывания в тонкой кишке. Оказалось, что в первоначальной теории скорость попадания глюкозы в кровь была ошибочно принята за скорость освобождения желудка, действительно отличающуюся у разных углеводов.

Работы Уолквиста подтверждают, что пик гликемии наступает примерно в одно и то же время для всех видов углеводов, вне зависимости от того, сложен или прост состав их молекулы.

Как показывает кривая в приведенном здесь графике, углеводы любой группы (независимо от сложности их молекулы), съеденные отдельно и натощак, всасываются за 25 – 30 минут. Эта пятиминутная разница незначительна, если учесть, что общее время переваривания составляет около трёх часов.

Вот почему уместно считать, что время между поглощением углевода и пиком гликемии, наступающим в момент максимального всасывания полученной из него глюкозы, идентично для всех углеводов, будь они сложными или простыми.

Эта истина, ставшая известной в начале 80-х годов, стала темой множества публикаций. Во Франции, в числе многих, об этом писали: доктор Жан-Пьер Рюас, доктор Нелли Данан и особенно профессор Жерар Слама.

Для последнего эта тема стала доминирующей в его исследованиях.

В своих статьях и выступлениях на конгрессах по диетологии (например, DIETECOM в Париже), Жерар Слама постоянно обращается к диетологам с призывом перестать использовать понятие, не соответствующее никакой физиологической реальности.
К сожалению, прислушиваются к нему немногие. На сегодняшний день подавляющее большинство диетологов, предприятий пищевой промышленности и средств массовой информации продолжают ссылаться на избитые понятия «медленных» и «быстрых сахаров».

Не говоря уже о спортивной сфере, где эти «термины» до сих пор являются непреложной истиной.
Все это, надо признаться, выглядит очень несерьёзно для круга специалистов, кричащих о своем систематическом научном подходе. На самом деле большинству диетологов очень трудно пересмотреть свои взгляды и тем более привести свою систему в соответствие с результатами новых исследований.
Можно не сомневаться, что именно по этой причине у широкой публики частенько возникает ощущение, что в сфере диетологии и питания царствует  полная неразбериха.

В заключение, повторим, что подразделение углеводов на «быстрые» и «медленные сахара» ошибочно, так как, по словам профессора Слама, оно не соответствует никакой физиологической реальности. Уже в середине 80-х годов ему на смену пришло понятие о гликемическом индексе, который выражает способность углевода повышать уровень гликемии и позволяет тем самым предвидеть влияние данного углевода на обмен веществ человека.

Мишель Монтиньяк – первый нутриционист в мире, предложивший в конце 80-х годов использовать гликемические индексы углеводов в практике снижения веса.
Этот принцип лежит в основе Метода Монтиньяка.

Подробнее о понятии гликемического индекса

Фруктоза — новый враг человечества? | Научные открытия и технические новинки из Германии | DW

Избыточный вес давно уже считается неизбежным спутником цивилизации. Действительно, практически во всех развитых странах количество людей, страдающих ожирением и сопутствующими ему недугами вроде сахарного диабета и сердечно-сосудистых заболеваний, неуклонно растет. Многие эксперты заговорили уже об эпидемии тучности, охватившей население западных стран, включая детей. Специалисты в области питания, особенно американские, долгие годы возлагали всю вину за это тревожное положение на жиры, прежде всего — на животные жиры. Поэтому их начали решительно изгонять из всех продуктов, в том числе и из тех, где они должны быть, как говорится, по определению. В результате на полках супермаркетов появились обезжиренные сливки, обезжиренная сметана, обезжиренные сыры и даже обезжиренное сливочное масло. По внешнему виду, цвету и консистенции эти изделия неотличимы от традиционных продуктов питания, но по вкусу сильно им уступают. Что же касается оздоровительного эффекта, то он так и не наступил: людей с избыточным весом и всем букетом сопутствующих недугов меньше не стало.

На смену жирам пришли сахара

Теперь, судя по всему, американские медики нашли нового врага человечества — сахар. Впрочем, на сей раз аргументация исследователей выглядит более логично и убедительно, чем когда речь шла о жирах. Статья под вызывающим названием «Ядовитая правда о сахаре» опубликована в авторитетном научном журнале Nature. Правда, имеется в виду не любой сахар, а фруктоза, то есть фруктовый или плодовый сахар. И даже не любая фруктоза. Один из авторов статьи — профессор Роберт Ластиг (Robert H. Lustig), педиатр и эндокринолог, глава Центра по борьбе с ожирением у детей и подростков при Калифорнийском университете в Сан-Франциско, поясняет: «Речь идет о добавленном сахаре, сахаре, который пищевая промышленность сегодня подмешивает к своей продукции — безалкогольным напиткам, полуфабрикатам, готовым кулинарным изделиям. Подмешивает якобы для того, чтобы улучшить вкус, на самом деле — чтобы увеличить сбыт. В этом и состоит главная проблема».

За последние 50 лет потребление сахара в мире увеличилось втрое. Сегодня фирмы-производители добавляют его чуть ли не во все мыслимые и немыслимые пищевые продукты. Другой автор статьи в журнале Nature — профессор Клэр Бриндис (Claire Brindis), педиатр, глава Центра глобальной репродуктивной медицины и директор Института по изучению политики в области здравоохранения при Калифорнийском университете в Сан-Франциско, говорит: «Если посмотреть на перечень ингредиентов продающегося в Америке хлеба, то и там все чаще обнаруживается сахар. В соусах, кетчупе, многих других продуктах раньше не было сахара, а сегодня он там есть. То есть избыточное присутствие сахаров характерно уже не только для лимонадов и прочих напитков такого рода, но и для многих других видов продовольствия».

Фруктоза — самый сладкий и самый вредный сахар

Все это крайне плачевно отражается на здоровье населения, подчеркивает исследовательница: «Профессионалов не может не настораживать то, что, по данным ООН, сегодня в мире больше людей страдает от избыточного веса, чем от недоедания. Я расцениваю это так: Америка оказалась слишком успешной в распространении вредных привычек по всему миру».

Кроме того, если раньше пищевая отрасль добавляла в продукты преимущественно сахарозу, то теперь ее все чаще заменяют фруктозой. Сахароза — это самый обычный сахар, тростниковый или свекловичный, он является дисахаридом, то есть состоит из двух моносахаридов — фруктозы и глюкозы. Попав в организм, сахароза быстро расщепляется на глюкозу и фруктозу. Фруктоза — самый сладкий из сахаров, в 1,5 раза слаще сахарозы и в 3 раза — глюкозы, что позволяет пищевикам достигать тех же вкусовых эффектов меньшим количеством вещества. Однако проблема в том, что усваивается фруктоза совершенно иначе, чем глюкоза, которая является универсальным источником энергии для организма. Поскольку фруктоза содержится практически во всех сладких ягодах и плодах, от нее, казалось бы, никакой опасности исходить не может. Но это вовсе не так, говорит Роберт Ластиг: «Когда сахар находится в природных фруктах, вы потребляете его вместе с растительными волокнами. Эти балластные вещества, хоть сами в кишечнике и не усваиваются, регулируют процесс усвоения сахаров и, тем самым, уровень содержания сахара в крови. Растительные волокна — своего рода противоядие, они препятствуют передозировке фруктозы в организме». Беда лишь в том, что пищевая промышленность добавляет в свои продукты фруктозу в чистом виде, без сопутствующих балластных веществ.

Табак, алкоголь и… фруктоза

В результате избыток фруктозы становится серьезным фактором риска для здоровья, подчеркивает профессор Ластиг: «Метаболизм фруктозы в организме очень сильно отличается, скажем, от метаболизма глюкозы. Скорее уж он напоминает метаболизм алкоголя, а потому избыток фруктозы может вызывать недуги, типичные для алкоголизма, — заболевания печени и сердечно-сосудистой системы. Фруктоза поступает прямиком в печень и может весьма серьезно нарушить ее функцию. В результате это часто приводит к таким тяжелым заболеваниям, как метаболический синдром».

Метаболический синдром — это чрезмерное увеличение массы висцерального (то есть внутреннего) жира, снижение чувствительности периферических тканей к инсулину, нарушение углеводного и липидного обмена, повышение артериального кровяного давления. По словам профессора Ластига, сегодня уже три четверти всего бюджета здравоохранения США идет на лечение неинфекционных недугов — ожирения, сахарного диабета, рака, сердечно-сосудистых заболеваний, а в их развитии весьма заметную роль играет добавляемая в продукты питания фруктоза. Поэтому исследователи ратуют за то, чтобы приравнять ее к алкоголю и табаку. Правда, фруктоза не вызывает зависимости, но зато она сегодня практически вездесуща, так что избежать ее потребления просто нереально. По мнению американских ученых, фруктозу следует прежде всего исключить из перечня безопасных пищевых добавок. Это лишит промышленность права добавлять ее в любые продукты и в любом количестве.

Автор: Владимир Фрадкин
Редактор: Ефим Шуман

Чистые вещества — урок. Химия, 8–9 класс.

В античные времена древнегреческими учёными было сформулировано предположение, которое позже полностью подтвердилось — о том, что вещества состоят из мельчайших невидимых глазу частиц.

 

Например, вода состоит из одинаковых частиц, называемых молекулами воды. Сахар состоит из одинаковых частиц, называемых молекулами сахара. Вода и сахар — это чистые вещества.

Чистыми веществами называются вещества, которые состоят из частиц одинакового вида.

Если же сахар смешать с водой, происходит диффузия — молекулы сахара проникают между молекулами воды. Образуется раствор, в состав которого входят как молекулы воды, так и молекулы сахара.

Раствор — это смесь веществ.

 

Смесями называют вещества, в состав которых входят частицы разного вида.

Все вещества являются либо чистыми, либо смесями.

 

 

Чистые вещества состоят из частиц одного вида, а смеси — из частиц разного вида.

 

Кроме веществ, состоящих из молекул, существуют вещества, имеющие немолекулярное строение.

Например, металлы и инертные газы состоят не из молекул, а из более мелких частиц — атомов.

 

Таким образом, медь состоит только из атомов меди, а цинк состоит только из атомов цинка. Медь и цинк — чистые вещества. Если к меди добавить цинк и сильно нагреть, получится сплав, который называют латунью.

Латунь — это смесь, в состав которой входят как атомы меди, так и атомы цинка.

Существуют вещества немолекулярного строения, состоящие из частиц другого вида, называемых ионами. В состав ионных соединений входят не электрически нейтральные атомы или молекулы, а частицы, несущие на себе положительный или отрицательный заряд.

 

Примером таких веществ может служить хлорид натрия, то есть обычная поваренная соль, кристаллы которой состоят из положительно заряженных ионов натрия и отрицательно заряженных ионов хлора. Поваренная соль является чистым веществом. Если же её растворить в воде, образуется раствор, который является смесью двух веществ — воды и поваренной соли.

Сравнение чистых веществ и смесей

	Чистые вещества
Состав	Чистое вещество состоит из частиц одного вида.  Например, вода состоит только из молекул воды.    Чистое вещество имеет постоянный состав. Например, любая молекула воды состоит из двух атомов химического элемента водорода и одного атома химического элемента кислорода.	Смесь состоит из частиц разного вида. Например, раствор сахара в воде содержит как молекулы воды, так и молекулы сахара.    Смесь не имеет постоянного состава: содержание отдельных составных частей одной и той же смеси может быть разным. Условно говоря, в стакане воды можно растворить и одну чайную ложку сахара, и две.
Свойства	Чистое вещество имеет постоянные свойства.	В смеси каждое  вещество в основном сохраняет свои свойства. Например, железо так же, как обычно, притягивается магнитом, поваренная соль остаётся солёной.   Физические свойства смеси отчасти меняются с изменением её количественного состава.

 

Обрати внимание!

Следует иметь в виду, что идеально чистых веществ не существует, поскольку ни одно из веществ невозможно полностью очистить от содержащихся в нём примесей.

Какое же вещество в таком случае на практике считается чистым?

Практически чистым (чистым) называют вещество, в котором содержание примесей столь ничтожно, что эти примеси существенным образом не влияют на его свойства.

Например, образец практически чистой воды бесцветный, без вкуса и запаха, имеет температуру кристаллизации \(0\) °С, температуру кипения \(+100\) °С, плотность при температуре \(+4\) °С равную \(1000\) кг/м³ и не проводит электрический ток.

 

Чистые вещества: кислород, дистиллированная вода, рафинированный сахар

 

В некоторых отраслях науки и техники используют особо чистые вещества.

 

 

В банках золото хранится в слитках, массовая доля благородного металла в которых составляет \(99,9\) %; в технике для изготовления электронных приборов и микросхем используется кремний, чистота которого составляет \(99,999\) %.

 

В природе, в технике и в повседневной жизни большей частью приходится иметь дело со смесями. Так, смесью является воздух, природная вода, почва, биологические жидкости, пища и многое другое.

Смеси бывают двух видов: однородные (гомогенные) и неоднородные (гетерогенные).

 

 

Сахар | Master Mixologist

Немного полезной информации о природе сахара и некоторых его свойствах.

 

Сахар — один из самых популярных базовых ингредиентов смешанных напитков, начиная от лимонадов, заканчивая олд-фэшном. Его применение в барных заготовках насколько обширно, что только ленивый не делал хоть раз в своей жизни «домашний» сироп. Но насколько глубоки знания барменов в данном вопросе? Сколько барменов знает, какое максимальное количество сахара можно растворить в воде, что такое BRIX, и что связывает осмос и сиропы? Попробую внести немного ясности, хотя в любом случае, удастся затронуть только верхушку айсберга, ибо тема очень обширная.

Сначала предлагаю определиться, что же такое сахар. Согласно энциклопедии Кольера «сахар, с химической точки зрения – любое вещество из обширной группы водорастворимых углеводов, обычно с низкой молекулярной массой и более или менее выраженным сладким вкусом. Речь идет главным образом о моносахаридах (простых сахарах) и дисахаридах, молекула которых состоит из двух остатков моносахаридов[…]. В быту, однако, сахаром принято называть только обычный пищевой подсластитель – сахарозу». 

Вот так выглядит молекула сахарозы:  

 

 

Типы сахаров

Моносахариды

Фруктоза, известна как фруктовый или плодовый сахар, левулоза и арабино-гексулоза. Основные источники — мед, сироп агавы, различные фрукты, ягоды и корнеплоды. Фруктоза интересна тем, что ее сладость меняется в зависимости от температуры. Молекула фруктозы имеет несколько форм, и в зависимости от температуры, на сладость влияет та или иная форма. При температуре 5 ºC ее сладость примерно в 1,5 выше сладости сахарозы , а при 60 ºС на 20 % ниже, чем у сахарозы.

Глюкоза, иногда называемая декстрозой или виноградным сахаром, — один из самых распространенных источников энергии в живых организмах на планете. Глюкоза — базовый элемент большинства углеводов, в природе встречается в составе многих фруктов, ягод, корнеплодов, зерновых культурах и крахмалистых овощах.

Галактоза (от греческого корня γάλακτ-, «молоко») — моносахарид, входящий в состав лактозы. Ее можно найти в молочных продуктах, авокадо, сахарной свекле. По сладости сравнима с глюкозой. 

Дисахариды

Дисахариды — это углеводы, молекулы которых состоят из двух остатков моносахаридов  (их будем указывать в скобках). 

Сахароза (глюкоза + фруктоза) — то, что мы и называем столовым сахаром. Вполне распространенный в природе дисахарид, встречается во многих фруктах, плодах и ягодах. Наибольшее содержание сахарозы можно найти в сахарной свекле и сахарном тростнике, что и делает эти два продукта основными источниками промышленного производства сахара. Если интересуют детали, можно вновь заглянуть в энциклопедию Кольера. Обычно относительную сладость сахарозы в различных сравнительных таблицах принимают за 1, иногда за 100, что делает ее в некотором роде эталоном сладости. 

Мальтоза (глюкоза + глюкоза), также известна как солодовый сахар. Содержится в больших количествах в проросших зернах ячменя, ржи и других зерновых. Еще, говорят, обнаружена в томатах, в пыльце и нектаре ряда растений. Широко распространена в Китае и Японии, где её выделяют из риса.

Лактоза (глюкоза + галактоза), основной источник — молоко и молочные продукты. В животном молоке содержится в среднем 4-5 % лактозы (кроме молока оленя, в нем меньше 3% лактозы). И соответственно в сухом и сгущеном молоке содержание лактозы увеличивается, а в ферментированных молочных продуктах — уменьшается за счет преобразования лактобактериями в молочную кислоту.

Стоит упомянуть, что выше представленные сахара — не единственные в природе, а просто наиболее распространенные. Есть еще, например, трегалоза, ксилоза и целлобиоза. Также мы не беремся рассматривать различные полисахариды, которые не относятся к сахару напрямую, но тоже являются углеводами, и в целом барменам друзья (например пектин, крахмал, агар-агар). 

Еще нужно понимать, что сладким вкусом обладают не только сахара, но и ряд белков: тауматин, монелин, браззеин и пентадин (оба обнаружены в плодах западно-африканского растения Pentadiplandra brazzeana, и слаще сахара в 2000  и 500 раз соответственно), аспартам и прочие. А также многоатомные спирты — глицерин, сорбит, ксилит, изомальт и т.д. И это далеко не полный список источников сладкого вкуса. А раз уж речь зашла про сладкий вкус, то вот график сравнительной сладости некоторых элементов:

* инвертный сироп, ксилитол, сорбитол и изомальт (3),  фруктоза (6), остальное (7)

Сладость, представленная в графике, относительна не только в сравнении с сахарозой, но и по другим параметрам. Сладость сахаров зависит от температуры (см. пример с фруктозой выше), pH, физических свойств системы и прочих факторов.  

Отдельного упоминания стоит инвертный сахар, который получают из сахарозы, подвергая ее гидролизу, в результате чего она распадается на глюкозу и фруктозу. Кристаллизация сахаров в инвертном сиропе протекает медленно, поэтому он имеет широкое применение в алкогольной и пищевой промышленности. В домашних условиях частично инвертный сироп можно сделать из сахарного сиропа путем его нагревания с добавлением, например, лимонной кислоты. Кстати, просто при длительном кипячении сахарного сиропа также происходит инверсия сахарозы, но процесс этот настолько медленный, что содержание инвертного сахара в сиропе, который вы готовите у себя в баре, ничтожное. 

Что такое BRIX и стоит ли его измерять во всех жидкостях в баре?

BRIX — это мера массового отношения растворенной в воде сахарозы к жидкости, измеряется в ºBx. Для его измерения используют различные рефрактометры. Помимо шкалы Брикса существуют ещё три подобные: шкала Боллинга, шкала Плато и шкала Эксле. Плато используется в основном в пивоварении, Боллинг — достаточно устаревшая система, но тем не менее, все еще используется в винодельческой промышленности Южной Африки. Эксле — широко применяется в немецкой, швейцарской и люксембургской винодельческой промышленности. 

Проблема в том, что рефрактометр не измеряет количество сахара в растворе напрямую. Он измеряет показатель преломления света в среде. То есть, если в растворе содержится что-то иное, нежели просто сахар и вода, то ºBx будет показывать концентрацию сахара и других частиц в растворе. Например, если вы пытаетесь измерить Brix в смеси сахар/вода/алкоголь, то из этого ничего хорошего не выйдет, так как алкоголь имеет меньшую плотность, чем вода, и это снижает значение Brix. Также на показатель влияет температура: поскольку жидкости при нагревании расширяются, их показатели преломления уменьшаются при повышении температуры (шкала Брикса ссылается к температуре 20ºС). Измерение по шкале Брикса подходит только для фруктовых и овощных соков, сиропов и других б/а напитков (но помним про температуру).

 

Виды сахаров и сиропов 

Помимо свекловичного сахара, с которым мы работаем чаще всего, есть много других интересных и самодостаточных источников сладости. Рассмотрим здесь те, которые могут представлять интерес в баре (за исключением чистых глюкозы и фруктозы, уже рассмотренных выше).

Мед

Мед был одним из основных источников сладости в Европе вплоть до XVI века, затем его место было оккупировано тростниковым сахаром и другими более нейтральными сахарами. Вкус меда может быть очень разнообразным, и зависит от того, какие источники для нектара использовали пчелы. Основные компоненты меда: 13-20 % вода, 38 % фруктоза, 31 % глюкоза, 1-1,5 % сахароза, 7-9 % другие сахара, 2 % кислоты и минералы. Также в состав меда входит протеин, он способствует появлению пены при шейке. В редких случаях мед может быть ядовитым, если собран пчелами с растений, содержащих в пыльце и нектаре ядовитые вещества, например, с рододендрона.  

Кленовый сироп и пальмовый сахар

Кленовый сироп — сироп, полученный путем длительного выпаривания сока клена примерно в 40 раз. Кленовый сироп был основным источником сахара племен Северной Америки, которые производили его либо нагреванием и выпариванием, либо вымораживанием. На сегодняшний день между Канадой и США урегулированы три градации кленового сиропа: A Grade — имеет 4 разных подкатегории, различающие сироп по цвету и вкусу,  Processing Grade — те, что не попадают в первую категорию, Substandard — самая низкая градация. Содержание сахара 65-67%, из которых около 62 % — сахароза.

Пальмовый сахар добывается и производится сходным с кленовым сиропом методом из сока различных тропических пальм. Источниками чаще всего выступают стволы пальм, иногда  цветы. Сок выпаривают, получая сироп, который еще могут называть пальмовым медом, или кристаллизованную массу (сахар), который в Индии называют gur, а в Америке или Европе — jaggery. Наиболее распространенные пальмы — кокосовая, фиговая, Аренга, пальмировая пальма и Нипа. 

Сироп агавы

Сироп агавы производится в основном из нескольких видов агавы, в том числе Agave tequilana and Agave salmiana. Интересно, что два этих вида дают разный состав сахаров. Сироп, полученный из Agave tequilana, состоит в основном из фруктозы (56-60 %), глюкозы (20 %) и незначительного количества сахарозы; другой же содержит больше сахарозы (28-32 %) и в меньших количествах фруктозу и глюкозу. Также различаются методы производства. У Agave tequilana сначала обрезают листья, потом из центральной части (piña) экстрагируют сок, и его уже уваривают до состояния сиропа. Процесс изготовления сиропа из Agave salmiana на начальном этапе схож с процессом изготовления пульке. Когда агава выпускает побег, потенциальные цветы агавы, его извлекают, и на его месте образуется чаша, в которую начинает стекать сок агавы (aguamiel). Если оставить сок на сутки в агаве, он ферментируется и получается пульке. Но для изготовления сиропа его забирают ежедневно, не допуская ферментации, и затем тоже уваривают до состояния сиропа. Еще известен способ получения сиропа без нагревания при помощи энзимного воздействия.

Тростниковые сахара и меласса

Сахарный тростник — один из основных источников промышленной сахарозы. Существует несколько видов тростникового сахара, в зависимости от степени его очистки. Вот некоторые из них: 

• Демерара — сахар, полученный после первой стадии кристаллизации сока сахарного тростника, имеет цвет от желтого до светло-коричневого. 

• Мусковадо – темно-коричневый тростниковый сахар, который практически не очищен. Содержит достаточно большое количество мелассы, что делает его ярким и насыщенным по вкусу. 

• Меласса — побочный продукт производства сахара. Жидкая черно-коричневая субстанция, которая в результате длительной карамелизации и других химических процессов, а также в зависимости от того, на каком из этапов производства сахара она была получена, может иметь широкий диапазон вкусового профиля, от сладкого до горького . 

• Piloncillo — в Центральной Америке широко распространен выпаренный сок сахарного тростника, который продается в виде твердых блоков или конусов. В зависимости от страны, он имеет разные названия, например, в Мексике его называют piloncillo или panela. Также варьируется степень карамелизации сахара, что влияет на цвет и вкус. 

Кукурузный сироп и патока

Помимо получения сахарных сиропов из соков, содержащих моно- и дисахариды, есть менее очевидный способ — получение сахаров из крахмала. Крахмал — это смесь полисахаридов амилозы и амилопектина, мономером которых является альфа-глюкоза. При действии ферментов или нагревания с кислотами крахмал подвергается гидролизу, в результате чего образуется в том числе и глюкоза. Упрощенно, то же самое происходит и в нашем организме, когда мы едим крахмал. Но промышленно сиропы из крахмалосодержащих продуктов начали производить уже в XIX веке. Два наиболее распространенных представителя — кукурузный сироп и патока.

Кукурузный сироп широко используется в пищевой промышленности и кулинарии. Стандартный кукурузный сироп состоит большей частью из глюкозы, но производят также кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы и с повышенным содержанием мальтозы. 

Патокой могут называть кукурузный сироп, мальтозный сироп, любые другие сиропы, полученные из крахмала, а также мелассу. В бытовом понимании под патокой могут подразумеваться не только сиропы, полученные в результате гидролиза крахмала.  

Сахарный сироп

Сахарный сироп — казалось бы, что же проще? Но здесь достаточно много нюансов, так что было бы неплохо немного разобраться с химией и физикой процессов, прежде чем хвататься за кастрюлю или блендер. 

Есть два основных способа сделать «простой» сахарный сироп: смешать сахар с водой в блендере или в сотейнике на плите. Оба способа хороши, главное понимать, что в итоге получатся два разных сиропа. 

Сахароза (так же как и фруктоза, глюкоза и мальтоза) водорастворима, и ее растворимость зависит от температуры. 

Как видно из графика, при 20 ºС можно растворить 200 г сахара в 100 г воды, а при 100  ºС — почти 500 г. То есть, просто мешая воду комнатной температуры с сахаром, реально сделать сироп 2/1, не нагревая его (или прибегнуть к помощи блендера).  Но стоит учитывать, что эти данные верны только для чистой сахарозы. А например для коричневого сахара коэффициенты немного изменятся.  

Какой сахарный сироп лучше — судить вам. Если готовить сироп без нагревания, то несомненный плюс в том, что не надо ждать, пока он остынет. Также, при кипячении испаряется жидкость, что делает сироп менее стабильным по вкусу, так как сложно точно проследить, сколько жидкости испарилось (наилучший вариант — взвесить до и после). А плюс горячего приготовления в том, что при кипячении вы пастеризуете сироп, что, возможно, продлит его срок годности (если конечно не лить сироп в грязную бутылку или смешивать новую порцию со старой, в этих случаях готовьтесь наблюдать разнообразную жизнь в вашем сиропе). 

В баре существуют три наиболее распространенных сахарных сиропа, отличные по содержанию сахара. 1/1, 3/2 и 2/1. Существует заблуждение, что сироп 2/1 в два раза слаще сиропа 1/1, на самом деле это не так. Концентрация сахара в сиропе  1/1 — 50%, а в сиропе 2/1 — 66%, что всего на 16% больше, чем в простом сиропе. Нет единственно верного решения в вопросе выбора концентрации сиропа, все зависит от того, какие у вас приоритеты. Предпочтительно 3/2, поскольку это оптимальное соотношение вязкости сиропа к содержанию в нем воды.

Раз уж мы начали говорить о сиропах, то нельзя не упомянуть oleo-saccharum и холодный метод приготовления сиропа из фруктов, плодов и ягод. Изначально oleo-saccharum использовался только для ароматизации сахара цедрой апельсина или лимона. Суть его была в том, чтобы смешать апельсиновую или лимонную цедру с сахаром и оставить эту смесь на определенный период времени. Сегодня в баре он используется повсеместно не только для цедры, но и для других продуктов, содержащих эфирные масла. Есть похожий метод: процесс выдерживания фруктов, ягод или плодов в сахарном сиропе. В основном он используется в промышленности для более эффективного сохранения продукта, или же для приготовления засахаренных фруктов, плодов и ягод, например цукатов. Физика обоих основана на осмотическом процессе. Если поместить фрукт в концентрированный сахарный раствор, то получится разница между содержанием воды во фруктах и сиропе. В процессе того, как система стремится уравновеситься, вода из фруктов вместе с минералами, витаминами, фруктовыми кислотами, вкусо-ароматическими компонентами и прочим выходит через полупроницаемые клеточные мембраны в сироп, а сахар из сиропа мигрирует во фрукт. Этот процесс называется осмотической дегидратацией. В зависимости от концентрации, типа и температуры сиропа, а также времени его взаимодействия с фруктом, результат может быть разным. Оптимальные параметры: температура сиропа 30-50 ºС (после 50 ºC существенно изменяется вкус и текстура фруктов, ягод и плодов), концентрация сахара 60-70 ºBx. Можно провести эксперимент и выяснить, какие параметры оптимальны именно для вас. При этом следует помнить, что повышение температуры на 10 ºС ускоряет реакцию в 2-3 раза. То есть, если при постоянной температуре сиропа в  40 ºС можно сделать его за 2 часа, то уже при 20 ºС потребуется минимум 8 часов. Ну и нарезая фрукты и плоды более тонкими кусочками, вы увеличиваете площадь взаимодействия, что тоже делает процесс более эффективным. Кстати, в процессе осмотического обезвоживания может участвовать и алкоголь, частично это происходит, когда вы делаете различные настойки. 

И в заключение хочется упомянуть gomme или gum syrup. Это сахарный сироп с добавлением гуммиарабика, который влияет на вязкость сиропа и текстуру напитка, делая его более плотным и объемным. Гуммиарабик — это  высохшая смола различных видов акаций. Этот сироп достаточно просто сделать самостоятельно, если у вас есть гуммиарабик и сахар. Для этого необходимо сначала растворить гуммиарабик в горячей воде (в холодной он растворяется очень плохо), для получения более однородной смеси можно использовать блендер, и желательно процедить после. Затем смешать раствор с горячим сахарным сиропом. 

Мир сахара огромен и интересен, и хочется надеяться, что в вашем баре найдется применение знаниям, которые получили. И конечно, есть вера в то, что вы также будете углубляться в эту тему самостоятельно, экспериментировать и делиться найденным с сообществом. 

 

Источники: 

1. Wikipedia 

2. Иван Шишкин. Под фартуком. Бессистемное руководство повара с рецептурами и эскизами татуировок.

3. Harold McGee. On Food and Cooking: The Science and Lore of the Kitchen

4. Flavor: From Food to Behaviors, Wellbeing and Health (Woodhead Publishing Series in Food Science, Technology and Nutrition).

5. Shallenberger RS, Birch GG. Sugar Chemistry. Westport, CT: AVI Publishing; 1975. 

6. Kirk-Othmer. Encyclopedia of Chemical Technology. 

7. Kevin Liu. Craft Cocktails at Home: Offbeat Techniques, Contemporary Crowd-Pleasers, and Classics Hacked with Science.

8. Dave Arnold. Liquid Intelligence: The Art and Science of the Perfect Cocktail.

9. Pieter Walstra. Physical Chemistry of Foods.

10. М. П. Силин. Технология сахара. 

11. https://web.archive.org/web/20070926220317/http://www.patentstorm.us/patents/5846333.html

12. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0308814614010103?via%3Dihub

13. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S026087741730362X

14. https://cyberleninka.ru/article/n/osmoticheskaya-degidratatsiya-plodovo-yagodnogo-syrya-v-pischevoy-promyshlennosti/viewer

 

Коментарі

Увійти напишіть коментар

Наука о конфетах: что такое сахар?

Что это сахар?

белое вещество, которое мы знаем как сахар, — это сахароза, молекула, состоящая из из 12 атомов углерода, 22 атомов водорода и 11 атомов кислорода (C ₁₂ H ₂₂ O ₁₁ ). Как и все соединения, состоящие из этих трех элементов, сахар это углевод. Он естественным образом содержится в большинстве растений, но особенно в сахарном тростнике и сахарной свекле — отсюда их имена.

Сахароза на самом деле два простых сахара, слипшихся вместе: фруктоза и глюкоза. В рецептах немного кислоты (например, немного лимонного сока или винного камня) вызовет сахарозу разбить на эти два компонента.

Если присмотритесь к сухому сахару, вы заметите, что он в маленьких кубовидных формах. Это кристаллы сахара, упорядоченные расположение молекул сахарозы.

Меньше под микроскопом видно, что кристаллы сахара не кубики точно, но продолговатые и скошенные с обоих концов. (Изображение любезно предоставлено Департаментом питания и управления пищевыми продуктами, Орегон Государственный университет)

Что происходит при нагревании раствора сахара?

Когда вы добавляете сахар в воду, кристаллы сахара растворяются и сахар переходит в раствор. Но ты не можешь раствориться бесконечное количество сахара в фиксированный объем воды. Когда в растворе было растворено столько сахара, сколько возможно, раствор называется насыщенным.

точка насыщения различна при разных температурах. Чем выше температура, тем больше сахара можно удержать. в растворе.

Когда вы готовите партию конфет, вы варите сахар, воду и различные другие ингредиенты до чрезвычайно высоких температур. При таких высоких температурах сахар остается в растворе, хотя большая часть воды выкипела. Но когда конфета готовится и начинает остывать, есть больше сахара в растворе, чем обычно возможно.Решение считается перенасыщенным сахаром.

пересыщение это нестабильное состояние. Молекулы сахара начнут кристаллизоваться обратно в твердое тело при малейшей провокации. Любое перемешивание или толчки может привести к потере сахара. начать кристаллизоваться.

Почему кристаллы нежелательны в некоторых рецептах конфет, и как остановить их формирование?

Создание помех агентов (Изображение любезно предоставлено Департаментом питания и управления пищевыми продуктами., Государственный университет Орегона)

В тот факт, что сахар затвердевает в кристаллы, чрезвычайно важен в изготовлении конфет. В основном есть две категории конфет — кристаллический (конфеты, содержащие кристаллы в их готовая форма, такая как помадка и помадка) и некристаллические , или аморфный (конфеты, не содержащие кристаллов, такие как леденцы, ириски и карамель).Ингредиенты рецепта и процедуры для некристаллических конфет специально предназначен для предотвращения образования кристаллов сахара, потому что они придают полученной конфете зернистую текстуру.

Один способ предотвратить кристаллизацию сахарозы в конфетах чтобы убедиться, что есть другие виды сахара — обычно фруктоза и глюкоза — мешают. Крупные кристаллы сахарозы сложнее образуется, когда молекулы вокруг есть фруктоза и глюкоза.Кристаллы что-то образуют как Лего, соединяющиеся вместе, за исключением того, что вместо Лего штук, есть молекулы. Если некоторые из молекул другого размера и формы, они не подходят друг другу, и кристалл не образуется.

А простой способ добавить в смесь другие виды сахара — «инвертировать» сахарозу (основной белый сахар, хорошо знаю), добавив в рецепт кислоту. Кислоты, такие как лимонный сок или крем из зубного камня вызывают расщепление сахарозы (или преобразовать) в два более простых компонента, фруктозу и глюкоза.Другой способ — добавить сахар без сахара, например как кукурузный сироп, который в основном состоит из глюкозы. Некоторые рецепты леденцов используйте до 50% кукурузного сиропа; это для предотвращения сахара кристаллы от разрушения текстуры.

Жиры в конфетах служат аналогичной цели. Жирные ингредиенты, такие поскольку сливочное масло препятствует кристаллизации — опять же, препятствуя молекулам сахарозы, которые пытаясь замкнуть вместе кристаллы. Ирис обязан своей гладкости текстура и легкая ломкость, отсутствие кристаллов сахара, благодаря большому количеству масла в смеси.

Какова химическая формула сахара?

Химическая формула сахара зависит от того, о каком сахаре вы говорите и какая формула вам нужна. Столовый сахар — это общее название сахара, известного как сахароза. Это тип дисахарида, состоящий из комбинации моносахаридов глюкозы и фруктозы. Химическая или молекулярная формула сахарозы: C ₁₂ H ₂₂ O ₁₁ , что означает, что каждая молекула сахара содержит 12 атомов углерода, 22 атома водорода и 11 атомов кислорода.

Тип сахара, называемый сахарозой, также известен как сахароза. Это сахарид, который производится на многих различных заводах. Большинство столового сахара получают из сахарной свеклы или сахарного тростника. Процесс очистки включает обесцвечивание и кристаллизацию для получения сладкого порошка без запаха.

Английский химик Уильям Миллер придумал название сахароза в 1857 году, объединив французское слово sucre, что означает «сахар», с химическим суффиксом -ose, который используется для всех сахаров.

Формулы для различных сахаров

Однако, помимо сахарозы, существует много разных сахаров.

Другие сахара и их химические формулы включают:

Арабиноза — C ₅ H ₁₀ O ₅

Фруктоза — C ₆ H ₁₂ O ₆

Галактоза — C ₆ H ₁₂ O ₆

Глюкоза — C ₆ H ₁₂ O ₆

Лактоза — C ₁₂ H ₂₂ O ₁₁

Инозитол — C ₆ H ₁₂ O ₆

Манноза — C ₆ H ₁₂ O ₆

Рибоза — C ₅ H ₁₀ O ₅

Трегалоза — C ₁₂ H ₂₂ O ₁₁

Ксилоза — C ₅ H ₁₀ O ₅

Многие сахара имеют одну и ту же химическую формулу, поэтому различать их — не лучший способ.Кольцевая структура, расположение и тип химических связей, а также трехмерная структура используются для различения сахаров.

Сахарохимия — понимание ингредиентов для канадского пекаря

Химически сахар состоит из атомов углерода (C), кислорода (O) и водорода (H) и классифицируется как углевод . Есть три основные группы сахаров, классифицируемые в зависимости от того, как атомы расположены вместе в молекулярной структуре. Эти группы следующие:

• Моносахариды или простые сахара. Декстроза ( глюкоза ) является основным моносахаридом. Другие — это левулоза, или фруктоза, (содержится в меде, и многих фруктах) и галактоза, которая представляет собой молочный сахар. Такие сахара плохо кристаллизуются. ( Mono означает one , что означает, что сахар состоит только из одной молекулы.)
• Дисахариды или сложные сахара. Сахароза (обычный сахар) является основным примером дисахарида. Мальтоза, содержащаяся в злаках, и лактоза , содержащаяся в молоке, являются другими.
• Полисахариды . Примерами являются крахмалы, декстрины и целлюлоза.

Пекарей интересуют не полисахариды, а моносахариды и дисахариды. Последние два подслащивают, но их нельзя использовать взаимозаменяемо, поскольку они по-разному влияют на конечный продукт. Эти различия будут затронуты позже в книге.

Полезно понять некоторые условные обозначения различных сахаров. Обратите внимание, что названия сахаров часто заканчиваются на «осу»: сахароза, декстроза, мальтоза, лактоза и т. Д. Сахароза — это химическое название сахара, производимого на заводах по производству тростникового и свекловичного сахара.

Обратите внимание, что глюкоза — это химическое название определенного типа сахара. Иногда сбивает с толку то, что глюкоза естественным образом встречается в виде молекулы сахара в таких веществах, как мед, но ее также производят промышленным способом из кукурузы (кукурузы).

Правила Канады по пищевым продуктам и лекарствам (FDR) регулируют следующие определения:

• Сахара: все моносахариды и дисахариды.Используется для маркировки пищевых продуктов.
• Подслащивающий агент: Любой пищевой продукт, для которого предусмотрен стандарт в Разделе 18 Регламента по пищевым продуктам и лекарствам, или любая их комбинация. Включает сахар (сахарозу), сахарные сиропы и патоку, полученную из сахарного тростника или сахарной свеклы, декстрозу, глюкозу и сиропы, мед и лактозу. Не включает подсластители, которые считаются пищевыми добавками.
• Подслащивающий ингредиент: любой сахар, инвертный сахар , мед, декстроза, глюкоза или твердые вещества глюкозы, или любая их комбинация в сухой или жидкой форме.Предназначен для подслащивания фруктов, овощей, их продуктов и заменителей.
• Кленовый сироп: сироп, полученный концентрированием кленового сока или разбавлением или растворением кленового сока, кроме кленового сока, в питьевой воде.
• Подсластитель: Любая пищевая добавка, указанная как подсластитель. Включает как сахарные спирты, так и подсластители высокой интенсивности, такие как ацесульфам-калий, аспартам и сукралоза.
• Сахарные спирты: пищевые добавки, которые могут использоваться в качестве подсластителей.Включает изомальт, лактит, мальтит, сироп мальтита, маннит, сорбит, сироп сорбита, ксилит и эритрит.

Структура сахаров

Структура сахаров

Глицеральдегид

Из прошлого раза мы видели, что продуктом цикла Кальвина был глицеральдегид-3-фосфат. Он может реагировать с водой с образованием простейшего сахара, глицеральдегида, но большинство пар образует глюкозу.

Формула глицеральдегида: C ₃ H ₆ O ₃ .В общем, формула для всех простых сахаров имеет такое же соотношение углерода, водорода и кислорода: C _n H _2n O _n .

Мы знаем из VSEPR, что первый атом углерода (только с 3 связями и без неподеленных пар) должен иметь все свои связи в одной плоскости, но два других атома углерода должны быть тетраэдрическими, каждый с 4 связями. Используя тире, чтобы указать обратную связь, и клин, чтобы указать, что связь идет вперед, молекулу можно нарисовать таким образом.

Есть два способа нарисовать молекулу.Имеет ли значение, какой из них мы используем?

Если мы сосредоточимся на среднем атоме углерода (C2), когда мы посмотрим вниз по цепочке из 3 атомов углерода, мы увидим, что одна структура действительно отличается от другой. Мы никак не можем повернуть молекулу, чтобы сделать две структуры одинаковыми. Единственный способ превратить одно в другое — это разорвать связи. Эти две структуры глицеральдегида являются зеркальным отображением друг друга. Молекулы, которые не являются перекрывающимися зеркальными отображениями друг друга, называются энантиомерами .

В фотосинтезе, образуется только энантиомер глицеральдегида справа.

---

Стереохимия

Молекулы, подобные глицеральдегиду, у которых одни и те же атомы связаны одинаковым образом, но имеют другую трехмерную форму, называются хиральными молекулами.

Многие химические реакции в живых существах производят хиральные молекулы, потому что ферменты, объединяющие реагенты, сами по себе хиральны. Ферменты могут объединять реагенты таким образом, чтобы образовывать молекулы только одной формы.

В органических молекулах наиболее частой причиной того, что молекула является хиральной, является то, что она имеет один или несколько асимметричных атомов углерода. Асимметричный углерод — это атом углерода, связанный с 4 различными атомами или группами.

Атом C2 глицеральдегида представляет собой асимметричный углерод. Он связан с:

1. OH
2. C (O) H
3. CH ₂ OH
4. H

Давайте повернем глицеральдегид C2 так, чтобы наименьшая связанная с ним группа (H) отошла назад.Затем мы рисуем круг, начиная с самого тяжелого атома (OH, с атомом O в 16 AMU). Две другие группы начинаются с углерода, но группа CHO более важна, потому что она имеет 2 связи с более тяжелым кислородом, а не только одну.

Когда круг идет по часовой стрелке (вправо), C2 имеет конфигурацию R .

Когда круг идет против часовой стрелки (влево), C2 имеет конфигурацию S . (S означает зловещее, так как левое когда-то считалось зловещим направлением.)

---

Другие простые сахара

Ниже приведены несколько других распространенных молекул сахара. Каждый из них имеет спиртовые группы и один атом углерода с двойной связью с кислородом. Где асимметричные атомы углерода? Можете ли вы определить их конфигурацию как R или S? Назад Компас Таблицы Индекс Вступление Следующий

Почему вода растворяет сахар? | Глава 5: Молекула воды и растворение

Помогите учащимся понять, что леденцы на M&M состоят в основном из сахара и небольшого количества красителей.

Раздайте студентам M&M и попросите их взглянуть на внешнюю оболочку леденца. Затем попросите учащихся сломать M&M, чтобы внимательно осмотреть покрытие изнутри.

Спросите студентов:

Как вы думаете, из чего сделано покрытие M&M?

Учащиеся увидят цветной слой со слоем белого под ним и предположат, что покрытие сделано из сахара и красителя. Объясните, что покрытие в основном состоит из сахара.

Вы когда-нибудь замечали, что происходит с покрытием M&M, когда оно намокает?

Цвет сходит, и если он достаточно намокнет, сходит весь слой, оставляя шоколад.

Скажите студентам, что в этом упражнении они увидят, что происходит с сахарным и цветным покрытием M&M, когда его помещают в воду.

Раздайте каждому учащемуся рабочий лист.

Студенты будут записывать свои наблюдения и отвечать на вопросы о деятельности в листе действий.«Объясни это с помощью атомов и молекул» и «Возьми это». Дальнейшие разделы рабочего листа будут заполнены либо в классе, либо в группах, либо индивидуально, в зависимости от ваших инструкций. Посмотрите на версию листа с заданиями для учителя, чтобы найти вопросы и ответы.

Попросите учащихся поместить M&M в чашку с водой и понаблюдать.

Вопрос для расследования

Что происходит с сахарным и цветным покрытием M&M, когда его помещают в воду?

Материалы

• Прозрачный пластиковый стакан
• Вода
• M&M
• Белая книга

Процедура

1. Налейте достаточно воды комнатной температуры в прозрачный пластиковый стакан, чтобы вода была достаточно глубокой, чтобы полностью покрыть M&M, и поместите этот стакан на лист белой бумаги.

2. Когда вода осядет, поместите 1 M&M в центр чашки. Следите за тем, чтобы вода и M&M оставались неподвижными, насколько это возможно. Наблюдайте около 1 минуты.

Ожидаемые результаты

Покрытие растворится от M&M, обнажив белый слой под цветом, а затем коричневый шоколад под ним. Цветное покрытие M&M будет собираться по кругу вокруг M&M. Студенты могут также упомянуть белые полосы в воде от сахарного покрытия.

Обсудите наблюдения студентов.

Спросите студентов:

Что вы заметили в M&M и воде?

Цвет сходит и движется в воде по кругу.

Как вы думаете, что происходит, когда цвет и сахар исчезают с M&M?

Укажите студентам, что, поскольку вода заставляет окрашенное покрытие сниматься с M&M и смешиваться с водой, вода растворяет сахар и краситель.

Примечание. На самом деле в этом действии происходит два процесса. Цвет и сахар растворяются в воде, но они также расплываются. Чтобы сосредоточиться на количестве, которое растворяется в M&M, ученики должны смотреть на количество покрытия, отсутствующее на M&M, а не на размер цветного круга в воде.

Зная, что вы делаете с полярностью воды, как вы думаете, почему вода растворяет сахар?

Студенты могут подумать, что сахар состоит из ионных связей, как соль.Или они могут подумать, что сахар имеет положительные и отрицательные стороны, и поэтому он привлекает воду.

Покажите студентам, как полярные области молекулы сахарозы заставляют ее растворяться в воде.

Объясните студентам, что сахар состоит из больших молекул, называемых сахарозой. Каждая молекула сахарозы состоит из ковалентно связанных атомов.

Спросите студентов:

Химическая формула сахарозы: C ₁₂ H ₂₂ O ₁₁ .Что означают эти буквы и цифры?

Сахароза состоит из 12 атомов углерода, 22 атомов водорода и 11 атомов кислорода.

Спроецировать изображение Сахароза.

Объясните, что первое изображение представляет собой шарообразную модель одиночной молекулы сахарозы. Следующее изображение представляет собой модель одиночной молекулы сахарозы, заполняющей пространство. На последней картинке две молекулы сахарозы, притянутые друг к другу. Эти две молекулы отделяются друг от друга, когда сахар растворяется.Обратите внимание на то, что в тех областях молекулы сахарозы, где кислород связан с водородом (связь O – H), кислород немного отрицательный, а водород слегка положительный. Это делает сахарозу полярной молекулой.

Спроецируйте изображение «Вода растворяет сахарозу».

Объясните, что кубик сахара (примерно половина чайной ложки сахара) состоит как минимум из одного миллиарда триллионов молекул сахарозы. Когда сахар растворяется, эти целые молекулы сахарозы отделяются друг от друга.Сама молекула не распадается: атомы, составляющие каждую молекулу, остаются вместе как молекула сахарозы.

Спроектируйте анимацию «Сахароза».

Объясните, что у сахарозы есть полярные области, обусловленные тем же типом ковалентных связей кислород-водород, что и в молекуле воды. Обратите внимание на связи O – H на внешних краях молекулы. Обратите внимание на то, что соединение кислорода и водорода в сахарозе делает части молекулы сахарозы полярными, так же, как в молекуле воды.Область рядом с водородом — положительная (синий), а область возле кислорода — отрицательная (красный).

Спроектируйте анимацию «Вода растворяет сахарозу».

Скажите студентам, что молекулы сахара притягиваются друг к другу и удерживаются вместе притяжением между этими полярными областями молекул.

Помогите студентам заметить, как положительная (синяя) область молекулы воды притягивается к отрицательной (красной) области молекулы сахарозы. Это также работает и наоборот.Отрицательная (красная) область молекулы воды притягивается к положительной (синей) области молекулы сахарозы.

Объясните, что положительные и отрицательные области на молекулах воды взаимодействуют с этими отрицательными и положительными частями молекул сахарозы. Когда притяжение между молекулами воды и молекулами сахарозы преодолевает притяжение молекул сахарозы к другим молекулам сахарозы, они отделяются друг от друга и растворяются.

Укажите, что одна целая молекула сахарозы отделяется от другой целой молекулы сахарозы.Сама молекула не распадается на отдельные атомы.

Примечание. Хотя основное внимание уделяется растворению полярных молекул сахара, пищевой краситель, используемый для окрашивания M&M, также состоит из полярных молекул. Это помогает объяснить, почему краска тоже растворяется.

Попросите учащихся провести эксперимент, чтобы сравнить, насколько хорошо вода, спирт и масло растворяют сахар и цветное покрытие M&M.

Попросите учащихся сделать прогноз:

Как вы думаете, вода, спирт или масло лучше растворяют сахар и цветное покрытие M&M?

Обсудите со студентами, как разработать эксперимент, чтобы сравнить, насколько хорошо вода, спирт и растительное масло растворяют цвет и сахарный налет от M&M. Убедитесь, что учащиеся указали такие переменные, как:

• Количество использованной воды, спирта и масла
• Температура каждой жидкости
• Тот же цвет, что и M&M
• Время и место размещения M&M в каждой жидкости

Вопрос для расследования

Вода, спирт или масло лучше растворяют цвет и сахарный налет от M&M?

Материалы

• 3 M & Ms (одного цвета)
• Вода
• Минеральное масло
• Изопропиловый спирт (70%)
• 3 прозрачных пластиковых стакана
• Белая книга

Процедура

1. Наклейте 3 стакана воды, спирта и масла.Добавьте 15 мл воды, спирта и минерального масла в чашки с этикетками.
2. Поместите три чашки на белый лист бумаги.

3. Одновременно добавьте по 1 M&M в каждую жидкость. Затем аккуратно перемешайте жидкость и M&M в каждой чашке примерно 30 секунд.

Ожидаемые результаты

• Вода — сахар и краситель растворяются от M&M.
• Спирт — Цвет растворяется незначительно, и сахарный налет не растворяется.
• Масло — ни цвет, ни сахар не растворяются

Покажите студентам молекулярные структуры воды, спирта и масла и обсудите, как это соотносится с их наблюдениями.

Спроецируйте изображение «Полярность воды, спирта и масла».

Покажите студентам полярные области на молекуле воды, молекуле изопропилового спирта и молекуле масла.

Вода

Молекулы воды полярны.Полярная вода растворяет полярную окраску и полярный сахар.

Изопропиловый спирт (70%)

Спирт состоит из 30% воды и 70% спирта и не является хорошим растворителем. Молекулы спирта имеют только одну полярную область, а также большую неполярную область. Это делает спирт не лучшим растворителем полярных веществ. Кроме того, вода и спирт взаимодействуют, что означает, что вода даже не растворяет сахар или краситель так хорошо, как обычно.

Масло

Молекулы масла неполярны, поэтому они не могут растворять ни краситель, ни сахар.

Попросите учащихся объяснить на молекулярном уровне, почему лимонная кислота так хорошо растворяется в воде.

Проецируйте изображение Лимонная кислота.

Объясните, что проецируемое изображение представляет собой модель молекулы лимонной кислоты. Скажите студентам, что лимонная кислота — это вещество, придающее лимонам, лаймам, грейпфрутам и апельсинам остро-кислый вкус. Лимонная кислота хорошо растворяется в воде и растворяется в воде во фруктах.

Спросите студентов:

Как вы думаете, почему лимонная кислота так растворима в воде?

УКАЗАНИЕ: Химическая формула лимонной кислоты: C ₆ H ₈ O ₇ .

Везде, где есть связь O – H, происходит неравномерное распределение электронов. Атомы кислорода в связи O – H имеют слегка отрицательный заряд, а атомы водорода в связи имеют слегка положительный заряд. Поскольку молекулы воды также полярны, положительные концы молекул воды притягиваются к отрицательным областям молекул лимонной кислоты.Отрицательные концы молекул воды притягиваются к положительным участкам молекул лимонной кислоты. Это взаимное притяжение преодолевает притяжение молекул лимонной кислоты к другим молекулам лимонной кислоты, заставляя их тщательно смешиваться с водой и растворяться.

1.10: Углеводы — Biology LibreTexts

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

1. Углеводы
   1. Моносахариды и дисахариды
   2. Полисахариды
   3. Биотопливо: от сахара к энергии
2. Резюме
3. Узнать больше
4. Обзор

Сахар.Это похоже на биологическую энергию?

В детстве вам говорили, что сахар вреден. Что ж, это не совсем так. По сути, углеводы состоят из сахара, от одной молекулы сахара до тысяч молекул сахара, соединенных вместе. Почему? Одна из причин — запасать энергию. Но это не значит, что вы должны есть ложкой.

Углеводы

Углеводы — наиболее распространенный тип органических соединений. Углевод представляет собой органическое соединение, такое как сахар или крахмал, и используется для хранения энергии.Как и большинство органических соединений, углеводы состоят из небольших повторяющихся единиц, которые образуют связи друг с другом, образуя более крупную молекулу. В случае углеводов небольшие повторяющиеся единицы называются моносахаридами. Углеводы содержат только углерод, водород и кислород.

Моносахариды и дисахариды

Моносахарид представляет собой простой сахар, такой как фруктоза или глюкоза. Фруктоза содержится во фруктах, тогда как глюкоза обычно возникает в результате переваривания других углеводов. Глюкоза (C ₆ H ₁₂ O ₆ ) используется для получения энергии клетками большинства организмов и является продуктом фотосинтеза.

Общая формула для моносахарида :

(CH ₂ O) _n ,

, где n может быть любым числом больше двух. Например, в глюкозе n равно 6, а формула следующая:

C ₆ H ₁₂ O ₆ .

Другой моносахарид, фруктоза, имеет ту же химическую формулу, что и глюкоза, но атомы расположены по-другому.Молекулы с той же химической формулой, но с атомами в другом расположении, называются изомерами . Сравните молекулы глюкозы и фруктозы в Рисунок ниже. Можете ли вы определить их различия? Единственное отличие состоит в расположении некоторых атомов. Эти различия влияют на свойства двух моносахаридов.

Молекула сахарозы. Эта молекула сахарозы представляет собой дисахарид. Он состоит из двух моносахаридов: глюкозы слева и фруктозы справа.

Если два моносахарида соединяются вместе, они образуют углевод, называемый дисахаридом . Примером дисахарида является сахароза (столовый сахар), который состоит из моносахаридов глюкозы и фруктозы ( Рисунок выше). Моносахариды и дисахариды также называют простыми сахарами . Они являются основным источником энергии для живых клеток.

Полисахариды

Полисахарид представляет собой сложный углевод, который образуется, когда простые сахара связываются в цепочку.Полисахариды могут содержать всего несколько простых сахаров или тысячи из них. Сложные углеводы выполняют две основные функции: накапливают энергию и формируют структуры живых существ. Некоторые примеры сложных углеводов и их функции показаны в таблице ниже. Какой тип сложных углеводов использует ваше собственное тело для хранения энергии?

Название	Функция	Пример
Крахмал	Используется заводами для хранения энергии.	Картофель хранит крахмал в подземных клубнях.
Гликоген	Используется животными для хранения энергии.	Человек хранит гликоген в клетках печени.
Целлюлоза	Используется растениями для образования жестких стенок вокруг клеток.	Растения используют целлюлозу для своих клеточных стенок.
Хитин	Используется некоторыми животными для формирования внешнего скелета.	Комнатная муха использует хитин для своего экзоскелета.

Биотопливо: от сахара к энергии

В течение многих лет было много шума, как положительного, так и отрицательного, о производстве этанольного топлива из кукурузы. Это хорошая идея? Это необходимо? Эти вопросы необходимо обсудить. Тем не менее, Калифорнийский залив быстро становится мировым центром нового поколения альтернатив экологически чистому топливу. Объединенный институт биоэнергетики разрабатывает методы отделения биотоплива от сахаров в целлюлозе.См. Biofuels: Beyond Ethanol на http://www.kqed.org/quest/television…beyond-ethanol для получения дополнительной информации.

При просмотре Биотопливо: помимо этанола, сосредотачивается на следующих концепциях:

1. использование «целлюлозной биомассы»,
2. то, что подразумевается под «направленной эволюцией».

Резюме

• Углеводы — это органические соединения, используемые для хранения энергии.
• Моносахарид — это простой сахар, например фруктоза или глюкоза.
• Сложные углеводы выполняют две основные функции: накапливают энергию и формируют структуры живых существ.

Узнать больше

Используйте этот ресурс, чтобы ответить на следующие вопросы.

1. Что углеводы обеспечивают клетке?
2. Опишите глюкозу.
3. Что такое изомер? Привести пример.
4. Что такое дисахарид? Привести пример.
5. Какова роль крахмала? Какой углевод представляет собой крахмал?

Обзор

1. Что такое углевод?
2. Назовите три факта о глюкозе.
3. Предположим, вы пытаетесь идентифицировать неизвестную органическую молекулу. Он содержит только углерод, водород и кислород и находится в клеточных стенках недавно обнаруженных видов растений. Что это за органическое соединение? Почему?
4. Сравните и сопоставьте структуры и функции простых сахаров и сложных углеводов.

Как узнать, является ли молекула сахаром?

Моносахариды классифицируются в зависимости от химической природы их карбонильной группы и количества их атомов углерода. Если карбонильная группа представляет собой альдегид, как в глюкоза , сахар представляет собой альдозу. Если карбонильная группа представляет собой кетон, как в рибулозе, то сахар представляет собой кетозу.

Нажмите, чтобы увидеть полный ответ

Также знаете, как вы идентифицируете молекулу сахара?

Химическая или молекулярная формула для сахарозы: C ₁₂ H ₂₂ O ₁₁ , что означает, что каждая молекула сахара содержит 12 атомов углерода, 22 атома водорода и 11 атомов кислорода.Тип сахара , называемый сахарозой, также известен как сахароза. Это сахарид, который производится на многих различных заводах.

Еще можно спросить, а как выглядит молекула глюкозы? Глюкоза Molecule Ball-and-Stick Model Глюкоза (C ₆ H ₁₂ O ₆ ) представляет собой гексозу — моносахарид, содержащий шесть атомов углерода. Глюкоза — альдегид (содержит группу -CHO). Пять атомов углерода плюс атом кислорода образуют петлю, называемую «пиранозное кольцо», наиболее стабильную форму для шестиуглеродных альдоз.

Аналогичным образом, как определить, является ли молекула углеводом?

Углеводы могут быть представлены стехиометрической формулой (CH ₂ O) _n , где n — количество атомов углерода в молекуле . Следовательно, отношение углерода к водороду к кислороду составляет 1: 2: 1 на молекулы углеводов . Слово « углевод » происходит от его компонентов: углерода («углевод») и воды («гидрат»).

Что делает что-то сахаром?

Химический термин « сахар » обычно относится ко всем углеводам общей формулы C _n (H ₂ O) _n .Сахароза представляет собой дисахарид или двойной сахар , состоящий из одной молекулы глюкозы , связанной с одной молекулой фруктозы.

.