Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki

Cukier puder, cukier wanilinowy, cukier biały czy cukier trzcinowy to substancje wykorzystywane do słodzenia napojów i potraw lub jako składnik deserów. Co łączy te wszystkie produkty?

R1IqKmmW7RGJK
Różne rodzaje cukru spożywczego dostępne na naszym rynku. Wszystkie zawierają cząsteczki sacharozy.
Źródło: Tomorrow Sp.z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Aby zrozumieć poruszane w tym materiale zagadnienia, przypomnij sobie:
  • definicję cukrów;

  • sposób klasyfikacji cukrów;

  • właściwości cukrów prostych.

Nauczysz się
  • jak zbudowana jest cząsteczka sacharozy;

  • badać i opisywać właściwości oraz zastosowanie sacharozy;

  • zapisywać równanie reakcji hydrolizy sacharozy.

i8xD6qIVWb_d5e178

1. Budowa sacharozy

CukiercukryCukier, którego używamy każdego dnia, m.in. do słodzenia herbaty, był znany już w starożytności. Na skalę przemysłową otrzymywano go z trzciny cukrowej na Bliskim Wschodzie. Do Europy sprowadzili go Grecy w IV w. p.n.e. – wówczas wykorzystywano go w celach leczniczych. Dostawy do Europy znacznie się zwiększyły, gdy odkryto Amerykę, ponieważ założono tam plantacje trzciny cukrowej. Połowa XVIII w. to okres, kiedy rozpoczęto otrzymywanie cukru z buraków cukrowych. W Polsce pierwszą cukrownię wybudowano na Dolnym Śląsku w 1802 r.

Cukrem, o którym będzie dzisiaj mowa, jest sacharozasacharozasacharoza. Należy ona do dwucukrów o wzorze C12H22O11. Cząsteczka sacharozy jest zbudowana z fragmentów dwóch cukrów prostychcukry prostecukrów prostych: glukozy i fruktozy.

R10aSxeYDbxyI
Cząsteczka sacharozy składa się z cząsteczek dwóch cukrów prostych: glukozy i fruktozy.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Czy właściwości sacharozy są podobne do właściwości glukozy?

Badanie właściwości sacharozy1
Doświadczenie 1

Przeprowadź doświadczenie chemiczne, polegające na zbadaniu właściwości sacharozy.

RrlkfMGzKqj6v
Problem badawczy:. Hipoteza: Wybierz jedną z przedstawionych hipotez, a następnie zweryfikuj ją. Hipoteza 1: Sacharoza jest białą substancją stałą, która dobrze rozpuszcza się w wodzie. Pod wpływem temperatury ulega stopieniu. Hipoteza 2: Sacharoza jest białą substancją stałą, która trudno rozpuszcza się w wodzie. Pod wpływem temperatury ulega stopieniu. (Wybierz: Hipoteza 1, Hipoteza 2). Co będzie potrzebne: sacharoza, woda destylowana, probówki, statyw na probówki, palnik, zapałki, łapa do probówek, pręcik szklany. Instrukcja: 1. Do probówki wsyp łyżeczkę sacharozy. Zbadaj jej stan skupienia, barwę oraz zapach. 2. Następnie do probówki z sacharozą wlej 3 cm3 wody destylowanej. Zamieszaj całość za pomocą pręcika szklanego. 3. Do drugiej probówki wsyp łyżeczkę sacharozy i ogrzewaj w płomieniu palnika. Uwaga! Pamiętaj, aby ogrzewać probówkę w łapie drewnianej. Wylot probówki zawsze należy kierować w stronę, gdzie nie przebywają żadne osoby.
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Przeprowadzono doświadczenie chemiczne, polegające na zbadaniu właściwości sacharozy. Zapoznaj się z poniższym opisem doświadczenia, a następnie wykonaj polecenie.

Problem badawczy:

Jakie właściwości ma sacharoza?

Hipoteza:

Sacharoza jest białą substancją stałą, która dobrze rozpuszcza się w wodzie. Pod wpływem wysokiej temperatury ulega stopieniu.

Co było potrzebne:

  • sacharoza;

  • woda destylowana;

  • probówki;

  • statyw na probówki;

  • palnik;

  • zapałki;

  • łapa do probówek;

  • pręcik szklany.

Przebieg doświadczenia:

Do probówki wsypano łyżeczkę sacharozy. Zbadano jej stan skupienia, barwę oraz zapach. Następnie do probówki z sacharozą wlano 3 cm3 wody destylowanej. Całość zamieszano za pomocą pręcika szklanego. Do drugiej probówki wsypano łyżeczkę sacharozy i ogrzewano w płomieniu palnika.

Wyniki i wnioski:

Sacharoza jest substancją dobrze rozpuszczalną w wodzie. Podczas ogrzewania sacharozy dochodzi do jej karmelizacji. Brunatną substancję, która powstaje w wyniku tego procesu, nazywamy karmelem.

Czy wiesz, że każdy może zrobić cukierki zwane karmelkami? Wystarczy do rondelka wsypać kilka łyżek cukru i ogrzewać na wolnym ogniu. W wyniku ogrzewania powstaje karmel, który następnie należy przelać do foremki na kostki lodu i poczekać, aż ostygnie.

1
Polecenie 1

Wyniki doświadczenia zapisz w tabeli.

R1MD5RU6NIych
Tabela zawierająca informacje dotyczące sacharozy, takie jak stan skupienia, barwa, zapach, rozpuszczalność w wodzie oraz efekt ogrzewania.
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Polecenie 2

Zweryfikuj hipotezę i zapisz wnioski.

R1Kb0rec8jHDm
Weryfikacja hipotezy: Hipoteza 1: Postawiona hipoteza okazała się prawdziwa. Sacharoza jest białą substancją stałą, która dobrze rozpuszcza się w wodzie. Pod wpływem temperatury ulega stopieniu. Hipoteza 2: Postawiona hipoteza okazała się fałszywa. Sacharoza jest białą substancją stałą, która dobrze rozpuszcza się w wodzie. Pod wpływem temperatury ulega stopieniu. (Wybierz: Hipoteza 1, Hipoteza 2).
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Polecenie 1
R18msPnSF98iq
Zaznacz wszystkie właściwości sacharozy, które potwierdzone zostały w doświadczeniu. Możliwe odpowiedzi: 1. stały stan skupienia, 2. posiada białą barwę, 3. bezwonny, 4. dobrze rozpuszcza się w wodzie, 5. w wyniku ogrzewania topi się, zmieniając barwę na brunatną, 6. ciekły stan skupienia, 7. posiada brunatną barwę, 8. posiada charakterystyczny zapach, 9. słabo rozpuszcza się w wodzie, 10. nie topi się w wyniku ogrzewania
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Czy wiesz, że każdy może zrobić cukierki zwane karmelkami? Wystarczy do rondelka wsypać kilka łyżek cukru i ogrzewać na wolnym ogniu. W wyniku ogrzewania powstaje karmel, który następnie należy przelać do foremki na kostki lodu i poczekać, aż ostygnie. Cukierki gotowe!

Co się dzieje podczas trawienia sacharozy w organizmie człowieka?

W organizmie człowieka podczas trawienia sacharoza rozkłada się na cukry proste. Niezbędne do tej reakcji są: enzymy, woda i kwas chlorowodorowy (solny), znajdujące się w przewodzie pokarmowym. Proces ten nazywamy hydroliząhydroliza sacharozyhydrolizą.

C12H22O11 + H2Oenzymy, HClC6H12O6 + C6H12O6
sacharoza + woda  enzymy, HCl  glukoza + fruktoza

Wstępne trawienie sacharozy może rozpocząć się już w jamie ustnej pod wpływem obecnego w ślinie enzymu – amylazy ślinowej. Dlatego cukru nie trzeba nawet połykać. Wystarczy jego niewielką ilość włożyć do ust i poczekać, aż ślina rozłoży go na cukry proste. Zostaną one wchłonięte przez nabłonek błony śluzowej jamy ustnej.

Ciekawostka

Do disacharydów zaliczamy również laktozę i maltozę.

Laktoza to bezbarwna substancją stała, mniej słodka od sacharozy. Występuje m.in. w mleku krowim, dlatego jest nazywana cukrem mlekowym. Niektórzy ludzie, zwłaszcza osoby dorosłe, nie tolerują laktozy. Nietolerancja ta objawia się m.in.: bólami brzucha, kolką, wzdęciami, nudnościami i wymiotami.

RZne9LdMnrdaf
Produkty pozbawione laktozy oznaczane są często jako lactose free.
Źródło: DesignlandPfalz, dostępny w internecie: www.pixabay.com, licencja: CC BY-SA 3.0.

Maltoza, zwana cukrem słodowym, występuje w ziarnach zbóż, szczególnie jęczmienia. Maltoza ze słodu jęczmiennego wykorzystuje się w przemyśle piwowarskim, gorzelniczym i piekarsko–ciastkarskim.

i8xD6qIVWb_d5e388

2. Występowanie i zastosowanie sacharozy

Korzenie buraków cukrowych i łodygi trzciny cukrowej to główne źródła sacharozy. W niewielkich ilościach może ona występować także w niektórych owocach i warzywach.

R16GHguhLtzth1
Występowanie sacharozy
Źródło: Dariusz Adryan, dostępny w internecie: www.pixabay.com, WikimediaImages, domena publiczna, www.pixabay.com, sarangib, domena publiczna, www.pixabay.com, jackmac34, domena publiczna, www.pixabay.com, skeeze, domena publiczna, licencja: CC BY-SA 3.0.

Dzięki swoim właściwościom sacharoza znalazła zastosowanie w wielu dziedzinach przemysłu.

R12gTEO0nPDhg
Zastosowanie sacharozy
Źródło: Dariusz Adryan, dostępny w internecie: www.pixabay.com, roxymjones, domena publiczna, www.pixabay.com, michalkrk, domena publiczna, www.pixabay.com, tsuru0164, domena publiczna, www.pixabay.com, frolicsomepl, domena publiczna, licencja: CC BY-SA 3.0.
Ciekawostka

Sacharoza może być wykorzystywana jako źródło energii w biodegradowalnych bateriach do zasilania m.in. telefonów komórkowych i odtwarzaczy mp3. W baterii zachodzą procesy chemiczne, dzięki którym wytwarza się energia. Obecnie trwają prace nad udoskonaleniem tego rodzaju baterii. W przyszłości takie rozwiązanie może być wykorzystywane na dużą skalę, gdyż jest ekologiczne i bezpieczne dla środowiska.

i8xD6qIVWb_d5e436

3. Cukier – słodka trucizna

Już dzieciom zwraca się uwagę, by nie jadły za dużo słodyczy. Wielokrotnie słyszymy, że napoje typu cola są niezdrowe. Dlaczego? Słodycze zawierają ogromne ilości cukrów i są pozbawione innych składników odżywczych i witamin. Czy wiesz, że puszka napoju typu cola zawiera przeciętnie dwanaście łyżeczek cukru?

Rf0aFOpjAyn3h
1) Zjadając duże ilości słodyczy, ograniczamy spożycie owoców, warzyw oraz innych cennych produktów. Pozbawiamy w ten sposób organizm witamin i składników mineralnych; 2) Puszka napoju typu cola zawiera ok. 12 łyżeczek cukru. Innym składnikiem jest kwas fosforowy(<math aria‑label="5">V), który przyczynia się m.in. do psucia zębów
Źródło: Krzysztof Jaworski, dostępny w internecie: www.commons.wikimedia.org, gnokii, domena publiczna, www.pixabay.com, OpenClipartVectors, domena publiczna, licencja: CC BY-SA 3.0.

Powszechnie wiadomo, że nadmierna ilość słodyczy może prowadzić do otyłości. Ale czy tylko to jest jej efektem? Nadmierna ilość cukrów w naszym organizmie nie jest wskazana, gdyż może być przyczyną wielu schorzeń, takich jak:

  • uszkodzenie układu odpornościowego;

  • zaburzenie równowagi minerałów w organizmie;

  • zwiększenie poziomu glukozy i insuliny;

  • osłabienie wzroku;

  • psucie zębów;

  • choroby serca;

  • podwyższony cholesterol;

  • cukrzyca i wiele innych.

Skutkiem spożywania nadmiernej ilości cukru jest jego negatywny wpływ na tkankę mózgową. Dzieci i nastolatki spożywające duże ilości cukru nie kontrolują swoich emocji, są znerwicowane i agresywne. Cukier może również spowodować depresję, irytację i uczucie zmęczenia. Co ważne, od cukru można się uzależnić, podobnie jak od nikotyny i alkoholu.

i8xD6qIVWb_d5e499

Podsumowanie

  • Sacharoza to dwucukier o wzorze C12H22O11. Jest substancją białą, krystaliczną, o słodkim smaku. Dobrze rozpuszcza się w wodzie.

  • Sacharoza nie ma właściwości redukujących, nie daje pozytywnego wyniku próby Trommera.

  • W organizmie człowieka sacharoza pod wpływem enzymów i kwasu solnego ulega hydrolizie – rozkłada się na glukozę i fruktozę.

  • Sacharoza występuje w burakach cukrowych i trzcinie cukrowej. W mniejszych ilościach może występować również w owocach i warzywach.

  • Do innych dwucukrów zaliczyć możemy maltozę oraz laktozę.

i8xD6qIVWb_d5e604

Słownik

cukry
cukry

związki chemiczne, których cząsteczki zbudowane są z atomów węgla, wodoru i tlenu

cukry proste
cukry proste

cukry, które nie ulegają reakcji rozkładu, np. fruktoza czy glukoza

cukry złożone
cukry złożone

cukry, które ulegają reakcji rozkładu, dając cukry proste, np. sacharoza, maltoza, laktoza

hydroliza sacharozy
hydroliza sacharozy

reakcja sacharozy z wodą zachodząca pod wpływem enzymów (m.in. amylazy ślinowej) i kwasu chlorowodorowego, prowadząca do rozkładu sacharozy na glukozę i fruktozę

sacharoza
sacharoza

cukier złożony, należący do grupy dwucukrów o wzorze C12H22O11; biała substancja krystaliczna o słodkim smaku; dobrze rozpuszcza się w wodzie

i8xD6qIVWb_d5e741

Ćwiczenia

Pokaż ćwiczenia:
1
Ćwiczenie 1
RDXCGeC6rpfY6
zadanie interaktywne
Źródło: Aneta Wojewoda, licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Ćwiczenie 2
R9UQZrDlCKkEA
zadanie interaktywne
Źródło: Aneta Wojewoda, licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Ćwiczenie 3
R1P2u1TA2n6VW
zadanie interaktywne
Źródło: Aneta Wojewoda, licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Ćwiczenie 4
R13pUxaxfh6pS
zadanie interaktywne
Źródło: Aneta Wojewoda, licencja: CC BY-SA 3.0.
2
Ćwiczenie 5
R173DoP2JP3MK
Sacharozę na skalę przemysłową otrzymuje się z buraków cukrowych. Ile kilogramów sacharozy otrzyma się z 10 ton buraków cukrowych, zakładając, że zawartość sacharozy w tych burakach wynosi 20%? Wybierz prawidłową odpowiedź. Możliwe odpowiedzi: 1. 2 tony, 2. 2000 kg, 3. 2 kg, 4. 2000 ton, 5. 200 kg
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R1Z01dy2Glm542
Ćwiczenie 6
Które poniższych równań reakcji przedstawia rozkład sacharozy pod wpływem enzymów i kwasu chlorowodorowego? Wybierz prawidłową odpowiedź. Możliwe odpowiedzi: 1. C6H12O6 + C6H12O6 enzymy, HCl C12H22O11 + H2O, 2. C6H12O6 + C6H12O6 enzymy, HCl C12H22O11, 3. C12H22O11 + H2O enzymy, HCl C6H12O6 + C6H12O6, 4. C12H22O11enzymy, HCl C6H12O6 + C6H12O6
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
2
Ćwiczenie 7
RgmuEhID8hl1G
Oblicz masową zawartość procentową węgla w cząsteczce sacharozy. Wynik podaj z dokładnością do liczby całkowitej. Masowa zawartość procentowa węgla w cząsteczce sacharozy wynosi Tu uzupełnij%.
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R71LQIY0xJhjH2
Ćwiczenie 8
Jaki jest stosunek liczby atomów węgla, wodoru i tlenu w cząsteczce sacharozy? Wskaż prawidłową odpowiedź. Możliwe odpowiedzi: 1. 2 : 22 : 11, 2. 11 : 12 : 22, 3. 12 : 22 : 11, 4. 144 : 22 : 176
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
31
Ćwiczenie 9

Poniżej przedstawiono schemat pewnego doświadczenia chemicznego.

R1cAez99KOZAN
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Przeprowadzono pewne doświadczenie chemiczne, polegające na umieszczeniu w jednej probówce benzyny, a w drugiej – wody destylowanej. Do obu probówek wsypano taką samą ilość sacharozy.

R1Q8CVvSvOb3F
(Uzupełnij).
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
3
Ćwiczenie 10
R19td9S6bcPC1
Which two monsaccharides make up a molecule of sucrose? Choose the correct answer. Możliwe odpowiedzi: 1. glucose and lactose, 2. fructose and lactose, 3. glucose and galactose, 4. glucose and fructose
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Glossary
3
Ćwiczenie 11
RAM9xuMQOtzns
What type of biochemical is sucrose? Choose the correct answer. Możliwe odpowiedzi: 1. salt, 2. disaccharide, 3. acid, 4. monsaccharide
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Glossary

Bibliografia

Danikiewicz W., Podręcznik do kształcenia rozszerzonego w liceach, cz. 3, Warszawa 2009.

Kulawik J., Kulawik T., Litwin M., Podręcznik do chemii dla klasy ósmej szkoły podstawowej, Warszawa 2020.

Łasiński D., Sporny Ł., Strutyńska D., Wróblewski P., Podręcznik dla klasy ósmej szkoły podstawowej, Mac Edukacja 2020.

bg‑gray3

Notatnik

R19nLhuWLKBN4
(Uzupełnij).
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.