Cukry – sacharoza
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?
co to są cukry;
jak dzielimy cukry;
jakie właściwości mają cukry proste.
jaki jest wzór sumaryczny sacharozy;
badać i opisywać właściwości oraz zastosowanie sacharozy;
zapisywać równanie reakcji sacharozy z wodą.
1. Budowa sacharozy
Cukier, 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 wieku p.n.e. – wówczas stosowano go jako lek. Dostawy do Europy znacznie się zwiększyły, gdy odkryto Amerykę, ponieważ założono tam plantacje trzciny cukrowej. Połowa XVIII wieku to okres, kiedy rozpoczęto otrzymywanie cukru z buraków cukrowych. W Polsce pierwszą cukrownię wybudowano na Dolnym Śląsku w 1802 roku.
Cukrem, o którym będzie dzisiaj mowa, jest sacharoza. Należy ona do dwucukrów o wzorze . Cząsteczka sacharozy jest zbudowana fragmentów dwóch cukrów prostych: glukozy i fruktozy.
Czy właściwości sacharozy są podobne do właściwości glukozy?
Jakie właściwości ma sacharoza?
Sacharoza jest białą, krystaliczną substancją, która dobrze rozpuszcza się w wodzie.
cukier biały,
woda,
probówka,
palnik,
łapa do probówek.
Zbadaj właściwości cukru: stan skupienia, kolor, zapach.
Wsyp łyżeczkę cukru do wody i oceń rozpuszczalność tej substancji w wodzie.
Do probówki dodaj łyżeczkę cukru i ogrzewaj.
Obserwuj zachodzące zmiany.
Wyniki doświadczenia zapisz w tabeli.
Wyniki doświadczenia Substancja
Stan skupienia
Kolor
Zapach
Rozpuszczalność w wodzie
Efekt ogrzewania
Wynikiem doświadczenia są następujące informacje:
Substancja | Stan skupienia | Kolor | Zapach | Rozpuszczalność w wodzie | Efekt ogrzewania |
cukier | stały | biały | bezwonny | dobrze rozpuszcza się w wodzie | cukier topi się, zmieniając barwę na brunatną |
Sacharoza ma słodki smak. Podczas ogrzewania cukier ulega karmelizacji. Brunatną substancję, która powstaje w wyniku tego procesu, nazywamy karmelem.
Każdy z was może zrobić cukierki zwane karmelkami. Wystarczy do rondelka wsypać kilka łyżek cukru i ogrzewać na wolnym ogniu. W wyniku ogrzewania powstaje karmel, który należy przelać do miski i poczekać, aż ostygnie. Cukierki gotowe!
Czy sacharoza podobnie jak glukoza daje pozytywny wynik w próbie Trommera?
Sacharoza podobnie jak glukoza daje pozytywny wynik w próbie Trommera.
dwie probówki,
zlewka,
palnik,
trójnóg,
zakraplacz,
wodny roztwór sacharozy,
roztwór siarczanu(VI) miedzi(II),
zasada sodowa,
kwas solny,
uniwersalny papierek wskaźnikowy,
woda.
W dwóch probówkach umieść wodny roztwór sacharozy.
Do jednej z probówek z roztworem sacharozy wlej kilka kropli kwasu solnego i ogrzej w płomieniu palnika. Następnie dodaj zasadę sodową, aby zobojętnić roztwór. Odczyn roztworu sprawdź za pomocą uniwersalnego papierka wskaźnikowego.
Do kilku cmIndeks górny 33 roztworu siarczanu(VI) miedzi(II) dodaj kilka cmIndeks górny 33 zasady sodowej w celu wytrącenia wodorotlenku miedzi(II).
Świeżo strącony wodorotlenek miedzi(II) dodaj do probówki z roztworem sacharozy i probówki z przygotowaną wcześniej mieszaniną roztworu sacharozy z kwasem solnym.
Tak przygotowane mieszaniny ogrzewaj w zlewce z gorącą wodą.
Obserwuj zachodzące zmiany.
Przebieg oraz wyniki doświadczenia.
W pierwszej próbówce powstał czarny osad tlenku miedzi(II). Wynika z tego, że sacharoza nie daje pozytywnego wyniku próby Trommera. Sacharoza nie ma właściwości redukujących. W drugiej probówce powstał ceglastoczerwony osad. Pod wpływem kwasu solnego i ogrzewania sacharoza rozpadła się na cukry proste: glukozę i fruktozę. Reakcję rozkładu cukrów złożonych na cukry proste nazywamy hydrolizą. Sacharoza ma inne właściwości niż glukoza, chociaż też jest cukrem.
W organizmie człowieka podczas trawienia sacharoza rozkłada się na cukry proste. Niezbędne do tej reakcji są: enzymy, woda i kwas solny znajdujące się w przewodzie pokarmowym. Proces ten nazywamy hydrolizą.
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.
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, co powoduje m.in. bóle brzucha, kolki, wzdęcia, nudności i wymioty. Powinni oni wystrzegać się spożywania produktów zawierających laktozę.
Maltoza, zwana cukrem słodowym, występuje w ziarnach zbóż, szczególnie jęczmienia. Maltoza ze słodu jęczmiennego wykorzystuje się w przemyśle piwowarskim, gorzelniczym i piekarsko‑ciastkarskim.
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.
Dzięki swoim właściwościom sacharoza znalazła zastosowanie w wielu dziedzinach przemysłu.
Sacharoza może być wykorzystywany 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 samoodnawialne.
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?
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.
Podsumowanie
Sacharoza to dwucukier o wzorze . 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.
Porównaj właściwości glukozy i sacharozy. W tym celu sporządź tabelę, w której zanotujesz cechy wspólne substancji oraz różnice między nimi.
Cukier na skalę przemysłową otrzymuje się z buraków cukrowych.
Oblicz, ile kilogramów cukru otrzyma się z 10 ton buraków cukrowych, zakładając, że zawartość sacharozy w tych burakach wynosi 20%.
Napisz równanie reakcji hydrolizy sacharozy.
Dla cząsteczki sacharozy wyznacz:
stosunek liczby atomów węgla, wodoru i tlenu,
stosunek masowy pierwiastków,
zawartość procentową (masową) węgla.
Maltoza jest dwucukrem nazywanym cukrem słodowym. Wyszukaj w dostępnych źródłach informacje na temat występowania i zastosowania tego cukru.
Słowniczek
cukier złożony należący do grupy dwucukrów o wzorze ; biała substancja krystaliczna o słodkim smaku; dobrze rozpuszcza się w wodzie
Zadania
Uzupełnij luki w tekście. Wybierz właściwe określenia spośród podanych.
, , dwucukrów, węgiel i para wodna, tlenek węgla(IV) i para wodna, glukoza i fruktoza, wielocukrów, , cukrów prostych
Sacharoza to związek chemiczny zaliczany do ............................................................... Wzór sumaryczny tej substancji to ............................................................... Produktami reakcji hydrolizy sacharozy są ...............................................................
Oceń, czy podane informacje dotyczące właściwości sacharozy są prawdziwe, czy fałszywe.
| Prawda | Fałsz | |
| Sacharoza jest cukrem złożonym zawierającym fragmenty dwóch cząsteczek glukozy. | □ | □ |
| Sacharoza jest białą, krystaliczną substancją o słodkim smaku. | □ | □ |
| Podczas ogrzewania sacharozy powstaje karmel. | □ | □ |
| Sacharoza ma właściwości redukujące. | □ | □ |
Do trawienia sacharozy wystarczy ślina, która powoduje, że sacharoza rozkłada się na cukry proste. W wyniku tego rozkładu powstaje cząsteczka glukozy i fruktozy. Jak nazywamy tę reakcję?
- Hydrolizą.
- Dysocjacją.
- Zobojętnianiem.
- Reakcją strąceniową.
Wskaż surowce, z których otrzymuje się sacharozę.
- buraki cukrowe
- ziemniaki
- mleko
- trzcina cukrowa