Sacharoza - cukry
Sacharoza, czyli cukier spożywczy, to znana od wielu lat substancja wzbudzająca sporo dyskusji. „Cukier krzepi” było jednym z najsłynniejszych haseł przedwojennej Polski, związanych z propagandą polityczną, nie zaś z wiedzą z zakresu dietetyki. W obecnych czasach mówi się o cukrze spożywczym „biała śmierć” ze względu na to, że nadmierne jego spożywanie prowadzi do rozwoju wielu groźnych chorób, takich jak na przykład cukrzyca i otyłość, zwiększających ryzyko zawału serca i rozwoju nowotworów. Bez wątpienia jednak jest to substancja, która towarzyszy ludziom od zarania dziejów. Jaka jest budowa sacharozy i jakie są jej właściwości?
definicję cukrów;
sposób klasyfikacji cukrów;
właściwości cukrów prostych.
omawiać budowę cząsteczki sacharozy;
opisywać właściwości oraz zastosowanie sacharozy;
zapisywać równanie reakcji hydrolizy sacharozy.
SacharozaSacharoza należy do grupy cukrów złożonychcukrów złożonych, czyli takich, które ulegając rozkładowi, dają cukry prostecukry proste. Sacharoza, o wzorze sumarycznym , jest zbudowana z dwóch cukrów prostych – glukozy i fruktozy. Sacharoza jest zatem dwucukrem.
Poniżej przedstawiono model cząsteczki sacharozy. Przeanalizuj jej budowę, obracając cząsteczkę za pomocą myszy, a następnie wykonaj ćwiczenia.
Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/D16YSS86x
Interaktywny model 3D cząsteczki sacharozy. Atomy węgla ukazano jako czarne kulki, atomy tlenu, jako czerwone kulki, a atomy wodoru – jako białe kulki. Wzór cząsteczki sacharozy zbudowany jest z cząsteczki glukozy i cząsteczki fruktozy połączonych ze sobą. Cząsteczka glukozy ma kształt sześciokąta, w jego pięciu rogach znajdują się atomy węgla , a w jednym — atom tlenu . Od trzech atomów węgla odchodzą po dwa wiązania pojedyncze, przy jednym z nich znajduje się jeden atom wodoru , a przy drugim — grupa . Od jednego atomu węgla, znajdującego się na lewo od atomu tlenu odchodzi jedno wiązanie pojedyncze do grupy . Od jednego atomu węgla, znajdującego się na prawo od atomu tlenu odchodzi jedno wiązanie pojedyncze do atomu tlenu, który łączy się z atomem węgla w cząsteczce fruktozy. Od tego samego atomu węgla w cząsteczce fruktozy odchodzi jeszcze jedno wiązanie pojedyncze do grupy . Wzór cząsteczki fruktozy ma kształt pięciokąta. W jego czterech rogach znajdują się atomy węgla , a w jednym — atom tlenu . Od dwóch atomów węgla odchodzą po dwa wiązania pojedyncze, przy jednym z nich znajduje się jeden atom wodoru , a przy drugim — grupa . Od ostatniego atomu węgla, znajdującego się na lewo od atomu tlenu odchodzą dwa wiązania pojedyncze, przy jednym z nich znajduje się jeden atom wodoru , a przy drugim — grupa .
1. Jakie właściwości fizyczne i chemiczne wykazuje sacharoza?
Jeżeli w Twoim domu znajduje się cukier spożywczy, to zbadaj jego właściwości fizyczne i chemiczne. W jaki sposób opiszesz wygląd sacharozy? Jaki ma smak i zapach? Czy sacharoza rozpuszcza się w zimnej wodzie? Co się stanie, kiedy umieścimy sacharozę na rozgrzanej patelni?
Sacharoza jest białym ciałem stałym tworzącym kryształy. Jest to substancja bezwonna, wykazująca słodki smak. Bardzo dobrze rozpuszcza się zarówno w zimnej, jak i w gorącej wodzie. Pod wpływem temperatury sacharoza ulega stopieniu, zmieniając barwę na brunatną.
Sacharoza, jako cukier złożony, ulega rozkładowi na cukry proste. Ponieważ cząsteczka sacharozy zbudowana jest z cząsteczek glukozy i fruktozy, to podczas rozkładu otrzymuje się właśnie te dwa cukrycukry. Reakcja rozkładu sacharozy na cukry proste nosi nazwę reakcji hydrolizy. Zachodzi ona w środowisku kwasowym (np. pod wpływem kwasu chlorowodorowego), a jej równanie przedstawia się następująco:
Reakcja hydrolizy sacharozyhydrolizy sacharozy zachodzi również pod wpływem enzymów. W organizmie człowieka proces ten zaczyna się już w jamie ustnej, gdzie enzym – amylaza ślinowa, rozkłada sacharozę na glukozę i fruktozę. Proces ten zapisujemy w postaci następującego równania reakcji:
Z tekstu opisującego właściwości sacharozy wybierz te, które stanowią właściwości fizyczne oraz chemiczne.
2. Skąd pozyskiwana jest sacharoza i jakie jest jej zastosowanie?
Sacharozę przede wszystkim otrzymuje się z łodyg trzciny cukrowej i korzeni buraków cukrowych. Największym producentem cukru na świecie jest obecnie Brazylia. W Polsce natomiast występuje kilkanaście cukrowni, najwięcej w województwie wielkopolskim, gdzie sacharozę pozyskuje się z korzeni buraków cukrowych.
Sacharoza znalazła zastosowanie przede wszystkim w przemyśle spożywczym oraz cukiernictwie. Na szeroką skalę wykorzystuje się ją w produkcji soków, syropów i napojów.
Czy wiesz, że w został wprowadzony tak zwany podatek cukrowy? Jest to opłata od napojów z dodatkiem substancji o właściwościach słodzących oraz kofeiny lub tauryny w produkcie gotowym do spożycia. Ma on na celu zachęcić do produkcji oraz zakupu zdrowych produktów spożywczych, niezawierających dodatku cukru.
Słownik
związki chemiczne, których cząsteczki zbudowane są z atomów węgla, wodoru i tlenu
cukry o najprostszej budowie, zawierające w swoich cząsteczkach od 3 do 8 atomów węgla. W ich budowie znajduje się jedna grupa karbnonylowa: aldehydowa (-CHO) lub ketonowa (C=O).
cukry składające się z dwóch lub więcej cząsteczek cukrów prostych, połączonych wiązaniami glikozydowymi.
reakcja sacharozy z wodą, zachodząca pod wpływem enzymów (między innymi amylazy ślinowej) i kwasu chlorowodorowego oraz prowadząca do rozkładu sacharozy na glukozę i fruktozę
cukier złożony należący do grupy dwucukrów, o wzorze ; biała substancja krystaliczna o słodkim smaku, dobrze rozpuszcza się w wodzie
Ćwiczenia
Poniżej przedstawiono schemat pewnego doświadczenia chemicznego.
Przeprowadzono doświadczenie polegające na umieszczeniu nad palnikiem łyżeczki z sacharozą.
Zapisz, jakie obserwacje towarzyszą temu doświadczeniu.
Poniższe zdjęcie przedstawia pewne źródło pozyskiwania sacharozy.
Podaj, jakie źródło pozyskiwania cukru spożywczego przedstawione jest na zdjęciu.
Zapisz, z jakich dwóch roślin pozyskuje się sacharozę.
Poniżej przedstawiono schemat pewnego doświadczenia chemicznego.
Przeprowadzono doświadczenie chemiczne polegające na dodaniu kwasu chlorowodorowego do probówki z wodą i sacharozą.
Napisz, jakie produkty powstaną w wyniku tego doświadczenia chemicznego.
W w Polsce został wprowadzony tak zwany podatek cukrowy, który ma na celu zmniejszenie popytu na niezdrową żywność, poprzez zwiększenie cen tych produktów zawierających cukier spożywczy. Podatek cukrowy obliczany jest jako suma dwóch wartości: stałej i zmiennej. Na każdy jeden litr napoju opłata cukrowa wynosi:
opłaty stałej – za zawartość cukrów w ilości równej lub mniejszej niż w napoju lub za zawartość, w jakiejkolwiek ilości, co najmniej jednej substancji słodzącej;
opłaty zmiennej – za każdy gram cukrów powyżej w napoju.
Przyjmując, że w napoju typu cola zawarte jest aż cukru spożywczego, oblicz podatek cukrowy dla litra tego napoju.
Oblicz skład procentowy sacharozy (wyrażony w procentach masowych). Wynik podaj z dokładnością do dwóch miejsc po przecinku.
Bibliografia
Kulawik J., Kulawik T., Litwin M., Podręcznik do chemii dla klasy siódmej szkoły podstawowej, Warszawa 2020.
Łasiński D., Sporny Ł., Strutyńska D., Wróblewski P., Podręcznik dla klasy siódmej szkoły podstawowej, Mac Edukacja 2020.
Podatek cukrowy – kiedy obowiązuje oraz kto musi go płacić? Poradnik Przedsiębiorcy, online: https://poradnikprzedsiebiorcy.pl/-podatek-cukrowy-co-to-oznacza-dla-przedsiebiorcow, dostęp: 18.01.2022.
Producenci cukru w Polsce, Krajowy Związek Plantatorów Buraka Cukrowego, online: https://kzpbc.com.pl/producenci-cukru-w-polsce,23,pl.html, dostęp: 18.01.2022.