Применение глюкозы и фруктозы

Содержание
  1. Фруктоза
  2. Что такое фруктоза?
  3. Суточная норма
  4. Польза и вред
  5. Кому стоит отказаться от приема фруктозы?
  6. Природные источники фруктозы
  7. Кто кого: глюкоза или фруктоза?
  8. Что лучше фруктоза или сахар?
  9. Кристаллическую фруктозы можно ли давать детям до года?
  10. Можно ли есть фруктозу беременным и кормящим женщинам?
  11. Из чего состоит сахар?
  12. Можно ли при диабете кушать фруктозу?
  13. В чем для диабетиков польза и вред фруктозы?
  14. Урок №46. Химические свойства глюкозы. Применение. – ХиМуЛя.com
  15. Углеводы. Полисахариды (Леннаучфильм)
  16. Углеводы: химические свойства, способы получения и строение
  17. Классификация углеводов
  18. По числу атомов углерода в молекуле
  19. По размеру кольца в циклической форме молекулы
  20. 1. Горение 
  21. 2. Взаимодействие с концентрированной серной кислотой
  22. Моносахариды
  23. Глюкоза
  24. Водный раствор глюкозы
  25. Качественная реакция на многоатомные спирты: реакция со свежеосажденным гидроксидом меди (II)
  26. Реакции на карбонильную группу — CH=O
  27. Гидролиз крахмала
  28. Синтез из формальдегида
  29. Фотосинтез
  30. Фруктоза
  31. Дисахариды
  32. Сахароза (свекловичный или тростниковый сахар) С12Н22О11
  33. Мальтоза С12Н22О11
  34. Полисахариды
  35. Крахмал
  36. Свойства крахмала
  37. Целлюлоза
  38. Свойства целлюлозы
  39. Фруктоза: польза или вред?
  40. Что это такое?
  41. Кулинарные качества
  42. Польза здоровью
  43. Возможный вред
  44. Что касается диабетиков
  45. Кукурузный сироп
  46. Фруктоза. Свойства фруктозы. Применение фруктозы

Фруктоза

Применение глюкозы и фруктозы

Фруктоза – моносахарид, который в свободном виде присутствует в сладких фруктах, овощах, меде.

Впервые соединение синтезировано в 1861 году русским химиком А.М. Бутлером путем конденсации муравьиной кислоты под действием катализаторов: гидроксида бария и кальция.

Что такое фруктоза?

Это белый кристаллический порошок, хорошо растворимый в воде, который в два раза слаще глюкозы и в пять раз – лактозы.

Химическая формула соединения – C6H12O6.

Моносахарид укрепляет иммунитет, снимает усталость, стабилизирует уровень сахара в крови, препятствует возникновению кариеса и диатеза, дает силы и энергию организму.

Суточная норма

Считается, что фруктоза менее калорийна, чем другие углеводы. В 100 граммах моносахарида сосредоточено 390 калорий.

Рекомендуемая суточная норма фруктозы – 40 грамм.

Признаки дефицита вещества в организме:

  • упадок сил;
  • раздражительность;
  • депрессия;
  • апатия;
  • нервное истощение.

Симптомы излишка:

  • повышенный аппетит;
  • лишний вес.

Помните, если в организме человека фруктозы становится слишком много, она перерабатывается в жир и попадает в кровяное русло в виде триглицеридов. В результате повышается риск развития сердечных заболеваний.

Потребность в фруктозе увеличивается при активной умственной, физической деятельности, связанной со значительными энергозатратами, и снижается в вечернее/ночное время, во время отдыха, при избыточной массе тела. Соотношение Б : Ж : У в моносахариде равняется 0 % : 0 % : 100 %.

Однако не торопитесь причислять вещество к безопасным продуктам, поскольку существует наследственное генетическое заболевание – фруктоземия. Оно свидетельствует о дефектах ферментов (фруктозы – 1 – фосфатальдолазы, фруктокиназы) в организме человека, расщепляющих соединение. В результате развивается непереносимость фруктозы.

Фруктоземия обнаруживается в детском возрасте, с момента введения в рацион ребенка фруктовых и овощных соков, пюре.

Симптомы заболевания:

  • сонливость;
  • рвота;
  • диарея;
  • бледность кожных покров;
  • гипофосфатемия;
  • отвращение от сладкой пищи;
  • вялость;
  • повышенное потоотделение;
  • увеличение печени в размерах;
  • гипогликемия;
  • боли в животе;
  • гипотрофия;
  • асцит;
  • признаки подагры;
  • желтуха.

Форма фруктоземии зависит от степени недостатка ферментов (энзимов) в организме. Различают легкую и тяжелую, в первом случае человек может употреблять моносахарид в ограниченном количестве, во втором – нет, поскольку при попадании в организм он вызывает острую гипогликемию и предоставляет опасность для жизни.

Польза и вред

В естественном виде, в составе фруктов, овощей и ягод, фруктоза благотворно влияет на организм: снижает воспалительные процессы в полости рта и вероятность развития кариеса на 35 %. Кроме того, моносахарид выступает природным антиоксидантом, продлевает срок годности продуктов, сохраняя их в свежем состоянии.

Фруктоза не вызывает аллергии, хорошо усваивается организмом, препятствует накоплению лишних углеводов в тканях, снижает калорийность пищи и ускоряет восстановление после умственного, физического напряжения. Соединение проявляет тонизирующие свойства, поэтому его рекомендуют употреблять людям с активным образом жизни, спортсменам.

Фруктоза используется в кулинарии как заменитель сахара, консервант и усилитель ягодного аромата при изготовлении следующей продукции:

  • молочных изделий;
  • сладких напитков;
  • выпечки;
  • варенья;
  • десертов с пониженной калорийностью;
  • ягодных салатов;
  • мороженного;
  • консервированных овощей, фруктов;
  • соков;
  • джемов;
  • сладостей для диабетиков (шоколада, печенья, конфет).

Кому стоит отказаться от приема фруктозы?

В первую очередь, исключить моносахарид из меню следует людям, страдающим от ожирения. Фруктовый сахар подавляет выработку гормона «сытости» – пептина, в результате мозг не получает сигнал о насыщении, человек начинает переедать, набирая лишние килограммы.

Кроме этого, соединение рекомендуется употреблять с осторожностью желающим похудеть, больным фруктоземией, сахарным диабетом.

Несмотря на низкий гликемический индекс фруктозы (20 ГИ), 25 % ее все – таки трансформируется в глюкозу (100 ГИ), которая требует быстрого выброса инсулина. Оставшаяся часть всасывается путем диффузии через стенки кишечника.

Метаболизм фруктозы заканчивается в печени, где она превращается в жиры и расщепляясь участвует в глюконеогенезе, гликолизе.

Таким образом, вред и польза моносахарида очевидны. Главное условие – соблюдать умеренность в употреблении.

Природные источники фруктозы

Чтобы избежать перенасыщения организма сладким моносахаридом, рассмотрим какие продукты содержат его в максимальном количестве.

Таблица № 1 «Источники фруктозы»НаименованиеКоличество моносахарида в 100 граммах продукта, грамм
Кукурузный сироп90
Сахар-рафинад50
Агава сухая42
Мед пчелиный40,5
Финик31,5
Изюм28
Инжир24
Шоколад15
Курага13
Кетчуп10
Джекфрукт9,19
Черника9
Виноград «Кишмиш»8,1
Груши6,23
Яблоки5,9
Хурма5,56
Бананы5,5
Черешня5,37
Вишня5,15
Манго4,68
Киви4,35
Персики4
Виноград «Мускатный»3,92
Папайя3,73
Смородина красная и белая3,53
Слива (алыча)3,07
Арбуз3,00
Фейхоа2,95
Апельсины2,56
Мандарины2,40
Малина2,35
Земляника2,13
Кукуруза1,94
Ананас1,94
Дыня1,87
Капуста белокочанная1,45
Кабачок (цуккини)1,38
Сладкий перец (болгарский)1,12
Капуста цветная0,97
Абрикос0,94
Огурец0,87
Батат0,70
Брокколи0,68
Клюква0,63
Картофель0,5

«Вредные» источники фруктозы – простые углеводы: имбирные пряники, желе, конфеты, кексы, варенье, кунжутная халва, вафли. Как правило, производители используют моносахарид для изготовления сладкой продукции для диабетиков, однако ее можно употреблять в умеренном количестве здоровым людям вместо сахара.

Кто кого: глюкоза или фруктоза?

Глюкоза – моносахарид, синтезируемый организмом человека из жиров, белков, углеводов для поддержания жизнедеятельности клеток. Это универсальный источник энергии для всех внутренних органов и систем.

Фруктоза – естественный сахар, присутствующий в фруктах и овощах.

После поступления в организм, пищевые углеводы под воздействием амилаз поджелудочной железы и слюнных желез расщепляются до глюкозы и адсорбируются в кишечнике как моносахариды. Затем сахара преобразуются в энергию, а их остатки откладываются « про запас» в виде гликогена в мышечной ткани и печени для ежедневного использования.

Галактоза, глюкоза, фруктоза – гексозы. Они имеют одинаковую молекулярную формулу и отличаются только отношением связи с атомом кислорода. Глюкоза – относится к категории альдоз или редуцирующих сахаров, а фруктоза – кетоз. При взаимодействии углеводы образуют дисахарид сахарозу.

Главное отличие между фруктозой и глюкозой – способ их усвоения. Для всасывания первого моносахарида требуется фермент фруктокиназа, для второго – глюкокиназа или гексокиназа.

Метаболизм фруктозы происходит в печени, никакие другие клетки не могут ее использовать. Моносахарид трансформирует соединение в жирные кислоты, при этом не продуцирует выработку лептина и секрецию инсулина.

Интересно, что энергию фруктоза высвобождает медленнее, чем глюкоза, которая при поступлении в организм быстро всасывается в кровь. Концентрация простого углевода регулируется адреналином, глюкагоном, инсулином. Кроме того, полисахариды, поступающие в организм человека с продуктами питания, медицинскими препаратами в процессе пищеварения преобразуются в тонком кишечнике в глюкозу.

Что лучше фруктоза или сахар?

Однозначного ответа на данный вопрос нет. В чрезмерных концентрациях оба углевода негативно влияют на организм человека. При этом, диетологи сходятся во мнении: для сохранения здоровья лучше отдать предпочтение свежим фруктам и ягодам, чем синтезированным подсластителям и магазинным сокам.

Кристаллическую фруктозы можно ли давать детям до года?

Нет, поскольку моносахарид может вызвать атопический дерматит у грудничков. Поэтому давать любой синтетический сахар (фруктозу, глюкозу) малышам более чем неразумно. Замените булки, конфеты, печенье натуральными фруктами, сухофруктами.

Можно ли есть фруктозу беременным и кормящим женщинам?

В период вынашивания ребенка будущая мама входит в зону риска по нарушению углеводного обмена. Остро стоит данный вопрос, если у женщины еще до беременности был лишний вес.

В результате фруктоза будет способствовать дальнейшему набору веса, а значит создавать проблемы с вынашиванием малыша, родами и увеличит риск развития гестационного сахарного диабета.

Из – за ожирения плод может быть крупным, что усложнит прохождение малыша через родовые пути.

Кроме того, бытует мнение, что если в период беременности женщина употребляет много быстрых углеводов, это ведет к закладке большего количества жировых клеток у малыша, чем обычно, что в зрелом возрасте вызывает склонность к ожирению.

В период грудного вскармливания также лучше воздержаться от приема кристаллической фруктозы, поскольку часть ее все – равно трансформируется в глюкозу, что подрывает мамино здоровье.

Из чего состоит сахар?

Это дисахарид, образованный из А – глюкозы и B – фруктозы, которые связаны между собой. Для усвоения сахара организм человека тратит кальций, что ведет к вымыванию строительного элемента из костной ткани.

Кроме того, отзывы экспертов свидетельствуют о том, что дисахарид повреждает зубную эмаль, вызывает отложение жира и ускоряет старение. Он формирует ложное чувство голода, истощает энергетический запас, «захватывает» и выводит витамины группы В.

Поэтому сахар, по праву, считается «сладким ядом», который медленно убивает организм.

Можно ли при диабете кушать фруктозу?

В умеренном количестве. В двенадцати граммах моносахарида содержится одна хлебная единица.

Фруктоза – углевод с низким гликемическим индексом (20) и гликимической нагрузкой 6,6 грамм, при поступлении в организм не провоцирует колебания сахара в крови и резкие выбросы инсулина, как сахар. Благодаря этому свойству, моносахарид представляет особую ценность для инсулинозависимых людей.

Для детей с диагнозом «сахарный диабет» допустимая суточная норма потребления углевода рассчитывается исходя из соотношения 0,5 грамм соединения на килограмм массы тела, для взрослых данный показатель возрастает до 0,75.

В чем для диабетиков польза и вред фруктозы?

После приема, моносахарид без вмешательства инсулина достигает внутриклеточного метаболизма и быстро удаляется из крови. В отличие от глюкозы, фруктоза не высвобождает гормоны кишечника, которые стимулируют секрецию инсулина. Несмотря на этом, некоторая часть соединения все – таки превращается в сахара. В результате уровень глюкозы в крови плавно возрастает.

На скорость поднятия сахара влияет количество принятой фруктозы: чем больше съесть, тем быстрее и выше она достигнет критической отметки.

Фруктоза – моносахарид, снабжающий человека энергией.

В умеренных количествах вещество – хороший заменитель рафинированного сахара, поскольку имеет низкий гликемический индекс и повышает уровень глюкозы в крови постепенно.

Обладает тонизирующим эффектом, способствует скорому восстановлению организма после интенсивных тренировок, не вызывает кариес. Кроме того, фруктоза ускоряет распад алкоголя в крови, что способствует его быстрому выведению.

В результате влияние интоксикации на организм снижается. В кулинарии моносахарид используется при выпечке хлебобулочных изделий, производстве варенья, джема.

Помните, неумеренное потребление кристаллической фруктозы, свыше 40 грамм в день, может нанести вред здоровью и привести к набору веса, развитию патологий сердца, аллергии, преждевременному старению. Поэтому потребление искусственного моносахарида рекомендуется ограничить, а естественного, в виде фруктов, овощей, сухофруктов, ягод – увеличить.

Источник: https://FoodandHealth.ru/komponenty-pitaniya/fruktoza/

Урок №46. Химические свойства глюкозы. Применение. – ХиМуЛя.com

Применение глюкозы и фруктозы

Получение глюкозы 

В промышленности

Гидролизкрахмала:                               

(C6H10O5)n+ nH2O t,H+→ nC6H12O6

крахмал                    глюкоза

В лаборатории

Из формальдегида(1861 гА.М. Бутлеров):              

  6 HCOH   Ca(OH)2→    C6H12O6

формальдегид

В природе

Фотосинтез:                         

6CO2 + 6H2O    hν, хлорофилл →     C6H12O6 +6O2 

Другие способы

Гидролиз дисахаридов:                            

C12H22O11 + H2O t,H+→ 2 C6H12O6

мальтоза                              глюкоза                            

C12H22O11 + H2O t,H+→   C6H12O6+  C6H12O6

сахароза                              глюкоза      фруктоза

Химические свойства глюкозы 

I.Специфические свойства

Важнейшим свойством моносахаридовявляется их ферментативное брожение, т.е. распад молекул на осколки поддействием различных ферментов. Брожение происходит в присутствии ферментов,выделяемых дрожжевыми грибками, бактериями или плесневыми грибками. Взависимости от природы действующего фермента различают реакции следующих видов:

1.Спиртовое брожение:

C6H12O6 → 2C2H5-OH + 2CO2↑

2. Молочнокислое брожение: 

3. Маслянокислоеброжение: 

C6H12O6 → C3H7COOH+ 2H2 ↑+ 2CO2↑ 

II. Свойстваальдегидов 

1. Реакция серебряного зеркала:

   «Качественная реакция глюкозы саммиачным раствором оксида серебра (I)» 

СH2OH(CHOH)4-COH + Ag2O t.NH3→ СH2OH(CHOH)4-COOH + 2Ag↓

или

СH2OH(CHOH)4-COH +  2[Ag(NH3)2]OH →  СH2OH(CHOH)4-COONH4 + 2Ag↓+ 3NH3 + H2O

СH2OH(CHOH)4-COOH  – глюконовая кислота

2. Окисление гидроксидом меди (II):                                                           

СH2OH(CHOH)4-COH + 2Cu(OH)2 t→ СH2OH(CHOH)4-COOH + Cu2O + 2H2O

                                            голубой                                                        красный

3. Восстановление:                                             

СH2OH(CHOH)4-COH+ H2 t,Ni → СH2OH(CHOH)4-CH2OH

                                                          сорбит – шестиатомный спирт

III. Свойствамногоатомныхспиртов

1. Образование простых эфиров со спиртами

При действии метилового спирта в присутствиигазообразного хлористого водорода атом водорода гликозидного гидроксилазамещается на метильную группу.

α – глюкоза    + СH3ОНHCl(газ)→+ H2О

2. Качественная реакция многоатомных спиртов

Прильём к раствору глюкозы несколькокапель раствора сульфата меди (II) и раствор щелочи. Осадка гидроксидамеди не образуется. Раствор окрашивается в ярко-синий цвет. В данном случаеглюкоза растворяет гидроксид меди (II) и ведет себя как многоатомный спирт,образуя комплексное соединение – ярко синего цвета.

«Качественная реакция глюкозы с гидроксидом меди (II)» 


                                         (глюкозат меди (II) – синий раствор)

 Применение

Глюкоза является ценным питательнымпродуктом. В организме она подвергается сложным биохимическим превращениям врезультате которых образуется диоксид углерода и вода, при это выделяетсяэнергия согласно итоговому уравнению:

C6H12O6+ 6O2 6H2O+ 6CO2 + 2800 кДж

Так как глюкоза легко усваиваетсяорганизмом, её используют в медицине в качестве укрепляющего лечебного средствапри явлениях сердечной слабости, шоке, она входит в состав кровозаменяющих ипротивошоковых жидкостей. Широко применяют глюкозу в кондитерском деле(изготовление мармелада, карамели, пряников и т. д.

), в текстильнойпромышленности в качестве восстановителя, в качестве исходного продукта припроизводстве аскорбиновых и глюконовых кислот, для синтеза ряда производныхсахаров и т.д. Большое значение имеют процессы брожения глюкозы.

Так, например,при квашении капусты, огурцов, молока происходит молочнокислое брожениеглюкозы, так же как и при силосовании кормов. Если подвергаемая силосованию массанедостаточно уплотнена, то под влиянием проникшего воздуха происходитмаслянокислое брожение и корм становится непригоден к применению.

На практикеиспользуется также спиртовое брожение глюкозы, например при производстве пива.

ВИДЕО:

Окислениеглюкозы кислородом воздуха в присутствии метеленового голубого

Определениеглюкозы в виноградном соке

Распознавание глюкозы с помощью качественных реакций

Углеводы. Полисахариды (Леннаучфильм)

Источник: https://www.sites.google.com/site/himulacom/zvonok-na-urok/10-klass---tretij-god-obucenia/urok-no46-himiceskie-svojstva-glukozy-primenenie

Углеводы: химические свойства, способы получения и строение

Применение глюкозы и фруктозы

 Углеводы (сахара) – органические соединения, имеющие сходное строение, состав большинства которых отражает формула Cx(H2O)y, где x, y ≥ 3.  

Исключение составляет дезоксирибоза, которая имеют формулу С5Н10O4 (на один атом кислорода меньше, чем рибоза).

Классификация углеводов

  • Моносахариды — содержат одно структурное звено.
  • Олигосахариды — содержат от 2 до 10 структурных звеньев (дисахариды, трисахариды и др.). 
  • Полисахариды — содержат n структурных звеньев.

Некоторые важнейшие углеводы:

МоносахаридыДисахаридыПолисахариды
Глюкоза С6Н12О6Фруктоза С6Н12О6Рибоза С5Н10О5Дезоксирибоза С5Н10О4Сахароза С12Н22О11Лактоза С12Н22О11Мальтоза С12Н22О11Целлобиоза С12Н22О11Целлюлоза (С6Н10О5)nКрахмал(С6Н10О5)n

По числу атомов углерода в молекуле

  • Пентозы — содержат 5 атомов углерода.
  • Гексозы — содержат 6 атомов углерода. 
  • И т.д.

По размеру кольца в циклической форме молекулы

  • Пиранозы — образуют шестичленное кольцо.
  • Фуранозы — содержат пятичленное кольцо. 

1. Горение 

Все углеводы горят до углекислого газа и воды.

Например, при горении глюкозы образуются вода и углекислый газ

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O

2. Взаимодействие с концентрированной серной кислотой

Концентрированная серная кислота отнимает воду от углеводов, при этом образуется углерод С («обугливание») и вода.

Например, при действии концентрированной серной кислоты на глюкозу образуются углерод и вода

C6H12O6 → 6C + 6H2O

Моносахариды

Моносахариды – гетерофункциональные соединения, в состав их молекул входит одна карбонильная группа (группа альдегида или кетона) и несколько гидроксильных.

Моносахариды являются структурными звеньями олигосахаридов и полисахаридов.

Важнейшие моносахариды

Название и формулаГлюкозаC6H12O6ФруктозаC6H12O6РибозаC6H12O6
Структурная формула
Классификация
  • гексоза
  • альдоза
  • в циклической форме – пираноза
  • гексоза
  • кетоза
  • в циклической форме — фураноза
  • пентоза
  • альдоза
  • в циклической форме – фураноза

Глюкоза

Глюкоза – это альдегидоспирт (альдоза).

Она содержит шесть атомов углерода, одну альдегидную и пять гидроксогрупп.

Глюкоза существует в растворах не только в виде линейной, но и циклических формах (альфа и бета), которые являются пиранозными (содержат шесть звеньев):

α-глюкозаβ-глюкоза

Водный раствор глюкозы

В водном растворе глюкозы существует динамическое равновесие между двумя  циклическими формами —   α и β   и  линейной  формой:

Качественная реакция на многоатомные спирты: реакция со свежеосажденным гидроксидом меди (II)

При взаимодействии свежеосажденного гидроксида меди (II) с глюкозой (и другими моносахаридами происходит растворение гидроксида с образованием комплекса синего цвета.

Реакции на карбонильную группу — CH=O

Глюкоза проявляет свойства, характерные для альдегидов.

  • Реакция «серебряного зеркала»
  • Реакция с гидроксидом меди (II) при нагревании. При взаимодействии глюкозы с гидроксидом меди (II) выпадает красно-кирпичный осадок оксида меди (I):
  • Окисление бромной водой. При окислении глюкозы бромной водой образуется глюконовая кислота:
  • Также глюкозу можно окислить хлором, бертолетовой солью, азотной кислотой.
Концентрированная азотная кислота окисляет не только альдегидную группу, но и гидроксогруппу на другом конце углеродной цепи.
  • Каталитическое гидрирование. При взаимодействии глюкозы с водородом происходит восстановление карбонильной группы до спиртового гидроксила, образуется шестиатомный спирт – сорбит:
  • Брожение глюкозы. Брожение — это биохимический процесс, основанный на окислительно-восстановительных превращениях органических соединений в анаэробных условиях.

Спиртовое брожение. При спиртовом брожении глюкозы образуются спирт и углекислый газ:

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2

          Молочнокислое брожение. При спиртовом брожении глюкозы образуются спирт и углекислый газ:

          Маслянокислое брожение. При спиртовом брожении глюкозы образуются спирт и углекислый газ:

  • Образование эфиров глюкозы (характерно для циклической формы глюкозы).

Глюкоза способна образовывать простые и сложные эфиры.

Наиболее легко происходит замещение полуацетального (гликозидного) гидроксила.

Например, α-D-глюкоза взаимодействует с метанолом.

При этом образуется монометиловый эфир глюкозы (α-O-метил-D-глюкозид):

Простые эфиры глюкозы получили название гликозидов.

В более жестких условиях  (например, с CH3-I)  возможно алкилирование и по другим оставшимся гидроксильным группам.

Моносахариды способны образовывать сложные эфиры как с минеральными, так и с карбоновыми кислотами.

Например, β-D-глюкоза реагирует с уксусным ангидридом в соотношении 1:5 с образованием пентаацетата глюкозы  (β-пентаацетил-D-глюкозы):

Гидролиз крахмала

В присутствии кислот крахмал гидролизуется:

(C6H10O5)n + nH2O → nC6H12O6

Синтез из формальдегида

Реакция была впервые изучена А.М. Бутлеровым. Синтез проходит в присутствии гидроксида кальция:

6CH2=On  →  C6H12O6

Фотосинтез

В растениях углеводы образуются в результате реакции фотосинтеза из CO2 и Н2О:

 6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2

Фруктоза

 Фруктоза — структурный изомер глюкозы. Это кетоноспирт (кетоза): она тоже может существовать в циклических формах (фуранозы).

Она содержит шесть атомов углерода, одну кетоновую группу и пять гидроксогрупп.

Фруктозаα-D-фруктозаβ-D-фруктоза

Фруктоза – кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде, более сладкое, чем глюкоза.

В свободном виде содержится в мёде и фруктах.

Химические свойства фруктозы связаны с наличием кетонной и пяти гидроксильных групп.

При гидрировании фруктозы также получается сорбит.

Дисахариды

Дисахариды – это углеводы, молекулы которых состоят из двух остатков моносахаридов, соединенных друг с другом за счет взаимодействия гидроксильных групп (двух полуацетальных или одной полуацетальной и одной спиртовой).

Сахароза (свекловичный или тростниковый сахар) С12Н22О11

Молекула сахарозы состоит из остатков α-глюкозы и β-фруктозы, соединенных друг с другом:

В молекуле сахарозы гликозидный атом углерода глюкозы связан из-за образования кислородного мостика с фруктозой, поэтому сахароза не образует открытую (альдегидную) форму.

Поэтому сахароза не вступает в реакции альдегидной группы – с аммиачным раствором оксида серебра   с гидроксидом меди при нагревании. Такие дисахариды называют невосстанавливающими, т.е. не способными окисляться.     

Сахароза подвергается гидролизу подкисленной водой. При этом образуются глюкоза и фруктоза:

C12H22O11 + 6H2O → C6H12O6 + C6H12O6

                                                                                   глюкоза   фруктоза

Мальтоза С12Н22О11

Это дисахарид, состоящий из двух остатков  α-глюкозы, она является промежуточным веществом при гидролизе крахмала.

Мальтоза является восстанавливающим дисахаридом (одно из циклических звеньев может раскрываться в альдегидную группу) и  вступает в реакции, характерные для альдегидов.

При гидролизе мальтозы образуется глюкоза.

C12H22O11 + H2O → 2C6H12O6

Полисахариды

Это дисахарид, состоящий из двух остатков  α-глюкозы, она является промежуточным веществом при гидролизе крахмала.

  Полисахариды — это природные высокомолекулярные углеводы, макромолекулы которых состоят из остатков моносахаридов.

Основные представители — крахмал и целлюлоза — построены из остатков одного моносахарида — глюкозы. 

Крахмал и целлюлоза имеют одинаковую молекулярную формулу: (C6H10O5)n, но совершенно различные свойства.

Это объясняется особенностями их пространственного строения.

Крахмал состоит из остатков α-глюкозы, а целлюлоза – из β-глюкозы, которые являются пространственными изомерами и отличаются лишь положением одной гидроксильной группы:

Крахмал

Крахмалом называется полисахарид, построенный из остатков циклической α-глюкозы.

В его состав входят:

  • амилоза (внутренняя часть крахмального зерна) – 10-20%
  • амилопектин (оболочка крахмального зерна) – 80-90%

Цепь амилозы включает 200 — 1000 остатков α-глюкозы (средняя молекулярная масса 160 000) и имеет неразветвленное строение.

  Амилопектин имеет разветвленное  строение и гораздо большую молекулярную массу, чем амилоза.

Свойства крахмала

  • Гидролиз крахмала: при кипячении в кислой среде крахмал последовательно гидролизуется:

Запись полного гидролиза крахмала без промежуточных этапов:

  • Крахмал не дает реакцию “серебряного зеркала” и не восстанавливает гидроксид меди (II).
  • Качественная реакция на крахмал: синее окрашивание с раствором йода.

Целлюлоза

Целлюлоза (клетчатка) – наиболее распространенный растительный полисахарид. Цепи целлюлозы построены из остатков β-глюкозы и имеют линейное строение.

Свойства целлюлозы

  • Образование сложных эфиров с азотной и уксусной кислотами.

Нитрование целлюлозы.

Так как в  звене целлюлозы содержится 3 гидроксильные группы, то при нитровании целлюлозы избытком азотной кислоты возможно образование тринитрата целлюлозы, взрывчатого вещества пироксилина:

Ацилирование целлюлозы.

При действии на целлюлозу уксусного ангидрида (упрощённо-уксусной кислоты) происходит реакция этерификации, при этом возможно участие в реакции 1, 2 и 3 групп ОН.

Получается ацетат целлюлозы – ацетатное волокно.

    Целлюлоза, подобно крахмалу, в кислой среде может гидролизоваться, в результате тоже получается глюкоза. Но процесс идёт гораздо труднее.

Источник: https://chemege.ru/uglevody/

Фруктоза: польза или вред?

Применение глюкозы и фруктозы

Фруктоза – моносахарид, она является натуральным подсластителем природного происхождения, который может заменить сахар. По-другому фруктозу называют еще натуральным сахаром, потому что она в свободном виде содержится практически во всех фруктах, в меде, а также в овощах.

Фруктоза ценится за свою способность укреплять иммунитет человека, стабилизировать уровень сахара в крови, а также снижать риск возникновения диатеза у детей и кариеса. В сравнении с сахаром, фруктоза имеет значительные преимущества, которые обусловлены тем, что эти вещества организм усваивает по-разному.

Что это такое?

По сути, фруктоза – это углевод, имеющий низкий гликемический индекс, в связи с чем, при употреблении в пищу этого вещества не изменяется уровень сахара и не происходит резких выбросов инсулина в кровь, как при потреблении сахара. Это свойство фруктозы очень важно для больных сахарным диабетом.

Фруктоза отличается от других углеводов тем, что не нуждается в инсулине для внутриклеточного метаболизма, она практически полностью и быстро выводится из крови. В отличие от глюкозы, фруктоза не высвобождает гормоны кишечника, активизирующие секрецию инсулина. Благодаря столь ценным свойствам, фруктоза занимает важное место в диетическом питании.

В сутки рекомендуется употреблять не более 45 г фруктозы.

Кулинарные качества

Во всем мире фруктоза уже давно и эффективно применяется в качестве заменителя сахара. Она хорошо растворяется в воде и потому высоко ценится в домашней кулинарии.

Фруктозу используют при приготовлении самых разных напитков, блюд из молока, при консервировании фруктов и овощей, а также для приготовления выпечки, различных десертов, мороженого, фруктовых салатов, джемов и варенья.

С помощью фруктозы можно эффективно снизить калорийность даже самых вкусных сладостей.

Более того, у фруктозы есть и еще одно ценное свойство – она усиливает аромат фруктов и ягод, что особенно важно в приготовлении соков, джемов, ягодных и фруктовых салатов.

Максимальную пользу и все свои свойства фруктоза открывает при приготовлении блюд, не требующих кипячения, то есть температуры выше 100°С. Выпекая кондитерские изделия с фруктозой, важно учитывать то, что время приготовления до образования румяной корочки будет короче, чем при использовании сахара, а температура нагрева духовки должна быть несколько ниже.

Польза здоровью

Те продукты, в которых фруктоза заменяет сахар, считаются продуктами здорового питания. Фруктоза снижает риск развития кариеса, обладает тонизирующим эффектом, легче усваивается организмом, чем сахар и, что очень важно, делает еду низкокалорийной.

Благодаря тому, что фруктоза способна удерживать влагу, блюда с ее добавлением дольше остаются свежими.

Фруктоза слаще глюкозы и сахара (сахарозы), так три ложки сахара заменяются двумя ложками фруктозы.

Желающие избавиться от лишних килограммов или сохранить стройность знают, что фруктоза не провоцирует накопление организмом лишних углеводов, снижает калорийность продуктов питания, так как используется в меньших количествах, чем сахар.

С помощью фруктозы происходит быстрое восстановление организма после значительных физических нагрузок или длительной умственной работы. Фруктоза повышает общий тонус организма и рекомендуется людям, ведущим активный образ жизни. Благодаря фруктозе можно долгое время не испытывать чувство голода, даже занимаясь физическим трудом.

Возможный вред

Несмотря на столь явную пользу фруктозы, существует некоторая опасность развития нежелательных последствий ее приема.

Говоря об усвоении фруктозы организмом, нужно знать, что она практически целиком усваивается клетками печени.

Так как никакими другими клетками организма фруктоза больше не используется, в печени она преобразуется в свободные жирные кислоты, то есть в жиры.

Поэтому при постоянном использовании в пищу большого количества фруктозы может произойти обратный эффект и развиться ожирение, также существует и риск развития болезней сердечно-сосудистой системы.

Как уже было сказано выше, фруктоза обладает меньшим гликемическим индексом (показателем, отражающим скорость расщепления продукта в организме и превращения его в глюкозу – основной источник энергии). Тем выше гликемический индекс, чем выше скорость расщепления продукта.

Гликемический индекс глюкозы – 100, что принято считать эталоном. Калорийность как сахара и фруктозы достаточно высока и составляет 380 ккал на 100 г вещества.

Но, несмотря на то, что фруктоза слаще сахара, потребители этого продукта потребляют более сладкие блюда вместо того, чтобы снизить калорийность пищи.

Последние исследования опровергают то, что фруктоза дает длительное ощущение сытости и основываются на том, что при регулярном потреблении фруктозы происходит нарушение обмена гормона лептина, который регулирует аппетит. В связи с таким нарушением головной мозг человека перестает посылать сигналы о насыщении и чувства сытости не наступает. Однако, эти исследования еще не нашли своего подтверждения и находятся на стадии доработки.

Что касается диабетиков

Людям, имеющим диабет второго типа и стремящимся сбросить лишний вес, совсем не обязательно начинать активно использовать фруктозу, им достаточно снизить потребление продуктов, богатых быстрыми углеводами.

При сахарном диабете более тяжелой степени, фруктоза может принести больше пользы, чем вреда, однако и ее не стоит употреблять в немереных количествах.

Так для детей страдающих сахарным диабетом, количество употребляемой в пищу фруктозы не должно превышать 0,5 г на килограмм массы тела в сутки.

В питании взрослых, больных сахарным диабетом, доза ежедневного употребления фруктозы должна составлять не более 0,75 г на килограмм массы тела. Увеличение доли фруктозы в рационе может спровоцировать риск развития болезней сердца и сосудов.

Люди, болеющие сахарным диабетом должны знать, что 12 г фруктозы = 1 ХЕ.

Кукурузный сироп

Пожалуй, самым популярным в мире продуктом, содержащим 90% фруктозы, является кукурузный сироп. Этот продукт никак нельзя назвать полезным, так как он не только провоцирует быстрый набор лишнего веса, но и может вызвать привыкание.

Конечно, кукурузный сироп не используется людьми в чистом виде, но он часто входит в состав популярных сладостей, таких как рахат-лукум, зефир, нуга, шоколадные батончики с нугой.

Кроме того, кукурузный сироп является составляющей самых разных сладких газированный напитков и на этикетках обозначается словами «сorn syrup».

Интересно, что по данным исследований, сладости, содержащие кукурузный сироп в своем составе обычно имеют вредные пищевые добавки, способные вызывать привыкание.

Однако, несмотря на то, что диетологи за рубежом все чаще отмечают вред фруктозы для человеческого здоровья, в нашей стране она является официальным и даже рекомендованным заменителем сахара. Для себя же следует сделать вывод о том, что все хорошо в меру. Поэтому той же фруктозой не следует злоупотреблять.

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/59c3f769a867312e013d1bc5/5b6af0a335269000a986cec0

Фруктоза. Свойства фруктозы. Применение фруктозы

Применение глюкозы и фруктозы

Сладость водорода с кислородом. Соединение 2-х эти газов называется гидроксильной группой. Она входит в состав сахаров, и именно она воспринимается рецепторами во рту, как сладость. Наиболее насыщенный вкус имеет фруктоза. Ее создала природа. Веществом богаты, к примеру, мед, спелые фрукты и овощи.

Кроме гидроксильной группы, в формулу фруктозы входит углерод. Химическая запись – C6H12O6. Это моносахар, то есть, наиболее простой из существующих.  Как это отражается на свойствах вещества и его роли в организме и вообще жизни человека?

Химические и физические свойства фруктозы

фруктозы, в основном, во фруктах – причина ее названия. Вещество известно с 1847-го года. Изначально, выделено не и фруктов, а меда. В чистом виде, фруктоза в 1,5 раза слаще сахарозы. Последняя содержится в привычных тростниковом и свекольном сахарах.

Перед их именами ставят приставку «ди». Это значит, что молекулы состоят из двух остатков моносахаридов. То есть, в обычной сахарозе есть и фруктоза. Главное, выделить ее. Только вот зачем? Есть ли преимущества перед стандартной сладостью?

Конфеты на фруктозе содержат меньше сахара, нежели обычные. Это связано с большей сладостью мономолекул, нежели диобразований. В итоге, снижается потребление сахара. В отличие от стандартного порошка, фруктоза задерживается в печени, а не попадает прямиком в кровь.

Разлагается простой сахар быстрее тростникового. Процесс не регулируется гормоном поджелудочной железы. Это ничто иное, как инсулин. Именно поэтому, фруктозу можно употреблять диабетикам. Гликемический индекс моносахара – всего 30.

Польза фруктозы отмечена и стоматологами. Случаев кариеса у людей, заменивших привычные сахара на фруктовые фиксируется примерно в 3 раза меньше. Такова статистика Всемирной организации здравоохранения.

Выяснена и причина – мономолекулы дают меньше желтого налета и содержат меньше декстранов. Так химики именуют углеводы с разветвленными цепями остатков глюкозы. Они портят эмаль. Чем меньше декстранов, тем меньше и кариеса.

Однако, то, что содержится  в ложке меда, не всегда благо. В расщеплении глюкозы не участвует не только инсулин. Останавливается выработка еще оного гормона – лептина. Благодаря ему человек чувствует насыщение. Фруктоза сладкая, но оставляет лишь чувство голода.

Хочется еще и еще. Итогом может стать ожирение. Питаясь фруктами, его не заработаешь. Природа мудро распорядилась тратить на переваривание плодов больше калорий, чем в них содержится. Последствиями чревато потребление моносахара в качестве заменителя обычного. Печень не в состоянии расщеплять излишки. Они превращаются в жир, а орган изнашивается.

Фруктоза – углеводы, столь же калорийные, как и дисахара. На 1 грамм продукта приходятся примерно 4 калории. Правда, получаются они организмом дольше, чем энергия сахарозы. Из пищеварительного тракта фруктоза впитывается в кровь лишь путем пассивной диффузии.  То есть, у молекул нет переносчиков. Приходится самостоятельно проникать через поры, на что уходит время.

Сахар или фруктоза? Ответить на этот вопрос, руководствуясь внешностью веществ, почти невозможно. Моно- и дисахариды выглядят одинаково. Фруктоза – те же белые, прозрачные и твердые кристаллы. Они так же растворяются в воде, как и тростниковый порошок.

Растворяется фруктоза и в спирте. При нагреве моносахар плавится. Передержишь на плите, загорится. При этом, выделится водяной пар. Температура кипения фруктозы равна 102-ум градусам Цельсия.

Фруктоза – сироп менее вязкий, нежели растворенные в воде сахароза и глюкоза. С последней совпадает реакция нагрева с кислотами. И глюкоза, и фруктоза преобразуются в оксиметилфурфурол, а после, в левулиновую кислоту. Ее применяют в фармацевтике для изготовления лекарств. А где кроме пищевой промышленности пригождается фруктоза? Давайте разбираться.

Применение фруктозы

Фруктоза при диабете – лишь одно из назначений медиков. Так, врачи назначают моносахар внутривенно при алкогольных отравлениях. Лекарство не вызывает побочных эффектов, но главное, в разы ускоряет метаболизм спиртного. Оно быстро расщепляется и выводится из организма.

Не встает вопрос и можно ли фруктозу младенцам. Они способны усваивать моносахар уже в двухдневном возрасте. А вот глюкоза и галактоза  детскими организмами часто отторгаются. Отсюда непереносимость многих молочных смесей. Вот врачи и прописывают фруктозу в качестве лекарства, дабы нормализовать пищеварение, позволить новорожденному полноценно питаться.

Фруктоза является лекарством при гипогликемии. Эта патология связана с пониженным содержанием сахара в крови. Привычная сахароза лишь способствует гипогликемическим реакциям. Фруктоза меде в и фруктах, напротив, поддерживает необходимый уровень сахара. Для должного эффекта медики назначают препарат в чистом виде, в таблетках и порошках.

Состав фруктозы заинтересовал и специалистов мыловарения. Моносахар добавляют в бытовую химию, чтобы повысить устойчивость пены. Кроме того, фруктоза увлажняет и питает кожу. Добавка придает мылу особый аромат. Кажется, что пахнет сухофруктами. На самом деле, это аромат фруктозы.

Микробиологи фруктозу купить стремятся, чтобы создать питательный субстрат для размножения дрожжей, в частности, кормовых. Они – основа комбикорма, применяемого в сельском хозяйстве для питания скота. Именно на фруктозе бактерии плодятся быстро, что сокращает издержки производства, повышает его эффективность.

Добыча фруктозы

Получение фруктозы в 1847-ом году было связано с инулином. Это растительный полисахарид. Его много в земляной груше. Она, так же, известна как тапинамбур. Выделение из него моносахара было столь хлопотно, что более не применялось. Чтобы окупить затраты на производство, нужно было установить ценник на фруктозу, близкий к золоту.

Второй попыткой производства моносахара стало его получение из сахарозы. Сырье для фруктозы инвертировали. Так называют процесс гидролиза в присутствии кислоты. Фруктозу из раствора осаждали, добавляя окись калия.

Потом, осадок нейтрализовывали двуокисью углерода. Оставалась смесь моносахара с карбонатом кальция. Удалить его оказалось непросто. Степень загрязнения кристаллов фруктозы зашкаливала.

Фруктоза в продуктах стала не единственным ее источником лишь в 20-ом веке. Постарались финские ученые. Они выделили вещество из обычного тростникового сахара. Первые партии изготовили в лабораториях акционерного общества «Суомен Сокери». Там работали авторы реакции. Они сделали фруктозу доступной для каждого.

Продукт массово хлынул на рынок. В начале 21-го века в мире насчитывалось уже более 20-ти предприятий по производству фруктозы. Отзывы о моносхаре первыми начали оставлять Европейцы, затем, китайцы. В Поднебесной и сейчас размещено большинство фабрик, изготавливающих фруктозу. В год на рынок поступает около 150 000 тонн вещества.

Цена фруктозы

Что перевешивает, вред фруктозы или ее польза, — вопрос не только для ученых, но и обычных потребителей. Они хотят знать, есть ли смысл переплачивать за моносахар, когда есть возможность купить более доступные дикристаллы. Их стоимость знают все.

За фруктозу просят, в среднем, в 3-4 раза больше. 250 граммов из аптеки обойдутся не меньше 50-ти рублей. За полукилограммовый пакет в продуктовом магазине придется отдать минимум 105 рулей. Обычно же, 500 граммов моносахара стоят 160-220 рублей.

Оптовые поставки фруктозы осуществляются, как правило, в мешках по 25 килограммов. При этом, ценник выставляется за каждую 1 000 граммов. Чем больше заказываешь, тем, как правило, больше готовы скинуть продавцы. В итоге, кило фруктозы может обойтись всего в 180-200 рублей.

Источник: https://tvoi-uvelirr.ru/fruktoza-svojstva-fruktozy-primenenie-fruktozy/

Здоровье живота
Добавить комментарий