Αναστροφή ζάχαρης από ζαχαροκάλαμο
Η ζάχαρη από ζαχαροκάλαμο ονομάζεται επίσης ζαχαροκάλαμο. Τα σάκχαρα είναι βιολογικές ενώσεις που ονομάζονται βιομόρια και το όνομα που δίνεται για τα σάκχαρα είναι υδατάνθρακες. Οι υδατάνθρακες αποτελούνται συνήθως από άνθρακα, υδρογόνο και οξυγόνο, που συνδέονται ομοιοπολικά με την κοινή χρήση ηλεκτρονίων σε διάφορους συνδυασμούς και σχηματίζοντας ένα ευρύ φάσμα σακχάρων. Το όνομα που δίνεται στους υδατάνθρακες ή τα σάκχαρα με επιστημονικούς όρους είναι σακχαρίτες. Με βάση τον αριθμό των μονάδων σακχαρίτη που υπάρχουν, τα σάκχαρα μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε μονοσακχαρίτες, δισακχαρίτες, πολυσακχαρίτες. Η σύνθεση των σακχάρων, η πολυπλοκότητα των μορίων και τα προϊόντα που σχηματίζονται κατά την υδρόλυση διαφέρουν επίσης για διαφορετικά σάκχαρα.
Τα σάκχαρα ή οι υδατάνθρακες αποτελούν καλή πηγή ενέργειας για κάθε ζωντανό ον. Το φαγητό που τρώμε περιέχει πολλή περιεκτικότητα σε υδατάνθρακες και η πιο κοινή ζάχαρη που προσλαμβάνουμε είναι η γλυκόζη και η φρουκτόζη. Η γλυκόζη υπάρχει σε όλα τα βασικά τρόφιμα όπως το ρύζι, το roti, το jowar κ.λπ. Η φρουκτόζη υπάρχει σχεδόν σε όλα τα φρούτα και γενικά ονομάζεται ζάχαρη φρούτων. Η ζάχαρη που τρώμε καθημερινά περιέχει επίσης φρουκτόζη.
Τύποι ζάχαρης
Το σώμα μας χρειάζεται ενέργεια για να εκτελέσει οποιαδήποτε δραστηριότητα και βιολογικές και μεταβολικές αντιδράσεις. Η ενέργεια που απαιτείται για τις δραστηριότητες λαμβάνεται από τα τρόφιμα που προσλαμβάνουμε. Αυτή η τροφή που λαμβάνουμε πρέπει να είναι πλούσια σε υδατάνθρακες, την κύρια πηγή ενέργειας μας. Αυτοί οι υδατάνθρακες, κατά την πέψη, απελευθερώνουν ενέργεια και μέσω της οποίας μπορούμε να επιβιώσουμε.
Οι υδατάνθρακες μπορούν να ταξινομηθούν σε μονο, δι, τρι και πολυσακχαρίτες με βάση τον αριθμό των μονάδων σακχαρίτη που υπάρχουν.
- Μονοσακχαρίτες:Οι ενώσεις σακχάρων που περιέχουν μόνο μία μονάδα σακχαρίτη ονομάζονται μονοσακχαρίτες.
Παραδείγματα μονοσακχαριτών περιλαμβάνουν τη γλυκόζη και τη φρουκτόζη.
Αυτοί οι μονοσακχαρίτες κατά την υδρόλυση δεν σχηματίζουν μικρότερες μονάδες σακχάρων. Μετατρέπονται σε διοξείδιο του άνθρακα και νερό.
- Δισακχαρίτες:Οι ενώσεις σακχάρων που περιέχουν δύο μονάδες σακχαρίτη ονομάζονται δισακχαρίτες. Αυτές οι μονάδες συνδέονται με ∝- γλυκοσιδικό δεσμό.
Παραδείγματα δισακχαριτών περιλαμβάνουν σακχαρόζη, μαλτόζη και λακτόζη.
Η σακχαρόζη κατά την υδρόλυση δίνει μία μονάδα γλυκόζης και μία μονάδα φρουκτόζης.
Η μαλτόζη κατά την υδρόλυση δίνει δύο μονάδες γλυκόζης.
Η λακτόζη κατά την υδρόλυση δίνει μία μονάδα γλυκόζης και μία μονάδα γαλακτόζης.
- Τρισακχαρίτες:Οι ενώσεις ζάχαρης που περιέχουν τρεις μονάδες σακχαρίτη ονομάζονται τρισακχαρίτες. Αυτές οι μονάδες συνδέονται με ∝- γλυκοσιδικό δεσμό.
Ένα παράδειγμα τρισακχαριτών είναι η ραφινόζη. Η ραφινόζη κατά την υδρόλυση δίνει μία μονάδα γλυκόζης, μία μονάδα γαλακτόζης και μία μονάδα φρουκτόζης.
- Πολυσακχαρίτες:Οι ενώσεις σακχάρων που περιέχουν πολλές μονάδες σακχαρίτη ονομάζονται πολυσακχαρίτες.
Ένα παράδειγμα πολυσακχαρίτη είναι το άμυλο.
Σακχαρόζη (επιτραπέζια ζάχαρη)
Η επιτραπέζια ζάχαρη είναι κοινώς γνωστή ως ζάχαρη από ζαχαροκάλαμο. Η επιστημονική του σύνθεση είναι o ∝-D-Glucopyranosyl (1-2)ß-D-φρουκτοφουρανόζη.
Πηγές ζάχαρης από ζαχαροκάλαμο είναι το ζαχαροκάλαμο, τα παντζάρια, τα φρούτα, τα λαχανικά κ.λπ. Η σακχαρόζη διαλύεται και διαχωρίζεται σε δύο μονάδες ζάχαρης και ως εκ τούτου είναι αναγωγικό σάκχαρο. Η σακχαρόζη είναι μια δεξιοστροφική ένωση με ειδική περιστροφή ∝ =+66,5. Η περιστροφή Dextro είναι η στροφή του επίπεδου πολωμένου φωτός κατά τη φορά των δεικτών του ρολογιού από την ένωση στο πολόμετρο. Η σακχαρόζη κατά την υδρόλυση γίνεται μια ισχυρή περιστροφική ένωση των φύλλων.
Αντιστροφή ζάχαρης
Η σακχαρόζη κατά την υδρόλυση σχηματίζει υδρολυτικά προϊόντα και αυτό ονομάζεται ιμβερτοποιημένο σάκχαρο. Η σακχαρόζη υδρολύεται από ένα ένζυμο σακχαράση ή αραιά οξέα, που ελευθερώνει ένα μόριο ∝D-γλυκοπυρανόζης και β-D-φρουκτοφουρανόζης. Το δεύτερο μόριο, η β-D-φρουκτοφουρανόζη, είναι μια ασταθής ένωση και μετατρέπεται αμέσως σε β-D-φρουκτοπυρανόζη. Αυτή η ένωση είναι μια περιστροφική ένωση φύλλων με ειδική περιστροφή (-92). Αυτή η επίδραση της μετατροπής μιας δεξιοστροφικής ένωσης (+66,5) σε μια περιστροφική ένωση των φύλλων (-22,8) με υδρόλυση ονομάζεται αναστροφή του σακχάρου. Τα ανεστραμμένα σάκχαρα είναι συνήθως 33% πιο γλυκά από τη σακχαρόζη.
Ένα παράδειγμα αντιστροφής της ζάχαρης είναι το μέλι.
Κινητική μελέτη αναστροφής σακχάρου
Η ειδική περιστροφή στην οργανική χημεία είναι η περιστροφή ενός πολωμένου επίπεδου φωτός από μια οπτικά ενεργή ένωση, μια χειρόμορφη ένωση ή μια ασύμμετρη ένωση ανά μονάδα προϊόντος συγκέντρωσης απόστασης όταν το φως διέρχεται από την ένωση.
Επίπεδο πολωμένο φως:Είναι το φως που αποτελείται από κύματα στα οποία η κατεύθυνση της δόνησης παρατηρείται ότι είναι ίδια για όλα τα κύματα.
Ένα ασύμμετρο μόριο έχει διαφορετικές ομάδες γύρω του και δεν έχει συμμετρία. Όταν διατηρούνται σε πολωσίμετρο, τα ασύμμετρα μόρια εμφανίζουν την ικανότητα να περιστρέφονται κατά τη φορά των δεικτών του ρολογιού ή αριστερόστροφα και μπορούν να γίνουν γνωστά από μια μέτρηση που ονομάζεται ειδική περιστροφή. Αυτό υποδεικνύεται με ∝. Εάν το μόριο περιστρέφει το φως κατά τη φορά των δεικτών του ρολογιού, η δεξιόστροφη ένωση του υποδεικνύεται με το (δ). Εάν τα μόρια περιστρέφουν το φως αριστερόστροφα, η αριστερόστροφη ένωση του υποδεικνύεται με (l).
C12H22O11 + H2O + H+ → C6H12O6 + C6H12O6 + H+
Σακχαρόζη Γλυκόζη Φρουκτόζη
(dextro-rotatory) (dextro-rotatory) (laevo-rotatory)
+66,50 +52,50 -920
`
Κατά την υδρόλυση της σακχαρόζης, αργά, μια δεξιοστροφική ένωση μετατρέπεται σε μια περιστροφική ένωση. Εξαιτίας αυτού, η αντίδραση ονομάζεται αναστροφή σακχαρόζης ή ζαχαροκάλαμου. Αυτή η αντίδραση ακολουθεί κινητικές πρώτης τάξης, όπου ο ρυθμός αντίδρασης εξαρτάται μόνο από τη συγκέντρωση σακχαρόζης. Η χημική κινητική της αντίδρασης μπορεί να μελετηθεί παρατηρώντας τη γωνία περιστροφής της ένωσης σε τακτά χρονικά διαστήματα στο όργανο πολωσίμετρου και μπορεί να μελετηθεί ο ρυθμός της αντίδρασης.
