§ 29. Дисахариди

Дисахаридами називають вуглеводи, молекули яких складаються з двох однакових або різних залишків моносахаридів.

До найважливіших дисахаридів належать сахароза, лактоза і мальтоза.

Сахароза (буряковий або тростинний цукор) – один з основних харчових продуктів. Найбільше її в цукровому буряку і цукровій тростині (масова частка сахарози в цих рослинах може сягати 27 %). Сполука є також у листі й соках дерев, фруктів, овочів тощо.

Лактоза (молочний цукор) міститься в молоці (масова частка в коров'ячому молоці становить 4–5 %, а жіночому – 5–8 %), молочній сироватці. Вона майже втричі менш солодка, ніж сахароза.

Мальтоза (солодовий цукор) міститься в пророслих зернах ячменю (солоді), в організмах тварин. За солодким смаком трохи поступається сахарозі.

Названі дисахариди мають одну й ту саму формулу – С₁₂Н₂₂О₁₁ і є ізомерами.

Будова. Молекули дисахаридів складаються з двох залишків моносахаридів. У молекулі мальтози містяться два залишки α-глюкози, в молекулі лактози – залишки β-галактози і α-глюкози, а в молекулі сахарози – залишки α-глюкози і β-фруктози.

оО.

Утворення молекули дисахариду можна уявити як результат відщеплення молекули води від двох молекул моносахаридів (за рахунок двох гідроксильних груп).

Фізичні властивості. Дисахариди – кристалічні речовини, солодкі на смак. Сахароза і мальтоза добре розчиняються у воді, а лактоза є малорозчинною.

Хімічні властивості. Участь дисахаридів у хімічних реакціях зумовлена особливостями будови їхніх молекул: наявністю двох циклічних фрагментів, кількох гідроксильних груп тощо.

Гідроліз. На відміну від моносахаридів дисахариди під дією ферментів або при нагріванні з мінеральними кислотами зазнають гідролізу. Під час цієї реакції з кожної молекули дисахариду утворюються дві молекули одного чи двох відповідних моносахаридів:

сахароза +вода → глюкоза + фруктоза;

лактоза +вода → галактоза + глюкоза;

мальтоза +вода → глюкоза

Добування. Сахарозу виробляють у великих кількостях. На цукрових заводах подрібнені буряк або тростину обробляють гарячою водою. Сахароза разом із домішками переходить у розчин. До нього добавляють суспензію вапна. Кальцій гідроксид реагує з різними органічними кислотами, іншими речовинами з утворенням малорозчинних сполук, а також із сахарозою (продукт реакції – розчинний кальцій сахарат). Розчин відфільтровують від осаду і пропускають крізь нього вуглекислий газ. Кальцій сахарат і залишок вапна реагують з вуглекислим газом з утворенням сахарози і осаду кальцій карбонату. Розчин сахарози відфільтровують, додатково очищають, випарюють і добувають цукор.

Лактозу виділяють із молока, а мальтозу добувають, здійснюючи гідроліз крохмалю за участю ферментів.

Перші цукроварні з'явились в Україні у 20-ті роки XIX ст., а нині цукор виробляють майже 200 заводів.

Застосування. Сахароза – важливий продукт харчування. Крім того, вона є сировиною для добування нижчих спиртів, деяких видів поверхнево-активних речовин. Лактоза має важливе значення для дитячого харчування. На відміну від інших дисахаридів вона негігроскопічна, тому її використовують як наповнювач при виготовленні ліків у вигляді порошків і пігулок.

215. За якими ознаками сахароза відрізняється від глюкози?

216. Як із сахарози добути етанол? Напишіть відповідні хімічні рівняння і вкажіть умови перебігу реакцій.

217. Складіть рівняння реакцій, що відбуваються при виробленні цукру в промисловості.

218. Обчисліть масові частки елементів у сахарозі.

219. Яка кількість речовини міститься в 0,5 кг лактози?

220. При гідролізі 57 г мальтози утворилося 54 г глюкози. Обчисліть від носний вихід глюкози від теоретично можливого.

221. Яка маса сахарози міститься у 500 мл 0,1 М розчину цієї сполуки?