Dwucukry (disacharydy), właściwości i doświadczenia.

Dwucukry, czyli disacharydy, to związki, których cząsteczki zbudowane są z dwóch reszt monosacharydowych połączonych wiązaniem glikozydowym. Takie wiązanie powstaje w wyniku reakcji półacetalowej grupy hydroksylowej –OH jednego monoscharydu z dowolną grupą –OH drugiego monosacharydu z wydzieleniem cząsteczki wody. Półacetylowa grupa –OH to ta, która powstała z tlenu grupy karbonylowej w reakcji grupy aldehydowej lub ketonowej z grupą hydroksylową w cząsteczce cukru. W wyniku tej wewnątrzcząsteczkowej reakcji cząsteczka cukru z formy łańcuchowej przechodzi w formę pierścieniową.

Reakcja otrzymywania sacharozy:
C6H12O6 + C6H12O6 C12H22O11 + H2O
Glukoza Fruktoza Sacharoza

Do dwucukrów należą m.in.:
· Sacharoza
Właściwości fizyczne i chemiczne:
- biała substancja stała
- bez zapachu
- dobrze rozpuszczalna w wodzie
- słodka
- nie posiada właściwości redukcyjnych
- gęstość to 1590 kg/m³

Występuje w roślinach (najwięcej – 25% w burakach cukrowych i trzcinie cukrowej).

· Maltoza
Występuje w słodzie powstającym podczas kiełkowania ziaren jęczmienia, dlatego też nazywana jest cukrem słodowym. Jest to substancja stała, o słodkim smaku, dobrze rozpuszczalna w wodzie. W wyniku jej hydrolizy powstają wyłącznie cząsteczki glukozy. Enzymatyczną hydrolizę maltozy stosuje się w browarnictwie do produkcji piwa.

· Laktoza
(z łac. lac – mleko) Związek ten występuje w mleku ssaków(mleko krowie - 4,5%; mleko ludzkie - 5,5-7,5%). Chemicznie jest to bezbarwna substancja stała o temperaturze topnienia 225C, rozpuszczalna w wodzie, słabo rozpuszczalna w alkoholu i nierozpuszczalna w eterze. Enzym trawienny laktaza rozkłada laktozę na cukry proste, które ulegają wchłanianiu (absorpcji jelitowej). Niedobór tego enzymu prowadzi do schorzenia nietolerancji laktozy. Laktoza pod wpływem bakterii mlekowych ulega fermentacji z wytworzeniem kwasu mlekowego. Otrzymuje się ją z serwatki podczas produkcji sera. Stosowana w przemyśle farmaceutycznym jako wypełniacz, w lecznictwie, przemyśle spożywczym i w pirotechnice.

Wzór strukturalny jednej z izomerycznych odmian sacharozy:



DOŚWIADCZENIA

Doświadczenie 1
ODCZYNNIKI: woda, węglowodór
PRZEBIEG: Do trzech probówek wsypujemy trochę cukru. Do jednej probówki wlewamy trochę wody,
do drugiej również wlewamy wodę, lecz ciepłą, a do trzeciej wlewamy węglowodór.
OBSERWACJE: W probówce z zimną wodą cukier uległ rozpuszczeniu, lecz w wolnym tempie, a w probówce
z ciepłą wodą rozpuszczenie cukru nastąpiło natychmiastowo. W trzeciej probówce z węglowodorem cukier praktycznie się nie rozpuścił.
WNIOSKI:
Sacharoza jest;
-dobrze rozpuszczalna w wodzie, ale pod wpływem temperatury proces ten zachodzi szybciej, dając odczyn obojętny,
-praktycznie nie rozpuszczalna w węglowodorach,
-substancją bezbarwną i krystaliczną,
-słodka

Doświadczenie 2
ODCZYNNIKI: wodorotlenek miedzi (II), roztwór sacharozy ( cukier i woda)
PRZEBIEG: Do probówki z roztworem sacharozy dodajemy wodorotlenek miedzi(II), a następnie zawartość probówki ogrzewamy.
OBSERWACJE: Niebieski osad roztworu nie zmienił barwy pod wpływem ciepła.
WNIOSEK: Sacharoza nie ma właściwości redukujących

Doświadczenie 3
ODCZYNNIKI: NaCl, NaOH, Cu(OH)2, cukier
PRZEBIEG: Do probówki z kilkoma gramami cukru dodajemy HCl i gotujemy przez kilka minut nad świe-
czką. Otrzymany roztwór zobojętniamy NaOH i dodajemy Cu(OH)2.
OBSERWACJE: Roztwór ma niebieskie zabarwienie i zmienia barwę na kolor pomarańczowy.
WNIOSKI: Sacharoza gotowana z kwasem ulega reakcji hydrolizy podczas, której powstają dwa proste cukry: glukoza i fruktoza.
C12H22011 + H2O--> C6H1206 + C6H1206

Doświadczenie 4
ODCZYNNIKI: cukier
PRZEBIEG: Do suchej probówki wsypujemy trochę cukru, następnie ogrzewamy go w płomieniu świeczki
OBSERWACJE: Cukier pod wpływem ogrzewania topi się, a następnie zmienia barwę poprzez żółtą,
aż do czarnej. Początkowy proces zbrunatnienia, któremu towarzyszy wydzielanie przyjemnego zapachu, to tzw. karmelizacja. W końcowej fazie doświadczenia widać, że na ściankach probówki skrapla się para wodna, a na dnie pozostaje węgiel.
C12H22O11 -->C + H20
WNIOSKI: Sacharoza tak jak inne cukry ulega rozkładowi termicznemu stad ich dawna nazwa węglowodany.