Các tính chất hóa học về đường saccarozơ và mantozơ

Đường saccarozơ và mantozơ là những thực phẩm thường ngày có trong đời sống hàng ngày của chúng ta. Bài viết này chúng ta cùng tìm hiểu về 2 loại hợp chất này và các tính chất của nó.

I/ Cấu trúc phân tử của đường saccarozơ

• Đường saccarozơ có CTPT là C₁₂H₂₂O₁₁.
• Trong phân tử của đường saccaozơ có gốc α – glucozơ và gốc β – fructozơ được liên kết với nhau qua nguyên tử oxi giữa C₁ của glucozơ với C₂ của fructozơ (C₁ – O – C₂) gọi là liên kết α-1,2-glicozi
• Công thức cấu tạo, cách đánh số của vòng:

• Do nhóm OH – hemiaxetal không còn nên đường saccarozơ không thể mở vòng và tạo nhóm – CHO

II/ Tính chất vật lí và trạng thái tự nhiên

– Đường Saccarozơ là 1 chất kết tinh, nó không màu, dễ tan ở trong nước và có vị ngọt hơn glucozơ

– Nhiệt độ nóng chảu là  185^oC

– Đường Saccarozơ trong tự nhiên có nhiều trong cây mía (vì vậy saccarozơ hay còn được gọi là đường mía), có trong củ cải đường hay cây thốt nốt…

– Chúng ta có rất nhiều dạng sản phẩm như: đường phèn, đường kính hay đường cát…

III. Tính chất hóa học

1/ Đường saccarozơ có tính chất của ancol đa chức:

• Do gốc glucozơ của saccarozơ đã liên kết với gốc của fructozơ do đó nhóm chức anđehit không còn nên saccarozơ có tính chất của 1 ancol đa chức.
• Cho dung dịch saccarozơ hòa tan với kết tủa Cu(OH)₂ tạo thành dd phức đồng – saccarozơ có màu xanh lam
•  C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O → C₆H₁₂O₆ (glucozơ) + C₆H₁₂O₆ (fructozơ)

2/ Phản ứng của đisaccarit (phản ứng thủy phân)

Saccarozơ khi bị thủy phân sẽ tạo thành glucozơ và fructozơ khi ta:

+ Đun nóng saccarozơ với dung dịch axit

+ Và có xúc tác enzim ở trong hệ tiêu hóa của con người

3/ Ứng dụng và điều chế đường Saccarozơ

a/ Ứng dụng

Saccarozơ được dùng rất nhiều trong nền công nghiệp thực phẩm, như sản xuất bánh kẹo hay nước giải khát…Hay trong nền công nghiệp dược phẩm để pha chế các loại thuốc.

b/ Điều chế

Trong công nghiệp con người ta thường sản xuất đường saccarozơ từ mía.

–  Ép mía để lấy nước ( trong mía có từ 12 – 15 % đường)

– Đun nước mía cùng vôi sữa ở nhiệt độ 60ºC

+ Khi đun các axit béo và các protit trong nước mía sẽ chuyển thành dạng kết tủa và chúng được lọc bỏ

+ Khi đó saccarozơ được chuyển thành muối tan là canxi saccarat

C₁₂H₂₂O₁₁ + Ca(OH)₂ + H₂O → C₁₂H₂₂O₁₁.CaO.2H₂O

• Tiếp theo sục khí CO2 vào dd và lọc bỏ kết tủa là CaCO₃ ta thu được dd saccarozơ có màu vàng

C₁₂H₂₂O₁₁.CaO.2H₂O + CO₂ → C₁₂H₂₂O₁₁ + CaCO₃ + 2H₂O

– Tẩy màu của nước đường bằng dd khí SO2

– Cuối cùng ta cô đặc dd nước đường (không màu, trong suốt) dưới áp suất thấp. Rồi làm lạnh và dùng máy li tâm để tách đường kết tinh.

IV/ Đồng phân của đường saccarozơ: Mantozơ

1/ Cấu trúc

– Mantozơ hay còn được gọi là đường mạch nha. Có CTPT C₁₂H₂₂O₁₁.

– Ở trạng thái tinh thể thì phân tử mantozơ gồm có hai gốc glucozơ liên kết với nhau tại nguyên tử C₁ của gốc α – glucozơ này với nguyên tử C₄ của gốc α – glucozơ kia qua 1 nguyên tử oxi

– Công thức cấu tạo của mantozo: được tạo thành từ sự liên kết của hai gốc α-glucozơ α – C₁ – O – C_{4 gọi} là liên kết α-1,4-glicozit:

2/ Tính chất hóa học

Do khi sự kết hợp của 2 gốc glucozơ, trong phân tử mantozơ vẫn còn có 1 nhóm CHO, các nhóm OH liền kề vậy nên mantozơ có tính chất hóa học của cả 1 Ancol đa chức và của anđehit.

a/ Tính chất của ancol đa chức: giống như đường saccarozơ

Hòa tan dd Cu(OH)₂ ở nhiệt độ thường sẽ tạo thành dung dịch có màu xanh lam.

b/ Tính chất của 1 anđehit

– Mantozơ có tham gia phản ứng tráng gương và phản ứng với dung dịch Brom.

C₁₂H₂₂O₁₁ → 2Ag

– Mantozơ phản ứng với ddCu(OH)₂ ở nhiệt độ cao sẽ tạo kết tủa màu đỏ gạch là Cu₂O,

c/ Phản ứng thủy phân

Mantozơ sẽ bị thủy phân tạo thành 2 phân tử glucozơ khi ta:

– Đun nóng mantozơ với dd axit

– Hay có chất xúc tác là enzim mantaza Glucozơ

C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O → 2C₆H₁₂O₆ (glucozơ)

3/ Điều chế

Thủy phân tinh bột nhờ men amylaza có trong mầm lúa.

2(C₆H₁₀O₅)n + nH₂O → nC₁₂H₂₂O₁₁