Glucosio in traduzione dal greco significa"dolce". In natura si trova in grandi quantità nei succhi di bacche e frutta, compreso il succo d'uva, motivo per cui è popolarmente chiamato "zucchero di vino".
Il glucosio è stato scoperto all'inizio del XIX secolo dagli inglesimedico, chimico e filosofo William Prout. Questa sostanza è diventata ampiamente nota dopo che Henri Braccono l'ha estratta dalla segatura nel 1819.
Il glucosio è una polvere cristallina incolore dal sapore dolce. È facilmente solubile in acqua, acido solforico concentrato, cloruro di zinco e reagente di Schweitzer.
Come tutti i monosaccaridi, il glucosio èun composto eterofunzionale (la molecola contiene diversi idrossili e un gruppo carbossilico). Nel caso del glucosio, il gruppo carbossilico è l'aldeide.
La formula generale per il glucosio è C6H12O6.Le molecole di questa sostanza hanno una struttura ciclica e due isomeri spaziali delle forme alfa e beta. Allo stato solido, la forma alfa predomina quasi al 100%. In soluzione, la forma beta è più stabile (occupa circa il 60%). Il glucosio è il prodotto finale dell'idrolisi di tutti i poli e disaccaridi, cioè il glucosio si ottiene nella stragrande maggioranza dei casi in questo modo.
In natura, il glucosio si forma nelle piante inil risultato della fotosintesi. Considera i metodi industriali e di laboratorio per la produzione di glucosio. In laboratorio, questa sostanza è il risultato della condensazione aldolica. Nell'industria, il modo più comune è ottenere il glucosio dall'amido.
L'amido è un polisaccaride, le cui monoparticelle sono molecole di glucosio. Cioè, per ottenerlo, è necessario scomporre il polisaccaride in monoparticelle. Come si svolge questo processo?
Ottenere il glucosio dall'amido inizia conche l'amido sia posto in un recipiente d'acqua e mescolato (latte d'amido). Portare a ebollizione un altro contenitore d'acqua. Vale la pena notare che l'acqua bollente dovrebbe essere il doppio del latte di amido. Affinché la reazione di ottenimento del glucosio vada alla fine, è necessario un catalizzatore. In questo caso, sono acido cloridrico o solforico. La quantità calcolata viene aggiunta a un contenitore di acqua bollente. Quindi il latte di amido viene versato lentamente. In questo processo, è molto importante non ottenere una pasta, se si è formata, dovresti continuare a bollire fino a quando non scompare completamente. In media, l'ebollizione richiede un'ora e mezza. Per essere sicuri che l'amido sia completamente idrolizzato, deve essere effettuata una reazione qualitativa. Lo iodio viene aggiunto al campione prelevato. Se il liquido diventa blu, significa che l'idrolisi non è completa, ma se diventa marrone o rosso-marrone, allora non c'è più amido nella soluzione. Ma questa soluzione non contiene solo glucosio, è stata ottenuta con l'aiuto di un catalizzatore, il che significa che c'è anche acido. Come rimuovere l'acido? La risposta è semplice: neutralizzando con gesso pulito e porcellana finemente tritata.
La neutralizzazione viene controllata mediante cartina di tornasole.Successivamente, la soluzione risultante viene filtrata. La questione è piccola: il liquido incolore risultante dovrebbe essere evaporato. I cristalli formati sono il nostro risultato finale. Ora diamo un'occhiata alla produzione di glucosio dall'amido (reazione).
Questa equazione per la produzione di glucosio è presentataa un prodotto intermedio - maltosio. Il maltosio è un disaccaride costituito da due molecole di glucosio. Si vede chiaramente che i metodi per produrre glucosio dall'amido e dal maltosio sono gli stessi. Cioè, nella continuazione della reazione, possiamo mettere la seguente equazione.
L'essenza del processo è quasi completamente coerente con la reazione precedente.
La ricezione del glucosio (formula) dacellulosa. In realtà, questo processo è molto più complicato e consuma energia. Quindi, il prodotto che reagisce è un rifiuto dell'industria della lavorazione del legno, frantumato in una frazione, la cui dimensione delle particelle è di 1,1 - 1,6 mm. Questo prodotto viene lavorato prima con acido acetico, poi con acqua ossigenata, quindi con acido solforico a una temperatura non inferiore a 110 gradi e idromodulo 5. La durata di questo processo è di 3-5 ore. Quindi, per due ore, avviene l'idrolisi con acido solforico a temperatura ambiente e l'idromodulo 4-5. Viene quindi diluito con acqua e capovolto per circa un'ora e mezza.
Dopo aver considerato tutti i modi per ottenere il glucosio, dovrestistudiare i metodi della sua determinazione quantitativa. Ci sono situazioni in cui solo una soluzione contenente glucosio dovrebbe partecipare al processo tecnologico, ovvero il processo di evaporazione di un liquido per ottenere cristalli non è necessario. Quindi sorge la domanda su come determinare qual è la concentrazione di una data sostanza in una soluzione. La quantità risultante di glucosio in soluzione viene determinata mediante metodi spettrofotometrici, polarimetrici e cromatografici. Esiste anche un metodo di determinazione più specifico: enzimatico (utilizzando l'enzima glucosidasi). In questo caso, i prodotti di questo enzima sono già contati.
In medicina, il glucosio è usato per l'intossicazione(questo può essere sia un'intossicazione alimentare che l'attività di un'infezione). In questo caso, la soluzione di glucosio viene somministrata per via endovenosa utilizzando un contagocce. Ciò significa che in farmacia il glucosio è un antiossidante universale. Questa sostanza svolge anche un ruolo importante nell'individuazione e nella diagnosi del diabete mellito. Qui il glucosio funge da stress test.
Nell'industria alimentare e della cucina, il glucosiooccupa un posto molto importante. Separatamente, va notato il ruolo del glucosio nella vinificazione, nella birra e nella produzione casalinga. Stiamo parlando di un metodo come l'ottenimento di etanolo mediante fermentazione del glucosio. Consideriamo questo processo in dettaglio.
La tecnologia di produzione dell'alcol ha due fasi:fermentazione e distillazione. La fermentazione, a sua volta, viene effettuata con l'aiuto di batteri. Nella biotecnologia sono state a lungo sviluppate colture di microrganismi, che consentono di ottenere la massima resa di alcol con un minimo di tempo impiegato. Nella vita di tutti i giorni, il normale lievito da tavola può essere utilizzato come coadiuvante di reazione.
Innanzitutto, il glucosio viene diluito in acqua.I microrganismi utilizzati vengono diluiti in un altro contenitore. Inoltre, i liquidi risultanti vengono miscelati, agitati e posti in un contenitore con un tubo di uscita del gas. Questo tubo è collegato a un altro (a forma di U). L'acqua di calce viene versata nel mezzo del secondo tubo. L'estremità del tubo è chiusa con un tappo di gomma con un'asta di vetro cava avente un'estremità trafilata.
Questo contenitore viene posizionato nel termostato quandotemperatura 25-27 gradi per quattro giorni. Si osserverà torbidità nel tubo con acqua di calce, il che indica che l'anidride carbonica ha reagito con esso. Non appena l'anidride carbonica cessa di essere rilasciata, la fermentazione può considerarsi completa. Segue una fase di distillazione. In laboratorio, per la distillazione dell'alcol vengono utilizzati frigoriferi inversi, dispositivi in cui l'acqua fredda passa lungo la parete esterna, raffreddando così il gas formato e convertendolo nuovamente in liquido.
A questo punto, il liquido nel nostro contenitore dovrebbe essere riscaldato a 85-90 gradi. Pertanto, l'alcol evaporerà, ma l'acqua non verrà portata a ebollizione.
Considera la produzione di alcol dal glucosio nell'equazione di reazione: С6Н12О6 = 2С2Н5ОН + 2СО2.
Quindi, si può notare che il meccanismo per produrre etanolo dal glucosio è molto semplice. Inoltre, è noto all'umanità da molti secoli ed è stato portato quasi alla perfezione.
Quindi, avendo una certa idea di questosostanza, le sue proprietà fisiche e chimiche, l'uso in varie industrie, possiamo concludere cos'è il glucosio. Prenderlo dai polisaccaridi fa già capire che, essendo il componente principale di tutti gli zuccheri, il glucosio è una fonte di energia insostituibile per l'uomo. Come risultato del metabolismo, da questa sostanza si forma acido adenosina trifosforico, che viene convertito in un'unità di energia.
Ma non tutto il glucosio che entra nel corpouna persona va a ricostituire l'energia. Nello stato di veglia, una persona converte solo il 50 percento del glucosio ricevuto in ATP. Il resto viene convertito in glicogeno e immagazzinato nel fegato. Il glicogeno si scompone nel tempo, regolando così i livelli di zucchero nel sangue. Quantitativamente, il contenuto di questa sostanza nel corpo è un indicatore diretto della sua salute. Il funzionamento ormonale di tutti i sistemi dipende dalla quantità di zucchero nel sangue. Pertanto, vale la pena ricordare che l'uso eccessivo di questa sostanza può portare a gravi conseguenze.
A prima vista, il glucosio è semplice e comprensibile a tuttisostanza. Anche dal punto di vista della chimica, le sue molecole hanno una struttura abbastanza semplice e le proprietà chimiche sono chiare e familiari nella vita di tutti i giorni. Ma, nonostante ciò, il glucosio è di grande importanza sia per la persona stessa che per tutte le sfere della sua vita.
