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ブドウ糖とは何ですか?ブドウ糖とその特性を取得する

ギリシャ語からの翻訳のブドウ糖は意味します"甘い"。自然界では、ブドウジュースを含むベリーやフルーツのジュースに多く含まれているため、一般に「ワインシュガー」と呼ばれています。

発見ストーリー

ブドウ糖は19世紀の初めにイギリス人によって発見されました医師、化学者、哲学者のウィリアム・プラウト。この物質は、1819年にアンリブラッコーノがおがくずから抽出した後に広く知られるようになりました。

物理的性質

ブドウ糖は、甘い味の無色の結晶性粉末です。水、濃硫酸、塩化亜鉛、シュバイツァー試薬に溶けやすい。

分子構造

すべての単糖類のように、ブドウ糖はヘテロ官能性化合物(分子にはいくつかのヒドロキシル基と1つのカルボキシル基が含まれています)。グルコースの場合、カルボキシル基はアルデヒドです。

ブドウ糖の受け取り

ブドウ糖の一般式はC6H12O6です。この物質の分子は、環状構造と、アルファ型とベータ型の2つの空間異性体を持っています。固体状態では、アルファ型がほぼ100%優勢です。解決策では、ベータ形式はより安定しています(約60%を占めます)。グルコースは、すべての多糖類および二糖類の加水分解の最終生成物です。つまり、グルコースは、この方法で圧倒的多数の場合に得られます。

物質を入手する

自然界では、ブドウ糖は植物で形成されます光合成の結果。ブドウ糖を生産するための工業的および実験室的方法を検討してください。実験室では、この物質はアルドール縮合の結果です。業界では、最も一般的な方法はでんぷんからブドウ糖を取得することです。

でんぷんは多糖類であり、その単粒子はブドウ糖分子です。つまり、それを得るには、多糖類を単粒子に分解する必要がある。このプロセスはどのように実行されますか?

でんぷんからブドウ糖を得るのはでんぷんを水の入った容器に入れて混ぜ合わせます(でんぷんミルク)。別の容器の水を沸騰させます。沸騰したお湯はでんぷんミルクの2倍でなければならないことは注目に値します。ブドウ糖を得る反応を終わらせるためには、触媒が必要です。この場合、それらは塩酸または硫酸です。計算された量は、沸騰したお湯の容器に追加されます。その後、でんぷんミルクをゆっくりと注ぎます。このプロセスでは、ペーストを取得しないことが非常に重要です。ペーストが形成された場合は、完全に消えるまで沸騰させ続ける必要があります。平均して、沸騰には1時間半かかります。澱粉が完全に加水分解されていることを確認するために、定性的な反応を実行する必要があります。採取したサンプルにヨウ素を加えます。液体が青色になる場合は、加水分解が完了していないことを意味しますが、茶色または赤茶色になると、溶液にデンプンがなくなります。しかし、この溶液にはブドウ糖が含まれているだけでなく、触媒の助けを借りて得られたものであり、これは酸も含まれていることを意味します。酸を取り除く方法は?答えは簡単です:きれいなチョークと細かく砕いた陶磁器で中和することによって。

中和はリトマス試験によってチェックされます。次に、得られた溶液を濾過する。問題は小さいです:結果として生じる無色の液体は蒸発する必要があります。形成された結晶が最終結果です。それでは、でんぷんからのブドウ糖の生成(反応)を見てみましょう。

プロセスの化学的本質

ブドウ糖を生成するためのこの方程式が提示されます中間製品-マルトースに。マルトースは、2つのグルコース分子で構成される二糖です。でんぷんとマルトースからブドウ糖を製造する方法は同じであることがはっきりとわかります。つまり、反応の継続において、次の式を置くことができます。

ブドウ糖を得る
結論として、デンプンからグルコースを生成するために必要な条件を要約することは価値があります。

前提条件

  • 触媒(塩酸または硫酸);
  • 温度(少なくとも100度);
  • 圧力(大気圧ですが、圧力を上げるとプロセスがスピードアップします)。

でんぷんからブドウ糖を得る
この方法は最も簡単で、最終製品の歩留まりが高く、エネルギーコストが最小限に抑えられます。しかし、彼だけではありません。グルコースもセルロースから得られます。

セルロースからの取得

プロセスの本質は、前の反応とほぼ完全に一致しています。

でんぷん反応からブドウ糖を得る

からのブドウ糖(式)の受け取りセルロース。実際、このプロセスははるかに複雑でエネルギーを消費します。したがって、反応する製品は、木材加工産業からの廃棄物であり、粒子サイズが1.1〜1.6mmの画分に粉砕されます。この製品は、最初に酢酸、次に過酸化水素、次に110度以上の温度の硫酸およびハイドロモジュール5で処理されます。このプロセスの所要時間は3〜5時間です。次に、2時間、硫酸による加水分解が室温およびハイドロモジュール4-5で行われます。次に水で希釈し、約1時間半反転させます。

定量分析法

ブドウ糖を得るためのすべての方法を検討したので、あなたはすべきですそれを定量化するための方法を探る。技術的プロセスには、グルコースを含む溶液のみを含める必要がある場合があります。つまり、液体を蒸発させて結晶を得るプロセスは不要です。次に、溶液中の特定の物質の濃度をどのように決定するかという疑問が生じます。得られた溶液中のグルコースの量は、分光光度法、偏光法、およびクロマトグラフィー法によって決定されます。より具体的な測定方法もあります-酵素(酵素グルコシダーゼを使用)。この場合、この酵素の生成物はすでにカウントされています。

ブドウ糖の適用

医学では、ブドウ糖は中毒に使用されます(これは食中毒と感染症の活動の両方である可能性があります)。この場合、ブドウ糖溶液はスポイトを使用して静脈内投与されます。これは、薬局では、ブドウ糖が普遍的な抗酸化物質であることを意味します。この物質は、糖尿病の検出と診断にも重要な役割を果たします。ここでブドウ糖はストレステストとして機能します。

食品および調理業界では、ブドウ糖非常に重要な場所を占めています。これとは別に、ワイン醸造、ビール、自家醸造におけるブドウ糖の役割に注意する必要があります。ブドウ糖を発酵させてエタノールを得る方法などを話している。このプロセスを詳しく考えてみましょう。

アルコールを飲む

アルコール製造技術には2つの段階があります。発酵と蒸留。次に、発酵はバクテリアによって行われます。バイオテクノロジーでは、微生物の培養が長い間開発されてきました。これにより、最小限の時間で最大のアルコール収量を得ることができます。日常生活では、通常の食卓酵母が反応助剤として使用できます。

まず、ブドウ糖を水で希釈します。使用した微生物は別の容器で希釈します。さらに、得られた液体を混合し、振とうし、ガス出口管を備えた容器に入れる。このチューブは別のチューブ(U字型)に接続されています。 2本目のパイプの真ん中に石灰水を注ぎます。管の端は、引き出された端を有する中空のガラス棒を備えたゴム栓で閉じられている。

ブドウ糖の公式を取得する

この容器は、次の場合にサーモスタットに入れられます気温25-27度で4日間。チューブ内に石灰水が混濁していることが観察されます。これは、二酸化炭素がチューブと反応したことを示しています。二酸化炭素の放出が止まるとすぐに、発酵は完了したと見なすことができます。これに蒸留段階が続きます。実験室では、アルコールの蒸留に逆冷凍機が使用されます。これは、冷水が外壁に沿って通過し、それによって形成されたガスを冷却して液体に戻す装置です。

ブドウ糖生産方程式

この段階で、容器内の液体を85〜90度に加熱する必要があります。したがって、アルコールは蒸発しますが、水は沸騰しません。

アルコール製造メカニズム

反応式でグルコースからのアルコールの生成を考えてみましょう:С6Н12О6=2С2Н5ОН+2СО2。

したがって、グルコースからエタノールを生成するメカニズムは非常に単純であることに注意してください。さらに、それは何世紀にもわたって人類に知られており、ほぼ完璧になりました。

人間の生活におけるブドウ糖の重要性

だから、これについて特定の考えを持っている物質、その物理的および化学的性質、さまざまな産業での使用、私たちはブドウ糖が何であるかを結論付けることができます。多糖類からそれを得ることは、すべての糖の主成分であるブドウ糖が人間にとってかけがえのないエネルギー源であることをすでに理解しています。代謝の結果、この物質からアデノシン三リン酸が形成され、エネルギーの単位に変換されます。

ブドウ糖生産反応

しかし、体内に入るすべてのブドウ糖ではありません人はエネルギーを補給するために行きます。覚醒状態では、人は受け取ったブドウ糖の50パーセントだけをATPに変換します。残りはグリコーゲンに変換され、肝臓に保存されます。グリコーゲンは時間の経過とともに分解し、それによって血糖値を調節します。定量的には、体内のこの物質の含有量は、その健康の直接的な指標です。すべてのシステムのホルモン機能は、血糖値に依存します。したがって、この物質の過度の使用は深刻な結果につながる可能性があることを覚えておく価値があります。

一見、ブドウ糖はシンプルで誰にでも理解できる物質。化学の観点からも、その分子はかなり単純な構造をしており、化学的性質は明確で日常生活に馴染みがあります。しかし、それにもかかわらず、ブドウ糖は本人にとっても人生のすべての分野にとっても非常に重要です。

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