Tìm hiểu về đường Saccarozơ phổ biến và những điều chưa biết

Đường Saccarozơ, thường được biết đến là đường ăn, là một phần quen thuộc trong chế độ ăn uống của chúng ta. Nhưng bạn có thực sự hiểu về loại đường này không? 

Letspro.edu.vn sẽ giúp bạn khám phá những điều chưa biết từ cấu trúc hóa học đến các lợi ích và ứng dụng trong đời sống hàng ngày.

Tính chất vật lý và trạng thái cơ bản

Saccarozơ, hay còn gọi là đường mía, là một disaccharide (đường đôi) được tìm thấy trong nhiều loại thực vật, đặc biệt là mía và củ cải đường. Hợp chất này có vị ngọt đặc trưng và được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của đời sống. Dưới đây là chi tiết về các tính chất vật lý:

Tính chất vật lý và trạng thái cơ bản

Trạng thái

Chất rắn kết tinh: Hợp chất này tồn tại ở dạng tinh thể, thường có màu trắng hoặc hơi vàng nhạt. Các tinh thể này có thể có nhiều kích thước và hình dạng khác nhau.

Không màu: Khi ở dạng tinh khiết, không có màu, do đó dung dịch hợp chất này cũng không màu.

Không mùi: Hợp chất này không có mùi đặc trưng, do đó không thể nhận biết được sự hiện diện của nó chỉ qua khứu giác.

Vị ngọt: Hợp chất này có vị ngọt đặc trưng, gấp khoảng 1,6 lần so với đường mía (saccharose). Vị ngọt này là do cấu trúc phân tử kích thích các thụ thể vị ngọt trên lưỡi.

Khả năng tan

Tan tốt trong nước: Hợp chất này tan rất tốt trong nước. Ở nhiệt độ 20°C, 100 ml nước có thể hòa tan 211,5 gam hợp chất này. Độ tan tăng theo nhiệt độ.

Tạo dung dịch có vị ngọt: Khi hòa tan trong nước, Saccarozơ tạo thành dung dịch có vị ngọt đặc trưng. Độ ngọt của dung dịch phụ thuộc vào nồng độ của hợp chất này trong dung dịch.

Nhiệt độ nóng chảy

186°C: Hợp chất này nóng chảy ở nhiệt độ 186°C. Khi được nung nóng đến nhiệt độ này chuyển từ dạng rắn sang dạng lỏng.

Mật độ

1,58 g/cm³: Mật độ của hợp chất này là 1,58 g/cm³, nghĩa là 1 cm³ có khối lượng 1,58 g.

Cấu tạo phân tử của Saccarozơ

Saccarozơ là một disaccharide (đường đôi) được cấu tạo từ một gốc α-glucozo và một gốc β-fructozo liên kết cộng hóa trị.

Cấu tạo phân tử của Saccarozơ

Công thức phân tử: C12H22O11

Công thức phân tử là C12H22O11, bao gồm 12 nguyên tử carbon (C), 22 nguyên tử hydro (H) và 11 nguyên tử oxy (O). Cấu trúc phân tử này được tạo thành từ sự kết hợp của hai monosaccharide (đường đơn) là glucozo và fructozo.

Phân tích cấu trúc alpha và beta của các gốc glucoxơ và fructozơ

Glucozo:Có cấu trúc dạng vòng hexagon với một nhóm anđehit (-CHO) ở vị trí C1. Tùy thuộc vào cấu trúc không gian của nhóm -OH ở vị trí C1, glucozo có thể tồn tại ở dạng alpha (α-glucozo) hoặc beta (β-glucozo). Trong Saccarozơ, gốc glucozo được sử dụng ở dạng alpha.

Fructozo:Có cấu trúc dạng vòng pentagon. Trong Saccarozơ, gốc fructozo được sử dụng ở dạng beta (β-fructozo).

Liên kết glycosidic giữa C1 của glucoxơ và C2 của fructozơ

Hợp chất này được tạo thành khi nhóm -OH ở vị trí C1 của α-glucozo liên kết cộng hóa trị với nhóm -OH ở vị trí C2 của β-fructozo. Liên kết này được gọi là liên kết glycosidic.

Do không có nhóm -CHO nên Saccarozơ không có tính khử

Hợp chất này không có tính khử do không có nhóm -CHO trong cấu trúc phân tử. Nhóm -CHO là đặc điểm của các hợp chất có tính khử, và khi nhóm này bị oxy hóa sẽ tạo thành nhóm -COOH. Do hợp chất này không có nhóm -CHO nên nó không thể bị oxy hóa và không có khả năng khử các chất khác.

Tính chất hóa học của Saccarozơ

Hợp chất này có nhiều tính chất hóa học quan trọng, bao gồm:

Phản ứng thủy phân

• Thủy phân hoàn toàn bởi enzim invertase: Hợp chất này có thể bị thủy phân hoàn toàn bởi enzim invertase (men đường) thành hai monosaccharide: glucozơ và fructozơ.
• Phản ứng thủy phân có tính thuận nghịch: Phản ứng thủy phân là một phản ứng thuận nghịch, nghĩa là cả quá trình thủy phân và tổng hợp đều có thể xảy ra.
• Phản ứng thủy phân tạo dung dịch có vị ngọt hơn so với dung dịch Saccarozơ ban đầu: Do vị ngọt của fructozơ cao hơn so với vị ngọt của glucozơ, nên dung dịch sau thủy phân sẽ có vị ngọt hơn so với dung dịch Saccarozơ ban đầu.

Phản ứng cháy

Hợp chất này có thể cháy sinh ra CO2, H2O và năng lượng theo phương trình hóa học:

C12H22O11 + 12O2 → 12CO2 + 11H2O + năng lượng

Phản ứng tạo este

Hợp chất này có thể phản ứng với axit tạo este. Ví dụ, phản ứng giữa Saccarozơ và axit axetic tạo thành este saccaroza pentaacetate.

C12H22O11 + 5CH3COOH → (C12H21O11)(CH3CO)5 + 5H2O

Ngoài ra, hợp chất này còn có một số tính chất hóa học khác như:

• Khả năng lên men: Hợp chất này có thể bị lên men bởi các vi sinh vật để tạo ra rượu, bia, hoặc các sản phẩm khác.
• Khả năng tạo phức đồng: Hợp chất này có thể tạo phức đồng với các ion kim loại, ví dụ như ion Cu2+.

Sản xuất và ứng dụng trong đời sống

Sản xuất và ứng dụng trong đời sống

Nguồn nguyên liệu

Hợp chất này được sản xuất từ nhiều nguồn nguyên liệu khác nhau, bao gồm:

Mía: Nguồn nguyên liệu chính để sản xuất đường mía. Mía chứa hàm lượng Saccarozơ cao, khoảng 10-15%.

Củ cải đường: Nguồn nguyên liệu thứ hai để sản xuất đường. Củ cải đường chứa hàm lượng khoảng 17-20%.

Hoa thốt nốt: Nguyên liệu để sản xuất đường thốt nốt. Hoa thốt nốt chứa hàm lượng thấp hơn so với mía và củ cải đường, khoảng 60-70%.

Ứng dụng

Hợp chất này có nhiều ứng dụng quan trọng trong đời sống, bao gồm:

Ngành thực phẩm:

• Nguyên liệu sản xuất bánh kẹo, nước giải khát, sữa, mứt, …: Hợp chất này là chất tạo ngọt được sử dụng phổ biến trong ngành thực phẩm.
• Chất bảo quản thực phẩm: Hợp chất này có khả năng hút ẩm, do đó có thể được sử dụng để bảo quản một số loại thực phẩm.

Ngành công nghiệp:

• Sản xuất rượu bia: Saccarozơ là nguyên liệu chính để sản xuất rượu bia thông qua quá trình lên men.
• Sản xuất thuốc men: Hợp chất này được sử dụng làm tá dược trong một số loại thuốc.
• Sản xuất mỹ phẩm: Saccarozơ được sử dụng trong một số sản phẩm mỹ phẩm như kem dưỡng da, sữa tắm, …
• Sản xuất thuốc nổ: Hợp chất này được sử dụng làm nguyên liệu trong một số loại thuốc nổ.

Ngành nông nghiệp: Sử dụng trong chế biến thức ăn cho gia súc: Saccarozơ được sử dụng để bổ sung năng lượng cho thức ăn chăn nuôi.

Chúng tôi muốn giới thiệu thêm về một số loại đường khác:

>>> Glucozơ – Nguồn năng lượng chính cho cơ thể & nhiều ứng dụng

Kết luận

Hiểu rõ về Saccarozơ giúp chúng ta nhận thức đúng đắn hơn về chế độ ăn uống và các sản phẩm tiêu dùng hàng ngày. Hy vọng rằng thông tin này sẽ mang lại kiến thức bổ ích và có giá trị cho bạn đọc.