Giải SBT Hóa 12 CTST Bài 4: Saccharose và maltose có đáp án

Cấu trúc phân tử của saccharose được biểu diễn như sau:

Trong cấu trúc này, nhóm – OH hemiacetal trên gốc α-glucose và nhóm -OH hemiketal trên gốc β-fructose đều không còn hiện diện, do đó không vòng nào có thể mở để xuất hiện các nhóm aldehyde (-CHO) hoặc ketone (-CO-). Vì thế saccharose chỉ tồn tại một kiểu cấu trúc phân tử ở trạng thái rắn hoặc trong dung dịch.

Đường khử là thuật ngữ để chỉ các carbohydrate đóng vai trò chất khử do phân tử có sự hiện diện các nhóm aldehyde (-CHO) hoặc nhóm ketone (-CO-). Carbohydrate không có nhóm aldehyde hoặc nhóm ketone thì không được gọi là đường khử.

Ở dạng mạch vòng, glucose, fructose và maltose không có sự hiện diện các nhóm chức trên, nhưng khi mở vòng thì xuất hiện trở lại các nhóm chức đã nêu làm chúng có khả năng đóng vai trò chất khử nên được gọi là đường khử.

Saccharose không phải là đường khử do saccharose không thể mở vòng.

Maltose là đường khử do có thể mở vòng, xuất hiện trở lại nhóm chức aldehyde. Do đó maltose tác dụng được với NaBH₄ tương tự như một aldehyde. Saccharose không thể mở vòng để xuất hiện trở lại các nhóm aldehyde hoặc nhóm ketone, do đó saccharose không phản ứng được với NaBH₄.

a) Phương trình hoá học của các phản ứng:

b) Trong quá trình chế biến mứt, đường nghịch chuyển được hình thành vì có sự hỗ trợ bởi xúc tác là acid có trong trái cây và nhiệt độ khi đun nóng. Thợ làm mứt chuyên nghiệp sử dụng tính chất này để tăng hương vị của mứt vì đường nghịch chuyển giúp tạo độ mịn và cảm giác ngon miệng hơn.

c) Phương trình hoá học của phản ứng:

$\begin{array}{l}{C}_{12}{H}_{22}{O}_{11}+H_{2}O\stackrel{H^{+},t^o}{\to }{C}_6{H}_{12}{O}_6+C_6{H}_{12}{O}_6\\ saccharose glu\cos e fructose\end{array}$

Cứ 342 gam saccharose cần 18 gam nước, nên 10 tấn saccharose cần:

m_nước = $\frac{10.18}{342}=0,527$ tấn.

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng có:

m_{đường nghịch chuyển (max)} = m_{glucose, fructose} = m_saccharose + m_nước

= 10 + 0,527 = 10,527 (tấn)

a) Do độ ngọt của đường nghịch chuyển cao hơn khoảng 20% - 25% so với đường saccharose nên dùng đường nghịch chuyển trong pha chế thực phẩm giúp tiết kiệm chi phí hơn so với dùng đường saccharose.

b) Học sinh tiến hành thí nghiệm và hoàn thành báo cáo theo mẫu.

I. Mục tiêu

Điều chế đường nghịch chuyển từ saccharose

II. Nguyên liệu, dụng cụ, hoá chất

Dụng cụ: cân, ống đong, nhiệt kế, nồi thuỷ tinh hoặc inox, bếp.

Hoá chất: nước, saccharose, 5 quả chanh tươi.

III. Cách tiến hành

Bước 1: Cho vào nồi 480 mL nước. Thêm tiếp 1 kg đường cát và nước cốt chanh. Khuấy đều cho đường tan hết.

Bước 2: Đun sôi nhẹ dung dịch thu được trong khoảng 1 giờ. Thỉnh thoảng khuấy đều.

Khi nhiệt độ đường trong nồi đạt khoảng 114 °C, công đoạn điều chế đã hoàn tất. Có thể kiểm tra bằng cách cho một ít đường vào nước lạnh, đường thành phẩm phải cuộn lại thành khối.

Bước 3: Tắt bếp, để đường nguội đến nhiệt độ phòng. Thành phẩm sẽ đặc như siro, có thể trữ trong các lọ thuỷ tinh để dùng dần.

IV. Thảo luận, đánh giá kết quả

- Về màu: không màu.

- Về mùi: thơm nhẹ của đường.

- Về độ sánh: sánh.

- Về khả năng tan trong nước: tan trong nước.

V. Kết luận

Đường nghịch chuyển thu được có vị ngọt hơn đường saccharose ban đầu.

a) Công thức phân tử của saccharose monolaurate: C₂₄H₄₄O₁₂.

b) Saccharose monolaurate được sử dụng làm chất nhũ hoá do phân tử có một đầu ưa nước gắn với một đuôi dài kị nước.

Glucose là dạng đường đơn giản nhất, cơ thể có thể sử dụng ngay khi đi vào máu mà không cần trải qua bất kì quá trình trao đổi chất nào.

Do được tạo thành từ glucose và fructose, saccharose là một loại đường phức tạp hơn glucose. Cơ thể cần thuỷ phân saccharose trước khi có thể sử dụng làm năng lượng. Vì thế, glucose được dùng để truyền tĩnh mạch trong y học.

a) Khi được thêm vào thực phẩm, đường liên kết với nước trong thực phẩm và tế bào vi sinh vật làm giảm lượng nước có sẵn cho sự phát triển của vi sinh vật, tương tự như hiện tượng thẩm thấu khi dùng nước muối trong sát trùng. Do vậy, khi cho thực phẩm vào dung dịch đường đậm đặc, nước sẽ bị hút ra khỏi tế bào của thực phẩm và vi sinh vật làm cho vi sinh vật không thể tồn tại được nữa.

b) Tuy nhiên, người ta thường sử dụng saccharose mà không phải glucose trong bảo quản do glucose khi mở vòng xuất hiện nhóm aldehyde dễ bị oxi hoá bởi các tác nhân xung quanh, trong khi saccharose không thể mở vòng nên không dễ bị oxi hoá.