для чего нужна сахароза
Сахароза
Сахароза – органическое соединение, образованное остатками двух моносахаридов: глюкозы и фруктозы. Она содержится в хлорофиллоносных растениях, сахарном тростнике, свёкле, маисе.
Рассмотрим более подробно, что это такое.
Химические свойства
Сахароза образуется путём отсоединения молекулы воды от гликозидных остатков простых сахаридов (под действием энзимов).
Структурная формула соединения – С12Н22О11.
Дисахарид растворяется в этаноле, воде, метаноле, нерастворим – в диэтиловом эфире. Нагревание соединения выше температуры плавления (160 градусов) приводит к карамелизации расплава (разложению и окрашиванию). Интересно, что при интенсивном освещении или охлаждении (жидким воздухом) вещество проявляет фосфоресцирующие свойства.
Сахароза не вступает в реакцию с растворами Бенедикта, Фелинга, Толленса и не проявляет кетоновых и альдегидных свойств. Однако при взаимодействии с гидроксидом меди углевод ведёт себя как многоатомный спирт, образуя ярко–синие сахараты металла. Данную реакцию используют в пищевой индустрии (на сахарных заводах), для выделения и очистки «сладкого» вещества от примесей.
При нагревании водного раствора сахарозы в кислой среде, в присутствии фермента инвертазы или сильных кислот, происходит гидролиз соединения. В результате этого образуется смесь глюкозы и фруктозы, называемая инертным сахаром. Гидролиз дисахарида сопровождается изменением знака вращения раствора: с положительного на отрицательный (инверсия).
Полученную жидкость применяют для подслащивания пищевых продуктов, получения искусственного мёда, предотвращения кристаллизации углевода, создания карамелизированной патоки, производства многоатомных спиртов.
Главные изомеры органического соединения с аналогичной молекулярной формулой – мальтоза и лактоза.
Метаболизм
Организм млекопитающих, в том числе человека, не приспособлен к усвоению сахарозы в чистом виде. Поэтому при попадании вещества в ротовую полость, под воздействием амилазы слюны, происходит запуск гидролиза.
Основной цикл переваривания сахарозы происходит в тонком кишечнике, где, в присутствии фермента сахаразы, высвобождаются глюкоза и фруктоза. После этого моносахариды, при помощи белков – переносчиков (транслоказ), активируемых инсулином, доставляются в клетки кишечного тракта путём облегчённой диффузии. Наряду с этим, глюкоза проникает в слизистую оболочку органа посредством активного транспорта (за счёт градиента концентрации ионов натрия). Интересно, что механизм ее доставки в тонкий кишечник зависит от концентрации вещества в просвете. При значительном содержании соединения в органе «работает» первая схема «транспортировки», а при малом – вторая.
Основной моносахарид, поступающий из кишечника в кровь – глюкоза. После ее всасывания, половина простых углеводов по воротной вене транспортируется в печень, а остальная часть поступает в кровоток через капилляры кишечных ворсинок, где в последствии извлекается клетками органов и тканей. После проникновения глюкоза, расщепляется на шесть молекул углекислого газа, вследствие чего выделяется большое количество энергетических молекул (АТФ). Оставшаяся часть сахаридов усваивается в кишечнике путём облегчённой диффузии.
Польза и суточная потребность
Метаболизм сахарозы сопровождается выделением аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), которая является главным «поставщиком» энергии в организм. Она поддерживает форменные элементы крови в норме, жизнедеятельность нервных клеток и мышечных волокон. Кроме того, невостребованная часть сахарида используется организмом для построения гликогена, жира и белково – углеродных структур. Интересно, что планомерное расщепление запасённого полисахарида обеспечивает стабильную концентрацию глюкозы в крови.
Учитывая, что сахароза – «пустой» углевод, суточная доза не должна превышать десятую часть потребляемых килокалорий.
Для сохранения здоровья диетологи рекомендуют ограничить прием сладости до следующих безопасных норм в день:
Помните, под «нормой» понимается не только сахароза в чистом виде, но и «скрытый» сахар, содержащийся в напитках, овощах, ягодах, фруктах, кондитерских изделиях, выпечке. Поэтому, детям до полутора лет лучше исключить продукт из рациона питания.
Энергетическая ценность 5 грамм сахарозы (1 чайной ложки) составляет 20 килокалорий.
Признаки нехватки соединения в организме:
Потребность в дисахариде возрастает при:
Помните, повышать суточную норму сахарозы важно предельно осторожно, поскольку избыток вещества в организме чреват функциональными расстройствами поджелудочной железы, патологиями сердечно – сосудистых органов, появлением кариеса.
Вред сахарозы
В процессе гидролиза сахарозы, помимо глюкозы и фруктозы, образуются свободные радикалы, которые блокируют действие защитных антител. Молекулярные ионы, «парализуют» иммунную систему человека, вследствие чего организм становится уязвимым перед вторжением чужеродных «агентов». Данное явление лежит в основе гормонального дисбаланса и развития функциональных расстройств.
Отрицательное воздействие сахарозы на организм:
Если концентрация сахарозы в крови больше, чем нужно организму, излишек глюкозы преобразуется в гликоген, который откладывается в мышцах и печени. При этом, переизбыток вещества в органах потенцирует образование «депо» и ведёт к трансформации полисахарида в жировые соединения.
Как минимизировать вред сахарозы?
Учитывая, что сахароза потенцирует синтез гормона радости (серотонина), приём сладких продуктов ведёт к нормализации психоэмоционального равновесия человека.
При этом, важно знать, как нейтрализовать вредоносные свойства полисахарида.
Для минимизации вредного воздействия белого сахара на организм человека рекомендуется отдать предпочтение подсластителям.
Данные вещества, в зависимости от происхождения, разделяют на две группы:
При выборе подсластителей лучше отдать предпочтение первой группе веществ, поскольку польза вторых до конца не изучена. При этом, важно помнить, что злоупотребление сахарными спиртами (ксилитом, маннитом, сорбитом) чревато возникновением диареи.
Природные источники
Природные источники «чистой» сахарозы – стебли сахарного тростника, корнеплоды сахарной свёклы, соки кокосовой пальмы, канадского клёна, берёзы.
Кроме того, соединением богаты зародыши семян некоторых злаков (маиса, сахарного сорго, пшеницы). Рассмотрим, в каких продуктах содержится «сладкий» полисахарид.
| Наименование продукта | Содержание сахарозы на 100 грамм пищевого сырья, грамм |
|---|---|
| Белый сахар (свекловичный) | 99,9 |
| Коричневый сахар (тростниковый, кленовый) | 85 |
| Мёд | 79,8 |
| Пряники, мармелад | 71 – 76 |
| Финики, пастила яблочная | 70 |
| Чернослив, изюм (кишмиш) | 66 |
| Хурма | 65 |
| Инжир (вяленый) | 64 |
| Виноград (мускат, кишмиш) | 61 |
| Мушмула | 60,5 |
| Ирга | 60 |
| Кукуруза (сладкая, замороженная, белая) | 8,5 |
| Манго (свежий) | 7 |
| Фисташки (сырые) | 6,8 |
| Мандарины, клементины, ананасы (сладкие сорта) | 6 |
| Абрикосы, орехи кешью (сырые) | 5,8 |
| Горох зелёный (свежий) | 5 |
| Нектарины, персики, сливы | 4,7 |
| Дыня | 4,5 |
| Морковь (свежая) | 3,5 |
| Грейпфрут | 3,5 |
| Фасоль | 3,3 |
| Фейхоа | 3 |
| Бананы, куркума (пряность) | 2,3 |
| Яблоки, груши (сладкие сорта) | 2 |
| Смородина чёрная, клубника | 1,2 |
| Грецкие орехи, лук (свежий) | 1 |
| Помидоры | 0,7 |
| Крыжовник, тыква, картофель, черешня | 0,6 |
| Малина | 0,5 |
| Вишня | 0,3 |
Кроме того, сахароза в небольших количествах (менее 0,4 грамм на 100 грамм продукта) содержится во всех хлорофиллоносных растениях (зелени, ягодах, фруктах, овощах).
Получение сахарозы
Для извлечения данного углевода в промышленных масштабах применяют физические и механические методы воздействия.
Рассмотрим, как делается свекловичная сахароза (белый сахар)
Бурый раствор (меласса), который остаётся после извлечения сахарозы, применяют для получения лимонной кислоты.
Сферы применения
Помимо этого, сахарозу в сочетании жирными кислотами, применяют как неионные детергенты (вещества, улучшающие растворимость в водных средах) в сельском хозяйстве, косметологии, при создании моющих средств.
Вывод
Сахароза – «сладкий» углевод, образуемый в плодах, стеблях и семенах растений в процессе фотосинтеза.
При поступлении в организм человека, дисахарид, распадается на глюкозу и фруктозу, выделяя большое количество энергетического ресурса.
Лидеры по содержанию сахарозы – сахарный тростник, сок канадского клёна, сахарная свёкла.
В умеренных количествах (20 – 40 грамм в день) вещество полезно для человеческого организма, поскольку активизирует работу головного мозга, снабжает клетки энергией, защищает печень от токсинов. Однако злоупотребление сахарозой, особенно в детском возрасте, ведёт к появлению функциональных расстройств, гормональному сбою, ожирению, кариесу, пародонтозу, преддиабетическому состоянию, паразитарным инвазиям. Поэтому перед приёмом продукта, в том числе введением сладости в детские смеси, целесообразно оценить, каковы его польза и вред.
Для минимизации ущерба для здоровья, белый сахар заменяют на стевию, нерафинированный сахар – сырец, мёд, фруктозу (фруктовый сахар), сухофрукты.
Больше свежей и актуальной информации о здоровье на нашем канале в Telegram. Подписывайтесь: https://t.me/foodandhealthru
Сахароза: свойства, применение, нормы потребления, источники
Сахароза, как натуральная, так и искусственная, присутствует в рационе каждого человека. В естественном виде она содержится во фруктах, ягодах, молочных продуктах, некоторых овощах, орехах и зелени. Особенно много ее в сахарном тростнике, свекле и маисе. Кроме того, соединение в огромных масштабах изготавливают на крупных промышленных предприятиях. Искусственная сахароза – это знакомый всем сахар. Но тут стоит отметить, что между двумя веществами нельзя ставить знак равно. Они схожи между собой, но все же не идентичны. Так, сахароза – это исключительно натуральный продукт, сахар же – производная от сахарозы, полученная искусственным путем. Сахароза – это идеально чистый продукт, тогда как в сахаре могут присутствовать посторонние примеси. Коричневый сахар, например, помимо сахарозы включает в свой состав кальций, железо, цинк и другие минералы. Иногда в составе сахара можно обнаружить красители и золу.
Сахароза состоит из двух молекул – глюкозы и фруктозы. Попадая в организм, она распадается на эти вещества.
Внешне сахароза – это белые кристаллы с ярко выраженным сладким вкусом, но без запаха. Оно прекрасно растворяется в водной среде и плавится при температуре 186 градусов.
Что такое сахароза?
Сахароза – это, как уже было сказано выше, натуральный продукт, содержащийся в больших количествах в сахарном тростнике, сахарной свекле, маисе, в соке клена и березы, в моркови и дыне. Сахарозу можно встретить и в других продуктах: ею богаты многие фрукты и ягоды, некоторые овощи и орехи. В чистом виде вещество представляет собой белый порошок с приятным сладким вкусом.
Сахароза принадлежит к классу органических веществ с кристаллической решеткой. Это, если говорить научным языком, дисахарид, образованный остатками двух моносахаридов, а именно – фруктозы и глюкозы.
Соединение традиционно применяется для усиления вкуса сладостей, напитков, тортов и других кондитерских изделий.
Сахарозу относят к быстрым углеводам, которые легко всасываются и накапливаются в организме. Поэтому чрезмерное потребление продуктов, в состав которых входит сахароза, может привести к нарушению метаболизма и общему ухудшению самочувствия. Если регулярно употреблять слишком большое количество сахарозы, жировая прослойка увеличится, а количество сахара в крови превысит допустимый показатель, возможно развитие заболеваний ротовой полости, желудочно-кишечного тракта и сердечно-сосудистой системы.
Натуральная сахароза производится в процессе воздействия солнечного света на стебли, корни и плоды растений.
Формула сахарозы и ее свойства
Сахароза образуется в процессе отсоединения молекулы воды от гликозидных остатков простых сахаридов (под воздействием энзимов).
Формула соединения выглядит следующим образом:
Рассматриваемое вещество прекрасно растворяется в этаноле, метаноле и воде, но никак не реагирует с диэтиловым эфиром. При нагревании сахарозы до отметки 160 градусов и выше происходит разложение с последующим окрашиванием – карамелизация. При интенсивном освещении или охлаждении с применением жидкого воздуха вещество демонстрирует фосфоресцирующие свойства.
Попадая в желудок, сахароза подвергается кислотному гидролизу и распадается на составляющие: фруктозу и глюкозу. Оставшаяся часть сахарозы продвигается по пищеводу и попадает в тонкий кишечник, где также претерпевает изменения и распадается на вышеназванные вещества.
Стоит отметить, что сахароза легко усваивается в организме человека и не выделяет опасных для его здоровья веществ. Сахарозе присущи те же свойства, что и глюкозе с фруктозой, а значит, она является источником энергии для организма.
Благодаря относительно низкой температуре правления (186 градусов) сахароза легко переходит в жидкое состояние и прилипает к поверхностям, с которыми соприкасается. В жидком состоянии она способна нанести серьезные ожоги.
Сахарозе свойственна высокая гигроскопичность – она прекрасно впитывает влагу.
Из-за способности легко плавиться сахароза приобрела высокую популярность в кулинарии – ее применяют для производства конфет и других кондитерских изделий. Гигроскопичность учитывают при решении вопросов хранения и в целях придания определенной текстуры некоторым продуктам питания. Благодаря способности изменять вязкость растворов, сахарозу применяют в производстве сгущенки и мороженного.
Функции сахарозы в организме
Сахароза – это один из главных поставщиков энергии в организм человека. Для мозга вещество и вовсе является единственным источником энергии. Вещество легко усваивается, а значит, быстро повышает активность человека.
Кроме того, рассматриваемое вещество выполняет следующие функции:
Соединение нормализует работу всех систем организма, поступая в него небольшими порциями. При употреблении слишком большого количества сахарозы показатель глюкозы в крови мгновенно увеличивается, повышается уровень активности, наблюдается прилив сил, человек становится бодрее.
Суточная норма сахарозы – 50 граммов или 2 столовые ложки. Употребление вещества сверх нормы может привести к следующим последствиям:
Получение сахарозы
Естественные источники сахарозы
Сахароза в натуральном виде содержится во многих продуктах питания. Главным источником сахарозы является сахарный тростник (в странах с жарким климатом) и сахарная свекла (в странах в умеренным климатом). Сахарозу в больших объемах содержит канадский клен и береза. Ее можно встретить в составе следующих плодов и ягод: хурме, кукурузе, винограде, ананасе, манго, абрикосах, мандаринах, вишне, сливах, персиках, дыне, моркови, бананах, грушах, фасоли, фисташках, грецких орехах, яблоках, помидорах, луке, тыкву, малине, зеленом горошке и т.д.
Естественные источники сахарозы:
| Наименование продукта | Количество сахарозы в 100 граммах продукта (г) |
| Сахар | 99,8 |
| Коричневый сахар | 94,6 |
| Темный шоколад | 46,3 |
| Меласса | 29,4 |
| Финики | 23,8 |
| Клюква | 15,8 |
| Вяленые персики | 15,4 |
| Крекер | 11,9 |
| Курага | 7,9 |
| Фисташки | 7 |
| Манго | 6,9 |
| Мандарины | 6,1 |
| Ананас | 5,9 |
| Клементин | 5,9 |
| Абрикос | 5,9 |
| Кешью | 5,8 |
| Зеленый горошек | 5,2 |
| Арахис | 4,9 |
| Нектарины | 4,9 |
| Персик | 4,8 |
| Миндаль | 4,8 |
| Фундук | 4,8 |
| Дыня | 4,4 |
| Петрушка | 4 |
| Морковь | 4 |
| Кукуруза | 3,9 |
| Грейпфрут | 3,5 |
| Батат | 2,5 |
| Грецкий орех | 2,4 |
| Банан | 2,4 |
| Груша | 2,1 |
| Яблоки | 2 |
| Чечевица | 1,5 |
| Арбуз | 1,2 |
Получение сахарозы из сахарного тростника
Из сахарного тростника производят больше половины всего сахара в мире. Тростник срезают еще до начала периода цветения. Срезанные стебли промывают в холодной воде, тщательно измельчают и размалывают. Из полученной массы отжимают сок.
С целью очищения полученной жидкости в нее добавляют свежегашеную известь и нагревают. Сахароза вступает в химическую реакцию с гидроксидом кальция, в результате которой образуется сахарат кальция.
На следующем этапе через раствор пропускают углекислый газ. По итогу реакции образуется осадок, представленный карбонатом кальция. Его тщательно отфильтровывают, а раствор выпаривают до получения мелких кристаллов. Полученный продукт называют тростниковым сахаром.
На финальной стадии производства сахарозу подвергают дополнительной очистке и обесцвечиванию.
Получение сахарозы из сахарной свеклы
Корнеплоды тщательно промывают в холодной воде и измельчают. Измельченное сырье помещают в диффузоры и заливают его горячей водой. Жидкость вымывает из свеклы сахарозу и другие компоненты. По итогу получается сок, который на последующих этапах очищают от мякоти при помощи применения гидроксида кальция и углекислого газа.
Полученную жидкость выпаривают, по итогу получают рафинированный сахар.
Суточная потребность в сахарозе
| Возраст и пол | Суточная потребность в сахарозе |
| Дети в возрасте 2-3 лет | 25 граммов |
| Дети в возрасте 4-8 лет | 30-35 граммов |
| Девочки в возрасте 9-13 лет и женщины старше 50 лет | 40 граммов |
| Мальчики в возрасте 9-13 лет, девушки 14-18 лет и женщины от 30 до 50 лет | 45 граммов |
| Девушки от 19 лет, женщины до 30 лет и мужчины после 50 лет | 50 граммов |
| Мужчины в возрасте от 30 до 50 лет | 55 граммов |
| Мужчины от 19 до 30 лет | 60 граммов |
Сферы применения сахарозы
Сахароза получила большую популярность в следующих сферах:
Польза сахарозы
Сахароза положительным образом сказывается на функционировании печени, способствует выработке «гормона радости», а значит, повышает настроение. Соединение стимулирует умственную деятельность посредством активации мозгового кровообращения. Рассматриваемое вещество также предотвращает развитие артрита и положительным образом сказывается на состоянии селезенки.
Метаболизм сахарозы сопровождается выделением АТФ – аденозинтрифосфорной кислоты, которая является основным источником энергии для организма. Она обеспечивает нормальные условия жизнедеятельности нервных клеток и мышечных волокон.
Нехватка сахарозы в организме проявляется в следующих симптомах:
Потребность в сахарозе возрастает при интенсивной умственной деятельности и токсической нагрузке на организм.
Вред сахарозы
В процессе расщепления сахарозы образуются вредные радикалы, блокирующие действие защитных антител. Они ухудшают работу иммунной системы, вследствие чего организм становится более восприимчивым к воздействию внешних раздражителей. Кроме того, отрицательное воздействие сахарозы проявляется следующим образом:
Признаки избытка сахарозы в организме
При неконтролируемом потреблении продуктов, содержащих сахарозу, организм может реагировать следующим образом:
Суточная норма сахарозы не должна превышать 1/10 всех поступающих калорий. Это примерно 40-60 граммов в сутки. Именно такое количество энергии требуется для жизнеобеспечения нервных клеток, мускулатуры и поддержания форменных элементов крови.
Стоит ограничить потребление сахарозы тем, кто склонен к диабетическим проявлениям. Сахар таким людям рекомендуется заменять манитом, ксилитом и сорбитом.
Противопоказанием к употреблению сахарозы является избыточный вес.
Метаболизм сахарозы
Организм человека не способен усваивать сахарозу в чистом виде. Гидролиз начинается при попадании сахарозы в ротовую полость и ее контакте со слюной. Основной цикл переваривания и последующего усвоения происходит в тонком кишечнике, где под воздействием фермента сахаразы высвобождаются глюкоза и фруктоза. На следующем этапе при помощи белков, активируемых инсулином, осуществляется их доставка в кишечный тракт посредством облегченной диффузии. Параллельно глюкоза проникает в слизистую оболочку кишечника. Главный моносахарид, поступающий из кишечника в кровь, – глюкоза. После всасывания часть углеводов транспортируется в печень, а остальная поступает в кровосток.
Как минимизировать вред сахарозы
Главный совет – уменьшить потребление сахарозы. При этом отказываться от нее полностью нельзя – в противном случае вы рискуете поплатиться эффективностью умственной деятельности, эмоциональным состоянием и качеством волос. Наиболее оптимальным решением будет минимизировать потребление искусственной сахарозы (сахара), заменив его натуральным продуктом. То есть, вместо шоколадок и булочек лучше употреблять в пищу мед, орехи и фрукты.
Параллельно с употреблением сахара рекомендуется принимать антиоксиданты, способные нейтрализовать опасные радикалы и препятствующие нарушению структуры коллагена. К таким антиоксидантам относятся многие ягоды, в частности – ежевика и клюква, а также квашенная капуста, апельсины, лимоны и грейпфруты, зелень.
Если случилось так, что вы употребили большое количество сладкого, закусите его парой орехов миндаля – они уменьшат скорость абсорбции сахарозы в кровь.
Где приобрести сахарозу и сколько она стоит
Приобрести сахарозу можно как у частных производителей, так и на крупных промышленных предприятиях по цене 210 рублей за килограмм.
Заключение
Сахароза – это незаменимая составляющая рациона любого человека. Мы получаем ее в двух формах: натуральную и искусственную. Первая разновидность содержится во многих фруктах, ягодах, овощах, зелени и молочной продукции. Так, встретить ее можно в: бананах, свекле, яблоках, грушах, персиках, вишнях, малине, миндале, фисташках, грецких орехах, моркови, тыкве, зеленом горошке и кукурузе. Искусственная форма сахарозы – это обычный сахар (тростниковый или белый). От сахарозы сахар отличается наличием дополнительных примесей.
Внешне сахароза – тот же сахар: она представляет собой мелкие белые кристаллы. Вещество прекрасно растворяется в водной среде и плавится при температуре 186 градусов. Сахарозу применяют в качестве загустителя, например, при изготовлении сгущенного молока и мороженного, используют как консервант или добавляют для подслащения. Наибольшую популярность, как нетрудно догадаться, соединение получило в пищевой промышленности, особенно – в кондитерском деле. Сахарозу применяют и в фармакологии при производстве лечебных сиропов и в косметологии.
Суточная потребность в сахарозе разная для каждого человека. Точная дозировка определяется его возрастом и полом, наличием каких-либо заболеваний и спецификой деятельности. Так, людям с предрасположенность к диабету нужно потреблять меньше сахарозы, а людям, занимающимся активной умственной деятельностью, наоборот, больше. Потребность в сахарозе меньше всего у детей в возрасте от 2 до 3 лет – им нужно всего 25 граммов в день, а больше всего у мужчин в возрасте от 19 до 30 лет – им необходимо ежедневно потреблять 60 граммов соединения. Получать его лучше всего в естественной форме: то есть, из фруктов, ягод и орехов. Но злоупотреблять сахарозой не стоит: при частом превышении нормы возможен риск развития сердечно-сосудистых заболеваний, возникновение проблем с кожей, нарушение обмена веществ, развитие заболеваний ротовой полости, в частности – кариеса и пародонтоза, возможно повышение кислотности желудочного сока и, как следствие, появление проблем с пищеварением. Не стоит и ограничивать себя в сахарозе: при ее недостатке наблюдается нарушение работы нервной системы и снижение умственных способностей, потеря концентрации.
Сахароза выступает антиоксидантом: ее употребляют в тех случаях, когда из организма необходимо вывести токсические вещества.