Бунге микола андрійович

(1842-1915)

Український хімік. Закінчив Київський університет, професор цього навчального закладу. Працював в області електрохімії й хімічної технології. Досліджував електроліз розчинів неорганічних і органічних сполук, удосконалив методику газового аналізу. Вивчав процес виробництва цукру із цукрового буряка, умови протікання цього процесу. Зробив значний науковий внесок у розвиток вітчизняної цукрової промисловості.

Оскільки сахароза - коштовний харчовий продукт, неї роблять у великій кількості. Виробництво складається у виділенні із природної сировини, наприклад цукрового буряка, очищенню й кристалізації продукту. Із цією метою насамперед миють і подрібнюють коренеплоди, потім обробляють масу гарячою водою. Будучи добре розчинним у воді речовиною, сахароза переходить у розчин. Обробкою послідовно вапняним молоком, потім вуглекислим газом очищають розчин сахарози. Далі його випарюють, сахароза кристалізується- утвориться цукровий пісок. Шляхом повторного розчинення й кристалізації одержують цукор-рафінад.

Важливим показником для виробництва цукру є цукристість буряка. Селекціонери працюють над виведенням сортів буряка з високим змістом цукру. Цукристість втрачається при тривалому зберіганні коренеплодів, тому на цукрових заводах прагнуть переробляти їх якнайшвидше.

Завдання для самоконтролю

60. Масова частка цукру в склянці сподіваючись (250 мол), у який поклали дві чайні ложки цукру (по 8 м у кожній), становить

(1)7,8%; (2)12,8%; (3)3,2%; (4)6,4%

61. Чи є виробництво цукру хімічним виробництвом? Дайте пояснення.

62. Якщо у вашій місцевості вирощують або переробляють цукровий буряк, зробіть про це повідомлення в класі.

§11. КРОХМАЛЬ

Сполука й будова молекули крохмалю. Сполука молекули крохмалю виражається формулою (З6Ню05)„. Це природний полімер, що синтезується в рослинах із глюкози по реакції:

Полімерні ланцюги крохмалю неоднорідні, серед них є лінійні й розгалужені, довгі й короткі (мал. 10). Число ланок у полімері становить від однієї до п'яти тисяч.

Крохмаль утримується у всіх рослинах, а в деяких - у великій кількості. Бульби картоплі містять по масі від 12 до 20 %, зерна пшениці - 57-75 і рису - 62-82 % крохмалю. Він накопичується в рослинах і використається ними як джерело енергії, необхідної, наприклад, для проростання насінь.

Фізичні властивості крохмалю. Крохмаль - білий аморфний порошок. У холодній воді не розчинимо, осідає на дні посудини. У гарячій воді набухає, образуя клейстер. У цьому можна переконатися на досвіді.

Лабораторна робота 7

Відношення крохмалю до води

У пробірку насипте небагато крохмалю, додайте холодної води. Розмішайте суміш, дайте їй відстоятися. Що спостерігаєте? Чи розчинився крохмаль у холодній воді?

Закип'ятите воду в склянці. Вилийте суміш із пробірки, перемішуючи, у гарячу воду. Що спостерігаєте? Зробіть висновок про відношення крохмалю до води.

Збережете крохмальний клейстер для наступного досвіду.

Крохмаль можна одержати з картоплі механічним способом. Розглянете мал. 11. Зерна крохмалю плавають у клітинному соку, їх можна витягти відтіля. Для цього картоплю подрібнюють, промивають водою й відціджують. Разом з водою крохмаль проходить через сито, потім відстоюється. Далі воду зливають і продукт висушують.

Хімічні властивості крохмалю. Накопичений рослинами крохмаль розщеплюється під впливом ферментів з утворенням глюкози, у результаті окислювання якої звільняється енергія.

Якщо рослини запасають енергію у вигляді крохмалю, то тварини - у вигляді глікогену (вуглеводу, близького за структурою до крохмалю). Процес засвоєння крохмалю починається в ротовій порожнині з його гідролізу до глюкози під впливом ферментів. Надлишки глюкози відкладаються в печінці у вигляді «запасного» глікогену. Якщо буде потреба, наприклад при фізичному навантаженні, глікоген перетворюється, як і крохмаль у рослинах, у глюкозу, що живить організм.

Таким чином, у людському організмі енергія запасається у вигляді жирів і вуглеводів і вивільняється в результаті їхнього окислювання. На думку фахівців, енергетичні

потреби людини повинні задовольнятися на 60 % за рахунок рослинної їжі, зокрема овочів і фруктів.

Процес гідролізу можна відтворити в лабораторії, прокип'ятивши крохмаль із водою в присутності сірчаної кислоти. При гідролізі до кожному мономерному ланці крохмалю приєднується молекула води, полімерний ланцюг рветься й утворяться молекули глюкози:

· Згадаєте, яким образом можна виявити наявність глюкози в розчині?

Наведене вище рівняння реакції - сумарне. У дійсності гідроліз відбувається послідовно з утворенням проміжних продуктів - декстринів, що мають меншу, чим у крохмалю, молекулярну масу. Варення й смаження картоплі, випікання хліба, прасування накрохмаленої білизни пов'язані із частковим гідролізом крохмалю й утворенням декстринів. У складі їжі декстрини засвоюються організмом легше, ніж крохмаль.

Характерною хімічною властивістю крохмалю є його реакція з йодом (йодкрахмальная реакція).

Лабораторна робота 8

Взаємодія крохмалю з йодом

До попередньо приготовленого крохмального клейстеру додайте краплю спиртового розчину йоду. Спостерігайте появу синього фарбування.

Ця реакція використається для виявлення крохмалю або йоду.

Застосування крохмалю. Проміжні продукти гідролізу крохмалю - суміш декстринів і глюкози (патоку) - ис-

пользуют у кондитерської промисловості для виробництва цукерок, додають у тісто для кондитерських виробів. Крохмаль є сировиною для виробництва етилового спирту. Із цією метою крохмаль піддають гідролізу, і в результаті утвориться глюкоза, що далі за допомогою спиртового шумування перетворюється в этанол.

У текстильній промисловості крохмаль використають для проклеювання тканин, у паперової - для склеювання паперу й картону, у медицині - для виготовлення присипок, паст, капсул для лікарських препаратів.

Завдання для самоконтролю

63. Охарактеризуйте крохмаль як природний полімер. У чому його відмінність від уже відомих вам полімерів?

64. На яких властивостях крохмалю засноване його одержання з картоплі?

65*. Маса глюкози, отриманої їхнього крохмалю, більше маси вихідного продукту. Поясните, чому. Чи погодиться це із законом збереження маси речовин?

66. Чим обумовлене утворення смачної скоринки на хлібі?

67. Чому, на вашу думку, декстрини засвоюються організмом легше, ніж крохмаль?

68. Завдяки окислюванню жирів в організмі виділяється вдвічі більше енергії, чим у результаті окислювання вуглеводів. Яке це має значення для підтримки нормальної маси тіла?

69*. Глюкоза належить до моносахаридам, а крохмаль - полисахарид. Поясните цей термін.

70. Випробуйте на наявність крохмалю борошно, печиво, зубний порошок, косметичну пудру й ін.