Saccharose là gì? Công thức cấu tạo của Saccharose – Hóa 12

Saccharose, hay còn được biết đến với tên gọi là đường sucrose, là một loại đường tự nhiên phổ biến trong cuộc sống hàng ngày. Trong chương trình Hóa học lớp 12 của sách giáo khoa “Kết nối tri thức”, saccharose được đề cập như một disaccharide gồm hai monosaccharide là glucose và fructose. 

Bài viết này Kiến thức THPT sẽ giải thích cấu trúc hóa học của saccharose, các tính chất vật lý, hóa học đặc trưng và vai trò của nó trong các phản ứng hóa học, đồng thời kết nối những kiến thức này với các ứng dụng thực tế trong đời sống và công nghiệp.

Định nghĩa Saccharose là đường gì?

Saccarozơ, còn được gọi là saccharose, là loại đường disacarit bao gồm glucose và fructose, với công thức hóa học là C12H22O11. Tên hóa học khác của nó là α-D-glucopyranosyl-(1→2)-β-D-fructofuranoside, được đặt tên như vậy do nó không phải là loại đường có khả năng khử. 

Đường này được biết đến rộng rãi do có mặt phổ biến trong chế độ ăn uống của con người và vì nó được tổng hợp tự nhiên trong thực vật.

Saccharose là đường gì?

Saccarozo được biết đến với nhiều tên gọi khác như đường kính (loại đường tinh khiết cao), đường ăn, đường cát, đường trắng, đường nâu (có chứa tạp chất màu), đường mía (tìm thấy trong thân cây mía), đường phèn (dạng kết tinh), đường củ cải (trong củ cải đường), đường thốt nốt (trong cây thốt nốt) hoặc đơn giản là đường.

Công thức phân tử của saccarozo là C12H22O11.

Khối lượng phân tử: 342.

Về cấu trúc, saccarozo được tạo thành từ một phần anpha-glucozo và một phần beta-fructozo liên kết với nhau qua liên kết 1,2-glycosidic.

Vì gốc glucozo trong phân tử đã kết hợp với gốc fructozo, nên cấu trúc phân tử này không còn chứa nhóm chức anđehit mà chỉ biểu hiện tính chất của ancol đa chức.

>> Xem thêm: Tổng hợp lý thuyết ESTE lớp 12 SGK kết nối tri thức

Trạng thái tự nhiên của đường Saccharose 

Saccarozo được tìm thấy phổ biến trong nhiều loại thực vật như mía, củ cải đường, thốt nốt,… Trong đó, hàm lượng saccarozo trong nước mía có thể đạt tới 13%.

Tính chất vật lý của Saccarozơ

Saccarozo là một loại đường tự nhiên có mặt trong các loại thực vật như cây mía, củ cải đường và hoa thốt nốt. Sau quá trình chế biến, saccarozo được biến đổi thành nhiều dạng khác nhau, bao gồm đường phên, đường kính, đường phèn, và các loại khác.

Tính chất vật lý của Saccarozơ

Saccarozo có các đặc tính vật lý nổi bật sau:

Đây là loại đường có dạng kết tinh, không màu, không mùi và có vị ngọt đặc trưng. Saccarozo hòa tan dễ dàng trong nước và đặc biệt là trong nước nóng.

Saccarozo có thể chảy ở nhiệt độ 180 độ C.

Khi nhiệt độ đạt tới 186 độ C, saccarozo sẽ chảy rã và phân hủy thành caramen (đường thắng), và trong quá trình cháy, nó sẽ tạo ra carbon, khí carbon dioxide và nước. 

Mặc dù quá trình thủy phân có thể làm vỡ cấu trúc của saccarozo, nhưng điều này xảy ra rất chậm và do đó, saccarozo có thể tồn tại trong dung dịch trong nhiều năm mà gần như không bị thay đổi. Tuy nhiên, khi enzym sucrazơ được thêm vào, quá trình phân hủy sẽ diễn ra nhanh chóng.

Tính chất hóa học của Saccharose

Tính chất hóa học của Saccharose

Do thiếu nhóm chức anđehit, saccharose không có tính khử giống như glucozo, tuy nhiên nó vẫn giữ tính chất của ancol đa chức. Bên cạnh đó, vì saccharose được cấu tạo từ hai gốc monosaccarit, nên nó có khả năng tham gia vào phản ứng thủy phân.

Phản ứng thủy phân

Phản ứng chính của saccharose là thủy phân trong môi trường axit. Khi nấu nóng dung dịch saccarozo có mặt axit vô cơ làm chất xúc tác, saccarozo sẽ bị phân cắt thành glucozo và fructozo.

Phương trình hóa học là:

C12H22O11 + H2O ( nhiệt độ, H+) → C6H12O6 + C6H12O6

            Saccarozơ                   glucozơ    fructozơ

Phản ứng thủy phân của saccarozo cũng có thể diễn ra khi có sự hiện diện của enzim làm xúc tác.

Phản ứng với Cu(OH)2

Trong dung dịch, saccarozo tác dụng với Cu(OH)2 tạo thành dung dịch đồng saccarat màu xanh lam.

Phương trình:

C12H22O11 + Cu(OH)2 → (C12H21O11)2Cu + 2H2O

Cách điều chế đường Saccharose

Ngày nay, người ta sản xuất đường mía, đường củ cải hoặc đường hoa thốt nốt từ các nguồn nguyên liệu khác nhau.

Cây mía có thể sản xuất đường thô hoặc đường tinh luyện. Tuy nhiên, không phải ai cũng biết về quy trình chế biến saccarozơ từ đường mía này. 

Để hiểu rõ hơn về quy trình sản xuất đường saccarozơ từ mía, bạn có thể tham khảo các bước sau: 

Thu hoạch nước mía (qua phương pháp ép thẩm thấu hoặc ép khuếch tán) → hòa đường thô vào nước mía → lọc sạch nước mía → quá trình hóa chất → quá trình lắng-lóng → quá trình lọc → loại bỏ chất tan không tạo tủa → tẩy màu → quá trình cô đặc chất → kết tinh đường → quá trình ly tâm → sấy đường → sàng lọc và phân loại đường.

Ứng dụng của Saccarozơ

Saccarozơ đóng vai trò quan trọng đối với sức khỏe và cuộc sống hàng ngày của con người. Trên từng lĩnh vực khác nhau, đường saccarozơ sẽ đảm nhận các vai trò và yếu tố cụ thể.

Đối với con người: Saccarozơ có thể cung cấp năng lượng lên đến 3,94 kcal trên mỗi gram cho cơ thể. Đường này được hấp thu nhanh chóng và giúp kiểm soát lượng thức ăn, từ đó ngăn ngừa tình trạng béo phì. Ngoài ra, saccarozơ cũng được tích trữ để dự trữ năng lượng và sử dụng khi cơ thể cần đường ngay lập tức.

Đối với công nghiệp thực phẩm: Saccarozơ là nguyên liệu quan trọng đặc biệt, được sử dụng làm chất tạo ngọt phụ gia hoặc là thành phần chính trong các sản phẩm bánh kẹo, đồ uống giải khát,… Ngoài ra, nó còn được sử dụng để tráng gương và tráng phủ bề mặt các sản phẩm thực phẩm.

Trong lĩnh vực y tế: Saccarozơ được sử dụng để điều trị, kiểm soát và cải thiện các bệnh lý như bỏng rát lưỡi, ho,… Nó cũng là nguyên liệu quan trọng trong pha chế thuốc.

Đối với khoa học – công nghệ: Saccarozơ được áp dụng trong công nghệ sản xuất isomaltulose kết hợp với vi khuẩn Enterobacter sp. Isb025.