Đisaccarit | Khái niệm hoá học

A. SACCAROSE

1. Tính chất vật lí

Saccarose là chất kết tinh, không màu, vị ngọt, dễ tan trong nước, nóng chảy ở 185^oC.

Saccarose có trong nhiều loại thực vật và là thành phần chủ yếu của đướng mía (từ cây mía): đường củ cải (từ củ cải đường); đường thốt nốt (từ cụm hoa thốt nốt).

Ở nước ta, đường mía được sản xuất dưới nhiều dạng thương phẩm khác nhau: đường phèn là đường mía kết tinh ở nhiệt độ thường (khoảng 30^oC) dưới dạng tinh thể lớn. Đường cát là đường mía kết tinh có lẫn tạp chất màu vàng. Đường phèn là đường mía được ép thành phèn, còn chứa nhiều tạp chất, có màu nâu sẫm. Đường kính chính là saccarose ở dạng tinh thể nhỏ. 

Thực phẩm chứa nhiều saccarose

2.Cấu trúc phân tử

Saccarose có công thức phân tử là C₁₂H₂₂O₁₁. Người ta xác định cấu trúc phân tử saccarose căn cứ vào các dữ kiện thí nghiệm sau:

- Dung dịch saccarose hòa tan Cu(OH)₂ thành dung dịch có màu xanh lam, chứng tỏ trong phân tử saccarose có nhiều nhóm OH liền kề nhau.

- Dung dịch saccarose không có phản ứng tráng bạc, không bị oxi hóa bởi nước brom, chứng tỏ phân tử saccarose không có nhóm CH=O.

Đun nóng dung dịch saccarose có mặt axit vô cơ làm xúc tác, ta thu được glucose và fructose

Các dữ kiện thực nghiệm khác cho phép xác định được trong phân tử saccarose gốc anpha - glucose và gốc beta- fructose liên kết với nhau qua nguyên tử oxi giữa C₁ của glucose và C₂ của fructose (C₁-O-C₂). Liên kết này thuộc loại liên kết glicozit. Vậy, cấu trúc phân tử saccarose được biểu diễn như sau:

Cấu tạo saccarose

3. Tính chất hóa học

Saccarose không có tính khử vì phân tử không còn nhóm OH hemiaxetal tự do nên không chuyển được thành dạng mạch hở chứa nhóm andehit. Vì vậy, saccarose chỉ còn tính chất của ancol đa chức và có phản ứng thủy phân của disaccarit

a. Phản ứng với Cu(OH)₂

2C₁₂H₂₂O₁₁+ Cu(OH)₂ $\to$(C₁₂H₂₁O₁₁)₂Cu + 2 H₂O

b. Phản ứng thủy phân

Dung dịch saccarose không có tính khử nhưng khi đun nóng với axit thì tạo thành dung dịch có tính khử là do nó bị thủy phân thành glucose và fructose

C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O $\stackrel{}{\to }$C₆H₁₂O₆ + C₆H₁₂O₆

Trong cơ thể người, phản ứng này xảy ra nhờ enzim

4. Ứng dụng

Saccarose được dùng nhiều trong công nghiệp thực phẩm, để sản xuất bánh kẹo, nước giải khát... Trong công nghiệp dược phẩm để pha chế thuốc.

B. MANTOSE

Trong số các đồng phân của saccarose, quan trọng nhất là mantose (còn được gọi là đường mạch nha). Có công thức phân tử C₁₂H₂₂O₁₁

Ở trạng thái tinh thể, phân tử mantose gồm hai gốc glucose liên kết với nhau ở C₁ của gốc anpha - glucose này với C₄ của gốc anpha - glucose kia qua một nguyên tử oxi. Liên kết anpha - C₁-O-C₄ như thế được gọi là liên kết anpha - 1,4 - glicozit. Trong dung dịch, gốc anpha - glucose của mantose có thể mở vòng tạo ra nhóm CH=O.

Do có cấu trúc như trên, mantose có 3 tính chất chính:

1. Tính chất của poliol giống saccarose: tác dụng với Cu(OH₎₂ cho phức đồng - mantose màu xanh lam

2. Tính khử tương tự glucose, thí dụ, khử [Ag(NH₃)₂]OH và Cu(OH)₂ khi đun nóng. Mantose thuộc loại disacarit có tính khử.

3. Bị thủy phân khi có mặt xúc tác axit hoặc enzim sinh ra 2 phân tử glucose

Mantose được điều chế bằng cách thủy phân tinh bột nhờ enzim amilaza có trong mầm lúa. Phản ứng thủy phân này cũng xảy ra trong cơ thể người và động vật.