Смягчение самогонки с помощью глюкозы — это одна из практических процедур, которая позволит повлиять на конечный вкус самогона, сделать его вкус приятнее и мягче. Как правило, пытаются смягчить только крепкий алкоголь. Рекомендуют делать это в тех случаях, когда качество самогона не очень хорошее, и конечно же, если планируете превратить неплохой самогон домашнего производства в весьма приятный и благородный напиток.
Содержание
Что еще можно использовать для смягчения вкуса самогона?
Начинающие часто задают вопрос, чем еще можно смягчить вкус дистиллята. Добавить в самогон, для улучшения его вкусовых качеств можно такие компоненты, как:
Мед.
Сахар.
Глюкоза.
Декстроза.
Карамель.
Фруктоза.
Также травы, фрукты, орехи.
Сахар итак уже в составе бражки и самогона. Но при добавлении сахара в самогон, нужно знать, что это может негативно повлиять на запах и вкус продукта.
Жженый сахар он же карамель, его часто применяют в тех случаях, когда хотят не только дать напитку мягкий вкус, но также придать вкусу оттенки а также приятный цвет. Довольно часто при создания коньяка из домашнего самогона используют карамель.
Глюкоза применяется как для смягчения вкуса самогона , так и в некоторых случаях и для изготовления браги. Ведь несмотря на то что глюкоза не столь сладкая, как излюбленный сахар, дрожжи реагируют на глюкозу по особому. Плюс глюкозы еще и в том, что она, не может испортить вкусовые качества алкоголя, в отличии от сахара, у нее, похоже совсем нет недостатков.
Декстроза аналог глюкозы, но в другой лекарственной форме, в виде порошка. Её применяют на производстве, для улучшения вкуса дорогой водки. При производстве элитного алкоголя, декстрозе отдают предпочтение по причинам: доступности, удобстве при применении и что очень важно, в превосходных результатах.
Многие самогонщики убеждены, что фруктоза ничуть не хуже глюкозы по некоторым своим характеристикам и параметрам. Она не только помогает придать напитку мягкость, но также делает вкус напитка приятнее. Фруктозу рекомендуют использовать только в тех случаях, когда нужно улучшить вкус самогона, изготовленного из фруктовой или ягодной браги.
Некоторые добавляют в самогон мед, это не только помогает придать напитку мягкий, приятный вкус, но также и наполняет его ароматами. При приготовлении настоек часто используют мед, как один из компонентов настойки.
Также изменить вкус алкоголя помогут и некоторые фрукты, например апельсин или лимон. Также, для улучшения вкусовых качеств можно использовать орехи, грецкие или кедровые. Многие травы можно также использовать для того, чтобы сделать самогон более приятным на вкус и мягким .
Пытаясь выбрать компонент для смягчения вкуса самогона, нужно учесть, что сахар, глюкоза, декстроза или фруктоза не улучшают само качество напитка. Они лишь помогут спрятать недостатки, но не исправить их, к сожалению.
Глюкоза в самогоне.
Добавлять глюкозу в алкоголь целесообразно по некоторым причинам. Она стоит недорого, ее нетрудно купить в любой аптеке, в удобной лекарственной форме.
Какие формы глюкозы можно применять:
В виде раствора;
В форме таблеток;
в виде порошка.
Добавлять ее можно в любом удобном виде, для удобства, если решили использовать таблетки, то перед добавлением их в дистиллят, для смягчения вкуса, нужно растолочь или измельчить их, превратив таблетки глюкозы в порошок. Также можно растворить в воде, только после этого добавлять в самогонку.
Раствор глюкозы, как правило, применяют в его исходном виде, не разводят, естественно его не нужно измельчать.
Декстроза — это та же самая глюкоза, уже в форме порошка. Добавляют её в самогон, высчитав пропорции.
Для устранения неприятного запаха и смягчения вкуса самогона, устранения горечи или послевкусия, глюкоза является одним из лучих способов решения проблемы. Она оказывает значительное влияние на вкусовые качества дистиллята.
Рассчитываем пропорции правильно
Сколько же глюкозы нужно добавлять в самогон? Этот вопрос не имеет конкретного ответа, многое зависит от предпочтений производителя. Часто даже немного глюкозы может кардинально изменить вкус напитка .
Определимся с пропорциями:
В случае если используете сахар, то достаточно 1 столовой ложки, на 1 литр самогонки. Но есть у сахара недостаток — он может придать самогону неприятный запах, а также изменить вкус.
В отношении глюкозы можно сказать : если используете раствор, то нужно от 5 до 25 миллилитров, это зависит от концентрации (20% или 40%). Этого количества глюкозы достаточно для смягчения вкуса одного литра алкоголя крепостью около 40 градусов.
Если остановили выбор на декстрозе, то ее нужно всего 2–5 грамм, для придания напитку мягкости и умягчения вкуса. Этого достаточно, для того, чтобы изменить вкус одного литра самогона, стандартной крепости в 40–45 градусов.
Неплохо зарекомендовала себя фруктоза , ее нередко используют для изменения вкуса самогона на фруктовой основе, а также на основе различных ягод и винограда . 10–15 грамм порошка фруктозы достаточно для придания 1 литру самогона мягкости.
Меда нужно немного, около 15 грамм на литр. Перед добавлением, рекомендуют мед растворить в воде. Можно прокипятить, если хотоите сделать сироп, не забывая снимать пену.
Чтобы придать напитку мягкость, часто используют глицерин он помогает замаскировать недостатки и придать самогону приятный вкус. Использование глицерина, если переусердствовать,приведет к тому, что алкоголь станет приторным и приобретет излишнюю сладость. Пропорции рассчитывать в этом случае нужно методом дегустации. Добавляя в самогон глицерин, придется ее пробовать, чтобы установить и зафиксировать идеальные для себя пропорции.
Технология смягчения алкоголя
Начать стоит с фильтрации или, по другому говоря, с очистки самогона. Можно несколько раз отфильтровать через фильтр для очистки воды, с угольным катриджем или использовать активированный уголь. Не стоит очишать самогон, изготовленный из фруктового дистиллята, это плохо повлияет на запах и вкус напитка.
После очистки, нужно разбавить самогон водой, сделав его крепость чуть-чуть ниже, примерно на 1–2 градуса.
Нужно отлить в специальную емкость немного алкоголя и понемногу добавлять в него ,глюкозу, или фруктозу так можно поймать идеальные пропорции самогона и добавок.
Действовать нужно примерно по такой схеме: добавте в алкоголь подсластитель, перемешать все тщательным образом, через пять-семь минут оценить вкус . Таким образом можно не испортить весь дистиллят.
После того, как нашли идеальные для себя пропорции, рассчитываем и добавляем подсластитель в самогон чтобы избавиться от ненужной горечи и придать напитку мягкость, избавиться от запаха и послевкусия.
Для того, чтобы стабилизировать вкус, нужно поставить посуду с самогоном в прохладное место. Закрыть плотной крышкой и убрать в холодильник или погреб, любое другое место, с температурой 0 -5 градусов. Через 3-5 дней, продукт готов к дальнейшему использованию. Этого времени достаточно, чтобы завершились химические реакции , вкус приобрел мягкость.
Бывает, что добавлено слишком много глюкозы или сахара, в этом случае можно исправить ситуацию, смешав дистиллят с другой самогонкой.
При добавлении некоторых веществ самогон может помутнеть. Мутность чаще всего появляется при добавлении в самогон аскорбинки и меда. Её можно убрать процеживая напиток через марлю или плотную ткань в качестве фильтра, или дать постоять в холоде, после чего осадок слить.
Глюкоза
наименование
(2R,3S,4R,5R)-2,3,4,5,6-пентагидроксигексаналь (D-глюкоза),
(2S,3R,4S,5S)-2,3,4,5,6-пентагидроксигексаналь (L-глюкоза)
Глюкоза, декстроза
бесцветные кристаллы
180,16 г/моль
1,5620 г/см³
α-D-глюкоза: 146 °C
(моногидрат: 83 °C)
β-D-глюкоза: 148–150 °C
82 г/100 мл
2 г/100 мл
α-D-глюкоза: +112,2°
β-D-глюкоза: +18,7°
14,1 Д
50-99-7 (D-глюкоза)
921-60-8 (L-глюкоза)
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.
Эта статья — о веществе. О певице см. Глюкоза (певица).
Глюко́за, или виноградный сахар, или декстроза (D-глюкоза), C6H12O6 — органическое соединение, моносахарид (шестиатомный гидроксиальдегид, гексоза), один из самых распространённых источников энергии в живых организмах на планете. Встречается в соке многих фруктов и ягод, в том числе и винограда, от чего и произошло название этого вида сахара. Глюкозное звено входит в состав полисахаридов (целлюлоза, крахмал, гликоген) и ряда дисахаридов (мальтозы, лактозы и сахарозы), которые, например, в пищеварительном тракте быстро расщепляются на глюкозу и фруктозу.
История
Вероятно, глюкоза известна человеку с древних времён, поскольку она кристаллизуется из мёда. Однако в чистом виде её выделили гораздо позже: немецкий химик Андреас Маргграф получил её в 1747 году из виноградного сока. Жозеф Луи Пруст в 1801 году осадил кристаллы α-D-глюкозы из того же виноградного сока. Благодаря этим экспериментам за глюкозой закрепилось название виноградного сахара.
Использование глюкозы в качестве подсластителя связано с тем, что во время Наполеоновских войн были заблокированы поставки тростникового сахара из Вест-Индии. Ещё в 1000 году до н. э. в Китае из крахмала (ферментацией риса) получали искусственный подсластитель — дисахарид мальтозу. К концу XVIII в. в Европе было известно, что крахмал можно обработать кислотой и получить сладкое вещество. Именно это позволило К. С. Кирхгофу нагреванием картофельного крахмала с серной кислотой получить сладкое сиропообразное вещество. В результате оптимизации процесса он получил сироп, который кристаллизовался при стоянии. Кроме того, была предпринята попытка прессовать получаемую массу в твёрдый продукт и в таком виде продавать. Однако организовать производство не удалось, поскольку Наполеон потерпел поражение и поставки сахара были восстановлены.
Процесс получения глюкозы исследовал французский химик Соссюр. Он выяснил, что крахмал подвергается гидролизу, при котором разрушаются связи между углеводными фрагментами, причём на каждый разрыв расходуется по одной молекуле воды. Также было обнаружено, что конфеты, производимые из сиропов глюкозы, не такие сладкие, как те, что получают из сахарозы. Поэтому в Германии и других странах Европы было организовано производство глюкозы.
В то время промышленная глюкоза была недостаточно чистой и получалась в виде сиропов. Её приходилось многократно кристаллизовать из воды или использовать органические растворители. Единственной твёрдой формой, которую выпускали в большом количестве, была литая глюкоза: сироп заливали в формы, где он затвердевал.
В 1923 году в США Уильям Б. Ньюкирк (англ. William B. Newkirk) запатентовал промышленный способ получения глюкозы. Этот способ отличался тщательным контролем условий кристаллизации, благодаря чему глюкоза выпадала из раствора в виде чистых, крупных кристаллов.
Строение молекулы
Глюкоза принадлежит к классу альдогексоз, то есть является полигидроксиальдегидом, содержащим шесть атомов углерода, альдегидную группу и пять гидроксильных групп. Четыре атома углерода в её структуре являются хиральными, поэтому существует 16 стереоизомерных альдогексоз: некоторые встречаются в природе, некоторые получены синтетически. Конкретную конфигурацию хиральных центров глюкозы в конце XIX в. установил немецкий химик Эмиль Фишер. Он сделал это при помощи реакций наращивания и деградации углеродной цепи сахаров. Наряду с наиболее распространённым в природе моносахаридом D-глюкозой существует также её энантиомер L-глюкоза,который в природе практически не встречается.
D-глюкоза (слева) и L-глюкоза (справа)
Часто D-глюкозу изображают в линейной форме, однако в действительности D-глюкоза существует в циклической форме, образованной в результате присоединения ОН-группы при углероде С-5 к альдегидной группе. Образующийся при этом циклический полуацеталь устойчив: в растворах и кристаллической форме D-глюкоза более чем на 99 % находится в форме полуацеталя. В общем такую форму называют пиранозной (от названия пирана — шестичленного гетероцикла с одним атомом кислорода), а циклическую D-глюкозу называют D-глюкопиранозой.
При описанной циклизации возникает новый стереоцентр при полуацетальном атоме углерода, поэтому D-глюкопираноза может существовать в виде двух диастереомеров, называемых аномерами: α-D-глюкопиранозы и β-D-глюкопиранозы (или кратко: α-D-глюкозы и β-D-глюкозы; α-аномера и β-аномера). Изображать циклические формы углеводов удобно при помощи проекций Хеуорса — идеализированных шестичленных циклов с заместителями над и под плоскостью цикла.
 α-D-Глюкопираноза |
 β-D-Глюкопираноза |
Наиболее близко к истине структуру молекулы глюкозы можно изобразить, используя конформацию «кресло». В таком представлении все гидроксильные группы D-глюкопиранозы находятся в экваториальных положениях (кроме аномерной, которая может находиться в экваториальном либо аксиальном положении в зависимости от аномера). Экваториальные положения более выгодны по сравнению с аксиальными: это объясняет, почему глюкоза является наиболее распространённым моносахаридом.
 α-D-Глюкопираноза |
 β-D-Глюкопираноза |
В растворах α-D-глюкопираноза и β-D-глюкопираноза существуют в равновесии и взаимопревращаются через образование открытоцепной формы. Равновесная доля α-аномера при 31 °С составляет 38 %, а более устойчивого β-аномера — 62 %. Чистые аномеры можно получить в кристаллическом виде: α-аномер кристаллизуется из воды в виде моногидрата, а β-аномер кристаллизуется из пиридина.
Получение
Производство глюкозных сиропов
См. также: Патока
Кислотный гидролиз крахмала
Структура амилопектина — компонента крахмала
Единственным сырьём для производства глюкозы является крахмал, хотя делаются попытки использовать другой природный полимер глюкозы — целлюлозу. Основным источником крахмала является кукуруза: 100 % глюкозных подсластителей в США и 84 % в Японии производят из кукурузного крахмала. Также 70 % производимой в мире кукурузы идёт на производство глюкозы. В Европе постепенно возрастает использование пшеничного крахмала, хотя в основном используется также кукурузный крахмал. В Австралии глюкозу получают только из пшеничного крахмала. В Азии используют крахмал из саго, тапиоки и кукурузы.
Для получения глюкозы крахмал гидролизуют в присутствии кислот или ферментов. При этом происходит разрыв связей между глюкозными звеньями полимерных амилозы и амилопектина — компонентов крахмала — и образуется мономер (D-глюкоза) с некоторым содержанием димеров: мальтозы и изомальтозы. Для кислотного гидролиза готовят суспензию крахмала в воде (30-40 мас. %) и доводят pH до 2 или ниже. При атмосферном давлении кислотный гидролиз протекает 6 ч, однако современные установки позволяют проводить процесс при повышенном давлении и, соответственно, более высокой температуре. При давлении 415–620 кПа и температуре до 160 °С крахмал гидролизуется в течение нескольких минут. Останавливают реакцию добавлением нейтрализующего реагента (обычно карбоната натрия), и pH повышается до 4-5,5.
После гидролиза нерастворимые примеси, которые изначально присутствовали в крахмале, отделяют центрифугированием или фильтрованием, а растворимые примеси удаляют активированным углём и ионообменными смолами. Смолы также позволяют обесцветить полученную глюкозу. Конечный раствор упаривают. Большинство глюкозных сиропов продают в виде 70-85 % растворов, хотя их можно упарить и до твёрдого состояния.
Глюкозные сиропы отличаются по степени гидролиза крахмала: её оценивают по количеству присутствующих в конечном продукте восстанавливающих сахаров и выражают в декстрозных эквивалентах (DE). Интересно, что кислотный гидролиз является в целом случайным процессом, однако в данном случае при одинаковой степени конверсии получается очень воспроизводимый углеводный состав конечного продукта. В некоторых случаях этот факт является нежелательным ограничением, потому что производителю может понадобиться более гибко регулировать углеводный состав. Из-за этого в промышленности стали использовать ферментативный гидролиз крахмала.
Ферментативный гидролиз крахмала
Ферментативный гидролиз используют как дополнение к кислотному. Изначально таким способом пытались повысить степень конверсии и получить более сладкий и менее вязкий сироп с большим содержанием глюкозы. Однако ферментативный гидролиз позволяет также регулировать соотношение глюкозы и мальтозы в продукте. Для проведения ферментативного гидролиза pH повышают до 4-6, а температуру снижают до 60-70 °С, затем вносят необходимые ферменты, которые подбирают исходя из потребностей по составу. Бактериальные α-амилазы случайным образом расщепляют α-1,4-гликозидные связи в крахмале. β-Амилазы и грибковые α-амилазы расщепляют те же связи, но дают преимущественно мальтозу. Глюкоамилаза отщепляет по одной молекуле глюкозы с невосстанавливающего конца, но может расщеплять также α-1,6-связи. Пуллуланаза расщепляет α-1,6-связи. По окончании процесса ферменты дезактивируют нагреванием или изменением pH.
Открытие термоустойчивых α-амилаз позволило разработать полностью ферментативные процессы и ещё более точно контролировать степень конверсии и углеводный состав продукта. Ферменты вносят в суспензию крахмала при pH 6-6,5, после чего суспензию нагревают паром до 103-107 °С и выдерживают в течение 5-10 мин, а затем 1-2 ч при 95 °С. После этого проводят вторичный ферментативный гидролиз, как и в случае кислотного гидролиза.
Производство общего сахара
Большая часть глюкозы продаётся в виде сиропов, но существует небольшая потребность также в твёрдой глюкозе. Её производят как в чистом виде, так и в виде общего сахара (англ. total sugars) — отверждённого гидролизата крахмала. Общий сахар может содержать значительное количество мальтозы (DE<20), быть практически чистой глюкозой (95-99 %), а также содержать определённый процент фруктозы.
Производство кристаллической глюкозы
Изначально чистую кристаллическую глюкозу производили из крахмала, гидролизованного в кислой среде. В таких условиях удавалось добиться только 88 % содержания глюкозы, поскольку в условиях гидролиза образовывались побочные продукты, связанные с мутаротацией и изомеризацией. С 1938 года начали использовать ферментативный гидролиз, который позволил получать более чистую глюкозу.
Моногидрат α-D-глюкозы получают кристаллизацией из перенасыщенных сиропов с содержанием твёрдого вещества в 74-79 %, из которого глюкоза составляет 95-96 %. Такие сиропы производят ферментативным гидролизом, нацеленным на максимальную конверсию. Сироп охлаждают до 46-50 °С и смешивают с затравочными кристаллами из предыдущей партии. Сироп медленно охлаждают до 20-40 °С в течение 2-5 дней: при этом около 60 % кристаллизуется в виде моногидрата α-D-глюкозы. Маточный раствор отделяют на центрифугах, кристаллы глюкозы промывают водой и там же сушат до максимально сухого состояния (14 % влаги). Затем их досушивают потоком горячего воздуха до 8,5-9 % влаги (теоретическое содержание воды в моногидрате — 9,08 %). Кристаллизации не мешает наличие примесей, поэтому маточный раствор концентрируют и получают вторую порцию кристаллов либо объединяют его со следующей партией сиропа. Извлечение моногидрата глюкозы из сиропа достигает 87,5 %. При повторных кристаллизациях из маточного раствора степень выделения повышается до 100 %.
Безводную α-D-глюкозу кристаллизуют при 60-65 °С в условиях вакуума и испарения растворителя. Исходные сиропы должны быть достаточно чистые. Цикл кристаллизации значительно короче, чем для моногидрата, и составляет 6-8 ч. Выделяют и сушат кристаллы примерно так же, как описано выше. Содержание воды в конечном продукте не превышает 0,1 %.
Безводную β-D-глюкозу получают кристаллизацией выше 100 °С. Дополнительные сложности связаны с тем, что β-D-глюкоза значительно лучше растворима в воде, чем α-D-глюкоза (72 % против 30 % при 25 °С).
Биологическая роль
Глюкоза — основной продукт фотосинтеза, образуется в цикле Кальвина.
В организме человека и животных глюкоза является основным и наиболее универсальным источником энергии для обеспечения метаболических процессов. Глюкоза является субстратом гликолиза, в ходе которого она может окислиться либо до пирувата в аэробных условиях, либо до лактата в случае анаэробных условий. Пируват, полученный таким образом в гликолизе, далее декарбоксилируется, превращаясь в ацетил-КоА (ацетилкоэнзим А). Также в ходе окислительного декарбоксилирования пирувата восстанавливается кофермент НАД+. Ацетил-КоА далее используется в цикле Кребса, а восстановленный кофермент используется в дыхательной цепи.
Глюкоза депонируется у животных в виде гликогена, у растений — в виде крахмала, полимер глюкозы — целлюлоза является основной составляющей клеточных оболочек всех высших растений. У животных глюкоза помогает пережить заморозки. Так, у некоторых видов лягушек перед зимой повышается уровень глюкозы в крови, за счёт чего их тела способны выдержать заморозку во льду.
Ссылки
Глюкоза:
- Значения в Викисловаре
- Медиафайлы на Викискладе
- 1Н и 13С ЯМР-спектры α-D-глюкозы. Sigma-Aldrich. Дата обращения 9 апреля 2019.
- ИК-спектр α-D-глюкозы. Sigma-Aldrich. Дата обращения 9 апреля 2019.
- КР-спектр α-D-глюкозы. Sigma-Aldrich. Дата обращения 9 апреля 2019.
LCCN: sh85055360 · NDL: 00560931
| Общие: | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Геометрия | |||||||||
| Моносахариды | Диозы | Триозы | Тетрозы | Пентозы | Гексозы | Гептозы | >7 | ||
| Мультисахариды | |||||||||
| Производные углеводов | Гликозаминогликаны | Аминогликозиды | |||||||
| Плазмозамещающие и перфузионные растворы — АТХ код: B05 | |||||
|---|---|---|---|---|---|
|
|||||
|
|||||
|
|||||
|
|||||
|
|||||
|
|||||
311. Glucosum
311. Glucosum
Глюкоза
Описание. Бесцветные кристаллы или белый мелкокристаллический порошок без запаха, сладкого вкуса.
Растворимость. Растворим в 1,5 ч. воды, трудно растворим в 95% спирте, практически нерастворим в эфире.
Подлинность. К раствору 0,2 г препарата в 5 мл воды прибавляют 10 мл реактива Фелинга и нагревают до кипения; выпадает кирпично-красный осадок.
Удельное вращение от +51,5° до +53° (10% водный раствор). Препарат предварительно сушат при 100-105° до постоянного веса. Измерение угла вращения производят после прибавления к раствору препарата 2 капель раствора аммиака.
Прозрачность и цветность раствора. 5 г препарата растворяют в 25 мл свежепрокипяченной и охлажденной воды. Полученный раствор должен быть прозрачным и бесцветным.
Кислотность. Полученный выше раствор разводят свежепрокипячен-ной и охлажденной водой до 100 мл. При прибавлении к 10 мл этого раствора нескольких капель раствора фенолфталеина и 0,2 мл 0,01 н. раствора едкого натра должно появиться розовое окрашивание.
Хлориды. 2 мл того же раствора, разбавленные водой до 10 мл, должны выдерживать испытание на хлориды (не более 0,02% в препарате).
Сульфаты. 10 мл того же раствора должны выдерживать испытание на сульфаты (не более 0,02% в препарате).
Кальций. 10 мл того же раствора не должны давать реакции на кальций.
Барий. К 10 мл того же раствора прибавляют 0,5 мл разведенной соляной кислоты и 0,5 мл разведенной серной кислоты; раствор не должен изменяться в течение 15 минут.
Декстрин. 2 г препарата растворяют при нагревании в 3 мл воды. После прибавления к 1 мл этого раствора 3 мл спирта раствор должен оставаться прозрачным.
Потеря в весе при высушивании. Около 0,5 г препарата (точная навеска) сушат при 100-105° до постоянного веса. Потеря в весе не должна превышать 10%.
Сульфатная зола и тяжелые металлы. Сульфатная зола из 1 г препарата не должна превышать 0,1% и должна выдерживать испытание на тяжелые металлы (не более 0,0005% в препарате).
Мышьяк. 0,5 г препарата не должны давать реакции на мышьяк.
Хранение. В хорошо укупоренной таре.
Примечание. При изготовлении растворов для инъекций: 1. Препарат берут в большем количестве, чем указано в рецепте, с учетом содержания кристаллизационной воды, по расчету:
где а — количество безводной глюкозы, указанное в рецепте; б — процентное содержание воды в препарате по анализу. 2. 5% раствор препарата должен выдерживать испытание на пи-рогенность; тест-доза 10 мл на 1 кг веса животного (стр. 953).
Производство кондитерских масс
Глюкоза в чистом виде в кондитерском производстве находит пока ограниченное применение. Она вводится в кондитерские изделия в основном как составная часть патоки. Некоторое количество глюкозы образуется в процессе производства как продукт гидролиза сахарозы и составных частей патоки — мальтозы и декстринов.
Глюкоза — моносахарид, ее формула С6Н12О6, молекулярная масса 180,16. В природе встречается в основном в виде одного из восьми изомеров, который обозначают символом d (d-форма), и является наиболее распространенным в природе сахаром. В растениях находится как в свободном виде, так и как составная часть сахарозы, крахмала, целлюлозы и т. п.
Глюкоза — кристаллическое вещество, встречающееся в двух формах: безводной и гидратной (с одной молекулой воды).
Растворы глюкозы вращают плоскость поляризации вправо. При этом свежеприготовленные растворы имеют удельное вращение более +100°, но через некоторое время удельное вращение раствора снижается до +52,5°. Это явление называется мутаротацией и связано с взаимным превращением двух стереоизомерных форм — а и b. Глюкоза кристаллизуется из воды в виде а-формы, которая при растворении переходит частично в b-форму. В растворе устанавливается подвижное равновесие всех форм.
Растворимость глюкозы в воде быстро увеличивается с повышением температуры и при температуре около 60°С превышает растворимость сахарозы. Это выражается пересечением линий растворимости на графике (см. рис. 7).
Растворение глюкозы — эндотермический процесс. Этим объясняется холодящий сладкий вкус при употреблении глюкозы, что имеет значение при использовании глюкозы в кондитерской промышленности.
Вязкость растворов сахарозы и глюкозы в значительной степени зависит от концентрации и температуры. Вязкость насыщенных растворов глюкозы увеличивается с повышением температуры. Это объясняется тем, что рост растворимости глюкозы с повышением температуры идет интенсивнее, чем снижение вязкости.
Гигроскопичность кристаллической глюкозы невелика, но все же больше, чем у сахарозы. Глюкоза начинает притягивать влагу из окружающего воздуха при относительной влажности выше 85%. Гигроскопичность водных растворов глюкозы выше, чем кристаллической. Это является следствием перехода глюкозы из а-формы в b-форму в процессе растворения.
Разница в строении а- и b-форм глюкозы видна из следующих руктурных ее формул в виде глюкопиранозы:
Глюкоза, как альдегид, легко восстанавливает медно-щелочные растворы и щелочной раствор йода. Это свойство используется для количественного ее определения.
При нагревании растворов глюкозы в кислой среде образуются различные продукты, среди которых наряду с ангидридами и продуктами конденсации имеются оксиметилфурфурол, красящие гуминовые вещества. При действии щелочных растворов на глюкозу она быстро разлагается с образованием сильноокрашенных продуктов.
Сладость глюкозы составляет 60-75% по отношению к сахарозе.
Тема 7. «Углеводы».
Углеводы — кислородсодержащие органические вещества, в которых водород и кислород находятся, как правило, в соотношении 2:1 (как и в молекуле воды).
Общая формула большинства углеводов — Cn(H2O)m. Но этой общей формуле отвечают и некоторые другие соединения, не являющиеся углеводами, например: C(H2O) то есть HCHO или C2(H2O)2 то есть CH3COOH.
В линейных формах молекул углеводов всегда присутствует карбонильная группа (как таковая, или в составе альдегидной группы). И в линейной, и в циклической формах молекул углеводов присутствуют несколько гидроксильных групп. Поэтому углеводы относят к двуфункциональным соединениям.
Углеводы по их способности гидролизоваться делятся на три основных группы: моносахариды, дисахариды и полисахариды. Моносахариды (например, глюкоза) не гидролизуется, молекулы дисахаридов (например, сахарозы) гидролизуются с образованием двух молекул моносахаридов, а молекулы полисахаридов (наример, крахмала) гидролизуются с образованием множества молекул моносахаридов.
Моносахариды
Если в линейной форме молекулы моносахарида есть альдегидная группа, то такой углевод относится к альдозам, т. е. представляет собой альдегидоспирт (альдозу), если же карбонильная группа в линейной форме молекулы не связана с атомом водорода, то это кетоноспирт (кетоза)
По числу атомов углерода в молекуле моносахариды делятся на триозы (n = 3), тетрозы (n = 4), пентозы (n =5), гексозы (n = 6) и т. д. В природе чаще всего встречаются пентозы и гексозы.
Если в линейной форме молекулы гексозы есть альдегидная группа, то такой углевод относится к альдогексозам (например, глюкоза), а если только карбонильная, то — к кетогексозам (например, фруктоза)
| Глюкоза (пример альдогексозы) | Фруктоза (пример кетогексозы) | Рибоза (пример альдопентозы) |
 Структурные формулы циклической формы |
 Структурные формулы циклической формы |
 Структурные формулы циклической формы |
| Структурные формулы линейной формы | Структурные формулы линейной формы | Структурные формулы линейной формы |
Сложность химического и пространственного строения моносахаридов приводит к тому, что у них существует множество изомеров, так, например, существует несколько десятков изомерных гексоз.
Картина осложняется еще и тем, что при растворении моносахаридов у части молекул происходит обратимое раскрытие цикла, а обратная циклизация может привести к образованию другого изомера. Для -глюкозы (обычной кристаллической формы глюкозы) этот процесс выражается следующим уравнением:
| -форма | альдегидная (линейная)форма | -форма |
Физические свойства моносахаридов: бесцветные кристаллические вещества, растворимые в воде, на вкус сладкие.
Химические свойства глюкозы
Являясь двуфункциональным соединением, глюкоза проявляет свойства многоатомного спирта и альдегида (в растворе) — качественная реакция.
- Горение (а также полное окисление в живом организме): C6H12O6 + 6O2 6CO2 +6H2O
а) Как многоатомный спирт при комнатной температуре реагирует с Cu(OH)2, образуя раствор синего цвета.
б) Как альдегид окисляется аммиачным раствором оксида серебра (реакция серебряного зеркала) или гидроксидом меди(II) (качественные реакции):
HOCH2—(CHOH)4—CHO + Ag2O HOCH2—(CHOH)4—COOH + 2Ag глюкоза глюконовая кислота HOCH2—(CHOH)4—CHO + Cu(OH)2 HOCH2—(CHOH)4—COOH + Cu2O + 2H2O
в) Как альдегид вступает в реакции присоединения (восстанавливается):HOCH2—(CHOH)4—CHO + H2 HOCH2—(CHOH)4—CH2OH глюкоза сорбит (гексангексаол-1,2,3,4,5,6) - Спиртовое брожение: C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2
- Молочнокислое брожение: C6H12O6 2CH3—CH(OH)—COOH
Дисахариды
Из дисахаридов наибольшее значение имеет сахароза C12H22O11:
Молекула сахарозы состоит из остатков молекул глюкозы и фруктозы.
Физические свойства: бесцветное кристаллическое вещество, очень хорошо растворимое в воде, сладкое на вкус.
Химические свойства
В растворе сахарозы не происходит раскрытие циклов, поэтому она не обладает свойствами альдегидов.
- Гидролиз (в кислотной среде):
C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6 сахароза глюкоза фруктоза - Являясь многоатомным спиртом, сахароза дает синее окрашивание раствора при реакции с Cu(OH)2.
Полисахариды
Целлюлоза — полимер (—C6H10O5—)n с элементарным звеном, представляющим собой остаток -глюкозы
Молекулы целлюлозы имеют линейное строение и большую молекулярную массу. Между молекулами — прочные водородные связи. Целлюлоза нерастворима в воде и других растворителях.
Крахмал — полимер такого же состава, что и целлюлоза, но с элементарным звеном, представляющим собой остаток -глюкозы
Молекулы крахмала свернуты в спираль, большая часть молекул разветвлена. Молекулярная масса крахмала меньше молекулярной массы целлюлозы. Крахмал — аморфное вещество, нерастворимое в холодной воде, но частично растворимое в горячей.
Химические свойства
- Горение (практическое значение имеет для целлюлозы):
(C6H10O5)n + 6O2 6nCO2 + 5nH2O - Гидролиз:
(C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6
При гидролизе крахмала образуется -глюкоза, а при гидролизе целлюлозы — -глюкоза. - Качественная реакция на крахмал: с йодом возникает синее окрашивание.
- Термическое разложение целлюлозы без доступа воздуха приводит к образованию метанола, уксусной кислоты, ацетона и др. продуктов.
- С уксусной и азотной кислотой целлюлоза образует сложные эфиры n и n.
