Глюкоза грек тилинен которгондо "таттуу" дегенди билдирет. Табиятта ал мөмө-жемиштердин ширесинде, анын ичинде жүзүм ширесинде көп санда кездешет, ошондуктан аны эл арасында "шарап канты" деп аташат.
Ачылуулар таржымалы
Глюкоза 19-кылымдын башында англиялык дарыгер, химик жана философ Уильям Проут тарабынан ачылган. Бул зат 1819-жылы Анри Бракконо аны талкандардан бөлүп алгандан кийин кеңири белгилүү болгон.
Физикалык касиеттери
Глюкоза таттуу даамы бар түссүз кристаллдык порошок. Ал сууда, концентраттуу күкүрт кислотасында, цинк хлоридинде жана Швейтцер реагентинде жакшы эрийт.
Молекуланын түзүлүшү
Бардык моносахариддер сыяктуу эле, глюкоза гетерофункционалдуу кошулма (молекулада бир нече гидроксил жана бир карбоксил тобу бар). Глюкозада карбоксил тобу альдегид болуп саналат.
Глюкозанын жалпы формуласы C6H12O6. Бул заттын молекулалары циклдик түзүлүшкө жана альфа жана бета формаларынын эки мейкиндик изомерлерине ээ. Катуу абалда, дээрлик100% үстөмдүк кылган альфа формасы. Эритмеде бета формасы туруктуураак (болжол менен 60% ды ээлейт). Глюкоза бардык поли- жана дисахариддердин гидролизинин акыркы продуктусу, башкача айтканда, глюкозанын өндүрүшү көпчүлүк учурларда ушундай жол менен болот.
Зат алуу
Табиятта глюкоза фотосинтездин натыйжасында өсүмдүктөрдө пайда болот. глюкоза алуу үчүн өнөр жай жана лабораториялык ыкмаларын карап көрөлү. Лабораторияда бул зат альдол конденсациясынын натыйжасы болуп саналат. Өнөр жайда крахмалдан глюкозаны алуу эң кеңири таралган ыкма.
Крахмал – бул полисахарид, анын монопарттары глюкоза молекулалары. Башкача айтканда, аны алуу үчүн полисахаридди монопарттарга ажыратуу керек. Бул процесс кантип ишке ашат?
Крахмалдан глюкозаны алуу крахмалды суу куюлган идишке салып, аралаштыруудан башталат (крахмал сүт). Дагы бир идишке сууну кайнатыңыз. Белгилей кетсек, кайнак суу крахмалдалган сүттөн эки эсе көп болушу керек. Глюкозаны өндүрүү реакциясы аягына чыгышы үчүн катализатор керек. Бул учурда, бул туз же күкүрт кислотасы. Эсептелген сумма кайнак суу куюлган идишке кошулат. Андан кийин крахмал сүт акырындык менен куюлат. Бул процессте пастаны албоо абдан маанилүү, эгерде ал пайда болсо да, ал толугу менен жок болгонго чейин кайнатуу керек. Орточо алганда, кайнатуу бир жарым саатка созулат. Крахмал толугу менен гидролизденгендигине ынануу үчүн сапаттык изилдөө жүргүзүү зарыл.реакция. Тандалган үлгүгө йод кошулат. Эгерде суюктук көк түскө ээ болсо, анда гидролиз бүтпөйт, ал эми күрөң же кызыл-күрөң болуп калса, анда эритмеде крахмал калбайт. Бирок бул эритме глюкозаны гана камтыбастан, ал катализатордун жардамы менен алынган, демек, кислотанын да орду бар. кислотаны кантип алып салуу керек? Жооп жөнөкөй: таза бор жана майдаланган фарфор менен нейтралдаштыруу аркылуу.
Нейтралдаштыруу лакмус кагазы менен текшерилет. Андан кийин алынган эритме чыпкаланат. Кеп кичинекей: пайда болгон түссүз суюктук бууланып кетиши керек. Түзүлгөн кристаллдар биздин акыркы натыйжабыз. Эми крахмалдан глюкоза алууну ойлонуп көрүңүз (реакция).
Процесстин химиялык маңызы
Глюкозаны алуу үчүн бул теңдеме аралык продукты - мальтозанын алдында берилген. Мальтоза эки глюкоза молекуласынан турган дисахарид. Крахмалдан жана мальтозадан глюкозаны алуу ыкмалары бирдей экени айкын көрүнүп турат. Башкача айтканда, реакциянын уландысында төмөнкү теңдемени койсок болот.
Жыйынтыктап айтканда, крахмалдан глюкозаны ийгиликтүү өндүрүү үчүн зарыл шарттарды жалпылоо керек.
Керектүү шарттар
- катализатор (туз же күкүрт кислотасы);
- температура (кеминде 100 градус);
- басым (атмосфералык жетиштүү, бирок басымдын жогорулашы процессти тездетет).
Бул ыкма эң жөнөкөй, акыркы продукттун жогорку түшүмдүүлүгү жана минималдуу энергия чыгымы менен. Бирокал жалгыз эмес. Глюкоза да целлюлозадан алынат.
Целлюлозадан өндүрүлгөн
Процесстин маңызы мурунку реакцияга дээрлик толугу менен дал келет.
Целлюлозадан глюкозаны (формула) даярдоо берилген. Чынында, бул процесс алда канча татаал жана энергияны көп талап кылат. Ошентип, реакцияга кирүүчү продукт бөлүкчөлөрүнүн өлчөмү 1,1 - 1,6 мм болгон фракцияга чейин майдаланган жыгач иштетүү өнөр жайынын калдыктары болуп саналат. Бул продукт адегенде уксус кислотасы менен, андан кийин суутектин перекиси менен, андан кийин күкүрт кислотасы менен 110 градустан кем эмес температурада жана гидромодуль 5. Бул процесстин узактыгы 3-5 саатты түзөт. Андан кийин, эки саат бою, гидролиз күкүрт кислотасы менен бөлмө температурасында жана гидромодуль 4-5 ишке ашат. Андан кийин суу менен суюлтулуп, болжол менен бир жарым саатка инверсияланат.
Кантификация ыкмалары
Глюкозаны алуунун бардык жолдорун карап чыгып, анын сандык аныктоо ыкмаларын изилдөө керек. Технологиялык процесске глюкозаны камтыган эритме гана катышуусу керек болгон жагдайлар бар, башкача айтканда, кристаллдар алынганга чейин суюктукту буулантуу процесси ашыкча. Анда берилген заттын эритмедеги концентрациясын кантип аныктоо керек деген суроо туулат. Эритмеде пайда болгон глюкозанын өлчөмү спектрофотометриялык, поляриметриялык жана хроматографиялык ыкмалар менен аныкталат. Аныктоонун дагы спецификалык ыкмасы бар - ферменттик (глюкозидаза ферментин колдонуу менен). Бул учурда, эсептөө буга чейин бул иш-аракет продуктылары болуп саналатэнзим.
Глюкозаны колдонуу
Медицинада глюкоза интоксикация үчүн колдонулат (бул тамак-аштан уулануу да, инфекциялык активдүүлүк да болушу мүмкүн). Бул учурда, глюкоза эритмеси тамчылатма колдонуу менен тамырга киргизилет. Бул дарыканада глюкоза универсалдуу антиоксидант экенин билдирет. Ошондой эле, бул зат кант диабетин аныктоо жана аныктоодо маанилүү ролду ойнойт. Бул жерде глюкоза стресс-тест катары иштейт.
Тамак-аш өнөр жайында жана тамак жасоодо глюкоза абдан маанилүү орунду ээлейт. Өзүнчө, шарап жасоодо, сыра жана самогон өндүрүүдө глюкозанын ролу көрсөтүлүшү керек. Глюкозаны ачытуу жолу менен этанолду өндүрүү сыяктуу ыкма жөнүндө сөз болуп жатат. Келгиле, бул процессти майда-чүйдөсүнө чейин карап көрөлү.
Спирт ичимдиктерин алуу
Спирт алуу технологиясы эки этаптан турат: ачытуу жана дистилляция. Ачытуу, өз кезегинде, бактериялардын жардамы менен ишке ашырылат. Биотехнологияда микроорганизмдердин культуралары көп убакыттан бери өстүрүлгөн, алар эң аз убакыт сарпталган спирттин максималдуу түшүмүн алууга мүмкүндүк берет. Күнүмдүк жашоодо кадимки дасторкон ачыткысын реакция жардамчысы катары колдонсо болот.
Биринчиден, глюкоза сууда эрийт. Колдонулган микроорганизмдер башка идиште суюлтулган. Андан ары, алынган суюктуктар аралаштырылган, чайкалат жана газ чыгаруучу түтүкчөлүү идишке салынат. Бул түтүк башкасына туташтырылган (U түрүндөгү). Экинчи түтүктүн ортосуна акиташ суусу куюлат. Түтүктүн учу ичеги айнек таякчасы бар резина тыгын менен жабылган, анын учу тартылган.
Булконтейнер термостатта төрт күн бою 25-27 градус температурада жайгаштырылат. Ылайылуу акиташ суусу бар түтүктө байкалат, бул көмүр кычкыл газы аны менен реакцияга өткөнүн көрсөтөт. Көмүр кычкыл газы бөлүнбөй калганда, ачытуу аяктады деп эсептесе болот. Кийинки дистилляция баскычы келет. Лаборатория спиртти дистилляциялоо үчүн рефлюкс конденсаторлорун колдонот - аларда муздак суу сырткы дубалды бойлоп өтүп, натыйжада пайда болгон газды муздатып, кайра суюктукка өткөрөт.
Бул этапта биздин идиштеги суюктукту 85-90 градуска чейин ысытуу керек. Ошентип, спирт бууланып кетет, бирок суу кайнабайт.
Алкоголду өндүрүү механизми
Глюкозадан спирттин алынышын реакция теңдемесинде карап көрөлү: С6Н12О6=2С2Н5ОН + 2СО2.
Ошентип, глюкозадан этанол алуу механизми абдан жөнөкөй экенин белгилей кетүү керек. Анын үстүнө, ал көп кылымдар бою адамзатка белгилүү болгон жана дээрлик жеткилеңдикке жеткен.
Глюкозанын адам жашоосундагы мааниси
Ошентип, бул зат, анын физикалык жана химиялык касиеттери, ар кандай тармактарда колдонулушу жөнүндө белгилүү бир түшүнүккө ээ болуу менен, глюкоза деген эмне экенин жыйынтыктай алабыз. Аны полисахариддерден алуу глюкозанын бардык канттардын негизги компоненти болгондуктан, адамдар үчүн энергиянын ажырагыс булагы экенин түшүнүүгө мүмкүндүк берет. Зат алмашуунун натыйжасында бул заттан аденозин-трифосфор кислотасы пайда болуп, ал энергия бирдигине айланат.
Бирок адамдын организмине кирген глюкозанын баары энергияны толуктоо үчүн кетпейт. Ойгоо абалында адам кабыл алынган глюкозанын 50 пайызын гана АТФке айлантат. Калганы гликогенге айланып, боордо сакталат. Гликоген убакыттын өтүшү менен бузулуп, кандагы канттын деңгээлин жөнгө салат. Сандык жактан алганда, бул заттын денедеги мазмуну анын ден соолугунун түздөн-түз көрсөткүчү болуп саналат. Бардык системалардын гормоналдык иштеши кандагы канттын көлөмүнө жараша болот. Ошондуктан, бул затты ашыкча колдонуу олуттуу кесепеттерге алып келиши мүмкүн экенин эстен чыгарбоо керек.
Глюкоза бир караганда жөнөкөй жана түшүнүктүү зат. Ал тургай, химиянын көз карашы боюнча, анын молекулалары бир кыйла жөнөкөй түзүлүшкө ээ, ал эми химиялык касиеттери ачык жана күнүмдүк жашоодо тааныш. Бирок, ага карабастан, глюкоза адамдын өзү үчүн да, анын жашоосунун бардык чөйрөлөрү үчүн да чоң мааниге ээ.
