Температура плавления фруктозы: Глюкоза, фруктоза, сахарный песок и инвертный сахар. (Ск) — Информационный портал о пищевом и кондитерском производстве

1.4. Физико-химические процессы углеводов.

1. Изменение сахаров.

В процессе
изготовления различных кулинарных
изделий часть содержащихся в них сахаров
расщепляется. В одних случаях расщепление
ограничивается гидролизом дисахаридов,
в других – происходит более глубокий
распад сахаров (процессы брожения,
карамелизации, меланоидинообразования).

1. Гидролиз дисахаридов.

Дисахариды
гидролизируются под действием как
кислот, так и ферментов.

Кислотный
гидролиз
имеет место в таких технологических
процессах, как варка плодов и ягод в
растворах сахара различной концентрации
(приготовление компотов, киселей,
фруктово-ягодных начинок), запекание
яблок, уваривание сахара с какой-либо
пищевой кислотой (приготовление помадок).
Сахароза в водных растворах под влиянием
кислот присоединяет молекулу воды и
расщепляется
на равные количества глюкозы и фруктозы
(инверсия
сахарозы).
Образующийся инвертный сахар хорошо
усваивается организмом, обладает высокой
гигроскопичностью и способностью
задерживать кристаллизацию сахарозы.

Степень инверсии
сахарозы зависит от вида кислоты, ее
концентрации, продолжительности нагрева.
Органические кислоты по инверсионной
способности можно расположить в следующем
порядке: щавелевая, лимонная, яблочная
и уксусная.

Ферментативному
гидролизу
подвергаются сахароза и мальтоза при
брожении и начальный период выпечки
дрожжевого теста. Сахароза под действием
фермента сахараозы расщепляется
на глюкозу и фруктозу, а мальтоза под
действием фермента мальтаза – до двух
молекул глюкозы. Оба фермента содержатся
в дрожжах. Сахароза добавляется в тесто
в соответствие с его рецептурой, мальтоза
образуется в процессе гидролиза
из крахмала. Накапливающиеся моносахариды
участвуют в разрыхлении дрожжевого
теста.

2. Брожение.

Глубокому распаду
подвергаются сахара при брожении
дрожжевого теста. Под действием ферментов
дрожжей сахара превращаются в спирт и
углекислый газ, последний разрыхляет
тесто. Кроме того, под действием
молочно-кислых бактерий сахара в тесте
превращаются в молочную кислоту, которая
задерживает развитие
гнилостных процессов
и способствует
набуханию
белков клейковины.

2. Карамелизация.

Глубокий распад
сахаров при нагревании их выше температуры
плавления с образованием темноокрашенных
продуктов называется
карамелизацией.
Температура плавления фруктозы 98-102
градуса, глюкозы – 145-149 градуса, сахарозы
– 160-185 градуса. Происходящие при этом
процессы сложны. Они в значительной
степени зависят от вида и концентрации
сахара, условий нагревания, рН среды и
других факторов.

В кулинарной
практике чаще всего приходится иметь
дело с карамелизацией сахарозы. При
нагревании ее в ходе технологического
процесса в слабокислой или нейтральной
среде происходит частичная
инверсия с образованием глюкозы и
фруктозы, которые претерпевают дальнейшие
превращения. Например, от молекулы
глюкозы может отщепиться одна или две
молекулы воды (дегидратация), а
образовавшиеся продукты (ангидриды)
соединиться друг с другом или с молекулой
сахарозы. Последующие тепловое воздействие
может привести к выделению третьей
молекулы воды с образованием
оксиметилфурфурола, который при
дальнейшем нагревании может распадаться
с образованием муравьиной и левулиновой
кислот или образовывать окрашенные
соединения. Окрашенные соединения
представляют собой смесь веществ
различной степени полимеризации:
карамелана
(вещество светло-соломенного цвета,
растворяющееся в воде), карамелена
(вещество ярко-коричневого цвета с
рубиновым оттенком, растворяющееся и
в холодной, и кипящей воде), карамелина
(вещество темно-коричневого цвета,
растворяющееся только в кипящей воде)
и др., превращающуюся в некристаллизующуюся
массу (жженку). Жженку можно использовать
в качестве пищевого красителя.

2. Меланоидинообразование.

Под
меланоидинообразованием
понимают взаимодействие восстанавливающих
сахаров (моносахариды и восстанавливающие
дисахариды, как содержащиеся в самом
продукте, таки образующиеся при гидролизе
более сложных углеводов) с аминокислотами,
пептидами и белками, приводящие к
образованию темноокрашенных продуктов
– меланоидов
(от гр. Melanos
– темный). Этот процесс называют также
реакцией Майара, по имени ученого,
который в 1912 г. впервые его описал.

Реакция
меланоидинообразования имеет большое
значение в кулинарной практике.

Ее положительная
роль состоит в следующем:

• Обусловливает
  образование аппетитной корочки на
  жаренных, запеченных блюдах из мяса,
  птицы, рыбы, выпечных изделиях из теста;

• Побочные продукты
  этой реакции участвуют в образование
  вкуса и аромата готовых блюд.

Отрицательная
роль реакции меланоидинообразования
заключается в том, что она вызывает:

• Потемнение
  фритюрного жира, фруктовых пюре,
  некоторых овощей.

• Снижает биологическую
  ценность белков, поскольку связываются
  аминокислоты.

В реакцию
меланоидинообразования особенно легко
вступают такие аминокислоты, как лизин,
метионин,
которых чаще всего недостает в растительных
белках. После соединения с сахарами эти
кислоты становятся недоступными для
пищеварительных ферментов и не всасывается
в желудочно-кишечном тракте. В кулинарной
практике часто нагревают молоко с
крупами, овощами. В результате
взаимодействия лактозы и лизина
биологическая ценность белков готовых
блюд снижается.

Гидролиз сахарозы – уравнение реакции, скорость, продукты

4.5

Средняя оценка: 4.5

Всего получено оценок: 306.

4.5

Средняя оценка: 4.5

Всего получено оценок: 306.

Сахароза – органическое соединение, которое является дисахаридом. Его молекула состоит из остатков d-глюкозы и d-фруктозы. Что представляет собой гидролиз сахарозы, и какие вещества образуются в процессе этой реакции?

Общая характеристика сахарозы

Сахароза – вещество, входящее в класс углеводов. Она считается дисахаридом, так как состоит из двух моносахаридов: фруктозы и глюкозы.В естественных условиях она встречается во многих фруктах, овощах и ягодах. Особенно ее много в сахарной свекле и сахарном тростнике. По внешнему виду представляет собой бесцветные кристаллы, которые при плавлении превращаются в карамель. Температура плавления составляет 186 градусов. Сахароза хорошо растворяется в воде и этаноле, но плохо – в метаноле, и совершенно не растворима в диэтиловом эфире.

Рис. 1. Сахароза – бесцветные кристаллы.

Химическая формула сахарозы выглядит следующим образом: С₁₂H₂₂O₁₁ .

Рис. 2. Структурная формула сахарозы.

Химическими особенностями сахарозы является то, что она не проявляет восстанавливающих свойств, не проявляет свойств альдегидов и кетонов.

Cахароза имеет несколько названий. Часто это вещество называют свекловичным или тростниковым сахаром.

Гидролиз сахарозы

Гидролиз – химическая реакция, в процессе которой вода реагирует с каким-либо веществом. Уравнение реакции гидролиза сахарозы выглядит следующим образом:

C₆H₁₂O₁₁+H₂O=C₆H₁₂O₆+C₆H₁₂O₆

– в результате этой химической реакции образуются фруктоза и глюкоза.

Рис. 3. Фруктоза и глюкоза формулы.

Если раствор сахарозы довести до кипения с небольшим количеством серной или соляной кислоты и добавить щелочь, чтобы нейтрализовать кислоту, а потом снова нагреть получившуюся жидкость, то в результате этой реакции образуются молекулы, которые восстанавливают гидроксид меди до оксида меди.

Cкорость реакции гидролиза сахарозы зависит исключительно от концентрации сахарозы в растворе.

Сахароза является важным элементом, обеспечивающим человеческий организм энергией. Также она стимулирует работу мозга, а также защищает внутренние органы от воздействия токсических веществ. Недостаток вещества может очень пагубно сказаться на работе организма и вызвать апатию, раздражительность, упадок сил и депрессию. Однако избыток также может отрицательно сказаться на организме человека. Это может быть вызвано ожирением, кариесом, высоким риском развития диабета.

Что мы узнали?

Сахароза содержится в большинстве растений и во множестве продуктов. Главным продуктом, который является источником сахарозы, служит обычный сахар. При гидролизе (реакции химического вещества с водой) сахарозы образуются фруктоза и глюкоза.

Тест по теме

Доска почёта

Чтобы попасть сюда — пройдите тест.

Пока никого нет. Будьте первым!

Оценка доклада

4.5

Средняя оценка: 4.5

Всего получено оценок: 306.

А какая ваша оценка?

Фруктоза | КАС №: 7660-25-5 | Химия

Д(-)-фруктоза | 57-48-7

Общее описание

D-фруктоза присутствует в виде моносахарида во фруктах и ​​овощах ^[1] , в виде дисахарида в сахарозе (с D-глюкозой) и в виде олиго- и полисахаридов (фруктанов) во многих растениях. Он также используется в качестве подсластителя в продуктах питания и напитках, а также в качестве наполнителя в фармацевтических препаратах, сиропах и растворах 9.0325 [2] .
В равных количествах он слаще глюкозы или сахарозы и поэтому обычно используется в качестве основного подсластителя. Увеличение потребления кукурузного сиропа с высоким содержанием фруктозы, а также общего потребления фруктозы за последние 10-20 лет было связано с ростом ожирения и нарушений обмена веществ ^[3] . Это вызывает опасения относительно краткосрочного и долгосрочного воздействия фруктозы на человека.
Фруктоза присутствует более или менее часто, чем глюкоза, в соках растений, фруктов и особенно в меде, который составляет примерно половину твердых веществ ^[4] . Это приводит к равному количеству глюкозы путем гидролиза сахарного тростника и меньшей пропорции, чем некоторые другие менее распространенные сахара. Он используется, как и глюкоза, в производстве гликогена. Он попадает в организм либо при употреблении в пищу, либо в результате переваривания сахарного тростника. Он в основном превращается в гликоген или триглицериды после достижения печени, поэтому не попадает в большом количестве в кровообращение. Глюкоза и фруктоза частично взаимопревращаются под действием очень разбавленной щелочи. Это не удивительно; следовательно, фруктоза должна превращаться в печени в гликоген, который при гидролизе дает глюкозу ^[5] . Дюбуа и др. сообщили, что регулярное употребление сладких напитков между приемами пищи увеличивает риск избыточного веса у детей дошкольного возраста ^[6] .
Утверждается, что фруктоза вызывает беспокойство по нескольким причинам: во-первых, в 1980-х годах сахароза была в значительной степени заменена, особенно в Северной Америке, кукурузным сиропом с высоким содержанием фруктозы (HFCS) в газированных напитках. Потребление безалкогольных напитков, содержащих HFCS, выросло параллельно с эпидемией ожирения ^[7] . Во-вторых, пищевая фруктоза связана с факторами риска сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ): 1. Повышение уровня триглицеридов (ТГ) и ЛПОНП-ТГ в плазме после приема больших количеств фруктозы; 2. Было обнаружено, что потребление фруктозы предсказывает размер частиц ЛПНП у школьников с избыточным весом ^[8] . 3. Была продемонстрирована положительная связь между потреблением фруктозы и уровнем мочевой кислоты ^[9] . В-третьих, увеличилось использование фруктозы в качестве подсластителя. Третье национальное обследование состояния здоровья (NHANES) показало, что более 10% ежедневных калорий американцев получают из фруктозы 9. 0325 [10] . Эти исследования показывают, что взаимосвязь между фруктозой и здоровьем нуждается в переоценке.

История потребления фруктозы

До развития сахарной промышленности свободная фруктоза была обнаружена в относительно небольшом количестве пищевых продуктов. ^[11] Относительно небольшое количество необработанных пищевых продуктов содержит значительное количество свободного моносахарида фруктозы. Исторически сложилось так, что эти продукты было относительно трудно достать, и они обычно содержат фруктозу в сочетании с глюкозой и/или клетчаткой, что оказывает существенное влияние на всасывание и метаболизм первых 9.0325 [12, 13] . Как следствие, у людей исторически было низкое потребление фруктозы с пищей ^[11]

Увеличение потребления фруктозы

Потребление фруктозы росло в течение последних нескольких десятилетий и, как полагают, играет роль в растущей эпидемии нарушений обмена веществ ^[14] . Фруктоза — это простой моносахарид, который естественным образом содержится во фруктах, хотя двумя основными источниками пищевой фруктозы в западной диете являются сахароза (столовый сахар) и кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы (HFCS) 9.0325 [14] . Сахароза ферментативно расщепляется во время пищеварения с образованием одной молекулы фруктозы и одной молекулы глюкозы. HFCS, напротив, содержит свободную фруктозу и глюкозу в различных соотношениях. Популярный тип HFCS, который используется для подслащивания напитков в США — HFCS-55 — содержит 55% фруктозы, 42% глюкозы и 3% олигосахаридов ^[15] . Данные Национального исследования здоровья и питания (NHANES) за 1999–2004 годы показывают, что среднесуточное потребление фруктозы в Соединенных Штатах в настоящее время составляет примерно 49 г.г, что соответствует 9,1% от общего потребления энергии 90 325 [16] 90 326 . Для сравнения, среднесуточное потребление фруктозы в 1977–1978 гг. составляло 37 г ^[16] . Больше всего фруктозы потребляют подростки в возрасте 19–22 лет, в основном из-за избыточного потребления сахаросодержащих напитков. Потребление фруктозы в процентах от общего потребления энергии среди мужчин и женщин в возрасте 19–22 лет в 95-м процентиле составляет 17,5 и 17,9% соответственно ^[16] .

Источник фруктозы

Находится во фруктах и ​​меде. Основной источник — сахароза; сахароза гидролизуется сахаразой на фруктозу и глюкозу. Он всасывается путем облегченной диффузии и может поступать из портальной крови в печень, где он превращается в глюкозу ^[17] .

Биомедицинское значение фруктозы

Это заболевание возникает из-за дефицита альдолазы В. Наблюдается у детей, когда дети получают в рационе фруктозу. Рвота и гипогликемия являются важным признаком этого заболевания. Фосфат фруктозы-1 накапливается в печени. Накопление истощает неорганический фосфат, тем самым ингибируя как гликогенфосфорилазу, так и синтез АТФ. Торможение этих реакций приводит к гипогликемии. АМФ также накапливается, и метаболизм приводит к увеличению образования мочевой кислоты, что приводит к гиперурикемии и подагре ^[18] . Лечение этого заболевания включает отказ от веществ, содержащих фруктозу ^[19] .

Метаболизм фруктозы

Сахар присутствует во фруктах. Сахароза гидролизуется сахаразой до глюкозы и фруктозы. Пищевая фруктоза переносится из кишечника в печень для метаболизма. Фруктоза превращается в фруктозо-1-фосфат, который далее превращается в ацетон и дигидрокси глицеральдегида, который далее превращается в глицеральдегид-3-фосфат для участия в гликолизе. В сытом состоянии фруктоза превращается в гликоген ^[20] или триглицериды ^[21] . Гиперлипидемия, сахарный диабет и ожирение взаимосвязаны. Потребление фруктозы увеличивается и считается причиной избыточного веса. Несколько исследований показывают, что фруктоза увеличивает частоту ожирения, дислипидемии, резистентности к инсулину и гипертонии. Метаболизм фруктозы происходит в основном в печени и высокий поток фруктозы приводит к накоплению триглицеридов в печени (стеатоз печени). Это приводит к нарушению липидного обмена и усилению экспрессии провоспалительных цитокинов. Фруктоза изменяет индуцированную глюкозой экспрессию активированной ацетил-КоА-карбоксилазы (ACC), гормончувствительной липазы pSer (pSerHSL) и жировой триглицеридлипазы (ATGL) в печени HepG2 или первичных культурах клеток печени in vitro. Это связано с повышенным синтезом триглицеридов de novo in vitro и стеатозом печени in vivo у мышей, получавших фруктозу, по сравнению с мышами, получавшими глюкозу и стандартную диету. Эти исследования обеспечивают новое понимание механизмов, вовлеченных в опосредованную фруктозой печеночную гипертриглицеридемию ^[22] .
Скорость метаболизма фруктозы выше, чем у глюкозы, потому что триоза образуется из фруктозо-1-фосфата через фосфофруктокиназу, основную скорость-лимитирующую стадию гликолиза. Повышенные уровни пищевой фруктозы значительно повышают скорость липогенеза в печени из-за быстрого производства ацетил-кофермента А ^[23] .

Фруктоза и болезни

Фруктоза и гиперурикемия
Повышенное потребление фруктозы связано с гиперурикемией. Различные исследования показывают, что повышенное потребление подслащенных сахаром безалкогольных напитков и фруктозы связано с риском гиперурикемии у мужчин ^[24] .
Фруктоза и метаболический синдром
Предполагается, что фруктоза вызывает метаболический синдром у здоровых людей. Было проведено исследование для изучения роли мочевой кислоты в гипертонической реакции. В этом исследовании пациентам давали аллопуринол для снижения уровня мочевой кислоты в сыворотке крови. В конечном итоге было обнаружено, что чрезмерное потребление фруктозы может повышать кровяное давление и является причиной метаболического синдрома, но снижение уровня мочевой кислоты в сыворотке крови аллопуринолом предотвращает повышение среднего артериального давления ^[25] .
Фруктоза и ожирение
Фруктоза почти аналогична глюкозе, потому что они являются изомерами друг друга. Разница заключается в их метаболическом пути из-за его почти полной экстракции в печени и быстрого превращения в печени в глюкозу, гликоген, лактат и жир. В начальный период, когда наука не была так развита, больные сахарным диабетом употребляли фруктозу из-за ее низкого гликемического индекса. В настоящее время замечено, что ожирение, сахарный диабет, резистентность к инсулину и гипертония связаны с хроническим потреблением фруктозы. Дислипидемия и нарушение инсулинорезистентности печени также связаны с увеличением потребления фруктозы с пищей. Побочные метаболические эффекты фруктозы ответственны за печеночный липогенез de novo, гиперурикемию, окислительный стресс и липотоксичность. Эпидемиологические исследования показывают, что ожирение, метаболические и сердечно-сосудистые нарушения также связаны с потреблением подслащенных напитков (содержащих либо сахарозу, либо смесь глюкозы и фруктозы). Неблагоприятные метаболические эффекты фруктозы обычно проявляются при высоком потреблении, и отсутствуют доказательства неблагоприятного воздействия при умеренном потреблении фруктозы. Исследование показывает, что свободная фруктоза более опасна, чем потребление фруктозы с сахарозой ^[26] .
Фруктоза и гипертония
Увеличение потребления фруктозы сопровождалось ростом гипертонии. Исследование населения США в 2007–2008 гг. показало, что 29% взрослых страдали гипертонией по сравнению с 11–13% в 1939 г. и 24% в 1988–1994 гг. ^[27,28] . Эпидемиологические исследования намекнули на связь между потреблением фруктозы и гипертонией. Джалал и др. ^[29] сообщили, что избыток пищевой фруктозы (>74 г/день) в виде добавленного сахара был связан с более высокими значениями артериального давления (АД) у взрослых американцев, у которых не было гипертонии в анамнезе. Аналогичным образом, исследование 4867 подростков показало, что САД повысилось на 2 мм рт. ст. от самой низкой до самой высокой категории потребления подслащенных напитков9.0325 [30] . В проспективном исследовании взрослых в США Chen et al. ^[31] обнаружили, что употребление на один сахаросодержащий напиток меньше в день было связано со снижением САД на 1,8 мм рт. ст. и снижением ДАД на 1,1 мм рт. ст. в течение 18 месяцев.

Ссылки

1. Ван Ю.М.; Ван Эйс, Дж. Пищевая ценность фруктозы и сахарных спиртов. Анну. Преподобный Нутр. 1981, 1, 437–475.
2. Ганновер, LM; Уайт, Дж.С. Производство, состав и применение фруктозы. Являюсь. Дж. Клин. Нутр. 1993, 58 (Приложение S5), 724S–732S.
3. Bray GA, Nielsen SJ, Popkin BM: потребление кукурузного сиропа с высоким содержанием фруктозы в напитках может играть роль в эпидемии ожирения. Ам Дж. Клин Нутр 2004, 79: 537-543.
4. Ischayek JI, Kern M. Мед из США с разным содержанием глюкозы и фруктозы имеет сходные гликемические индексы. J Am Diet Assoc 2006; 106(8):1260—2.
5. Фаик А. Углеводный обмен. В: Обзор биохимии. 1-е изд. Карачи: базар урду; 2004. с. 1—100.
6. Дюбуа Л., Фармер А., Жирар М., Петерсон К. J Am Diet Assoc 2007;107:924–34.
7. Брей Джи: Насколько вредна фруктоза? Ам Дж. Клин Нутр 2007, 86:895-896.
8. Аеберли И., Циммерманн М.Б., Молинари Л. и др.: Am J Clin Nutr 2007, 86:1174-1178.
9. Накагава Т., Ху Х., Жариков С. и др.: Причинная роль мочевой кислоты в метаболическом синдроме, вызванном фруктозой. Am J Physiol Renal Physiol 2006, 290: F625-631.
10. Вос М., Киммонс Дж., Гиллеспи С., Уэлш Дж., Бланк Х.: Medscape J Med 2008, 10(7):160.
11. Брей, Джорджия. Насколько вредна фруктоза? Ам Дж. Клин Нутр, 2007 г .; 86: 895–896.
12. Люстиг Р.Х. Фруктоза: это «алкоголь без кайфа». Ад Нутр 2013; 4: 226–35.
13. Люстиг Р.Х. Фруктоза: метаболические, гедонистические и социальные параллели с этанолом. J Am Diet Assoc 2010; 110: 1307–1321.
14. Johnson RJ, Segal MS, Sautin Y, Nakagawa T, Feig DI, Kang D-H, et al. Ам Дж. Клин Нутр, 2007 г .; 86:899–906.
15. Ганновер LM, Белый JS. Производство, состав и применение фруктозы. Am J Clin Nutr 1993; 58:724С–732С.
16. Marriott BP, Cole N, Lee E. Национальные оценки потребления фруктозы с пищей увеличились с 1977 по 2004 год в Соединенных Штатах. Дж Нутр 2009; 139:1228С–1235С.
17. Парк Ю.К., Йетли Э.А. Потребление и пищевые источники фруктозы в Соединенных Штатах. Ам Дж. Клин Нутр 1993; 58 (5): 737–47.
18. Choi HK, Willett W, Curhan G. Богатые фруктозой напитки и риск подагры у женщин. J Am Med Assoc 2010;24304(20):2270-8.
19. Али М., Реллос П., Кокс Т.М. Наследственная непереносимость фруктозы. Дж Мед Жене 1998;35(5):353—565.
20. Segebarth C, Grivegnée AR, Longo R, Luyten PR, den Hollander JA. Биохимия 1991;73(1):105—8.
21. Ангелопулос Т.Дж., Лаундс Дж., Зукли Л., Мелансон К.Дж., Нгуен В., Хаффман А. и др. Дж. Нутр 2009; 139(6):1242—5.
22. Huang D, Dhawan T, Young S, Yong WH, Boros LG, Lipids Health Dis 2011; 24:10—20.
23. Van der Meulen R, Makras L, Verbrugghe K, Adriany T, De Vuyst L. Appl Environ Microbiol 2006;72(2):1006–12.
24. Акрам М. Лечение острой подагры. Inter J Fam Med 2010;3(4):233–4.
25. Перес С., Шольд Дж. Междунар. Дж. Обес 2009; 34:454—61.
26. Таппи Л., Ле К.А. Метаболические эффекты фруктозы и рост ожирения во всем мире. Physiol Rev 2010;90(1): 23–46.
27. Иган Б.М., Чжао Ю., Аксон Р.Н. Американские тенденции в распространенности, осведомленности, лечении и контроле артериальной гипертензии, 1988–2008 гг. ЯМА 2010; 303: 2043–2050.
28. Робинсон С.К., Брюсер М. Диапазон нормального артериального давления. Статистическое и клиническое исследование 11 383 человек. Арх стажер Мед 1939; 64:409–444.
29. Джалал Д.И., Смитс Г., Джонсон Р.Дж., Чонхол М. Дж. Ам Сок Нефрол 2010; 21:1543–1549.
30. Нгуен С., Чой Х.К., Лустиг Р.Х., Хсу С-ю. Дж. Педиатр 2009; 154: 807–813.
31. Chen L, Caballero B, Mitchell DC, Loria C, Lin P-H, Champagne CM и др. Тираж 2010 г.; 121:2398–2406.

Химические свойства

Фруктоза встречается в виде бесцветных кристаллов без запаха или белого кристаллического вещества.
порошок с очень сладким вкусом.

Химические свойства

Белый кристаллический твердый

Создатель

Левуген, Бакстер, США, 1953

История

Несмотря на это повсеместное распространение, фруктоза оставалась некоммерческим продуктом до 1980-х годов из-за затрат, связанных с ее выделением, и осторожности, необходимой при обращении с ней. Развитие технологий получения фруктозы из глюкозы в изомеризованной смеси привело к большей доступности чистой, кристаллической фруктозы в 1970-е годы. Однако цена на чистую фруктозу была достаточно высока в 1981 году, чтобы продукт не мог конкурировать с сахарозой и кукурузным сиропом в качестве коммерческого подсластителя. С выходом компаний по мокрому помолу кукурузы на рынок кристаллической фруктозы в конце 1980-х годов экономия сырья и увеличение масштабов производства привели к почти 10-кратному увеличению производства в течение пятилетнего периода, что сделало цены на фруктозу конкурентоспособными по сравнению с другими подсластителями. конкретные приложения.

Использование

D-фруктоза содержится во многих фруктах, меде и в качестве единственного сахара в бычьей и человеческой сперме

Использование

фруктоза — это природный сахар, содержащийся во фруктах и ​​меде. Обладает влагосвязывающими и смягчающими кожу свойствами.

Использование

Фруктоза — подсластитель, представляющий собой моносахарид, естественным образом содержащийся в свежих фруктах и ​​меде. Его получают инверсией сахарозы с помощью фермента инвертазы и изомеризацией кукурузного сиропа. Его сладость составляет 130–180 единиц по сравнению со 100 единицами сладости сахарозы, и она хорошо растворяется в воде. Он используется в выпечке, поскольку вступает в реакцию с аминокислотами, вызывая реакцию потемнения. Он используется в качестве питательного подсластителя в низкокалорийных напитках. Его также называют левулезой и фруктовым сахаром.

Методы производства

Фруктоза, моносахаридный сахар, естественным образом содержится в меде и
большое количество фруктов. Его можно приготовить из инулина, декстрозы или
сахарозу несколькими способами. Коммерчески фруктоза в основном
производится путем кристаллизации из сиропа с высоким содержанием фруктозы, полученного
из гидролизованного и изомеризованного крахмала злаков или тростникового и свекольного
сахар.

Определение

Сахар, содержащийся во фруктовых соках,
мёд и тростниковый сахар. Это кетогексоза,
существует в форме пиранозы в свободном состоянии. В
комбинации (например, в сахарозе) он существует в
фуранозная форма.

Производственный процесс

200 галлонов среды, содержащей 2 % сахарозы, 2 % сухих веществ кукурузного экстракта, 0,1 %
был инокулирован дигидрофосфат калия и следы минеральных солей.
с Leuconostoc mesenteroides NRRL B-512 и инкубировали при 25°C. В течение
роста, щелочь добавлялась автоматически по мере необходимости для поддержания pH между
6.6 и 7.0. Ферментация завершилась через 11 часов, и культура была
немедленно доводят до pH 5 для поддержания стабильности фермента. Бактериальные клетки
удаляли фильтрованием и получали культуральный фильтрат, содержащий 40
единиц декстрансукразы на мл, где одна единица — количество декстрансукразы
который превратит 1 мг сахарозы в декстран, что определяется количеством
высвобожденной фруктозы, измеренной как восстановительная способность за 1 час.
10 галлонов вышеуказанного культурального фильтрата разбавляли водой до 40 галлонов, 33,3 фунта
добавляли сахарозу, чтобы получить 10% раствор, а толуол добавляли в качестве
консервант. Синтез декстрана завершался до 22 часов, и декстран
был собран через 24 часа добавлением спирта до 40% по объему.
основа.
Полученный спиртовой надосадочный раствор выпаривали для извлечения
спирта и давал густой сироп, богатый фруктозой. Анализ показал сироп
содержать 50,1% восстанавливающего сахара в пересчете на моносахарид и иметь
оптическое вращение эквивалентно 35,1% фруктозы. Проценты
выражается в массе/объеме, а восстановительная способность определяется
метод Шомоджи, Жур. биол. хим. 160, 61 (1945). Часть (4,3
литров) сиропа охлаждали до 3°С. Одна десятая часть этого объема была обработана
медленным регулярным добавлением при быстром перемешивании 6-кратного объема холодного 20%
суспензия оксида кальция. Вторую часть обработали таким же образом.
и этот процесс продолжался до тех пор, пока весь объем сиропа сырой фруктозы не
был использован. Реакционная смесь стала густой с белым осадком.
содержит обилие микроскопических игольчатых кристаллов левулата кальция.
Перемешивание продолжали в течение 2 часов.
Осадок левулята кальция отделяли от реакционной смеси
фильтруют и промывают холодной водой. Осадок суспендировали в воде
чтобы получить густую суспензию, и добавляли твердый диоксид углерода до тех пор, пока раствор не
бесцветный до фенолфталеина. Образовался тяжелый осадок карбоната кальция.
теперь присутствует, а свободная фруктоза осталась в растворе. Кальций
карбонатный осадок удаляли фильтрованием, а отфильтрованный раствор
обнаружено, что он содержит 1436 г фруктозы, как определено оптическим вращением. Маленький
количество бикарбоната кальция присутствовало в виде примеси в растворе и было
удаляют добавлением раствора щавелевой кислоты до тех пор, пока не будет проведена проверка как на кальций,
и щавелевая кислота была отрицательной. Образовался осадок нерастворимого оксалата кальция.
удаляют фильтрованием.
Раствор фруктозы обесцвечен обработкой активированным углем
и концентрируют в вакууме до густого сиропа. Два тома горячего 95%
добавляли этиловый спирт, раствор нагревали до кипения и фильтровали для удаления небольшого количества нерастворимого материала. После охлаждения три тома
добавляли этиловый эфир и оставляли раствор на ночь в
холодильник. Фруктоза отделялась от раствора в виде густого сиропа и
отделяют от надосадочной жидкости декантацией. Сироп был засеян.
кристаллами фруктозы и после 4-х суток стояния на холоде превратился в
кристаллическая масса фруктозы. Выход сухой фруктозы составил 928 г. Дополнительный
извлекаемые количества фруктозы присутствуют в кристаллизационной матке
ликер. При непрерывной работе этот маточный раствор может быть повторно использован для добавления
к последующим порциям фруктозного сиропа и объединенных растворов
кристаллизуется, как в предыдущем примере.

Терапевтическая функция

Дозатор жидкости, Фармацевтическая помощь

Общее описание

Фруктоза представляет собой моносахарид. Он присутствует во фруктах и ​​овощах. Фруктоза является основным углеводом в рационе. Связывается с глюкозой с образованием сахарозы. Чрезмерное потребление фруктозы связано с ожирением, диабетом 2 типа и сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Фармацевтическое применение

Фруктоза используется в таблетках, сиропах и растворах в качестве ароматизатора и ароматизатора.
подсластитель.
Реакция на сладость фруктозы воспринимается в
рот быстрее, чем сахароза и декстроза, что может
учитывать способность фруктозы улучшать вкус сиропа или фруктов в таблетках
ароматизаторы и маскируют определенные неприятные витаминные или минеральные «привкусы».
Повышенная растворимость фруктозы по сравнению с сахарозой
выгодно в составах сиропов или растворов, которые должны быть
в холодильнике, так как осаждение или кристаллизация ингредиентов
отсталый. Точно так же большая растворимость и гигроскопичность
фруктоза вместо сахарозы и декстрозы помогает избежать «запирания крышки»
(кристаллизация сахара вокруг крышки бутылки) при приготовлении эликсиров.
Фруктоза также имеет большую растворимость в этаноле (95%).
поэтому используется для подслащивания алкогольных составов.
Водная активность подсластителя влияет на микробную
стабильность и свежесть. Фруктоза имеет более низкую активность воды и
осмотическое давление выше, чем у сахарозы. Составы сиропа могут быть
изготовлены с более низким содержанием сухих веществ, чем сахарные сиропы без
нарушение стабильности при хранении. Возможно, потребуется включить
загуститель или желирующий агент, чтобы соответствовать текстуре или вязкости
состав, эквивалентный сахару.
Фруктоза слаще сахарных спиртов маннита и
сорбит, который обычно используется в качестве вспомогательного вещества при таблетировании.
Хотя фруктоза эффективно маскирует неприятные вкусы в
таблетированные составы, таблетки удовлетворительной твердости и рассыпчатости
могут быть получены только путем прямого прессования, если таблеточные прессы
работает на относительно малых скоростях. Однако при сочетании
кристаллическая фруктоза с таблетированным сорбитом в соотношении 3 : 1,
могут быть достигнуты удовлетворительные характеристики прямого сжатия. А
сорт фруктозы для прямого прессования, содержащий небольшое количество
крахмала (Advantose FS 95, SPI Pharma) также является коммерчески
доступный. Предварительное гранулирование фруктозы с 3,5% повидона также
дает удовлетворительный эксципиент для таблеток. (1) Добавленная сладость
фруктоза также может быть использована с пользой для покрытия поверхности
жевательные таблетки, пастилки или лекарственные резинки с порошкообразным
фруктоза.
Соосаждение фруктозы с гидрофобными препаратами, такими как
было показано, что дигоксин улучшает профиль растворения таких
наркотики. Фруктоза, по-видимому, действует как водорастворимый носитель при
соосаждение, тем самым позволяя гидрофобным препаратам быть более
легко смачивается.

Биохим/физиол Действия

D-(?)-фруктоза может улучшать настроение и желудочно-кишечные расстройства у лиц, страдающих мальабсорбцией фруктозы. Он также оказывает метаболическое и эндокринное воздействие, что показывает, что повышенное потребление фруктозы является фактором, способствующим развитию ожирения и сопутствующих метаболических нарушений, наблюдаемых при синдроме резистентности к инсулину.

Безопасность

Хотя он абсорбируется медленнее, чем декстроза из
желудочно-кишечном тракте фруктоза метаболизируется быстрее. Метаболизм
фруктозы образуется в основном в печени, где она превращается
частично до декстрозы и метаболитов молочной кислоты и пировиноградной кислоты
кислота. Поступление в печень и последующее фосфорилирование инсулиннезависимы.
Дальнейший метаболизм происходит посредством различных
метаболические пути. У здоровых и хорошо отрегулированных диабетиков
преобладает гликогенез (глюкоза запасается в виде гликогена).
Чрезмерное пероральное потребление фруктозы (>75 г в день) при отсутствии
пищевой декстрозы в любой форме (например, сахароза, крахмал, декстрин и т. д.)
может вызвать мальабсорбцию у восприимчивых людей, что может
привести к метеоризму, боли в животе и диарее. За исключением
у пациентов с наследственной непереносимостью фруктозы
данные, свидетельствующие о том, что пероральное потребление фруктозы на текущих уровнях является
фактор риска любого конкретного заболевания, кроме кариеса зубов.

хранилище

Фруктоза гигроскопична и поглощает значительное количество
влаги при относительной влажности выше 60%. Товары, хранящиеся в
оригинальной запечатанной упаковке при температуре ниже 25°C и
можно ожидать, что относительная влажность менее 60% сохранит стабильность
не менее 12 месяцев.
Водные растворы наиболее стабильны при pH 3–4 и температуре
4–70°С; их можно стерилизовать автоклавированием.

Методы очистки

Растворяют D(-)-фруктозу в равном весе воды (уголь, предварительно промытый водой для удаления любого растворимого материала), фильтруют и выпаривают при пониженном давлении при 45-50°С, чтобы получить сироп, содержащий 90% фруктозы. После охлаждения до 40° сироп засевают и выдерживают при этой температуре 20-30 часов при периодическом перемешивании. Кристаллы отделяют центрифугированием, промывают небольшим количеством воды и сушат до постоянной массы в вакууме над концентрированной H3SO4.