Инверсия — гидролитическое расщепление сахарозы на глюкозу и фруктозу. Под влиянием кислот сахароза в водном растворе, присоединяя воду, распадается на глюкозу и фруктозу

Ион водорода кислоты действует при этом как катализатор. Полученная смесь глюкозы и фруктозы вращает плоскость поляризации уже не вправо, как сахароза, а влево, так как левая вращательная способность образовавшейся фруктозы больше правого вращения глюкозы; происходит превращение правого вращения в левое, вследствие чего и реакция эта названа инверсией сахарозы.

Реакция инверсии: Сахароза + НОН = Глюкоза + Фруктоза

Реакция — бимолекулярная, т. е. идет между двумя молекулами: сахар и вода. Но если рассматривать реакцию инверсии в разбавленных водных растворах, то количество воды будет мало изменяться, так как лишь незначительная часть ее будет связываться с сахарозой. Меняться постепенно будет только количество сахарозы, а реакция, таким образом, будет идти как мономолекулярная и необратимая. Законы таких реакций были изучены именно путем наблюдения инверсии. Так как при нормальной работе сахарного завода никогда не допускают значительной инверсии сахарозы, то концентрацию сахарозы можно считать почти постоянной: лишь ничтожно малая доля этой концентрации затрачивается на образование инвертного сахара. Поэтому можно здесь при вычислении накопившегося инвертного сахара обойтись без обычного логарифмического уравнения мономолекулярной реакции. По закону действующих масс количество образовавшегося инвертного сахара I должно быть пропорционально начальной концентрации сахарозы 50 и времени т, т. е. г = с50т. Коэффициент пропорциональности с выражает скорость инверсии: он показывает, сколько образуется инвертного сахара в единицу времени при начальной концентрации сахарозы, равной единице. Время будем выражать в минутах; ! и 50 можно выражать в любых, но одинаковых мерах. Скорость инверсии, т. е. коэффициент с, пропорционален концентрации ионов водорода, так как ион водорода является катализатором реакции. Следовательно, с = с0. Здесь с0 — коэффициент, уже не зависящий от концентрации ионов водорода, но с0 весьма быстро увеличивается с повышением температуры; температурный коэффициент реакции инверсии — около 3. В табл. 7 приведена величина коэффициента с0 для различных температур. Пример. Кислый сахарный раствор с рН 6,0 нагревается 60 мин при температуре 100 °C. Найдем количество инвертного сахара, образовавшегося на 100 частей сахарозы. По табл. 7 найдем с0 = 26,797. Следовательно, с = Ю-6 • 26,797 и I = с8ах = 10"6 -26,797 • 100 • 60 = 0,16% от всего имеющегося сахара. При рН 5 нашли бы уже значительное количество инверта — 1,6%.

Где:

САХАРОЗА (a-D-глюкопиранозил- b-D-фруктофуранозид; свекловичный или тростниковый сахар), мол. м. 342,31; бесцв. кристаллы; из большинства р-рителей образуется стабильная кристаллич. модификация А (т. пл. 184-185°С, 1,5860), из метанола-модификация В (т. пл. 169-170°С, 1,5713); +66,5° (вода); хорошо раств. в воде (насыщ. р-р содержит 67% сахарозы при 20 °С и 83% при 100°С), умеренно-в полярных орг. р-рителях и водно-орг. смесях, не раств. в абс. спиртах и неполярных орг. р-рителях.

 

Сахароза-невосстанавливающий дисахарид (см. Олигосахариды), широко распространенное резервное в-во растений, образующееся в процессе фотосинтеза и запасаемое в листьях, стеблях, корнях, цветах или плодах. При нагр. выше т-ры плавления происходит разложение и окрашивание расплава (карамелизация). Сахароза не восстанавливает реактив Фелинга, к щелочам довольно устойчива, но, будучи кетофуранози-дом, чрезвычайно легко (в ~ 500 раз быстрее трегалозы

или мальтозы) расщепляется (гидролизуется) к-тами на D-глюкозу и D-фруктозу. Гидролиз сахарозы сопровождается изменением знака уд. вращения р-ра и потому наз. инверсией.

Аналогичный гидролиз протекает под действием a-глюко-зидазы (мальтазы) или b-фруктофуранозидазы (инвертазы). Сахароза легко сбраживается дрожжами. Будучи слабой к-той (К ок. 10^-13), сахароза образует комплексы (сахараты) с гидроксида-ми щелочных и щел.-зем. металлов, к-рые регенерируют сахарозу при действии СО₂.

Биосинтез сахарозы происходит в подавляющем большинстве фотосинтезирующих эукариот, осн. массу к-рых составляют растения (исключение-представители красных, бурых, а также диатомовых и нек-рых др. одноклеточных водорослей); его ключевая стадия-взаймод. уридиндифосфатглю-козы и 6-фосфат-D-фруктозы. Животные к биосинтезу сахарозы не способны.

Сахарозу получают в пром. масштабах из сока сахарного тростника Saccharum officinarum или сахарной свеклы Beta vulgaris; эти два растения обеспечивают ок. 90% мировой продукции сахарозы (в соотношении ок. 2:1), к-рая превышает 50 млн. т/год. Хим. синтез сахарозы весьма сложен и экономич. значения не имеет.

Сахарозу используют как пищ. продукт (сахар) непосредственно или в составе кондитерских изделий, а в высоких концентрациях-как консервант; сахароза служит также субстратом в пром. ферментац. процессах получения этанола, бутанола, глицерина, лимонной и левулиновой к-т, декстрана; используется также при приготовлении лек. ср-в; нек-рые сложные эфиры сахарозы с высшими жирными к-тами применяют в качестве неионных детергентов.

Для качеств. обнаружения сахарозы можно использовать синее окрашивание с щелочным р-ром диазоурацила, к-рое, однако, дают и высшие олигосахариды, содержащие в молекуле фрагмент сахарозы,-раффиноза, генцианоза, стахиоза.

Инверсия (в химии)

Инверсия в химии, 1) изменение конформации