Bài 5. Saccharose và maltose
Tìm hiểu về cấu tạo, tính chất và ứng dụng của saccharose và maltose.
Lý thuyết Saccharose và Maltose
1. Saccharose (C₁₂H₂₂O₁₁)
a) Cấu tạo
Công thức phân tử: C₁₂H₂₂O₁₁
Cấu tạo: Disaccharide tạo từ α-glucose và β-fructose
Glucose (α) - O - Fructose (β)
Liên kết glycoside giữa C₁ của glucose và C₂ của fructose
b) Tính chất vật lý
- Chất rắn kết tinh, không màu
- Vị ngọt (đường ăn)
- Tan tốt trong nước
- Nhiệt độ nóng chảy: 185°C
- Quay mặt phẳng phân cực ánh sáng (phải)
c) Tính chất hóa học
1. Không có tính khử:
- Không tráng gương
- Không tạo Cu₂O với Cu(OH)₂
- Nhóm -CHO và >C=O đã tham gia liên kết
2. Phản ứng thủy phân:
C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O → C₆H₁₂O₆ (glucose) + C₆H₁₂O₆ (fructose) (H⁺, t°)
Sản phẩm có tính khử (glucose và fructose)
Đường invertose: Hỗn hợp glucose và fructose sau thủy phân
d) Ứng dụng
- Thực phẩm: Đường ăn chính
- Công nghiệp: Sản xuất bánh kẹo
- Y tế: Truyền dịch
- Nguồn: Mía, củ cải đường
2. Maltose (C₁₂H₂₂O₁₁)
a) Cấu tạo
Công thức phân tử: C₁₂H₂₂O₁₁
Cấu tạo: Disaccharide tạo từ 2 phân tử α-glucose
Glucose (α) - O - Glucose (α)
Liên kết glycoside giữa C₁ của glucose thứ nhất và C₄ của glucose thứ hai
b) Tính chất vật lý
- Chất rắn kết tinh, không màu
- Vị ngọt (ít ngọt hơn saccharose)
- Tan tốt trong nước
- Quay mặt phẳng phân cực ánh sáng (phải)
c) Tính chất hóa học
1. Có tính khử:
a) Tráng gương:
C₁₂H₂₂O₁₁ + 2AgNO₃ + 3NH₃ + H₂O → C₁₂H₂₂O₁₂ + 2Ag↓ + 2NH₄NO₃
b) Với Cu(OH)₂:
Tạo phức xanh lam (thường), Cu₂O đỏ gạch (đun nóng)
2. Phản ứng thủy phân:
C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O → 2C₆H₁₂O₆ (glucose) (H⁺, t°)
d) So sánh Saccharose và Maltose
| Đặc điểm | Saccharose | Maltose |
|---|---|---|
| Công thức | C₁₂H₂₂O₁₁ | C₁₂H₂₂O₁₁ |
| Cấu tạo | Glucose + Fructose | 2 Glucose |
| Tính khử | Không | Có |
| Tráng gương | Không | Có |
| Vị ngọt | Ngọt hơn | Ít ngọt hơn |
| Nguồn | Mía, củ cải | Mầm lúa, bia |
| Thủy phân | → Glucose + Fructose | → 2 Glucose |
e) Ứng dụng Maltose
- Sản xuất bia (từ mầm lúa mạch)
- Thực phẩm dinh dưỡng
- Công nghiệp bánh kẹo
Các dạng bài tập
Dạng 1: Dạng 1: Phân biệt saccharose và maltose
Phương pháp giải:
Phương pháp:
- Dùng AgNO₃/NH₃ (tráng gương)
- Dùng Cu(OH)₂ đun nóng
- Maltose có tính khử, saccharose không
Ví dụ:
Thuốc thử: AgNO₃/NH₃ (hoặc Cu(OH)₂)
Maltose:
C₁₂H₂₂O₁₁ + 2AgNO₃ + 3NH₃ + H₂O → 2Ag↓ (tráng bạc)
Saccharose:
Không phản ứng (không tráng bạc)
Kết luận: Chất tráng bạc là maltose
Dạng 2: Dạng 2: Bài toán thủy phân disaccharide
Phương pháp giải:
Phương pháp:
- Viết PTHH thủy phân
- Tính mol sản phẩm
- Tính khối lượng hoặc tráng gương
Ví dụ:
a) Thủy phân:
C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O → C₆H₁₂O₆ + C₆H₁₂O₆
n(saccharose) = 34.2/342 = 0.1 mol
n(glucose) = n(fructose) = 0.1×80% = 0.08 mol
m(glucose) = m(fructose) = 0.08×180 = 14.4g
b) Tráng gương:
Cả glucose và fructose đều tráng gương
n(Ag) = 2×(0.08 + 0.08) = 0.32 mol
m(Ag) = 0.32×108 = 34.56g
Dạng 3: Dạng 3: Bài toán thực tế - Sản xuất đường từ mía
Phương pháp giải:
Phương pháp:
- Tính saccharose từ mía
- Tính hiệu suất sản xuất
- Đánh giá kinh tế
Ví dụ:
a) Tính đường:
m(saccharose) = 100,000×15% = 15,000 kg
m(đường tinh luyện) = 15,000×85% = 12,750 kg
b) Lợi nhuận:
Chi phí: 100,000×1,000 + 50,000,000 (chế biến) = 150,000,000 đ
Doanh thu: 12,750×20,000 = 255,000,000 đ
Lợi nhuận: 105,000,000 đ (70%)
c) Phụ phẩm:
- Bã mía: Sản xuất giấy, nhiên liệu sinh học
- Mật rỉ: Sản xuất ethanol, thức ăn gia súc
- Tăng thêm 20-30% lợi nhuận