Кожного, хто знайомий хоча б з основами органічної хімії, це перетворення анітрохи не здивує. Адже і крохмаль, і глюкоза (таке хімічна назва виноградного цукру), і інші цукру відносяться до одного і того ж класу органічних сполук, які називаються в хімії вуглеводами.
Повернемося, однак, до перетворення крохмалю. Гідно подиву, що відкриття цього перетворення, що стало научной.основой всієї сучасної крахмало-патокової промисловості, відбулося в деякому роді випадково, у всякому разі поза будь-б то не було зв'язку з метою отримати цукор з крохмалю.
відкриття патоки
Сталося це в Петербурзі два століття тому - в 1811 р
В історії науки і техніки нерідко буває так, що пошуки і відкриття в якій-небудь одній галузі науки несподівано проявляються і отримують практичне значення в абсолютно іншій області, дуже далекою від початкового об'єкта дослідження.
Так сталося і цього разу. Директор головної петербурзької аптеки К. С. Кирхгоф. займаючись дослідами з виробництва порцеляни, став шукати дешевий і доступний замінник аравійської камеді. Перепробувавши кілька різних речовин, Кірхгоф зупинився на крохмалі. Розбавивши крохмаль водою, додавши сірчаної кислоти і нагрівання цю суміш, він отримав густу в'язку масу, схожу на камедь.
Кірхгоф був хімік. Який же хімік втримається від спокуси спробувати на смак здобуте їм нову речовину? Спробував нова речовина і Кірхгоф. Виявилося, що отримана ним штучна камедь володіє ясно вираженим солодким смаком. Кірхгоф відразу зрозумів, що, мабуть, частина крохмалю перейшла в цукор, але хімізму цього переходу, так само як і ролі сірчаної кислоти в цьому процесі, він пояснити тоді, звичайно, не зміг. За своє відкриття Кірхгоф був удостоєний звання дійсного члена Петербурзької Академії наук, а саме відкриття дуже скоро (буквально через рік) отримало повсюдне практичне визнання.
Найбільший американський фахівець з крохмалю Ральф Керр одну з глав своєї монографії «Хімія і технологія крохмалю» починає такими словами: «Відкриття, що сахароподобние речовини з крохмалю можна отримати при його обробці кислотою, належить російському хіміку Кірхгофа».
Як бачимо, повне і безперечне визнання!
У чому ж суть відкриття Кірхгофа? Який процес відбувається при нагріванні крохмалю з мінеральної кислотою?
Патока - цукор з крохмалю
Знаючи будову молекули крохмалю. на ці питання можна коротко відповісти так. У присутності кислоти як каталізатора (т. Е. Прискорювача реакції) відбувається розрив полімерних ланцюжків крохмалю з приєднанням молекули води до кожної ланки. Висловлюючись мовою хімії, відбувається гідроліз крохмалю, тобто розкладання, розпад з приєднанням води. Схематично цей процес можна собі уявити так. Спочатку крохмаль перетворюється в декстрини, потім з декстринів утворюється складний (подвійний) цукор - мальтоза, а вже в результаті розщеплення мальтози виходить дві молекули глюкози. Ось і весь шлях від крохмалю до глюкози!
Якщо процес гідролізу не йде до кінця, отримують суміш всіх трьох продуктів - декстринів, мальтози, глюкози. Цю суміш, розчинену в невеликій кількості води, прийнято називати патокою, це і є саме той цукор з крохмалю.
Патока широко застосовується в кондитерській промисловості-без неї не можна зварити карамель і помаду, приготувати варення. Роль патоки полягає перш за все в тому, що вона перешкоджає кристалізації бурякового цукру. Ось чому монпансьє і льодяники прозорі, а варення, зварене з застосуванням патоки, що не зацукровується. Але патока разом з тим володіє і високу поживну цінність і ніжним приємним смаком. Вона як би пом'якшує дуже гострий нудотний смак бурякового цукру (сахарози).
Різні цукру мають різний солодкістю. Якщо чотири найбільш поширених цукру (сахарозу, мальтозу, фруктозу і глюкозу) розташувати за ступенем спадної солодощі, то вийде такий ряд: фруктоза- сахароза - глюкоза - мальтоза. Стосовно солодощі сахарози солодкість глюкози приймається рівною приблизно 0,6.