Cấu Trúc Của Fructose Là Gì?
--- Bài mới hơn ---
Fructose là một loại đường được tìm thấy tự nhiên trong trái cây và mật ong. Nó cũng được sản xuất thương mại. Fructose có công thức hóa học tương tự như glucose, đường phổ biến nhất trong thực phẩm, nhưng một sự sắp xếp khác nhau của các nguyên tử mang lại cho nó những tính chất hơi khác nhau.
Fructose được tìm thấy trong mật ong và trái cây và cũng được tổng hợp thương mại.
Cấu trúc chuỗi
Chuỗi fructose đủ linh hoạt để tăng gấp đôi trở lại và hình thành một vòng.
Cả glucose và fructose đều có công thức hóa học C6H12O6, và cả hai đều bao gồm một chuỗi sáu-bon tuyến tính được ưu tiên hình thành thành một cấu trúc vòng. Ở dạng tuyến tính, cả hai đều có một nhóm phản ứng gọi là carboxyl cho phép chuyển đổi giữa cấu trúc vòng và cấu trúc dây chuyền. Sự khác biệt quan trọng giữa glucose và fructose là vị trí của nhóm carboxyl đó. Trong glucose, nó nằm ở phần cuối của chuỗi carbon, trong khi fructose nó nằm trên carbon thứ hai từ cuối chuỗi.
Furanose
Dạng fructose furanose thường được mô tả như một vòng sáu mặt với năm nguyên tử cacbon và một ôxy ở các góc.
Cấu trúc “tự nhiên” của fructose, dạng mà nó ưu tiên có trong mật ong hoặc trái cây hoặc khi được làm thành tinh thể đường, được gọi là furanose. Cấu trúc này được mô tả như một vòng sáu thành viên bao gồm năm nguyên tử cacbon và một oxy. Cấu trúc này được hình thành bởi phản ứng của carboxyl phản ứng với carbon xa nhất từ nó. Carbon fructose thứ sáu được kết nối với vòng nhưng không phải là một phần của nó. Ở dạng này, fructose có vị ngọt gấp đôi đường hoặc đường “thông thường”.
Pyranose
Dạng fructose pyranose thường được mô tả như một vòng năm mặt.
Fructose quen thuộc nhất với sinh viên hóa học ở dạng pyranose của nó: một vòng năm thành viên gồm bốn nguyên tử cacbon và một oxy. Cấu trúc này được hình thành khi phản ứng cacbonyl ở vị trí thứ hai phản ứng không với carbon xa nhất từ nó, nhưng một carbon gần hơn. Trong trường hợp này, có thêm hai nguyên tử cacbon được gắn vào vòng nhưng không phải là một phần của nó. Cấu trúc này được ưa chuộng trong dung dịch ở nhiệt độ cao hơn và có mức độ ngọt tương đương với lượng glucose.
Khả năng thay đổi
Một giải pháp fructose là một hỗn hợp liên tục thay đổi của các hình thức khác nhau của nó.
Trong dung dịch, đặc biệt ở nhiệt độ cao hơn, các dạng furanose và pyranose fructose liên tục thay đổi, với dạng chuỗi tuyến tính là trung gian. Do đó, không thích hợp để tham khảo bất kỳ giải pháp fructose nào như furanose hoặc pyranose, bất kể cấu trúc của tinh thể đường ban đầu được thêm vào. Một nếp nhăn bổ sung trong tình huống phát sinh từ thực tế là các “cacbon” phụ không phải là một phần của vòng có thể được sắp xếp theo hai cách khác nhau, dẫn đến các dạng “alpha” và “beta” của mỗi cấu trúc vòng. Giữa alpha và beta-furanose, alpha và beta-pyranose và cấu trúc trung gian chuỗi tuyến tính, thường có năm cấu trúc fructose khác nhau có mặt trong bất kỳ giải pháp nào tại một thời điểm nhất định!
Chirality
Giống như một người và hình ảnh phản chiếu của cô, D- và L-fructose là tương tự nhưng đối xử thuận tay.
Fructans
Atisô Jerusalem chứa inulin, fructan.
Fructose cũng có khả năng hình thành các cấu trúc chuỗi có độ dài khác nhau. Các chuỗi đường làm từ fructoza được gọi là fructans. Trong fructans, fructose hầu như luôn luôn có dạng pyranose, và một khi chuỗi được hình thành, nó bị khóa vào cấu trúc đó. Fructose có thể kết hợp với một phân tử đường khác để tạo ra một “disaccharide.” Sucrose, ví dụ, đường phổ biến nhất được tìm thấy ở các siêu thị, là một disaccharide làm từ một fructose gắn liền với một phân tử glucose. Fructose có thể tạo thành một cấu trúc chuỗi dài gọi là inulin, cũng giống như glucose có thể tạo thành chuỗi dài để trở thành tinh bột carbohydrate quen thuộc và cellulose. Mặc dù ít phổ biến hơn so với các chất tương tự glucose của nó, inulin được tìm thấy trong atisô Jerusalem, hành tây, tỏi tây và chuối.
Sử dụng
Fructose được bán ở một số cửa hàng tạp hóa như một loại đường đặc sản và vì vị ngọt của nó ở dạng furanose, nó có thể tiết kiệm calo khi sử dụng trong đồ uống lạnh như trà đá. Tuy nhiên, trong các ứng dụng nướng bánh và đồ uống nóng như cà phê, ý nghĩa hóa học thay đổi của fructose trở nên rõ ràng. Dạng pyranose, chỉ ngọt như glucose, chiếm ưu thế ở nhiệt độ trên 140 độ Fahrenheit, làm giảm hiệu quả tiết kiệm calo. Tương tự, L-fructose không tự nhiên đã được đề xuất như chất làm ngọt có hàm lượng calo thấp nhưng được mô tả trong “Tiến bộ trong chất làm ngọt”, nó dường như được chuyển hóa ở một mức độ nào đó trong cơ thể, do đó mức độ tiết kiệm calo là vấn đề. Tuy nhiên, fructose, nói chung, được chuyển hóa chậm hơn so với glucose, mà đã làm cho nó là lựa chọn đường cho bệnh nhân tiểu đường và những người khác khó kiểm soát lượng đường trong máu của họ.
Tác Giả: Patti Byrd
--- Bài cũ hơn ---