ไฮโดรไลซิสของสมการน้ำตาล ไฮโดรไลซิสของน้ำตาล (กรดและเอนไซม์)

ซูโครสเป็นไดแซ็กคาไรด์ C 12 H 22 O 11 เป็นสารไม่รีดิวซ์ที่ไม่ทำปฏิกิริยากับของเหลวของเฟหลิง ซูโครสถูกไฮโดรไลซ์โดยการกระทำของเอ็นไซม์ซูคราส (อินเวอร์เตส) ปฏิกิริยาจะดำเนินการด้วยการเติมน้ำและการก่อตัวของโมเลกุลกลูโคสและฟรุกโตสซึ่งกำลังลดน้ำตาลและสามารถตรวจพบได้โดยการทำปฏิกิริยากับของเหลวของ Fehling

C 12 H 22 O 11 + H 2 O \u003d C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6

ซูโครส กลูโคส ฟรุกโตส

ซูโครสที่ใช้งานมากที่สุดมีอยู่ในเซลล์ยีสต์ซึ่งหาได้ง่าย กิจกรรมของซูโครสสามารถตรวจสอบได้ง่ายโดยปริมาณของผลิตภัณฑ์ไฮโดรไลซิสที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาหนึ่ง ซึ่งตรวจพบโดยใช้ของเหลวของ Fehling การกำหนดจะดำเนินการโดยปริมาณของสารละลายไฮโดรไลซ์ที่ต้องเติมลงในของเหลว Fehling เพื่อตกตะกอนคิวพอรัสออกไซด์

อัตราการไฮโดรไลซิสของซูโครสขึ้นอยู่กับสภาวะภายนอก (อุณหภูมิ ตัวเร่งปฏิกิริยา ปฏิกิริยาปานกลาง)

อุปกรณ์:

หลอดทดลอง

ดินสอบนกระจก

ปิเปตตวง 1-2 มล.

กระบอกสูบไล่ระดับ 10 มล.

อ่างอาบน้ำ

เครื่องวัดอุณหภูมิในห้องปฏิบัติการสำหรับช่วงอุณหภูมิ 50-100 °C

นาฬิกาทราย 10 นาทีหรือนาฬิกาอื่นๆ

ความคืบหน้า:

เตรียมตารางที่ 5 เพื่อบันทึกโครงร่างการทดลองและผลการทดลอง เตรียมและลงนามในหลอดทดลองสามหลอด เทสารละลายซูโครส 20% 10 มล. ลงไป

เทน้ำตามปริมาณที่ต้องการ สารละลาย 0.1 N HCl หรือสารละลาย 0.1 N NaOH ลงในหลอดทดลองที่มีซูโครส

เพิ่มปริมาณเอนไซม์หรือตัวเร่งปฏิกิริยาอนินทรีย์ (กรดไฮโดรคลอริก) ที่ต้องการลงในหลอดทดลอง ผสมให้ละเอียดและวางหลอดทดลองเป็นเวลา 40-50 นาที

เตรียมหลอดทดลองสามหลอดด้วยสารละลายของเหลวของ Fehling (VF): เท VF 2 มล. และน้ำกลั่นลงในหลอดทดลองทั้งสามหลอด หลังจากเวลาผ่านไป ให้หากิจกรรมของซูคราสหรือตัวเร่งปฏิกิริยาอนินทรีย์ดังนี้: ในหลอดทดลองสามหลอดที่มีสารละลาย VF ถูกทำให้ร้อนจนเดือด ให้เติมของเหลวจากสารละลายทดลองทีละหยดทีละหยดจนกระทั่งสารละลาย VF เปลี่ยนเป็นสีแดง ป้อนจำนวนหยดของสารละลายทดสอบในตารางที่ 5

เปรียบเทียบผลลัพธ์ของการทดลองแต่ละแบบและสรุปผลเกี่ยวกับผลกระทบของสภาวะที่ศึกษาต่ออัตราการไฮโดรไลซิสของซูโครส

ตารางที่ 5.- อิทธิพลของสภาวะต่างๆ ต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยา

เลขที่ p / p	ตัวเลือก	หมายเลขสำหรับแท็ก *	ถึง 10 มล. ของซูโครสมีส่วนช่วย ml	ตัวเร่ง	สภาวะทดลอง (t°С, pH)	จำนวนหยดของสารละลายทดสอบที่ทำปฏิกิริยากับVF
น้ำ	0.1 N HCl	0.1 N NaOH
	ผลกระทบอุณหภูมิ					เอนไซม์ 1 มล.	18-20 องศาเซลเซียส
				เอนไซม์ 1 มล.	40-45°C
				เอนไซม์ 1 มล.	100°C
	ผลกระทบของอุณหภูมิต่อตัวเร่งปฏิกิริยาอนินทรีย์					HCl 2 หยด	18-20 องศาเซลเซียส
				HCl 2 หยด	40-45°C
				HCl 2 หยด	100°C
	อิทธิพลของ pH ปานกลาง					เอนไซม์ 1 มล.	40-45°C (pH 4.5)
				เอนไซม์ 1 มล.	40-45°C (pH 6.5)
				เอนไซม์ 1 มล.	40-45°C (pH 7.5)
	อิทธิพลของปริมาณเอนไซม์					เอนไซม์ 1 มล.	40-45°C
				เอนไซม์ 2ml	40-45°C
				เอนไซม์ 4 มล.	40-45°C

คำถามทดสอบ:

1. จะตรวจพบน้ำตาลรีดิวซ์ได้อย่างไร?

2. เอนไซม์ไฮโดรไลซิสคืออะไร?

3. เงื่อนไขใดบ้างที่จะส่งผลต่ออัตราการไฮโดรไลซิส?

4. การหาปริมาณน้ำตาลรีดิวซ์วิธีเร่งในการหาเศษส่วนมวลของน้ำตาลทั้งหมด

วิธีการนี้ขึ้นอยู่กับการเกิดออกซิเดชันของน้ำตาลทั้งหมดด้วยสารละลายซัลเฟตของโพแทสเซียมไดโครเมตกับคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำและการวัดสีของไอออน Cr +3 ซึ่งเทียบเท่ากับปริมาณน้ำตาลที่เข้าสู่ปฏิกิริยา

อุปกรณ์:

อ่างอาบน้ำ

กระดาษกรองในห้องปฏิบัติการ

เครื่องชั่งในห้องปฏิบัติการเอนกประสงค์

ขวดปริมาตร

โฟโตอิเล็กทริกคัลเลอริมิเตอร์

เครื่องดูดความชื้น

ความคืบหน้า:

การเตรียมสารละลายซัลเฟตของโพแทสเซียม ไดโครเมต

โพแทสเซียมไดโครเมต 49 กรัมละลายในน้ำกลั่น 300 ซม. 3 (สารละลายแรก) แยกจากกัน เติมกรดซัลฟิวริกเข้มข้น 300 ซม. 3 ลงในน้ำกลั่น 300 ซม. 3 ในส่วนเล็กๆ โดยคนให้เข้ากันและเทลงในส่วนเล็กๆ อย่างระมัดระวัง (สารละลายที่สอง) ขั้นแรกให้เทสารละลายที่หนึ่งและที่สองลงในขวดปริมาตรที่มีความจุ 1,000 ซม. 3 อย่างระมัดระวังทำให้เย็นลงที่อุณหภูมิห้องปริมาตรจะถูกปรับให้เข้ากับเครื่องหมายด้วยน้ำกลั่นแล้วผสม

การสร้างกราฟการสอบเทียบจะดำเนินการไม่เร็วกว่าหนึ่งวันหลังจากการเตรียมรีเอเจนต์

การเตรียมสารละลายซูโครสมาตรฐาน

ซูโครสหรือน้ำตาลทรายขาวบริสุทธิ์ 1.0 กรัม อบแห้งก่อนหน้านี้ในเดซิกเคเตอร์เป็นเวลา 3 วัน ชั่งน้ำหนักโดยมีข้อผิดพลาดไม่เกิน 0.001 กรัม ละลายในน้ำกลั่นและถ่ายโอนในเชิงปริมาณลงในขวดปริมาตรที่มีความจุ 250 ซม. 3 . ปริมาตรของสารละลายทำขึ้นจนถึงเครื่องหมายด้วยน้ำกลั่นและผสมให้ละเอียด สารละลายที่ได้ควรมีซูโครส 4 มก. ใน 1 ซม. 3 เตรียมสารละลายซูโครสทันทีก่อนใช้งาน

การสร้างกราฟสอบเทียบ

ในขวดปริมาตรห้าขวดที่มีความจุ 100 ซม. 3 แต่ละอัน ให้เติมสารละลายซัลเฟตของโพแทสเซียม ไดโครเมต 25 ซม. 3 จากนั้นปิเปต 2, 4, 6, 8, 10 ซม. 3 ของสารละลายซูโครสมาตรฐานและ 23, 21, 19, น้ำกลั่น 17, 15 ซม. เพื่อให้ปริมาตรในแต่ละขวดถึง 50 ซม. 3 ขวดที่มีส่วนประกอบอยู่ในอ่างน้ำเดือดเป็นเวลา 10 นาที ระบายความร้อนด้วยอุณหภูมิห้อง ปริมาตรจะถูกปรับให้เข้ากับเครื่องหมายด้วยน้ำกลั่น ผสมให้ละเอียด และวัดความหนาแน่นของแสงบนโฟโตอิเล็กทริกคัลเลอริมิเตอร์ที่มีตัวกรองแสงที่มี การส่งผ่านแสงสูงสุดที่ λ = 630-670 μm (ใน FEK-56 และ KFK-2 ซึ่งสอดคล้องกับตัวกรองแสงสีแดงและ cuvette 30 มม.)

ความหนาแน่นของแสงถูกวัดในแต่ละสารละลายอย่างน้อย 3 ครั้ง และนำค่าเฉลี่ยเลขคณิตมาจากข้อมูลที่ได้รับ

จากข้อมูลที่ได้รับ กราฟการปรับเทียบจะถูกสร้างขึ้นโดยพล็อตค่าความหนาแน่นของแสงบนแกน y และบนแกน abscissa - มวลของซูโครสที่สอดคล้องกับค่าเหล่านี้เป็นมิลลิกรัม แผนภูมิการสอบเทียบใช้เพื่อกำหนดน้ำตาลทั้งหมด

การวิเคราะห์ผลลัพธ์:

ชั่งน้ำหนักผลิตภัณฑ์ทดสอบที่บดแล้วบางส่วนโดยมีข้อผิดพลาดไม่เกิน 0.001 กรัม โดยให้น้ำตาลทั้งหมด 0.004 กรัมอยู่ใน 1 ซม. 3 ของสารละลาย

น้ำหนักตัวอย่าง (t) ในหน่วยกรัมถูกกำหนดโดยสูตร:

ม=0.004V/P *100 ,

โดยที่ 0.004 คือความเข้มข้นที่เหมาะสมที่สุดของสารรีดิวซ์ในสารละลายตัวอย่าง g/cm 3 ;

V- ความจุขวดปริมาตร cm 3;

อาร์ -เศษส่วนมวลโดยประมาณของน้ำตาลทั้งหมดในผลิตภัณฑ์ที่อยู่ระหว่างการศึกษา, %.

ในขวดปริมาตรที่มีความจุ 100 ซม. 3 พร้อมกระบอกสูบไล่ระดับ ให้เติมสารละลายซัลเฟต 25 ซม. 3 ของโพแทสเซียม ไดโครเมต กรอง 10 ซม. 3 ของสารละลายทดสอบ และ 15 ซม. 3 ของน้ำกลั่น วางขวดไว้ในอ่างน้ำเดือดเป็นเวลา 10 นาที ระบายความร้อนด้วยอุณหภูมิห้อง ปริมาตรจะถูกปรับตามเครื่องหมายด้วยน้ำกลั่น ผสมให้ละเอียด และวัดความหนาแน่นของแสง ตามค่าความหนาแน่นเชิงแสงและกราฟการสอบเทียบ จะพบปริมาณน้ำตาลทั้งหมดที่สอดคล้องกันซึ่งแสดงตามเงื่อนไขในซูโครส

เศษส่วนมวลของน้ำตาลทั้งหมด (X 1) เป็นเปอร์เซ็นต์ที่แสดงในซูโครสถูกกำหนดโดยสูตร

X 1 \u003d ม 1 VK100 / mV 1 1,000

ที่ไหน m - น้ำหนักของตัวอย่างผลิตภัณฑ์ g;

m 1 - มวลของซูโครสที่ได้จากกราฟการปรับเทียบ mg;

V - ความจุขวดปริมาตร cm;

V 1 - ปริมาตรของสารละลายทดสอบที่ใช้ในการวิเคราะห์ cm;

1,000 - ปัจจัยการแปลงจากซูโครสมิลลิกรัมเป็นกรัม

ถึง -ปัจจัยการแก้ไขโดยคำนึงถึงการเกิดออกซิเดชันของเดกซ์ทริน (สำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีกากน้ำตาล) ถูกกำหนดตามตารางที่ 6

ตารางที่ 6. ปัจจัยการแก้ไขสำหรับเดกซ์ทรินออกซิเดชัน

อัตราส่วนของปริมาณกากน้ำตาลต่อปริมาณน้ำตาลทั้งหมด%	ปัจจัยแก้ไข ถึง
2-5 6-10 11-15 16-20 21-30	0.96 0.94 0.92 0.90 0.88

เศษส่วนมวลของน้ำตาลทั้งหมด (X 2) เป็นเปอร์เซ็นต์ในแง่ของวัตถุแห้งถูกกำหนดโดยสูตร

X 2 = X 1 100/100-W,

ที่ไหน ว-เศษส่วนมวลของความชื้นในผลิตภัณฑ์ทดสอบ %

สำหรับผลลัพธ์สุดท้ายของการวิเคราะห์ จะใช้ค่าเฉลี่ยเลขคณิตของผลลัพธ์ของการหาค่าแบบคู่ขนานสองค่า ความคลาดเคลื่อนที่อนุญาตระหว่างค่าสัมบูรณ์ในห้องปฏิบัติการหนึ่งห้องไม่ควรเกิน 0.5% และค่าที่ดำเนินการในห้องปฏิบัติการที่แตกต่างกัน -1.0%

ขีดจำกัดของค่าที่อนุญาตของข้อผิดพลาดในการวัด ±1.0% ที่ระดับความเชื่อมั่น R=0.95.

ผลการคำนวณจะถูกปัดเศษขึ้นเป็นทศนิยมตำแหน่งแรก

ซูโครสในผลิตภัณฑ์อาหารระหว่างการผลิตอาหารและผลิตภัณฑ์จะถูกให้ความร้อนระหว่างการปรุงอาหารที่ t 0 С=102 0 С และในระหว่างการทอดสูงถึง 135 0 С และสูงกว่า ในที่ที่มีกรดภายใต้อิทธิพลของความร้อนน้ำตาลจะสลายตัวพวกเขา ผกผัน เช่น แยกเป็นกลูโคสและฟรุกโตส

ส่วนผสมของกลูโคสและฟรุกโตสเรียกว่าน้ำตาลกลับด้าน มีรสหวานเปลี่ยนการหมุนเฉพาะของสารละลายจากขวาไปซ้ายปกป้องสารละลายจากน้ำตาล

ปรากฏการณ์นี้สังเกตได้ในระหว่างการอบร้อนของผลไม้และผลเบอร์รี่ต่อหน้าน้ำตาล (ทำผลไม้แช่อิ่ม แยม แยม) ฟัดจ์ปรุงอาหาร แอปเปิ้ลอบ เตรียมผลไม้และเครื่องดื่มเบอร์รี่ ฯลฯ

ฟรุกโตสของน้ำตาลกลับหัวไม่เพียงแต่เพิ่มความหวานเท่านั้น แต่ยังทำให้เป็นน้ำตาลที่ดูดความชื้นได้ดีที่สุด

การดูดความชื้นที่เพิ่มขึ้นของน้ำตาลผกผันและการดูดซึมน้ำจากสิ่งแวดล้อมจำกัดการใช้ (ฟรุกโตส) ในอุตสาหกรรมขนม และสำหรับผลิตภัณฑ์อย่างเช่น มาร์มาเลด มาร์ชเมลโลว์บางชนิด การใช้น้ำตาลฟรุกโตสและน้ำตาลกลับด้านนั้นเป็นสิ่งที่พึงปรารถนา เพราะผลิตภัณฑ์ขนมเหล่านี้ไม่ควรแห้งเร็ว

การผกผันของซูโครสจะถูกเร่งเมื่อมีกรด ผลไม้และผลเบอร์รี่ประกอบด้วยกรดซิตริกและมาลิกเป็นส่วนใหญ่ ในระดับที่น้อยกว่ามาก เช่น กรดทาร์ทาริก ออกซาลิก ซัคซินิก ซาลิไซลิก

กรดซิตริกพบมากในผลไม้รสเปรี้ยวและผลเบอร์รี่ ทั้งในสถานะอิสระและในรูปของเกลือ และกรดมาลิกพบได้ในเมล็ดพืชและเมล็ดผลไม้ ความเป็นกรด (pH) ของผลไม้และผลเบอร์รี่อยู่ระหว่าง 2.6 ถึง 6

ระดับของการผกผันของซูโครสขึ้นอยู่กับเวลาและอุณหภูมิของการอบชุบด้วยความร้อน ตลอดจนชนิดและความเข้มข้นของกรดที่มีอยู่ในผลิตภัณฑ์ เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นและระยะเวลาในการอบชุบด้วยความร้อนเพิ่มขึ้น ระดับของการไฮโดรไลซิสจะเพิ่มขึ้น ในระบบน้ำตาลที่มีความเข้มข้นน้อยกว่า ภายใต้สภาวะเดียวกัน การไฮโดรไลซิสจะดำเนินการได้ดีกว่าในระบบที่มีความเข้มข้นมากกว่า

เนื่องจากไฮโดรเจนไอออนทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับกระบวนการไฮโดรไลซิส จึงต้องทราบแหล่งที่มา กรดแร่ โดยเฉพาะกรดไฮโดรคลอริก มีความสามารถในการผกผันได้ดีที่สุด กรดออกซาลิกมีความสามารถในการผกผันสูงสุดในบรรดากรดอินทรีย์

เล็กกว่า 10 เท่า - มะนาว

15 ครั้ง - แอปเปิ้ล

17 ครั้ง - นม

35 ครั้ง - อำพัน

45 ครั้ง - อะซิติก

ปริมาณของน้ำตาลซูโครสกลับด้านในผลิตภัณฑ์ขึ้นอยู่กับระยะเวลาของการอบชุบด้วยความร้อน ดังนั้น หากคุณต้มแอปเปิ้ลปอกเปลือกและสับในน้ำเชื่อม (18%) ปริมาณซูโครสกลับหัวจะอยู่ในช่วง 14 - 19% ของทั้งหมด หากเติมกรดซิตริกเมื่อปรุงแอปเปิ้ล แยม ผลไม้แช่อิ่ม ระดับการผกผันของซูโครสจะเพิ่มขึ้นเป็น 50%

อย่างไรก็ตาม การปรุงแครอท หัวบีต (ที่มีปริมาณน้ำตาลสูง) ไม่ได้มาพร้อมกับการผกผันของน้ำตาลที่มีอยู่ในนั้น เนื่องจากความเป็นกรดของผักเหล่านี้ต่ำมาก (pH 6.3 - 6.7) และกรดมาลิกที่มีอยู่ในนั้น มีความสามารถในการผกผันเล็กน้อย

มีการสังเกตการสลายน้ำตาลอย่างลึกซึ้งในระหว่างกระบวนการทำอาหารหลายอย่าง

เมื่อเตรียมและในระยะเริ่มแรกของการอบแป้งยีสต์ - การหมัก.

ในกระบวนการอุ่นน้ำตาลหรือน้ำเชื่อม - คาราเมล

ในระหว่างการอบร้อนของผลิตภัณฑ์อาหารที่มีน้ำตาลรีดิวซ์และกรดอะมิโนอิสระ - การก่อตัวของเมลานอยด์

การหมัก

ในการผลิตแป้งยีสต์ บทบาทหลักเล่นโดยกระบวนการหมักซึ่งมีโมโนแซ็กคาไรด์ (กลูโคสและฟรุกโตส) บรรจุอยู่ในแป้งและก่อตัวขึ้นในแป้งอันเป็นผลมาจากการไฮโดรไลซิสของซูโครสและมอลโตสได้รับการแยกออกลึก

ในบรรดากระบวนการมากมายที่เกิดขึ้นระหว่างการหมักแป้ง บทบาทหลักคือการหมักด้วยแอลกอฮอล์ ซึ่งเป็นผลมาจากการที่เฮกโซสสลายตัวเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และเอทิลแอลกอฮอล์

C 6 H 12 O 6 2CO 2 + 2C 2 H 5 OH

คาร์บอนไดออกไซด์และเอทิลแอลกอฮอล์เป็นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของปฏิกิริยาเคมี ซึ่งแต่ละอย่างเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของเอนไซม์เฉพาะ

ในระหว่างการหมักด้วยแอลกอฮอล์ ผลพลอยได้จะเกิดขึ้นในปริมาณเล็กน้อย: กรดซัคซินิก น้ำมันฟิวส์เซล (ส่วนผสมของอะมิล ไอโซเอมิล บิวทิลแอลกอฮอล์ ฯลฯ) อะซีตัลดีไฮด์ กลีเซอรีน ฯลฯ กลูโคสและฟรุกโตสหมักได้ง่ายที่สุด กาแลคโตสทำปฏิกิริยามากกว่า ช้า. เพนโทสไม่สามารถหมักด้วยยีสต์ได้

ไดแซ็กคาไรด์และมอลโตสจะถูกหมักหลังจากการไฮโดรไลซิสเบื้องต้นเข้าไปในโมโนแซ็กคาไรด์ที่เป็นส่วนประกอบเท่านั้น

การสลายตัวของเฮกโซสอย่างลึกซึ้งยังเกิดขึ้นในกระบวนการหมักกรดแลคติกที่มาพร้อมกับแอลกอฮอล์:

C 6 H 12 O 6 2CH 3 CHOHCOOH (กรดแลคติก)

การหมักกรดแลคติกเกิดจากแบคทีเรียกรดแลคติกหมักแบบ homo- และ hetero-fermentative ที่ใส่แป้งลงในแป้ง

แบคทีเรีย Homofermentative จะสร้างกรดแลคติคจากเฮกโซส ในขณะที่แบคทีเรียเฮเทอโรเฟอร์เมนเททีฟจะสร้างกรดอะซิติก เอทิลแอลกอฮอล์ และผลิตภัณฑ์อื่นๆ เพิ่มเติม กระบวนการดังกล่าวยังเกิดขึ้นในระหว่างการเตรียมผลิตภัณฑ์นมหมัก (เนื่องจากแลคโตส), kvass, การหมักผักและผลไม้

การเกิดสีน้ำตาลแบบไม่มีเอนไซม์ของสารที่มีน้ำตาล

ท่ามกลางการเปลี่ยนแปลงหลักของน้ำตาลที่เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิที่สูงนั้น มีการเปลี่ยนแปลงในลักษณะ สี รส กลิ่น และพารามิเตอร์ทางกายภาพและเคมี ลักษณะทั่วไปของการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้คือการเปลี่ยนสี ซึ่งเป็นสาเหตุเรียกอีกอย่างว่าสีน้ำตาลแบบไม่ใช้เอนไซม์ (หรือสีน้ำตาลแบบไม่ใช้เอนไซม์)

ผลิตภัณฑ์สีน้ำตาลที่ไม่ใช่เอนไซม์แบ่งออกเป็นผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นเนื่องจากความเด่นของกระบวนการคาราเมลและผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นในกระบวนการสร้างเมลาโนดิน

ความร้อนน้ำตาลที่อุณหภูมิสูงทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างลึกซึ้งกับการปรากฏตัวของผลิตภัณฑ์สีเข้มใหม่ กระบวนการนี้เรียกว่า คาราเมลกระบวนการที่เกิดขึ้นในกรณีนี้ยังไม่ได้รับการศึกษาอย่างเพียงพอกระบวนการต่อเนื่องขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของน้ำตาลและสภาวะการให้ความร้อน

กรดคาทอลิกเร่งกระบวนการนี้ เมื่อซูโครสถูกทำให้ร้อนที่อุณหภูมิ 160-185 0 C โมโนแซ็กคาไรด์กลูโคสและฟรุกโตสจะเกิดขึ้น ความไวต่อความร้อนที่ตามมามากที่สุดคือฟรุกโตสอัตราการเปลี่ยนแปลงมากกว่ากลูโคส 7 เท่า ดังนั้นด้วยความร้อนเพิ่มเติม น้ำจะถูกแยกออกจากฟรุกโตสและเกิดฟรุกโตซาน จากนั้นน้ำจะถูกแยกออกจากกลูโคสและกลูโคสแอนไฮไดรด์กลูโคซานจะก่อตัวขึ้น:

C 12 H 22 O 11 C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6

ซูโครส กลูโคส ฟรุกโตส

ฟรุกโตส ฟรุกโตส

C 6 H 12 O 6 C 6 H 10 O 5 (แอนไฮไดรด์)

กลูโคสกลูโคซาน

เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นอีก แอนไฮไดรด์ทั้งสองจะรวมกันเป็นไอโซแซ็กคาโรซาน (การพลิกกลับ)

C 6 H 10 O 5 + C 6 H 10 O 5 \u003d C 12 H 20 O 10

นักวิทยาศาสตร์ได้พิสูจน์แล้วว่าซูโครสเป็นส่วนหนึ่งของพืชทุกชนิด โดยพบได้ในผลิตภัณฑ์อุปโภคบริโภคในปริมาณมาก เช่น หัวบีทและอ้อย ในโภชนาการของบุคคลใด ๆ บทบาทของซูโครสก็เพียงพอแล้ว

ซูโครสเป็นไดแซ็กคาไรด์ (อยู่ในกลุ่มโอลิโกแซ็กคาไรด์) ซึ่งภายใต้การกระทำของเอนไซม์ซูโครสหรือภายใต้การกระทำของกรด จะถูกไฮโดรไลซ์เป็นกลูโคส (โพลีแซ็กคาไรด์ที่สำคัญทั้งหมดประกอบด้วยมัน) และฟรุกโตส (น้ำตาลผลไม้) อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น โมเลกุลซูโครสประกอบด้วยสารตกค้างของดี-ฟรุกโตสและดี-กลูโคส ผลิตภัณฑ์หลักและเข้าถึงได้ทั้งหมดที่ทำหน้าที่เป็นแหล่งของซูโครสคือน้ำตาลธรรมดา

ในวิชาเคมี โมเลกุลซูโครสเขียนด้วยสูตรต่อไปนี้ - C 12 H 22 O 11 และเป็นไอโซเมอร์

ไฮโดรไลซิสของซูโครส

C 12 H 22 O 11 + H 2 O → C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6

ซูโครสเป็นไดแซ็กคาไรด์ที่สำคัญที่สุด เท่าที่เห็นจากซูโครสนำไปสู่การก่อตัวขององค์ประกอบเช่นกลูโคสและฟรุกโตส สูตรโมเลกุลเหมือนกัน แต่สูตรโครงสร้างต่างกันโดยสิ้นเชิง:

CH 2 (OH) -(CHOH) 4 -SON - กลูโคส

CH 2 - CH - CH - CH -C - CH 2 - ฟรุกโตส

คุณสมบัติทางกายภาพของซูโครส

1. ซูโครสไม่มีสีและละลายได้ง่ายในน้ำ
2. 160 °C เป็นลักษณะอุณหภูมิสำหรับการหลอมซูโครส
3. คาราเมลเป็นมวลโปร่งใสอสัณฐานที่เกิดขึ้นเมื่อซูโครสหลอมเหลวแข็งตัว

คุณสมบัติทางเคมีของซูโครส

1. ซูโครสไม่ใช่อัลดีไฮด์
2. ซูโครสเป็นไดแซ็กคาไรด์ที่สำคัญที่สุด
3. เมื่อให้ความร้อนด้วยสารละลายแอมโมเนีย Ag 2 O จะไม่ให้สิ่งที่เรียกว่า "กระจกสีเงิน" เช่นเดียวกับเมื่อให้ความร้อนด้วย Cu (OH) 2 จะไม่เกิดออกไซด์ของคอปเปอร์ออกไซด์สีแดง
4. หากคุณต้มสารละลายซูโครสด้วยกรดซัลฟิวริก 2-3 หยดหรือทำให้เป็นกลางด้วยด่างใด ๆ จากนั้นให้ความร้อนกับสารละลายที่เกิดขึ้นด้วย Cu (OH) 2 จากนั้นจะเกิดการตกตะกอนสีแดง

องค์ประกอบของซูโครส

อย่างที่ทราบโมเลกุลของซูโครสประกอบด้วยฟรุกโตสและกลูโคสตกค้างซึ่งมีการเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิด ในบรรดาไอโซเมอร์ที่มีสูตรโมเลกุล C 12 H 22 O 11 มีความโดดเด่นดังต่อไปนี้: และแน่นอน

อาหารที่อุดมด้วยซูโครส

ผลของซูโครสต่อร่างกายมนุษย์

ซูโครสให้พลังงานแก่ร่างกายมนุษย์ที่จำเป็นสำหรับการทำงานอย่างเต็มที่ นอกจากนี้ยังช่วยปรับปรุงการทำงานของสมองของบุคคลและกระตุ้นการทำงานของตับจากผลกระทบของสารพิษ รองรับการช่วยชีวิตของกล้ามเนื้อลายและเซลล์ประสาท นั่นคือเหตุผลที่ซูโครสเป็นหนึ่งในสารที่สำคัญที่สุดที่มีอยู่ในผลิตภัณฑ์เพื่อการบริโภคของมนุษย์เกือบทั้งหมด

เมื่อขาดซูโครสในบุคคลจะมีอาการดังต่อไปนี้: ซึมเศร้า, หงุดหงิด, ไม่แยแส, ขาดพลังงาน, ขาดความแข็งแกร่ง ภาวะนี้อาจเลวลงได้อย่างต่อเนื่องหากปริมาณซูโครสในร่างกายไม่ปกติทันเวลา ซูโครสที่มากเกินไปนำไปสู่สิ่งต่อไปนี้: ฟันผุ, ความแน่นมากเกินไป, โรคปริทันต์, โรคอักเสบของช่องปาก, เชื้อราและอาการคันของอวัยวะสืบพันธุ์อาจพัฒนาและมีความเสี่ยงที่จะเป็นโรคเบาหวาน

ความต้องการซูโครสจะเพิ่มขึ้นในกรณีที่สมองของมนุษย์ทำงานหนักเกินไปอันเป็นผลมาจากกิจกรรมที่ต้องใช้กำลังมาก และ (หรือ) เมื่อร่างกายมนุษย์ได้รับพิษร้ายแรง ความจำเป็นในการบริโภคซูโครสจะลดลงอย่างรวดเร็วหากบุคคลเป็นโรคเบาหวานหรือมีน้ำหนักเกิน

ผลของฟรุกโตสและกลูโคสต่อร่างกายมนุษย์

ตามที่ปรากฎก่อนหน้านี้อันเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์ "ซูโครส - น้ำ" ทำให้เกิดองค์ประกอบเช่นฟรุกโตสและกลูโคส พิจารณาลักษณะสำคัญของสารเหล่านี้และองค์ประกอบเหล่านี้ส่งผลต่อชีวิตมนุษย์อย่างไร

ฟรุกโตส ซึ่งเป็นโมเลกุลน้ำตาลชนิดหนึ่งที่พบในผลไม้สด ให้ความหวาน เป็นผลให้หลายคนเชื่อว่าฟรุกโตสมีสุขภาพดีที่สุด เป็นองค์ประกอบทางธรรมชาติ นอกจากนี้ ฟรุกโตสยังมีผลต่อระดับกลูโคสน้อยที่สุด (เพราะมีดัชนีน้ำตาลในเลือดต่ำ)

โดยตัวมันเอง ฟรุกโตสมีรสหวานมาก อย่างไรก็ตาม ผลไม้ที่มนุษย์รู้จักมีปริมาณค่อนข้างน้อย ด้วยเหตุนี้น้ำตาลจำนวนเล็กน้อยจึงเข้าสู่ร่างกายของเราซึ่งถูกประมวลผลอย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตาม คุณไม่ควรนำฟรุกโตสจำนวนมากเข้าสู่ร่างกายเพราะ การใช้มากเกินไปอาจนำไปสู่ผลที่ตามมาเช่นโรคอ้วน, โรคตับแข็ง (แผลเป็นของตับ), โรคเกาต์และโรคหัวใจ (ระดับกรดยูริคที่เพิ่มขึ้น), ตับไขมันและแน่นอนริ้วรอยก่อนวัยของผิวหนังทำให้เกิดริ้วรอย

จากผลการวิจัย นักวิทยาศาสตร์ได้ข้อสรุปว่า ฟรุกโตส ซึ่งแตกต่างจากกลูโคส สะสมสัญญาณของความชราได้เร็วกว่ามาก เราสามารถพูดอะไรเกี่ยวกับสารทดแทนฟรุกโตส

จากเนื้อหาที่เสนอก่อนหน้านี้ สรุปได้ว่าการกินผลไม้ในปริมาณที่เหมาะสมนั้นดีต่อสุขภาพของมนุษย์ เนื่องจากมีฟรุกโตสในปริมาณที่น้อยที่สุด ในทางกลับกัน ควรหลีกเลี่ยงฟรุกโตสเข้มข้นเพราะอาจนำไปสู่ความเจ็บป่วยที่แท้จริงได้

กลูโคส - เช่นเดียวกับฟรุกโตส เป็นรูปแบบหนึ่งของคาร์โบไฮเดรต ซึ่งเป็นรูปแบบที่พบได้บ่อยที่สุด จากแป้งจะเพิ่มระดับน้ำตาลในเลือดอย่างรวดเร็วและให้พลังงานแก่ร่างกายของเราเป็นระยะเวลานานพอสมควร

การรับประทานอาหารที่มีการประมวลผลสูงหรือแป้งธรรมดาๆ เช่น ข้าวขาวหรือแป้งขาวอย่างสม่ำเสมอจะทำให้ระดับน้ำตาลในเลือดเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ และผลจากนี้จะเกิดปัญหาบางอย่าง เช่น ระดับการป้องกันของร่างกายลดลง ซึ่งส่งผลให้การรักษาบาดแผลไม่ดี ไตวาย เส้นประสาทถูกทำลาย ไขมันในเลือดเพิ่มขึ้น ความเสี่ยงต่อโรคเส้นประสาท ( อุปกรณ์ต่อพ่วง) โรคอ้วนเช่นเดียวกับการเกิดภาวะหัวใจวายและ (หรือ) โรคหลอดเลือดสมอง

สารให้ความหวานเทียม - อันตรายหรือประโยชน์

หลายคนที่กลัวการบริโภคกลูโคสหรือฟรุกโตสหันไปหาสารให้ความหวานเทียม เช่น แอสพาร์ทหรือซูคราโปส อย่างไรก็ตาม พวกเขาก็มีข้อเสียเช่นกัน เนื่องจากสารเหล่านี้เป็นสารเคมีที่เป็นพิษต่อระบบประสาท สารทดแทนอาจทำให้เกิดอาการปวดหัว และยังมีความเสี่ยงสูงที่จะเป็นมะเร็ง ดังนั้นตัวเลือกนี้จึงไม่ใช่ 100% เช่นเดียวกับตัวเลือกก่อนหน้านี้

โลกทั้งใบรอบตัวเรามีผลกระทบต่อร่างกายมนุษย์ และไม่มีใครในพวกเราสามารถป้องกันตนเองจากโรคภัยทั้งหมดได้ อย่างไรก็ตาม จากความรู้บางอย่าง เราสามารถควบคุมกระบวนการของการเจ็บป่วยบางอย่างได้ มันเหมือนกันกับการใช้ซูโครส: อย่าละเลยมันเหมือนกับการใช้ซูโครสอย่างต่อเนื่อง คุณควรหาค่าเฉลี่ย "สีทอง" และยึดมั่นในตัวเลือกที่ดีที่สุด ตัวเลือกที่ร่างกายของคุณจะรู้สึกดีและบอกคุณว่า "ขอบคุณ" อย่างมาก! ดังนั้นเลือกชนิดของน้ำตาลที่คุณควรใช้และเปล่งประกายด้วยพลังงานตลอดทั้งวัน

ด้วยความช่วยเหลือของวิดีโอบทช่วยสอนนี้ คุณสามารถศึกษาหัวข้อ “Oligo- และโพลีแซ็กคาไรด์ได้อย่างอิสระ ซูโครส. การไฮโดรไลซิสของซูโครส แป้ง". โมเลกุลของคาร์โบไฮเดรตโมโนแซ็กคาไรด์สามารถมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันทำให้เกิดโซ่ที่มีความยาวต่างกัน ในบทนี้ เราจะมาดูกันว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร และโอลิโก- และโพลีแซ็กคาไรด์ก่อตัวอย่างไร มาพูดคุยกันในรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับไดแซ็กคาไรด์ที่มีชื่อเสียงและเป็นที่นิยมมากที่สุด - ซูโครส พิจารณาการไฮโดรไลซิสของซูโครส นอกจากนี้เรายังจะศึกษาคุณสมบัติของแป้งโพลีแซ็กคาไรด์อีกชนิดหนึ่ง

ข้อความนี้เป็นเวอร์ชันที่ไม่มีการแก้ไขของข้อความถอดเสียง ซึ่งจะแก้ไขในภายหลัง

เคมี. เกรด 10

บทที่ 60 ซูโครส.

การไฮโดรไลซิสของซูโครส แป้ง

Zagorsky V.V. , Ph.D. , ศ. ศูนย์การศึกษาและวิทยาศาสตร์เฉพาะทางของมหาวิทยาลัยแห่งรัฐมอสโก

(โรงเรียนตั้งชื่อตาม A.N. Kolmogorov ที่มหาวิทยาลัยแห่งรัฐมอสโก)

ผู้ชนะหลายคนของทุน "ครูแห่งมอสโก"

17 มีนาคม 2554

นำแสดงโดย:

Morozova N.I. , Ph.D. , ศิลปะ ครู SOSC MSU

Mendeleeva N.A., Ph.D., รศ. SOSC MSU

โอลิโก- และโพลีแซ็กคาไรด์, ซูโครส, ซูโครสไฮโดรไลซิส, แป้ง

สวัสดี

หัวข้อของบทเรียนวันนี้คือ "Oligo- และ polysaccharides"

โมเลกุลของคาร์โบไฮเดรตโมโนแซ็กคาไรด์สามารถมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันทำให้เกิดโซ่ที่มีความยาวต่างกัน เรามาดูกันว่ามันจะเป็นอย่างไร

ปฏิสัมพันธ์เกิดขึ้นโดยกลไกของการก่อตัวของอีเธอร์ เป็นที่ทราบกันว่าโมเลกุลแอลกอฮอล์สองโมเลกุลเหมือนกันหรือต่างกันสามารถโต้ตอบกับโมเลกุลของน้ำและการก่อตัวของพันธะคาร์บอนออกซิเจนซึ่งเรียกว่าพันธะอีเทอร์ พันธะเดียวกันเกิดขึ้นระหว่างโมเลกุลโมโนแซ็กคาไรด์

ตัวอย่างเช่น ไดแซ็กคาไรด์ ซูโครส เกิดขึ้นได้ง่ายจากกลูโคสและฟรุกโตส กลูโคสโมโนแซ็กคาไรด์สองโมเลกุลมีปฏิกิริยาต่อกันในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด ก่อตัวเป็นไดแซ็กคาไรด์ - มอลโตส ไดแซ็กคาไรด์ที่รู้จักกันเป็นอย่างดีและที่พบมากที่สุดคือซูโครส ประกอบด้วยโมโนแซ็กคาไรด์สองชนิด: กลูโคสในรูปของวัฏจักร 6 สมาชิกและฟรุกโตสในรูปของวัฏจักร 5 สมาชิก

ซูโครสไม่ให้ปฏิกิริยาลักษณะเฉพาะต่างจากโมโนแซ็กคาไรด์ที่เป็นส่วนประกอบ เช่น อัลดีไฮด์ คุณสมบัติอื่น ๆ ทั้งหมดเป็นเรื่องปกติ รสหวาน ความสามารถในการละลายน้ำ ความสามารถในการให้คาราเมล

ทำไมไม่มีปฏิกิริยาอัลดีไฮด์?

เพราะประการแรก กลูโคสในซูโครสอยู่ในรูปแบบวัฏจักร

ประการที่สอง รูปแบบวัฏจักรนี้เสถียรโดยพันธะเอสเทอร์ระหว่างสองโมเลกุลโมโนแซ็กคาไรด์ ดังนั้นจึงไม่มีปฏิกิริยาออกซิเดชันเกิดขึ้น

ซูโครสเพียงปฏิกิริยาเดียวที่ไม่มีลักษณะเฉพาะของโมโนแซ็กคาไรด์ที่เป็นส่วนประกอบ แน่นอนว่าปฏิกิริยานี้ตรงกันข้าม กล่าวคือ การไฮโดรไลซิสของไดแซ็กคาไรด์ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดหรือภายใต้การกระทำของเอนไซม์ที่มีการก่อตัวของโมโนแซ็กคาไรด์เริ่มต้น - กลูโคสและฟรุกโตส

นอกจากไดแซ็กคาไรด์แล้ว พอลิแซ็กคาไรด์ยังกระจายอยู่ทั่วไป ซึ่งเรารู้จักกันดี เหล่านี้คือแป้งและเซลลูโลส องค์ประกอบที่เป็นทางการของพวกเขาเหมือนกัน เหล่านี้เป็นโพลีเมอร์ของกลูโคส อย่างไรก็ตามคุณสมบัติของพวกมันแตกต่างกันอย่างมาก

แป้งเป็นส่วนสำคัญของอาหารหลายชนิด พบในขนมปัง มันฝรั่ง ผลิตภัณฑ์จากธัญพืชทุกชนิด และพืชหลายชนิด

โมเลกุลแป้งประกอบด้วยกลูโคสตกค้าง หน่วยโครงสร้างของลิงค์เดียวสามารถจินตนาการได้ดังนี้: แป้งในฐานะพอลิแซ็กคาไรด์สามารถไฮโดรไลซ์เพื่อสร้างโมโนแซ็กคาไรด์ดั้งเดิม ไฮโดรไลซิสเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดเมื่อถูกความร้อนหรือภายใต้การกระทำของเอนไซม์ ผลิตภัณฑ์ไฮโดรไลซิสคือกลูโคส

ในน้ำ แป้งมีลักษณะเฉพาะ ในน้ำเย็น แป้งแทบไม่ละลาย และเมื่อถูกความร้อนและต้ม มันจะกลายเป็นสารละลายหนืดที่เรียกว่าแป้งเปียก

ลองพิจารณาปฏิกิริยานี้กับตัวอย่างของวัตถุธรรมชาติที่รู้จักกันดี - มันฝรั่ง เรานำมันฝรั่งมาหั่นแล้วทาลวดลายด้วยไอโอดีนบนมันฝรั่งสด จะเห็นได้ว่าไอโอดีนสีน้ำตาลค่อยๆ เปลี่ยนเป็นสีที่ต่างกันเล็กน้อย ในสารละลายที่เป็นน้ำเจือจาง จะเป็นโทนสีน้ำเงิน ในวัตถุธรรมชาติ อาจเป็นสีดำหรือสีเทาดำได้ ปฏิกิริยานี้เป็นลักษณะเฉพาะของผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติทั้งหมดที่มีแป้ง

จากปฏิกิริยานี้ กระดาษที่เรียกว่าแป้ง-ไอโอดีนถูกนำมาใช้ในการวิเคราะห์ทางเคมี ซึ่งประกอบด้วยโพแทสเซียมไอโอไดด์และสารละลายแป้ง

วันนี้เราได้วิเคราะห์โอลิโก- และพอลิแซ็กคาไรด์ นี่เป็นการสรุปบทเรียนของเรา

ปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสของซูโครสเกิดขึ้นพร้อมกับการก่อตัวของกลูโคสและฟรุกโตส:

C 12 H 22 O 11 + H 2 O  C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6 (124)

ซูโครส กลูโคส ฟรุกโตส

กลูโคสฟรุกโตส

ปฏิกิริยาเป็นแบบสองโมเลกุล เนื่องจากความเข้มข้นโมลาร์ของน้ำในสารละลายในน้ำมีมากกว่าซูโครสหลายเท่า การเปลี่ยนแปลงระหว่างปฏิกิริยาจึงไม่มีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของซูโครส ดังนั้นอัตราการเกิดปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสของซูโครสจะเป็นสัดส่วนในทางปฏิบัติกับความเข้มข้นของโมลาร์ของซูโครสเท่านั้นและสมการจลนศาสตร์ของปฏิกิริยาจะเป็นสมการของปฏิกิริยาอันดับที่หนึ่ง

แสดงว่า:

เอคือความเข้มข้นโมลาร์ของซูโครสในส่วนผสมที่ทำปฏิกิริยาในขณะนั้น t \u003d 0, mol / dm 3;

Xคือความเข้มข้นของโมลาร์ของกลูโคสหรือฟรุกโตส ณ จุดเวลาต่อมา t, โมล/dm 3 .

จากนั้นสมการจลนศาสตร์ของปฏิกิริยา:

, (125)

ที่ไหน k – อัตราการเกิดปฏิกิริยาคงที่ s -1 ;

t – เวลาตอบสนอง, s.

ปฏิกิริยาการไฮโดรไลซิสของซูโครสในสารละลายในน้ำไม่เกิดขึ้นจริง มันถูกเร่งปฏิกิริยาด้วยไฮโดรเจนไอออนโดยการเพิ่มสารละลายกรดแร่อย่างแรงลงในสารละลายซูโครส ปฏิกิริยานี้สะดวกมากสำหรับการศึกษา เนื่องจากตัวมันเองซูโครสและผลิตภัณฑ์ไฮโดรไลซิสมีอะตอมของคาร์บอนอสมมาตรและแอคทีฟเชิงทัศนศาสตร์ ดังนั้นจึงง่ายต่อการตรวจสอบปฏิกิริยานี้โดยใช้เครื่องมือ - โพลาไรมิเตอร์(หรือ saccharimeter) ซึ่งมีหลักการอยู่บนพื้นฐานของการใช้แสงโพลาไรซ์

1 โพลาไรซ์รังสี

การแผ่รังสีที่มีความยาวคลื่น 350 ถึง 900 นาโนเมตร (บริเวณที่มองเห็นได้ของสเปกตรัม) เรียกว่าแสง

เมื่อคลื่นแสงแพร่กระจาย เวกเตอร์ความแรงของสนามแม่เหล็กไฟฟ้ามักจะแกว่งไปในทิศทางที่เป็นไปได้ทั้งหมดซึ่งตั้งฉากกับแนวการแพร่กระจายของลำแสง อย่างไรก็ตาม ภายใต้เงื่อนไขบางประการ ทิศทางของการแกว่งเหล่านี้จะขนานกัน - ในกรณีนี้ เราบอกว่าแสงเป็นระนาบโพลาไรซ์ ตามทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าของการแพร่กระจายของแสง การรบกวนทางแม่เหล็กเกิดขึ้นในระนาบของโพลาไรซ์ และการรบกวนทางไฟฟ้าเกิดขึ้นที่มุมฉากกับสนามแม่เหล็ก เพื่อลดความซับซ้อนของรูปแบบการพิจารณาการสั่นในลำแสงโพลาไรซ์ เรารวมระนาบคู่ขนานทั้งหมดเป็นหนึ่งเดียว หากลำแสงธรรมชาติ (ไม่มีโพลาไรซ์) ส่องผ่านผลึกของไอซ์แลนด์สปาร์ไปในทิศทางของแกนผลึก จากนั้นลำแสงจะแยกออกเป็นสองลำ ซึ่งทั้งสองลำจะกลายเป็นระนาบโพลาไรซ์ และระนาบโพลาไรซ์ของพวกมันจะตั้งฉากกัน แต่ละรังสีเหล่านี้สามารถแยกออกเป็นสองส่วนได้อีกครั้งเมื่อผ่านคริสตัลสปาร์ของไอซ์แลนด์เป็นต้น

เมื่อพิจารณาดัชนีการหักเหของแสงของผลึกนี้ เราศึกษาการผ่านของรังสีจากอะตอมโซเดียมที่ถูกกระตุ้นผ่านผลึกนี้ (เส้นโซเดียม ดี). สำหรับรังสีทั้งสองแต่ละตัว พบว่าสำหรับหนึ่งในนั้น (เรียกว่า ลำแสงธรรมดา) ดัชนีการหักเหของแสงมีค่าคงที่1.658 , และอื่นๆ (เรียกว่า ลำแสงพิเศษ) ดัชนีหักเหแตกต่างกันไปในช่วง 1.486 ถึง 1.658 ขึ้นอยู่กับทิศทางที่ลำแสงแพร่กระจายในผลึก

คานทั้งสอง (ธรรมดาและพิเศษ) สามารถแยกจากกันโดยใช้ ปริซึมนิโคลัส. ปริซึมนี้เรียกสั้นๆ ว่านิคอล สร้างขึ้นดังนี้: คริสตัลขนมเปียกปูนของหอกไอซ์แลนด์ถูกเลื่อยไปตามระนาบที่ลอดผ่านยอดของมุมป้านและแบ่งคริสตัลออกเป็นสองส่วนสมมาตร จากนั้นเครื่องบินก็ขัดและติดกาวอีกครั้งด้วยยาหม่องของแคนาดา

รูปที่ 10.1 แสดงระนาบตัดขวางของผลึก เอบีซีดี. เส้นตรง AOแสดงทิศทางของแกนแสงของคริสตัล เรย์ PQเมื่อเข้าสู่ผลึกใกล้ผิวน้ำ ADหักเห; ลำแสงหักเหกลายเป็นเอียงไปที่แกนแสงที่มุมประมาณ 75  และลำแสงพิเศษจะเบี่ยงเบนน้อยลงเนื่องจากดัชนีการหักเหของแสงที่ต่ำกว่าและผ่านไปในทิศทาง PQRS. เนื่องจากลำแสงธรรมดามีดัชนีการหักเหของแสงสูงกว่าจึงเบี่ยงเบนไปในทิศทาง QXและพบกับเครื่องบิน ACในมุมที่กว้างกว่าลำแสงพิเศษ

รูปที่ 10.1 - แผนผังทางเดินของแสงผ่านปริซึม Nicol

ยาหม่องแคนาดามีดัชนีการหักเหของแสงที่อยู่ระหว่างดัชนีการหักเหของแสงไอซ์แลนด์สปาร์สำหรับรังสีธรรมดาและพิเศษ และเนื่องจากรังสีธรรมดามาบรรจบกับระนาบ AC ที่มุมที่มากกว่ามุมการหักเหที่จำกัด จากนั้นจะเกิดการสะท้อนภายในทั้งหมดและปล่อยให้คริสตัลไปในทิศทาง XTแล้วดูดกลืนโดยคลิปดำของคริสตัล

นิโคลจึงแบ่งแสงที่ตกกระทบออกเป็นสองส่วน และแสงที่ส่องผ่านใบหน้า BCลำแสงเป็นระนาบโพลาไรซ์ หากรังสีนี้ตกบนนิคอลที่สองซึ่งวางในลักษณะเดียวกับรังสีแรก รังสีโพลาไรซ์ก็จะผ่านเข้าไป หากนิโคลัสที่สองหมุน 90  แสงโพลาไรซ์จะผ่านการสะท้อนภายในทั้งหมดและออกจากใบหน้าด้านข้าง เป็นผลให้รังสีที่ระบุจะไม่ผ่านนิโคลที่สอง เมื่อนิคอลที่สองหมุนผ่านมุมที่น้อยกว่า 90  ลำแสงโพลาไรซ์ระนาบจะถูกแบ่งโดยนิคอลที่สองออกเป็นสองคาน และมีเพียงหนึ่งในนั้นที่จะผ่านปริซึม ดังนั้น เมื่อนิคอลที่สองหมุนไปในทิศทางใดก็ได้ 180  ความเข้มของแสงที่ผ่านปริซึมนี้จะลดลงจากค่าสูงสุดเป็นศูนย์ แล้วเพิ่มขึ้นอีกครั้งจากศูนย์เป็นค่าก่อนหน้า

ถ้านิโคลัสถูกข้าม นั่นคือ ทั้งสองมีทิศทางเดียวกันเพื่อไม่ให้แสงผ่านนิโคลที่สอง จากนั้นเมื่อมีการแนะนำสารบางอย่างระหว่างนิคอลทั้งสอง ส่วนหนึ่งของการแผ่รังสีจะผ่านนิโคลที่สอง สารที่มีคุณสมบัตินี้เรียกว่า ใช้งานทางสายตาและมีการกล่าวกันว่าหมุนระนาบโพลาไรซ์ ในกรณีเช่นนี้ นิคอลตัวแรกที่เกิดลำแสงโพลาไรซ์จะเรียกว่า โพลาไรเซอร์และนิคอลที่สองซึ่งช่วยให้คุณตรวจสอบว่าแสงที่ตกกระทบบนนั้นมีโพลาไรซ์หรือไม่ - เครื่องวิเคราะห์.

เมื่อมีการแนะนำสารออกฤทธิ์ทางแสงระหว่างนิคอลที่ตัดขวาง แสงสามารถดับได้อีกครั้งโดยการหมุนเครื่องวิเคราะห์ผ่านมุมเล็กๆ ในบางกรณีต้องเลี้ยวขวาและเลี้ยวซ้าย ดังนั้นการหมุนเหล่านี้จึงเรียกว่าการหมุนทางขวาหรือซ้ายของระนาบโพลาไรซ์ หากไฟดับเมื่อเครื่องวิเคราะห์หมุนไปทางขวา 15° ก็จะสามารถสังเกตผลกระทบเดียวกันนี้ได้โดยการหมุนเครื่องวิเคราะห์ไปทางซ้าย 165 ° อย่างไรก็ตาม เมื่อกำหนดทิศทางการหมุน มุมการหมุนสองมุมที่เล็กกว่าจะถูกนำมาพิจารณาเสมอ

ค่าของมุมการหมุนของระนาบโพลาไรเซชันขึ้นอยู่กับลักษณะของสาร ความหนาของชั้นที่ถ่าย ความยาวคลื่นของแสงที่ใช้ อุณหภูมิ และในกรณีของสารละลาย เพิ่มเติมจากความเข้มข้น ของตัวถูกละลายและธรรมชาติของตัวทำละลาย