Danh pháp

Tên chung quốc tế

Saccharose

Tên gọi khác

Đường mía, đường sucrose,…

Tên danh pháp theo IUPAC

(2R, 3R , 4S, 5S, 6R)-2-[(2S, 3S, 4S, 5R) -3,4-dihydroxy-2,5-bis(hydroxymethyl)oxolan-2-yl]oxy-6-(hydroxymethyl)oxan-3,4,5-triol

Công thức phân tử

C 1 2 H 2 2 O 1 1

Khối lượng phân tử

342,30 g/mol

Cấu trúc phân tử

Saccharose là một disaccharide, được hình thành từ sự kết hợp của hai monosaccharide là glucose và fructose. Hai monosaccharide này liên kết với nhau qua một liên kết glycosidic α,β-1,2.
Cấu trúc phân tử là: Glucose (C6H12O6) kết hợp với Fructose (C6H12O6) tạo thành một phân tử saccharose.
Vì vậy, cấu trúc phân tử của saccharose là một sự kết hợp giữa các monosaccharide glucose và fructose qua một liên kết glycosidic.

Các tính chất đặc trưng

Tính chất vật lý

• Cảm quan: Saccharose là một chất rắn, dễ dàng bị nghiền thành các tinh thể trắng, mịn. Không mùi, có vị ngọt đặc trưng.
• Khối lượng riêng: 1,587 g/cm³
• Điểm nóng chảy: Khoảng 186°C, tuy nhiên có thể bị phân hủy trước khi đạt đến điểm nóng chảy hoàn toàn.
• Điểm sôi: Sucrose không có điểm sôi xác định do nó phân hủy khi tiếp xúc với nhiệt độ cao.
• Tính tan: Saccharose dễ dàng tan trong nước và các dung môi phân cực khác. Khi hòa tan trong nước, nó tạo thành dung dịch có độ ngọt cao. không tan trong etyl ete
• Độ hòa tan trong nước: 211,5 g/100 ml (20 °C)
• Độ nhớt (tính lưu biến): Dung dịch đường saccharose có độ nhớt khá cao, phụ thuộc vào nồng độ của dung dịch.

Tính chất hóa học

Hằng số phân ly pKa = 12,6

• Tính chất của ancol đa chức: Saccharose, mặc dù không có nhóm aldehyde, nhưng có nhóm hydroxyl (-OH) ở các vị trí khác nhau trong cấu trúc của nó. Điều này cho phép saccharose tham gia vào các phản ứng đặc trưng của alcol đa chức, ví dụ:
• Phản ứng với dung dịch Cu(OH)₂ (dung dịch phức đồng): Khi saccharose hòa tan trong dung dịch đồng(II) hydroxide, nó tạo thành một dung dịch phức màu xanh lam, do các nhóm hydroxyl của saccharose phản ứng với ion đồng (Cu²⁺). Phản ứng này là đặc trưng cho các hợp chất có nhóm hydroxyl..
• Phản ứng của disaccharide (thủy phân): Saccharose là một disaccharide, nghĩa là nó được tạo thành từ hai monosaccharide là glucose và fructose, liên kết với nhau qua một liên kết glycosidic. Saccharose có thể bị thủy phân thành glucose và fructose dưới các điều kiện nhất định:
• Thủy phân bằng acid: Khi đun nóng saccharose với dung dịch acid (thường là acid loãng như HCl hoặc H₂SO₄), saccharose sẽ bị phân hủy thành glucose và fructose. Đây là một phản ứng thủy phân trong môi trường acid. Kết quả saccharose phân hủy thành hai monosaccharide: glucose và fructose.
• Thủy phân bằng enzyme (sucrase): Trong cơ thể người, enzym sucrase (còn gọi là sucrase-isomaltase) có tác dụng phân hủy saccharose thành glucose và fructose trong quá trình tiêu hóa.​ Phản ứng này xảy ra trong hệ tiêu hóa của con người, giúp cơ thể sử dụng glucose và fructose như các nguồn năng lượng.

Vai trò của Saccharose trong các lĩnh vực

Lĩnh vực Y dược

• Tá dược trong thuốc: Saccharose được sử dụng làm tá dược trong các viên thuốc, siro, và các dạng thuốc khác để cải thiện hương vị và dễ dàng tiêu thụ.
• Điều trị mất nước: Saccharose kết hợp với các chất điện giải có thể được sử dụng trong dung dịch uống để điều trị mất nước do tiêu chảy hoặc các bệnh lý khác.
• Nguồn năng lượng cho cơ thể: Saccharose cung cấp năng lượng cho cơ thể, hỗ trợ hoạt động thể chất và não bộ. Nó được chuyển hóa thành glucose, giúp duy trì đường huyết và tạo năng lượng dự trữ. Saccharose cũng hỗ trợ sự phát triển của trẻ nhỏ, nhưng tiêu thụ quá mức có thể gây sâu ră

Công nghiệp sản xuất mỹ phẩm

• Tẩy tế bào chết: Saccharose được sử dụng trong các sản phẩm tẩy tế bào chết nhờ vào khả năng hòa tan dễ dàng và tác dụng nhẹ nhàng trên da.
• Dưỡng ẩm và làm mềm da: Saccharose giúp giữ ẩm và duy trì sự mềm mại cho da, thường có mặt trong các sản phẩm dưỡng da.

Công nghiệp sản xuất, chế biến thực phẩm

• Chất tạo ngọt: Saccharose là loại đường phổ biến nhất được sử dụng để tạo ngọt trong thực phẩm và đồ uống, giúp tăng hương vị cho các sản phẩm như bánh kẹo, nước ngọt, kem, mứt.
• Chất bảo quản: Saccharose có khả năng bảo quản thực phẩm lâu dài nhờ vào tính hút ẩm và khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn, nấm mốc.
• Cải thiện kết cấu và màu sắc: Saccharose giúp tạo màu sắc và cải thiện kết cấu thực phẩm, đặc biệt trong quá trình caramen hóa.

Các lĩnh vực khác

• Cung cấp nguyên liệu cho sản xuất ethanol: Saccharose là nguyên liệu chính trong sản xuất ethanol từ mía đường, sử dụng trong ngành năng lượng và làm nhiên liệu sinh học.
• Sản xuất biofuel: Saccharose có thể lên men để tạo ra ethanol, một loại nhiên liệu sinh học có ứng dụng trong các ngành công nghiệp năng lượng.
• Ứng dụng trong nghiên cứu hóa học và sinh học: Saccharose là một nguồn carbon quan trọng trong môi trường nuôi cấy vi sinh vật, phục vụ cho các nghiên cứu về lên men và các quá trình sinh học khác.

Ứng dụng của Saccharose trong xây dựng công thức và kĩ thuật bào chế

Saccharose có vai trò quan trọng trong ngành dược phẩm và thực phẩm, với các ứng dụng như tá dược dính, tá dược độn, chất điều vị và chất bảo quản. Các tính chất của saccharose giúp cải thiện hiệu quả của sản phẩm, từ thuốc đến thực phẩm, đồng thời tăng cường độ ổn định và dễ sử dụng.

• Tá dược dính: Là một trong những ứng dụng chính của saccharose trong dược phẩm. Trong sản xuất viên nén, saccharose được sử dụng để kết dính các thành phần bột thuốc, giúp viên thuốc ổn định và dễ tiêu hóa. Ngoài ra, saccharose còn được sử dụng trong viên nhai và viên ngậm, giúp viên thuốc dễ phân hủy trong cơ thể, đảm bảo sự hấp thụ hiệu quả.
• Làm tá dược độn: Trong viên nén và viên nang. Saccharose giúp tăng thể tích viên thuốc mà không làm thay đổi hoạt tính của dược chất. Đồng thời, trong các chế phẩm siro thuốc, saccharose đóng vai trò giúp tạo dung dịch ổn định và dễ sử dụng, đảm bảo sự đồng nhất của sản phẩm.
• Chất điều vị: Một trong những ứng dụng phổ biến của saccharose trong dược phẩm và thực phẩm là chất điều vị trong công thức bào chế. Trong các sản phẩm thuốc, saccharose giúp giảm vị đắng, làm cho siro và viên ngậm trở nên dễ uống hơn. Tương tự, trong thực phẩm, saccharose là chất tạo ngọt tự nhiên, cải thiện hương vị cho các sản phẩm như bánh kẹo, nước giải khát và mứt.
• Chất bảo quản: Saccharose cũng đóng vai trò quan trọng trong việc bảo quản sản phẩm. Trong thực phẩm, saccharose giúp bảo quản lâu dài nhờ tính hút ẩm, ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật. Trong dược phẩm, saccharose giúp bảo quản thuốc trong các chế phẩm siro, giúp duy trì độ ổn định của dược chất và kéo dài thời gian sử dụng.

Tóm lại, saccharose là một thành phần quan trọng trong các công thức bào chế nhờ vào khả năng làm tá dược dính, tá dược độn, chất điều vị, chất bảo quản… Những tính chất này giúp cải thiện hiệu quả sử dụng và bảo quản sản phẩm trong cả dược phẩm và thực phẩm.

Độ ổn định và điều kiện bảo quản

Độ ổn định

Saccharose rất ổn định trong điều kiện khô ráo, không dễ bị phân hủy bởi ánh sáng, nhiệt độ hay độ ẩm. Tuy nhiên, khi tiếp xúc với độ ẩm cao, saccharose có thể hút nước và gây kết dính hoặc tạo thành siro, làm giảm chất lượng và tính ổn định của nó.

Điều kiện bảo quản

Nơi khô ráo, thoáng mát: Saccharose nên được bảo quản ở nơi khô ráo, tránh độ ẩm cao để tránh việc hút nước và kết tủa.
Tránh ánh sáng trực tiếp: Mặc dù saccharose không bị phân hủy nhanh chóng dưới ánh sáng, nhưng để bảo quản lâu dài, nên tránh để saccharose tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng.
Đóng gói kín: Saccharose cần được bảo quản trong bao bì kín, tránh tiếp xúc với không khí và độ ẩm, giúp kéo dài thời gian sử dụng.

Nguồn gốc và phương pháp sản xuất của saccharose

Nguồn gốc của saccharose chủ yếu từ hai loại thực vật: mía và cây củ cải đường. Đây là những nguồn chính để sản xuất saccharose trong công nghiệp. Saccharose có thể được chiết xuất từ mía và củ cải đường, sau đó tinh chế và sử dụng làm chất tạo ngọt trong thực phẩm và đồ uống.

Quy trình sản xuất saccharose có thể tóm tắt như sau:

1. Sản xuất từ mía

Thu hoạch và ép mía: Mía được thu hoạch, sau đó ép để lấy nước mía.
Lọc và xử lý nước mía: Nước mía chứa nhiều tạp chất và cần được lọc để loại bỏ bụi bẩn, chất rắn.
Đun sôi và cô đặc: Nước mía sau khi lọc sẽ được đun sôi để cô đặc thành dung dịch đường.
Kết tinh: Dung dịch đường được làm nguội và cho tinh thể saccharose kết tinh ra. Các tinh thể này sau đó được tách ra và làm khô.
Tinh chế: Saccharose sẽ được tinh chế thêm để loại bỏ các tạp chất, tạo ra đường trắng có độ tinh khiết cao.

2. Sản xuất từ củ cải đường

Thu hoạch và ép củ cải: Củ cải đường được thu hoạch và ép để chiết xuất nước củ cải.
Lọc và xử lý nước củ cải: Nước củ cải sau khi ép cũng cần được lọc để loại bỏ tạp chất.
Tương tự như quy trình từ mía, nước củ cải sẽ được đun sôi và cô đặc, sau đó tinh thể saccharose được kết tinh và tinh chế.

3. Tinh chế và đóng gói

Sau khi saccharose được chiết xuất và kết tinh, nó sẽ được xử lý thêm để loại bỏ bất kỳ tạp chất nào còn sót lại, giúp saccharose có độ tinh khiết cao và đạt chất lượng tiêu chuẩn. Cuối cùng, saccharose được đóng gói và phân phối ra thị trường.

Biện pháp an toàn lao động

Saccharose là một chất an toàn và không gây độc hại. Tuy nhiên, để đảm bảo an toàn tối đa, người lao động cần tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về an toàn lao động khi sử dụng saccharose. Điều này bao gồm việc sử dụng thiết bị bảo vệ cá nhân như khẩu trang và găng tay khi làm việc với saccharose dạng bột để tránh hít phải bụi hoặc tiếp xúc trực tiếp với da, từ đó giảm nguy cơ gây kích ứng hoặc dị ứng. Bên cạnh đó, cần đảm bảo vệ sinh môi trường làm việc và tránh để saccharose tiếp xúc với độ ẩm cao để ngăn ngừa hiện tượng kết dính hoặc các rủi ro khác.

Một vài sản phẩm có chứa Saccharose

Một số sản phẩm chứa saccharose như sản phẩm Sacaty For Kids DHA của Công ty TNHH Thương mại và Dịch vụ F2B, Sữa Non Colomi, siro Goldbee Enzym, viên uống Pastenatto,… với các vai trò như điều vị hay giúp chế phẩm ổn định, bảo quản,…

Tài liệu tham khảo

1. Chuyên gia Pubchem (2004). Sucrose, NCBI. Truy cập ngày 26/12/2024.
2. Gibson S, Gunn P et al (2013). The Effects of Sucrose on Metabolic Health: A Systematic Review of Human Intervention Studies in Healthy Adults, PMC. Truy cập ngày 26/12/2024.