К вопросу о структуре продуктов карамелизации D-мальтозы в водно-этанольных средах

Исследование процессов карамелизации в углеводных системах традиционно осложняется сравнительно жесткими условиями проведения реакций, приводящими к значительному количеству продуктов, при этом прогнозируемые свойства карамелей являются биологически важными, в связи с чем представляется перспективным изучение формирования определяющей их структуры. На основании анализа данных производной ИК-спектроскопии произведено отнесение основных полос поглощения в области колебаний эфирных связей, показано присутствие в структуре карамелей гликозидных фрагментов, являющихся как остатками мальтозы, так и новообразованиями, формирующимися в процессе карамелизации. Данные выводы были сделаны на основании факта появления дополнительных полос поглощения в интервалах 1200-1000 и 990-930 см-1. Формирование олигоструктур реализуется при термическом воздействии в сравнительно мягких условиях термостатирования в смешанном растворителе и активирующем действии малых количеств щелочи. Механизмы возникновения промежуточных продуктов начальных стадий можно представить как щелочной сольволиз мальтозы, либо как рециклизацию с элиминированием и образованием дикарбонильных редуктонов; в первом случае вероятно образование способных к дальнейшим термическим превращениям ангидроформ, второй путь является ключевым для формирования окрашенных продуктов карамелизации. Совокупность реализующихся в общем случае начальных неселективных процессов приводит к образованию на поздних стадиях смесей продуктов, способных к фракционированию посредством диализа. Анализ ИК-спектров в карбонильной области показывает наличие в продуктах полных реакционных систем полос поглощения β-дикарбонильных и сопряженных β-гидрокси-α,β-еноновых фрагментов (1600, 1625, 1720 см-1), которые не фиксируются в ИК-спектрах недиализуемых продуктов. На этом основании можно отнести значительную часть окрашенных продуктов к низкомолекулярным структурам, тогда как сравнительно «бедный» сигналами ИК-спектр недиализуемого продукта представляет олигомерную составляющую карамелей.