Реакции деструкции и распада углеводов, наблюдающиеся в пищевых технологиях при высокотемпературной обработке сырья, приводят к продуктам, способным проявлять биологическую активность различного характера. Последнее зависит от функционально-группового состава продуктов термической деструкции, что предполагает актуальность изучения закономерностей формирования их структуры в различных режимах процессов обработки углеводов. В настоящей работе представлены результаты исследований по изучению образования продуктов термодеструкции D-мальтозы и полуколичественной оценке содержания структурных элементов, влияющих на проявление биоактивности. Методами ИК Фурье-спектроскопии и пиролитической масс-спектрометрии показано, что в процессах щелочного распада и сухой карамелизации исходного углевода формируются окрашенные структуры, содержащие предельные и непредельные алифатические фрагменты, конденсированные с гетероциклами различной степени замещенности. Установлено также, что сухая термодеструкция, требующая жесткого температурного режима, приводит к более глубоким структурным изменениям в процессе воздействия в сравнении с реакциями карамелизации в растворах. В рамках двухпараметрической модели показана возможность количественной оценки структурных составляющих продуктов деструкции мальтозы в различных условиях, показано преобладание непредельной и гетероциклической составляющей структуры продуктов сухой термодеструкции исходного углевода. Результаты исследований имеют практическое значение при исследовании структуры и прогнозировании свойств и характера биоактивности продуктов переработки углеводного сырья в пищевой промышленности.