Изучение Структурных Особенностей Продуктакарамелизации D-Глюкозы Методом Производнойик-Фурье Спектроскопии

Abstract

Свойства карамелей в существенной степени определяются их структурой, традиционно изучаемой спектральными методами, среди которых наиболее распространена ИК-спектроскопия. Существенным ограничением классической ИК-спектроскопии в приложении к углеводам и их производным является низкое разрешение полос в информативных областях спектров, что затрудняет возможность наблюдения тонких эффектов структуры. В настоящей работе показана возможность исследования наиболее слаборазрешенного частотного диапазона - интервала 1160-800 см-1: в этом случае особенно эффективным методом является производная ИК-Фурье спектроскопия, позволяющая эффективно разделять контуры полос. Анализом вторых производных полос ИК-Фурье спектров выделенных и фракционированных карамелей подтверждено наличие нерегулярных С-О-С’-фрагментов, конденсированных с продуктами первичной деструкции глюкозы. Выполнено отнесение наиболее характерных сигналов при 1079, 1105 и 1152 см-1 к элементам структуры модельной С1-глюкопиранозной ячейки, связанной по 1,6-О-положениям. Детальное исследование спектральной области 920-800 см-1показывает искажение С1-конформации пиранозных колец в составе продуктов карамелизации. Четырехкратное дифференцирование позволяют дополнительно повысить разрешение сигналов, что показано разделением на компоненты полосы спектра второго порядка в области 961-965 см-1. Область валентных колебаний кратных связей также показывает наличие характеристических полос в области 1710-1720 см-1, что отвечает конденсированным с углеводной составляющей непредельных продуктов деструкции глюкозы. Анализ полученных результатов с привлечением данных тонкослойной хроматографии целевых процессов позволило объяснить пути формирования структуры карамелей в этанольных средах: взаимодействие фрагментов углеводов и продуктов их термодеструкции реализуется с участием открытой формы глюкозы, содержание которой в этаноле повышено в сравнении водными растворами. Применение производной ИК-Фурье спектроскопии в технологии углеводов и их производных перспективно также при разработке методик количественного анализа при контроле процессов переработки углеводного сырья.