Réactions chimiques mises en oeuvre
Définition :
Les furanoses sont moins stables que les pyranoses, les monosaccharides sont moins stables que les disaccharides. Un disaccharide se décompose 20°C au dessus de la température d'un monosaccharide. Dans les oligosaccharides, une liaison alpha glycosidique est moins stable qu'une liaison béta glycosidique.
Dans la fraction volatile du caramel on a caractérisé les molécules suivantes : du formaldéhyde, de l'acétaldéhyde, du méthanol, de l'éthanol, de l'acide furoïque, du maltol. Dans la fraction non volatile, les composés caractérisés proviennent des réactions de déshydratation et de couplage des produits obtenus. Ainsi le caramélane correspond à la déshydratation interne des saccharides selon le principe suivant :
Il est aussi possible de mettre en évidence des liaisons 1,3, 1,6 et 1,4 entraînant une polymérisation analogue à celle qu'on met en évidence dans la structure du polydextrose. On peut aussi caractériser la présence de structure cyclique comme celle représentées ci-dessous et qui proviennent toutes de la double déshydratation entre deux molécules de saccharides ce qui entraîne la fabrication d'un troisième cycle hexagonal au milieu des deux autres.
Après la déshydratation il y a possibilité d'obtenir des dérivés du furfural qui peuvent évoluer pour donner par exemple de l'acide lévulinique qui donnera des produits fortement colorés par la suite. Il est aussi possible d'obtenir lors de la réaction de caramélisation la scission des saccharides en glycéraldéhyde et dihydroxyacétone qui donneront le pyruvaldéhyde qui peut se condenser pour donner des benzoquinones par la suite.