Was passiert, wenn Saccharose erhitzt wird?

Erhitzung von Saccharose: Schmelzen und Zersetzung

Wenn Saccharose (C12H22O11) schnell erhitzt wird, brennt sie vollständig. Die Kohlenstoffatome reagieren mit Sauerstoff zu Kohlendioxid (CO2) und Wasser (H2O). Wenn Saccharose allmählich an der Luft erhitzt wird, durchläuft sie einen komplexen Prozess vom Schmelzen bis zur Zersetzung. Beide Prozesse erfordern hohe Hitze, die möglicherweise einen Brand auslösen kann.

Schmelzen

Zu Beginn schmilzt Saccharose beim allmählichen Erhitzen zu einer klaren Flüssigkeit und zerfällt zu Glucose (C6H12O6) und Fructose (C6H12O6).

Zersetzung

Mit steigender Temperatur beginnen die Glukose- und Fruktosemoleküle, Wasser zu verlieren (zu dehydrieren), und dann beginnen die Bindungen zwischen den Kohlenstoffatomen zu brechen. Das Aufbrechen der Kohlenstoffbindungen im Molekül ist teilweise oxidativ und teilweise abbaubar.

Oxidation und Abbau

Bei der Oxidationsreaktion reagieren die bei der anfänglichen Erwärmung von Saccharose gebildeten Glucose- und Fructosemoleküle miteinander, um Karamelan (C12H18O9), Caramelen (C36H50O25) und Caramelin (durchschnittliche Summenformel C125H188O80) zu bilden. Der Abbau ist die stufenweise Zersetzung einer Verbindung mit genau definierten Zwischenprodukten. Die Abbauprodukte von erhitzter Saccharose umfassen Diacetyl (2,3-Butandion) und Maltol sowie viele Ester, Lactone und Furane.

Karamelisierung und Endprodukt

Karamelisierung tritt während der Zersetzung auf. Die gebildeten Moleküle lösen sich in der geschmolzenen Saccharose auf und bilden einen klaren, hellbraunen Sirup. Wenn das Erhitzen fortgesetzt wird, entsteht eine bitter schmeckende Mischung. Wenn das Erhitzen weit über die Karamellisierung hinaus fortgesetzt wird, entsteht Kohlenstoff, der mit Spuren von Zersetzungsprodukten verunreinigt ist.