هيدروكسي ميثيل فورفورال

يُعرف هيدروكسي ميثيل فورفورال، والمختصر بـ HMF، بأنه مركب وسيط في تفاعل ميلارد ويمكن إدخاله كمؤشر جودة في المنتجات الغذائية التي تحتوي على الكربوهيدرات مثل العصير والعسل والحليب والقهوة والفواكه المجففة. هذا المركب هو من نوع الألدهيد الذي يعمل كمؤشر جودة في العديد من الأطعمة التي تحتوي على الكربوهيدرات والأحماض الأمينية أو البروتينات. هذا المركب غير موجود في المنتجات الغذائية الطازجة غير المعالجة، ولكنه يتم إنتاجه بسرعة أثناء العمليات الحرارية وكذلك أثناء تخزين المنتجات الغنية بالكربوهيدرات مثل الفواكه المصنعة والعسل وحبوب الإفطار والخبز.

تطبيق هيدروكسي ميثيل فورفورال

لا يوجد هيدروكسي ميثيل فورفورال (HMF) في الأطعمة الطازجة، ولكنه يوجد بشكل طبيعي بكميات صغيرة في الأطعمة السكرية مثل العسل وعصير الفاكهة والحليب المعقم وما إلى ذلك. يتشكل في الأطعمة مثل الخل والمربيات والمنتجات الكحولية والبسكويت والقهوة والفواكه المجففة والبيرة ومنتجات المخابز وشراب الذرة عالي الفركتوز وما إلى ذلك، أثناء المعالجة الحرارية مثل التجفيف أو الطهي. ووجود هذا المركب يمكن أن يكون دليلاً على تسخين أو طهي طعام يحتوي على السكر.
ومن الأطعمة التي يكون لكمية HMF فيها تأثير كبير على جودتها هو العسل. يمكن أن يحتوي العسل الطبيعي الطازج على مستويات مختلفة من HMF. في الخلية، يكون العسل عادة أقل من 1 ملغم/كغم، لكن كميته تزيد مع زيادة درجة الحرارة المحيطة وظروف التخزين واستخدام الحاويات المعدنية.
يستخدم هيدروكسي ميثيل فورفورال في الغالب كمؤشر للجودة وتجهيز الأغذية. يتم استخدامه كمؤشر لتقييم الجودة الحرارية وحفظ المواد الغذائية. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدامه في البحث العلمي لدراسة آثار الحرارة والتصنيع على جودة الأغذية، فضلا عن مؤشر للتغيرات الكيميائية في الغذاء مع مرور الوقت. لدى HMF وحده عدد قليل من التطبيقات، ولكن وجوده في الغذاء يمكن أن يشير إلى العمليات الحرارية والتخزين غير السليم.

هيكل هيدروكسي ميثيل فورفورال

هيدروكسي ميثيل فورفورال (HMF) هو ألدهيد حلقي يُعرف باسم 5-هيدروكسي ميثيل فورفورال ويتم إنتاجه نتيجة لتحلل السكريات من خلال تفاعل ميلارد (تفاعل بني غير إنزيمي) أثناء تجهيز الأغذية أو التخزين على المدى الطويل. إن وجود السكريات البسيطة مثل الجلوكوز والفركتوز بالإضافة إلى العديد من الأحماض والمعادن في الطعام يمكن أن يزيد من إنتاج هذه المادة.
بالإضافة إلى المعالجة، تؤثر ظروف التخزين أيضًا على تكوين HMF، مما يجعله مؤشرًا مناسبًا لجودة الغذاء. يتم امتصاص هذا المركب بسهولة من الطعام عبر الجهاز الهضمي وبعد أن يتم استقلابه إلى مشتقات مختلفة يتم إخراجه عن طريق البول. HMF له آثار ضارة على صحة الإنسان، بما في ذلك مثبطات الطفرات، والسمية الجينية، والسمية العضوية ومثبطات الإنزيم.
يتم إنتاج كل من مستخلص الفورفورال وHMF من تحويل السكريات تحت الظروف الحرارية، ولكن عملية إنتاجهما ومصادرهما الأولية مختلفة. يتم استخراج الفورفورال من الليجنوسليلوز، في حين يتم إنتاج HMF بشكل رئيسي من السكريات البسيطة تحت الحرارة. ويمكن استخدام هذين المركبين كمؤشرات جودة في تصنيع الأغذية وتخزينها، لأن وجودهما يدل على التغيرات الكيميائية الناجمة عن الحرارة في السكريات.

هيدروكسي ميثيل فورفورال في العسل

على الرغم من خصائص العسل العلاجية والصحية، إلا أن التخزين والمعالجة غير الصحيحة يمكن أن يؤدي إلى تكوين مركبات غذائية غير مرغوب فيها في هذا المنتج القيم. أحد هذه المركبات هو هيدروكسي ميثيل فورفورال (HMF)، والذي يعتبر من المواد المسرطنة الموجودة في العسل.
يتم قياس تركيز الهيدروكسي ميثيل فورفورال كمؤشر رئيسي لدرجة حرارة العسل وزمن التسخين والذي يتم تحديده بالطرق الطيفية والحد الأقصى المسموح به هو 40 جزء في المليون. بناءً على الدراسات السمية، تم اقتراح كمية HMF كمؤشر على جودة العسل وبعض المنتجات الغذائية الأخرى، ووفقًا للمعايير الدولية والوطنية، تم تحديد الحد الأقصى المسموح به لتركيزه في العسل بـ 94 ملجم / كجم.

فيما يتعلق بسرطنة HMF، أعرب الباحثون عن نتائج متضاربة، لكن الدراسات أظهرت أن الكلى والمثانة والكبد أكثر عرضة للتأثيرات الضارة لـ HMF مقارنة بأنسجة الجسم الأخرى.
إن درجة الحرارة وزمن العملية الحرارية كلاهما مؤثر على تكوين وتراكم مادة HMF، ومع زيادة درجة الحرارة وزمن التخزين تزداد كمية هذه المادة. بالنظر إلى ضرورة المعالجة الحرارية لزيادة جودة العسل ومدة صلاحيته، يوصى بتسخين العسل وتخزينه في درجة حرارة منخفضة من أجل الحد من معدل تكوين HMF.

مخاطر هيدروكسي ميثيل فورفورال

لقد تم دائمًا دراسة مخاطر هيدروكسي ميثيل فورفورال (HMF) ومناقشتها من قبل الباحثين. وقد أظهرت بعض الأبحاث أن الاستهلاك العالي لهذه المادة يمكن أن يكون له آثار ضارة على الكلى والعين والمثانة والكبد. ومع ذلك، هناك نتائج مختلطة فيما يتعلق بالتسرطن من HMF. وبشكل عام فإن الكميات الصغيرة من هذا المركب الموجودة في الطعام لا تعتبر خطراً على صحة الإنسان ولا تسبب قلقاً خاصاً.

خاتمة

هيدروكسي ميثيل فورفورال (HMF) هو مركب كيميائي ألدهيد يتم إنتاجه من تحلل السكريات بسبب الحرارة ومعالجة الأطعمة التي تحتوي على الكربوهيدرات. وتستخدم هذه المادة كمؤشر جودة في المنتجات الغذائية مثل العسل والعصير والحليب والفواكه المجففة. لا يتواجد HMF بشكل طبيعي في الأطعمة الطازجة، ولكنه يتشكل أثناء العمليات الحرارية والتخزين طويل المدى. يمكن أن يمتص الجهاز الهضمي هذا المركب بسهولة ويخرج عن طريق البول.
على الرغم من أن الأبحاث حول مخاطر HMF كانت لها نتائج متضاربة، إلا أن الاستهلاك العالي يمكن أن يكون له آثار سلبية على صحة الكلى والعينين والمثانة والكبد. ومع ذلك، فإن الكميات الصغيرة من HMF الموجودة في الطعام لا تشكل مشكلة صحية خطيرة. إن الالتزام بالمعايير الدولية والتحكم في درجة الحرارة ومدة التخزين يمكن أن يساعد في تقليل مستوى HMF في المنتجات الغذائية، لذلك من الضروري الانتباه إلى كمية HMF من أجل الحفاظ على جودة وسلامة الغذاء.