Hidroksimetilfurfural

HMF olarak kısaltılan Hidroksimetilfurfural, Maillard reaksiyonunda bir ara bileşik olarak bilinir ve meyve suyu, bal, süt, kahve ve kurutulmuş meyveler gibi karbonhidrat içeren gıda ürünlerinde kalite göstergesi olarak kullanılabilmektedir. Bu bileşik, karbonhidrat ve amino asit veya protein içeren birçok gıdada kalite göstergesi olarak görev yapan bir aldehit türüdür. Bu bileşik, taze, işlenmemiş gıda ürünlerinde bulunmaz, ancak ısıl işlemler sırasında ve ayrıca işlenmiş meyveler, bal, kahvaltılık gevrekler ve pişmiş ekmek gibi karbonhidrat açısından zengin ürünlerin depolanması sırasında hızla üretilir.

Hidroksimetilfurfural uygulaması

Hidroksimetilfurfural (HMF) taze gıdalarda bulunmaz ancak bal, meyve suyu, UHT süt vb. gibi şekerli gıdalarda doğal olarak az miktarda bulunur. Sirke, reçel, alkollü ürünler, bisküvi, kahve, kuru meyveler, bira, unlu mamuller ve yüksek fruktozlu mısır şurubu gibi gıdalarda kurutma veya pişirme gibi ısıl işlemler sırasında oluşur. Bu bileşiğin varlığı, şeker içeren yiyeceklerin ısıtıldığının veya pişirildiğinin kanıtı olabilir.
HMF miktarının kalitesi üzerinde önemli etkisi olan gıdalardan biri de baldır. Taze doğal bal farklı seviyelerde HMF'ye sahip olabilir. Kovanda bal miktarı genellikle 1 mg/kg'ın altındadır ancak ortam sıcaklığının, depolama koşullarının ve metal kap kullanımının artmasıyla miktarı artar.
Hidroksimetilfurfural çoğunlukla kalite göstergesi ve gıda işlemede kullanılır. Gıdanın termal kalitesini ve korunmasını değerlendirmek için bir indeks olarak kullanılır. Ek olarak, ısı ve işlemenin gıda kalitesi üzerindeki etkilerini ve ayrıca gıdada zaman içinde meydana gelen kimyasal değişikliklerin bir göstergesini araştırmak için bilimsel araştırmalarda kullanılır. HMF'nin tek başına az sayıda uygulaması vardır, ancak gıdadaki varlığı uygunsuz termal işlemlere ve depolamaya işaret edebilir.

Hidroksimetilfurfuralın yapısı

Hidroksimetilfurfural (HMF), gıda işleme veya uzun süreli depolama sırasında şekerlerin Maillard reaksiyonu (enzimatik olmayan bir esmerleşme reaksiyonu) yoluyla parçalanması sonucu üretilen, 5-hidroksimetilfurfural olarak bilinen siklik bir aldehittir. Gıdalarda glikoz ve fruktoz gibi basit şekerlerin yanı sıra birçok asit ve mineralin bulunması bu maddenin üretimini arttırabilmektedir.
İşlemenin yanı sıra depolama koşulları da HMF oluşumunu etkileyerek onu gıda kalitesinin uygun bir göstergesi haline getirir. Bu bileşik, sindirim sistemi yoluyla yiyeceklerden kolayca emilir ve çeşitli türevlere metabolize edildikten sonra idrarla atılır. HMF'nin mutajenik, genotoksik, organotoksik ve enzim inhibitörleri dahil olmak üzere insan sağlığı üzerinde zararlı etkileri vardır.
Furfural ekstraktı ve HMF, şekerlerin termal koşullar altında dönüştürülmesiyle üretilir, ancak üretim süreçleri ve birincil kaynakları farklıdır. Furfural lignoselülozlardan elde edilirken, HMF esas olarak basit şekerlerden ısı altında üretilir. Bu iki bileşik, gıda işleme ve depolamada kalite indikatörleri olarak kullanılabilir çünkü bunların varlığı, şekerlerdeki ısının neden olduğu kimyasal değişiklikleri gösterir.

Baldaki hidroksimetilfurfural

Balın iyileştirici ve sağlık verici özelliklerine rağmen, yanlış saklanması ve işlenmesi bu değerli üründe istenmeyen besin bileşiklerinin oluşmasına yol açabilir. Bu bileşiklerden biri de balda kanserojen madde olarak kabul edilen hidroksimetilfurfuraldır (HMF).
Hidroksimetilfurfural konsantrasyonu, bal sıcaklığının ve ısıtma süresinin ana göstergesi olarak ölçülür, spektrofotometrik yöntemlerle belirlenir ve izin verilen maksimum 40 ppm'dir. Toksikolojik çalışmalara dayanarak HMF miktarının bal ve diğer bazı gıda ürünlerinin kalitesinin bir göstergesi olarak önerilmiş olup, uluslararası ve ulusal standartlara göre balda izin verilen maksimum konsantrasyonu 94 mg/kg olarak belirlenmiştir.

HMF'nin kanserojenliği konusunda araştırmacılar tarafından çelişkili bulgular dile getirilmiş ancak çalışmalar böbrek, mesane ve karaciğerin diğer vücut dokularına kıyasla HMF'nin zararlı etkilerine daha fazla maruz kaldığını göstermiştir.
HMF'nin oluşumu ve birikmesi üzerinde ısıl işlemin sıcaklığı ve süresi etkili olup, sıcaklığın ve depolama süresinin artmasıyla bu maddenin miktarı da artar. Balın kalitesini ve raf ömrünü artırmak için ısıl işlemin gerekliliği göz önüne alındığında, HMF oluşum oranının sınırlandırılması amacıyla balın ısıtılması ve daha düşük sıcaklıkta saklanması önerilmektedir.

Hidroksimetilfurfuralın tehlikeleri

Hidroksimetil furfuralın (HMF) tehlikeleri her zaman araştırmacılar tarafından araştırılmış ve tartışılmıştır. Bazı araştırmalar bu maddenin yüksek tüketiminin böbrekler, gözler, mesane ve karaciğer üzerinde zararlı etkileri olabileceğini göstermiştir. Ancak HMF'nin kanserojenliğine ilişkin karışık sonuçlar vardır. Genel olarak, bu bileşiğin gıdalardaki küçük miktarları insan sağlığına yönelik bir tehdit olarak görülmemekte ve özel bir endişe yaratmamaktadır.

Çözüm

Hidroksimetilfurfural (HMF), şekerlerin ısı nedeniyle ayrışması ve karbonhidrat içeren gıdaların işlenmesiyle üretilen bir aldehit kimyasal bileşiğidir. Bu madde bal, meyve suyu, süt ve kuru meyve gibi gıda ürünlerinde kalite göstergesi olarak kullanılmaktadır. HMF, taze gıdada doğal olarak oluşmaz, ancak termal işlemler ve uzun süreli depolama sırasında oluşur. Bu bileşik sindirim sistemi tarafından kolaylıkla emilebilmekte ve idrarla atılabilmektedir.
HMF'nin tehlikeleri üzerine yapılan araştırmalar çelişkili sonuçlara sahip olsa da, yüksek tüketimin böbrek, göz, mesane ve karaciğer sağlığı üzerinde olumsuz etkileri olabilir. Ancak gıdalardaki küçük miktarlarda HMF ciddi bir sağlık sorunu oluşturmaz. Uluslararası standartlara uygunluk, sıcaklık ve saklama süresinin kontrolü, gıda ürünlerindeki HMF düzeyinin azaltılmasına yardımcı olabilir, dolayısıyla gıdanın kalitesini ve güvenliğini korumak için HMF miktarına dikkat etmek gerekir.