Ako funguje 5-hydroxymetylfurfural (HMF) ako indikátor podmienok degradácie alebo spracovania potravín?

Hmf sa vytvára predovšetkým, keď cukry, najmä fruktóza a glukóza, sú vystavené vysokým teplotám. K tomu dochádza v technikách spracovania potravín, ako je pečenie, vyprážanie, pasterizácia a sterilizácia, kde teplo spôsobuje degradáciu týchto cukrov, čo vedie k tvorbe HMF. Rozsah produkcie HMF je priamo úmerný teplote a trvaniu tepelného vystavenia. Koncentrácia HMF vo výrobku môže preto poskytnúť cenné informácie týkajúce sa stupňa tepelného spracovania, ktoré prešla. Pomáha najmä výrobcom sledovať úroveň vystavenia tepla počas spracovania, čo je nevyhnutné na zabezpečenie konzistentnosti a kontroly kvality pri výrobe potravín. Napríklad výrobky, ako sú ovocné šťavy alebo sirupy, ktoré sú nadmerne zahrievané, môžu vykazovať zvýšené úrovne HMF, signalizačnú potenciálnu degradáciu a nadmerné spracovanie.

Hladiny HMF môžu tiež slúžiť ako odraz celkovej kvality a čerstvosti potravinových výrobkov. V potravinách, ako je med, ovocné šťavy alebo pečivo, je zvýšenie koncentrácie HMF príznakom starnutia alebo degradácie, zvyčajne spôsobené predĺženou expozíciou tepla alebo nesprávnym skladovacím podmienkam. Napríklad med, ktorý bol vystavený vysokým teplotám počas spracovania alebo skladovania, bude obsahovať vyššie množstvo HMF, čo môže ovplyvniť jeho chuť aj bezpečnosť. V kontexte šťavy alebo sirupu môžu vyššie hladiny HMF naznačovať, že produkt bol podrobený nadmernému tepelnému spracovaniu, čo vedie k poklesu kvality. Týmto spôsobom môže byť monitorovanie HMF účinným nástrojom na posúdenie, či si potravinový výrobok zachoval svoje zamýšľané charakteristiky alebo bol ohrozený nadmerným spracovaním.

Prítomnosť HMF môže byť tiež ovplyvnená podmienkami skladovania. Potraviny, ktoré sú vystavené kolísajúcim teplotám, svetlu alebo kyslíka počas skladovania, môžu podstúpiť chemické zmeny, ktoré vedú k tvorbe HMF. Najmä výrobky, ako sú ovocné šťavy, sirupy a určité cukry, môžu pociťovať vyššie koncentrácie HMF, ak sa v priebehu času ukladajú nesprávne. Napríklad, ak sa šťavy skladujú pri teplotách, ktoré presahujú odporúčané úrovne, alebo ak sú vystavené predĺženým obdobiam slnečného žiarenia, rýchlosť, akou sa formy HMF zvýši, sa zvýši, čo naznačuje potenciálne degradáciu produktu. Výsledkom je, že monitorovanie koncentrácií HMF počas skladovania môže poskytnúť cenné informácie o podmienkach, ktoré bol produkt vystavený, a pomôcť zistiť, či sú tieto podmienky optimálne na zachovanie kvality potravín. Sledovaním HMF môžu výrobcovia lepšie porozumieť tomu, ako môžu postupy skladovania ovplyvniť trvanlivosť produktu, a vykonať úpravy na zlepšenie dlhodobého zachovania.

HMF sa tiež tvorí v kyslom prostredí, najmä počas spracovania určitých výrobkov na báze ovocia, ako sú šťavy, džemy alebo sirupy, kde prirodzená kyslosť urýchľuje degradáciu cukrov. V kyslých podmienkach, najmä ak sú hladiny pH nízke, je výraznejšia reakcia, ktorá vedie k tvorbe HMF. Napríklad pri výrobe ovocných šťavy, kde je bežná vysoká kyslosť, môžu hladiny HMF zvýšiť počas pasterizácie alebo predĺženého skladovania. Monitorovaním hladín HMF v týchto výrobkoch je možné vyhodnotiť, ako kyslé spracovanie alebo skladovacie podmienky prispievajú k degradácii potravín. Vysoké hladiny HMF v týchto prípadoch môžu naznačovať nadmerné tepelné ošetrenie alebo predĺžené vystavenie nízkym podmienkam pH, čo by mohlo negatívne ovplyvniť chuť, arómu a kvalitu výživy produktu.

Vo fermentovaných potravinách a nápojoch je výroba HMF prírodným vedľajším produktom fermentácie, najmä vo výrobkoch ako vín, ocot alebo určité alkoholické nápoje. Keďže tieto výrobky prechádzajú fermentáciou alebo starnutím, hladiny HMF sa môžu časom zvyšovať, čo odráža rozsah, v akom produkt dozrieval. Zvýšené koncentrácie HMF môžu naznačovať vyšší stupeň fermentácie alebo starnutia, čo je normálna časť procesu dozrievania. Avšak príliš vysoké hladiny HMF môžu signalizovať, že proces starnutia presahoval optimálny bod, čo vedie k potenciálnym problémom s kvalitou, ako sú napríklad vypnutia alebo pokles zmyslových atribútov. Napríklad vo veku alebo octu môže byť vyššie koncentrácie HMF znakom nadmerného starnutia alebo vystavenia nepriaznivým podmienkam skladovania, čo by mohlo mať negatívny vplyv na konečné charakteristiky produktu.3