آنچه باید در مورد هیدروکسی متیل فورفورال HMF بدانید | قسمت پنجم

هیدروکسی متیل فورفورال یکی از مواد بسیار خاص در انواع مواد غذایی به ویژه عسل طبیعی است. اگرچه این ماده را بیشتر در مواد غذایی شبیه به عسل طبیعی مورد توجه قرار می گیرد؛ اما می دانیم که این ماده با نام اختصاری HMF در انواع مواد غذایی قرار دارد.

؛؛ در مجموعه پست های منتشر شده در عسلنا و مشخصا در 4 قسمت قبلی به معرفی اچ ام اف پرداختیم. در دو قسمت قبلی نیز تلاش شد تا به معرفی HMF موجود در انواع مواد غذایی اشاره شود.

در این قسمت قصد داریم در ادامه 4 قسمت قبلی معرفی هیدروکسی متیل فورفورال به مقایسه اچ ام اف موجود در عسل و دیگر مواد غذایی پرداخته و سپس به روش های ردیابی HMF اشاره کنیم. اگر می خواهید اطلاعات خود را در زمینه این ماده بیشتر کنید، خواندن این قسمت از مجموعه مطالب علمی در مورد HMF را به شما توصیه می کنیم.

مقایسه مقادیر HMF در عسل و دیگر محصولات غذایی
هیدروکسی متیل فورفورال به طور عادی در محصولات غذایی موجود نیست. این ترکیب به محض عمل آوری حرارتی و در ترکیب با عوامل دیگر تشکیل می شود. از آنجایی که این ماده، محصول  واکنش میلارد غیرآنزیمی است، غلظت ثابتی از HMF در اقلام غذایی مختلف وجود ندارد.

میزان هیدروکسی متیل فورفورال در میان اقلام غذایی، متفاوت است حتی اگر از یک نوع باشند. علت این است که پارامترهای تاثیرگذار بر روی HMF حتی در یک نوع ماده غذایی متقاوت خواهد بود. از این قبلی می توان به موارد زیر اشاره کرد:

-    درجه حرارت پخت
-    میزان تجزیه ساکارز
-    غلظت قندهای احیا کننده
-    نوع قند؛ مثل گلوکز، فروکتوز و...
-    فعالیت آب
-    اضافه کردن افزودنی های خوراکی از قبیل شیرین کننده های حاوی HMF
-    افزودنی های رنگی
-    کارامل کردن
-    درجه حرارت و زمان نگهداری
-    نوع نگهداری در محفظه های فلزی
-    و...

با این وجود، عسل با توجه به غلظت اچ ام اف آن نسبت به محصولات غذایی عمل آوری شده دیگر ایمن تر است. یکی از محققان به نام تورهان به کمک همکارانش نشان دادند که زمان و درجه حرارت اولیه به طور مستقیم با غلظت HMF در عسل همبسته نیستند. عسل شهد و عسل شهد گیاهی عمل آوری شده در دمای 95 درجه سانتی گراد برای 90 دقیقه و  90 درجه سانتی گراد برای 75 دقیقه، مقادیر اچ ام اف پایین تر از 40 mg/kg را نشان دادند. دمای نگهداری و زمان نگهداری به طور مستقیم بر پیشرفت اچ ام اف در عسل تاثیر می گذارند.

برخلاف عسل، در عمل آوری محصولات غذایی دیگر، دماهای نسبتا بالاتر (در طول پخت، بو دادن)، زمان های طولانی تر و افزودنی های مختلف مورد نیاز هستند که تاثیر زیادی روی میزان هیدروکسی متیل فورفورال در این غذاها می گذارند.

برای مثال، کلوچه های پخته شده در دمای بالا شامل 10 تا 100 برابر هیدروکسی متیل فورفورال بیشتری (167.4–1100.1 mg/kg) نسبت به کلوچه های پخته شده در دمای 200 درجه سانتی گراد  (9.9–39.6 mg/kg)  هستند. کلوچه های تازه پخته شده در دمای 300 °C که ساکارز نیز در حین عمل آوری به آن اضافه شده گزارش شده است که حاوی 1100 mg/kg  از HMF هستند. حتی افزودن بی کربنات آمونیوم می تواند میزان اچ ام اف کلوچه های حاوی ساکارز پخته شده در دمای 220 درجه را  (above 3500 mg/kg) به طور چشمگیری افزایش دهد.

مارکوویچ و پیچلر در بررسی 22 نوع قهوه، غلظت هیدروکسی متیل فورفورال را در محدوده ی 300 تا 1900 میلی گرم بر کیلوگرم گزارش کردند. مارکوویچ و بورنیک دریافتند که تشکیل HMF به طور چشمگیری در قهوه بو داده شده در دمای 240 درجه سانتیگراد در 3 دقیقه اول افزایش یافت که غلظت آن تا 900 mg/kg رسید.

در مورد نان، مقادیر هیدروکسی متیل فورفورال خیلی متفاوت است. از 3.4 تا 176.1 که بستگی به شرایط تخمیر، خمیر مایه، ضخامت نان و نوع نان (نان جو، نان گندم یا نان سفید) دارد. طبق نظریه ی رایمیرز- جیمنز، میزان HMF بیسکویت (15.6 mg/kg) بالاتر از شیرینی های قنادی از قبیل دونات و کروسان (9.5 mg/kg) است. بنابراین، تشکیل HMF اجتناب ناپذیر است و مقایسه و رتبه بندی اقلام غذایی با توجه به غلظت 5- هیدروکسی متیل فورفورال را نمی توان به طور دقیق انجام داد.

روش های ردیابی و تشخیص میزان HMF
آنالیز کمیتی دقیق هیدروکسی متیل فورفورال از اهمیت زیادی برخوردار است. چون  HMFنشانگر افت کیفیت، عمل آوری حرارتی و اقدامات متقلبانه دیگر است. اندازه گیری میزان HMF همچنین در تحقیقات بالینی و درمانی مهم است. کمیسیون بین المللی عسل سه روش اصلی در مورد نقصان هیدروکسی متیل فورفورال توصیه کرده است که شامل دو روش طیف سنجی توسط وایت و وینکلر و یک روش کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالای فاز معکوس HPLC است.

پیش از دسترسی به روش های طیف سنجی، هم روش های نوری هم روش های شیمیایی استفاده می شدند. وایت در روش طیف سنجی جدید تر خود از یک نمونه عسل تصفیه شده محتوی 0.1% بیوسولفات سدیم به عنوان مرجع و از محلول عسل بدون سولفات سدیم به عنوان یک نمونه استفاده کرد. از طرف دیگر، روش وینکلر از محلول های عسل دارای پی تولوییدین و اسید باربیتوریک استفاده کرد.با این وجود، اگرچه این روش ها سریع هستند، اما از حساسیت و خاص بودن خوبی برخوردار نیستند. به علاوه، این روش توصیف شده توسط وینکلر نیاز به استفاده از پی تولوییدین دارد که سرطان زا است.

اگرچه روش کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالای فاز معکوس نسبتا پرهزینه تر است، از نظر زمان و نیروی کار مقرون به صرفه است. به علاوه، این روش به عنوان یک روش اتوماتیک و حساس تلقی می شود که می تواند از بسیاری تداخل های ترکیبات مرتبط دیگر جلوگیری کند. با این وجود، اگرچه روش کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالای فاز معکوس یک تکنیک پیچیده است، این روش هنوز برای افرادی که اصلاح و پیشرفت این روش را توصیه کرده اند رضایت بخش نیست.

ریس – سالاس و همکارانشان یک روش الکتروشیمیایی برای شناسایی میزان هیدروکسی متیل فورفورال گزارش کردند. در این روش، یک سیگنال شارپی و تکی در 1100 mV در برابر ارجنتوم یا کلرید ارجنتوم ایجاد شد، در حالیکه بورات به عنوان یک الکترولیت پشتیبانی کننده استفاده شد.

روش دیگر تکنیک ردیابی آرایه ی کروماتوگرافی – فتودیود مایع با تبادل یون است که توسط یوان و چن توصیف شد و با روش وینکلر سازگار است. همچنین روش دیگر شامل تزریق جریان اتوماتیک است همانطور که توسط ایگلسیا و دیگران گزارش شد که بر مبنای اصول عملیاتی روش وینکلر است و یک محدوده ردیابی 5–40 ppm فراهم می کند.

کروماتوگرافی الکتروسینتیکی مایسلی (MEKC)، یک روش سریع دیگر است که از کافیین به عنوان یک استاندارد استفاده می کند. این تکنیک برای کمیت سنجی سریع HMF مخصوصا در نمونه های عسل، بدون نیاز به پیش نمونه مناسب است.

یک تکنیک غربالگری سریع کارآمد و منحصر به فرد عبارت است از آنالیز مستقیم در زمان واقعی (DART) همراه با طیف سنجی جرمی زمان پرواز (TOF-MS) که گزارش شده است رنگ نگاره با رزولوشن بالا ارائه می دهد. این روش می تواند از نظر کمیتی غلظت HMF را در حالتی دقیقتر نسبت به روش های دیگر مورد آنالیز قرار دهد و نیازی به هیچ پیش نمونه ندارد.

؛؛  آنچه باید در مورد هیدروکسی متیل فورفورال HMF بدانید | قسمت ششم