Gıda ürünlerinin bir çoğu tüketime sunulmadan önce ısıl işleme maruz kalmaktadır. Gıdaların raf ömrünün uzamasında, istenmeyen mikrobiyolojik aktivitelerin sona ermesinde, istenilen yapının kazanılmasında büyük önem taşıyan ısıl işlem uygulamalarının bazı gıdalarda istenmeyen bileşiklerin oluşmasına neden olduğu görülmektedir.
Hidroksimetil furfural, gıdalar da ısıl işlem sonucu, indirgen şekerler ve aminoasitlerin tepkimeye girmesiyle oluşan ve birçok mamulde ısı uygulamasını önlemek için miktarını sınırlandırılan bir bileşiktir. Bu bileşik, ısıl işlem uygulanan meyve suyu, reçel, marmelat, salça gibi çok sayıda gıdada kalite kriteri olarak belirlenmiştir. Gıda da oluşan renk değişmesi(esmerleşme), tat değişmesi(bayatlık veya yanıklık) gibi olaylar ile HMF oluşumu arasında orantısal bir değişim gözlenmiştir.
Hidroksimetil furfuralın bu gıdalarda oluşumuna daha çok “Maillard” tepkimesi etkili olduğu gözlemlenmiştir. Bu tepkimenin oluşumu için ortamda indirgen şeker ve amino grubu bulunan bileşiklerin bulunması gerekmektedir. Sıcaklığın artışı ve pH’nın bazik oluşu da reaksiyonu hızlandırmaktadır.
Çeşitli Gıdalarda HMF Oluşumu
Meyve Sularında HMF Oluşumu
Meyve sularında uygulanan ısıl işlem uygulamaları, gıdayı konsantre edip hacimden kazanma, mikrobiyolojik gelişimi engelleme, enzimleri inaktive ederek enzimatik bozulmaların önüne geçmek gibi amaçlar için uygulanmaktadır.
Meyve sularında HMF oluşumunda hem Maillard reaksiyonu hemde asidik ortamda hegsozların ısı etkisi ile dönüşümü etkili olmaktadır. Maillard reaksiyonunda HMF oluşumundaki en önemli etkiyi meyve sularının bileşiminde bulunan ve reaksiyonda katalizör olarak görev alan organik asitler oluşturur.
Ekmekte HMF Oluşumu
Ekmek yapımında pişirme aşamasında proteinler denatüre olur, nişasta jelatinleşir, iç sıcaklık 60-80oC’ye ulaşır ve çiğ hamur yenilebilecek bir ürün haline gelir.
Pişirme aşamasındaki olaylarda maillard reaksiyonu ve karamelizasyon meydana gelir. Ekmeğin duyusal ve karakteristik özelliğinin oluşumunda uygulanan sıcaklık uygulaması büyük önem taşır ve ekmekte HMF varlığı ne kadar ısıl işlem gördüğünü gösterir.
Balda HMF Oluşumu
Balda ısıl işlem uygulaması, bozulmaya neden olan mikroorganizmaların gelişiminin azaltılmasında, balda bulunan su oranının fermantasyonu etkilemeyecek düzeye indirgenmesinde, balda akışkanlığın sağlanmasında kolaylık sağlamak için uygulanır.
HMF balda bir kalite kriteri olmakla beraber standartlarda balda bulunması gereken en yüksek HMF miktarı belirtilmiştir.
HMF ısıl işlem görmüş daha birçok üründe meydana gelen bir bileşiktir. Yapılan araştırmalar paralelinde bulunan sonuçlarda, HMF’nin yüksek derişimlerinin toksik etkisinin yanı sıra, üst solunuma, göz, deri gibi membranlara tahriş edici özelliği vardır. HMF’nin en kötü yan etkisi ise fazla kullanımı sonucu kansere sebebiyet vermesidir. Bu yüzden HMF varlığı gözlenen birçok gıdada bulunacak miktarda sınırlamalar getirilmiştir.
Süt ve Süt Ürünlerinde HMF Oluşumu
Sütlerde dehidratasyon yolu ile ısıl işlem sonucunda glukozdan 5-hidroksimetil-2-furfural oluşumu gerçekleşebilir. Süt şekeri olan laktoz sadece çözelti halinde iken değil kristal haldeyken de ısıtma sonucunda kahverengi renk oluşumları meydana gelir, renk ve tatta değişimler oluşur. Asidik ve hafif alkali laktoz çözeltisi ısıtıldığında kahverengi rengin oluşmasına neden olan madde 5-hidroksimetil-2furfuraldır.
Sterilize süt ürünlerinde ve vals yöntemi ile elde edilen süt tozunda karşılaşılan kahverengi renk oluşumu karbon-protein komplekslerinde oluşan maillard reaksiyonunun sonucudur. Aynı şekilde klasik sterilizasyon yöntemleri ile üretilen sütlerde ve uzun süre depolanan UHT sütlerde hafif esmer renk gözlenir. Esmerleşmenin sebebi enzimatik olmayıp, ısıl işlemin şiddetine, süresine, pH değerine ve depolama sıcaklığına bağlı olarak sütün bileşimindeki lisinin є-amino grupları ile laktozun karbonil grupları arasında oluşan maillard reaksiyonudur. Başlangıçta renksiz olan ara maddeler sonrasında melanoidler ve koyu renkli bileşikler oluşur. Reaksiyonun başlangıç ürünlerinden en önemlisi HMF dir. Isıl işlemin şiddetinin belirlenmesinde HMF seviyesinden yararlanılır.
Kaynak:
- Batu, A., Aydoğmuş, R.E., Batu, H.S., “Gıdalarda Hidroksimetilfurfural Oluşumu ve İnsan Sağlığı Üzerine Etkisi” Gıda Teknolojileri Elektronik Dergisi 2014, 9(1) 40-55
