5-Hidroksimetil-2-Furaldehit Analizi
Uygulama Konusu: 5-hidroksimetil-2-furaldehit Analizi
Karbonhidratların çeşitli etmenlerle degradasyonu sonucu birçok yeni bileşik oluşmaktadır. Bu reaksiyonlardan en önemlisi Maillard reaksiyonudur ve bu reaksiyon sonucu ana ürün olarak pentozlardan “2-furaldehit”, heksozlardan ise “5-hidroksimetil-2-furaldehit”, yani yaygın ismiyle, “hidroksimetilfurfural” (HMF) oluşmaktadır. Yüksek sıcaklık ile bu oluşumlar hızlanmaktadır. Bu açıklamalara göre, karbonhidrat içeren gıdalara uygulanan her türlü ısıtma sonunda veya depolamada; sıcaklık ve süreye bağlı olarak daima az veya çok miktarda HMF oluşmaktadır. Örneğin meyve suyu, reçel ve süzme bal gibi ürünlerde üretimde uygulanan sıcaklık ve süreye bağlı olarak farklı düzeylerde HMF ile karşılaşılmaktadır. Yapılan çalışmalarda 2-furaldehitin ve 5-hidroksimetil-2-furaldehitin fareler üzerinde toksisitesi incelenmiş ve 2-furfuraldehitin HMF’dan daha fazla toksik etkiye sahip olduğu saptanmıştır. Ayrıca, insanların diyetle 450 mg/kg vücut ağırlığı düzeyinde HMF almasının sağlık üzerinde herhangi bir olumsuzluğa neden olmadığı belirlenmiştir. Buna rağmen, meyve suyu ve konsantreleri, reçel ve marmelat gibi şekerce zengin işlenmiş ürünlerde HMF analizi yapılmasının nedeni; HMF miktarının, bu ürünlere uygulanan ısı yoğunluğunun ve depolama koşullarını ortaya koyan bir ölçüt olarak kullanılmasındandır.
Maillard Reaksiyonunu Etkileyen Faktörler
pH ve Tamponlar
Reaksiyon hem asidik hem de bazik ortamlarda gerçekleşmekte ancak amin gruplarının temel formda bulunduğu bazik ortamlarda daha hızlı oluşmaktadır.
Sıcaklık
Birçok reaksiyonda olduğu gibi sıcaklık artışı reaksiyonu hızlandırmaktadır.
Nem Düzeyi ve Su Aktivitesi
Maillard reaksiyonu sulu ortamlarda daha hızlıdır. Ancak aşırı kuru ve nemli gıdalarda reaksiyon yavaşlamaktadır. Reaksiyonun en hızlı olduğu su aktivitesi genellikle 0.65-0.75 aralığındadır.
Karbonhidrat Türü
İndirgen şekerler bu reaksiyon için elzemdir. Reaksiyonun başlangıç hızı oxo veya indirgenebilir formo dönüşebilen şeker hızına bağlıdır. Oxo forma dönüşme artan pH ile artmaktadır. Genel olarak pentozlar, heksozlara göre daha hızlı oxo forma dönüşürler bu nedenle daha hızlı reaksiyon verirler.
Metaller
Metaller ile amino asitler arasındaki etkileşimler reaksiyonu etkilemektedir. Reaksiyon bakır ve demir eşliğinde hızlanmakta; ancak manganez ve kalay tarafından inhibe edilmektedir.
Visible Bölgede Absorbans Okumalarına Dayalı HMF Tayini
İlke:Diğer birçok aldehit gibi, hidroksimetilfurfural da barbiturik asit ve p-toluidin ile reaksiyona girerek kırmızı renkli bir bileşik oluşturmaktadır. Oluşan rengin yoğunluğunun HMF miktarına
bağlı olması, kantitatif-kolorimetrik bir yöntemin temelini oluşturmaktadır. Reaksiyon maksimum bir renge kadar gelişir ve o noktada absorpsiyon ölçülerek HMF yoğunluğu belirlenir.
Ayraç ve gereçler:
Barbiturik asit çözeltisi (500 mg/100 mL): 500 mg barbiturik asit 100 mL bir ölçü balonunda 70 mL damıtık suda, bir su banyosunda hafif ısıtılarak çözündürülür. Soğuduktan sonra balon hacim işaretine kadar damıtık su ile tamamlanır. Çözelti eğer buzdolabında saklanırsa uzun süre dayanıklı kalır.
p-toluidin çözetlisi (10 g/100 mL): 10 g p-toluidin tartılıp yaklaşık 50 mL isopropanol ile 100 mL bir ölçü balonuna aktarılır. 10 mL glasiyel asetik asit eklenerek çözündürüldükten sonra balon isopropanol ile hacim işaretine kadar tamamlanır. Çözelti, amber renkli bir cam şişeye doldurulup buzdolabında saklanırsa 1 ay dayanıklı kalır. Asetaldehit çözeltisi (%1)
İşlem
Sülfüroz asit bulunmayan ömeklerde
➢ Eğer örnek, meyve suyu gibi bir materyalse doğrudan veya gerekirse filtre edildikten sonra 20 mL alınarak 100 mL’lik cam kapaklı bir ölçü balonuna alınır. Balon yeni kaynatılmış damıtık su ile çizgisine kadar tamamlanıp iyice çalkalanarak karıştırılır. Eğer örnek bal, meyve suyu konsantresi veya reçel gibi bir materyalse bir behere 20 g tartılıp yeni kaynatılmış damıtık su ile cam kapaklı 100 mL’lik bir ölçü balonuna aktarılır. Çalkalanarak iyice karıştırıldıktan sonra filtre edilir.
➢ Bu şekilde seyreltilerek hazırlanmış örnekten cam kapaklı 2 test tüpüne pipetle 2’şer mL aktarılır.
➢ Her iki tüpe 5’er mL p-toluidin çözeltisi eklenip tüpler iyice çalkalanır.
Tüplerden şahit olarak kullanılacak olan birinci tüpe 1.0 mL damıtık su, deney tüpü olan ikinci tüpe ise 1.0 mL barbiturik asit çözeltisi eklenir. Tüplerin cam kapakları yerleştirilip defalarca ters çevrilerek karıştırılır. p-toluidin ve barbiturik asit çözeltilerinin tüplere eklenmesi 1-2 dakika içinde gerçekleştirilmelidir. Tüplere konan çözeltiler aşağıda bir defa daha özetlenmiştir.
…
