Кіріспе
Химиялық қосылыстар. Section3= Section7 = Chembox Hazards GHSPictograms = GHSSignalWord = Warning Бұл ақ түсті, аз балқыған қатты зат (бірақ коммерциялық үлгілер жиі сары түске ие), ол суда да, органикалық еріткіштерде де өте жақсы ериді. Молекула альдегидті және спиртті функционалдық топтарды қамтитын фурандар сақинасынан тұрады. HMF құрамында тамақ бар қантта, әсіресе қыздыру немесе пісіру нәтижесінде пайда болуы мүмкін. Оның түзілуі маңызды зерттеулердің тақырыбы болды, өйткені HMF адамдар үшін канцерогенді болуы мүмкін деп саналды. Алайда, осы уақытқа дейін in vivo генотоксикациясы теріс болды. Адамға канцерогенді және генотоксикалық әсері бойынша ешқандай мәнді анықтауға болмайды. HMF тағамды жақсартушы заттар ретінде жіктеледі және негізінен тамақ өнеркәсібінде биомаркер ретінде және тағам өнімдерінің дәмдеуіш ретінде тамақ қоспасы түрінде қолданылады. Сонымен қатар, ол өндірістік өндірісте жанар-жағармай және басқа да химиялық заттар өндіру үшін көміртегі нейтралды шикізат ретінде өндіріледі.
|Section3=
| Section7 = Chembox Hazards
| GHSPictograms =
| GHSSignalWord = Warning It is a white low melting solid (although commercial samples are often yellow) which is highly soluble in both water and organic solvents. The molecule consists of a furan ring, containing both aldehyde and alcohol functional groups. HMF can form in sugar containing food, particularly as a result of heating or cooking. Its formation has been the topic of significant study as HMF was regarded as being potentially carcinogenic to humans. However, so far in vivo genotoxicity was negative. No relevance for humans concerning carcinogenic and genotoxic effects can be derived. HMF is classified as a food improvement agent and is primarily being used in the food industry in form of a food additive as a biomarker as well as a flavoring agent for food products. It is also produced industrially on a modest scale as a carbon neutral feedstock for the production of fuels and other chemicals.
Өндіріс және реакциялар
HMF алғаш рет 1875 жылы қант пен күкірт қышқылынан левулин қышқылын қалыптастырудың аралық бөлігі ретінде тіркелді. Бұл классикалық жол болып қала береді, 6 көміртекті қанттар (гекзоздар) фруктоза сияқты қышқыл катализацияланған полисусызданудан өтеді. Солы қышқыл қолданылғанда HMF орнына 5 хлорметилфурурал түзіледі. Осыған ұқсас химиялық реакция 5 көміртекті қанттармен (пентоздар) байқалады, олар сулы қышқылмен реакцияға келіп, фуфурал түзеді. Классикалық әдіс өнімділігі төмен, өйткені HMF сулы қышқылда реакцияға түсіп, левулин қышқылын түзеді. HMF коммерциялық масштабта тек 90 жылдан кейін ғана өндірілді. Бірінші өндіріс зауыты 2013 жылы іске қосылады. Ағылшындық HMF-ті одан әрі реакцияға түспей немесе оның қалыптасуын және ыдырауын тежеу үшін үздіксіз сұйық сұйық экстракция, реактивті дистилляция және қатты қышқыл катализаторлары.
Деривативтер
HMF-ның өзі аз қолданылады. Алайда оны басқа пайдалы қосылыстарға айналдыруға болады. HMF 2,5 диметилфуранға (DMF) айналдырылуы мүмкін, бұл биоэтанолға қарағанда энергиясы көп потенциалды биоотын болып табылады. HMF-ті гидрогенациялау 2,5 bis ((гидроксиметил) фуранды береді. Қышқылмен катализделген гидролиз ГМФ- ты гамма гидроксивален қышқылына және гамма валерлактона айналдырады, бұл форма қышқылының жоғалуымен байланысты. HMF - нан пісірілген өнімдердің белгілі бір бөлігі. Нанды қыздыру кезінде оның мөлшері 14,8-ден артады (5 мин.) 2024,8 мг/кг (60 минут) дейін. Бұл жақсы шарап сақтау уақыты мен температурасы, әсіресе Мадейра сияқты тәтті шараптарда және жүзім концентраты арапопемен тәттіленген шараптарда. HMF аз мөлшерде бал, жеміс шырындары мен UHT сүтінде кездеседі. Бұл жерде, сондай-ақ сірке сусындарында, конфеталарда, алкогольді өнімдерде немесе бисквиттерде HMF артық жылумен өңдеудің көрсеткіші ретінде пайдаланылуы мүмкін. Мысалы, жас балдың құрамында 15 мг/кг-дан төмен рН-ға, температураға және жасына байланысты, ал Codex Alimentarius стандарты бойынша балдың құрамында 40 мг/кг-дан төмен HMF болуы керек, бұл бал өңдеу кезінде қыздырылмайтынына кепілдік береді, тропикалық балдарды қоспағанда, бұл 80 мг/кг-дан төмен болуы керек. Табиғи түрде кофе мен құрғатылған жемістерде HMF-тің жоғары мөлшері кездеседі. Қазандалған қаҳваның бірнеше түрінде 300 - 2900 мг/кг HMF бар. Құрғатылған сливаның құрамында 2200 мг/кг HMF бар екені анықталды. Қара сырада 13,3 мг/кг, нан өнімдерінде 4,1 - 151 мг/кг HMF кездесті. Оны глюкозалы сиропта табуға болады. HMF жоғары фруктозалы жүгері сиропында (HFCS) пайда болуы мүмкін, HMF 20 мг/кг шамасында, сақтау немесе қыздыру кезінде көбейеді.
Биомедициналық
Адамдағы негізгі метаболиті - 5 гидроксиметил 2- фуро қышқылы (ГМҚҚҚ), сондай- ақ Сумики қышқылы деп аталады, ол несеппен шығарылады. HMF жасушалық серпалы гемоглобинге (HbS) байланады. Трансгенді серпалы тышқандарды қолданған in vivo алдын ала зерттеулер 5HMF оралды түрде қабылдағанда қанда серпалы жасушалардың пайда болуын тежейтінін көрсетті. Aes 103 даму коды бойынша HMF серпалы жасуша ауруын емдеу үшін қарастырылды.
Сандық анықтау
Қазіргі таңда УФ-ды анықтаумен HPLC-деген әдіс (мысалы, DIN 107513) эталондық әдіс болып табылады. Тамақтарды фотометрияда пайдалану кезінде HMF мөлшерін анықтаудың классикалық әдістері. Уайт әдісі бойынша HMF-ті натрий бисульфитімен және онысыз дифференциалдық УФ-фотометрия қолданылады. Винклер фотометриялық әдісі - р толуидин мен барбитуриктік қышқылды (DIN 107511) пайдалана отырып, түстер реакциясы. Фотометриялық сынақ ерекшеліктері болмауы мүмкін, өйткені олар ұқсас заттарды да анықтауы мүмкін, бұл HPLC өлшеулеріне қарағанда жоғары нәтижелерге әкеледі. Жедел талдау үшін тест жиынтықтары да бар (мысалы, Reflectoquant HMF, Merck KGaA).
Басқа
HMF Молиш сынағында гексозаларды титрлеуде аралық болып табылады. Пентазалар үшін байланысты Биалдың сынағында гексоздардан алынған гидроксиметилфурфурал саздық қоңыр немесе сұр түсті ерітінді беруі мүмкін, бірақ бұл пентозалардың жасыл түсіне оңай ажыратылады. Ацетоксиметил фуфуралы (АМФ) да HMF-ға балама ретінде биологиялық алынған жасыл платформалық химиялық заттар болып табылады.