Введение
Химическое соединение. Раздел 3 Раздел 7 Опасности Chembox GHSPictograms GHSSignalWord = Предупреждение Это белое твердое вещество с низким уровнем плавления (хотя коммерческие образцы часто желтые), которое хорошо растворяется как в воде, так и в органических растворителях. Молекула состоит из кольца фурана, содержащего как альдегидные, так и спиртовые функциональные группы. HMF может образовываться в сахаре, содержащем пищу, особенно в результате нагрева или приготовления. Его образование было предметом значительных исследований, поскольку HMF считался потенциально канцерогенным для человека. Однако до сих пор генотоксичность in vivo была отрицательной. Не может быть выведена какая-либо значимость для человека в отношении канцерогенных и генотоксических эффектов. HMF классифицируется как средство улучшения пищевых продуктов и в основном используется в пищевой промышленности в виде пищевой добавки в качестве биомаркера, а также в качестве ароматизатора пищевых продуктов. Он также производится в промышленном масштабе в качестве углеродно-нейтрального сырья для производства топлива и других химических веществ.
|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.
Производство и реакции
Впервые о HMF сообщалось в 1875 году как о промежуточном средстве при образовании левулиновой кислоты из сахара и серной кислоты. Это остается классическим путем, при котором 6 углеродных сахаров (гекзозы), таких как фруктоза, подвергаются кислотно-катализованному полидегидратации. При использовании соляной кислоты вместо HMF образуется 5хлорметилфурурал. Подобная химия наблюдается с пятиуглеродными сахарами (пентозами), которые вступают в реакцию с водной кислотой, образуя фурурал. Классический подход имеет тенденцию страдать от низкой урожайности, поскольку HMF продолжает реагировать в водной кислоте, образуя левулиновую кислоту. HMF не производился в коммерческих масштабах до более чем 90 лет спустя. Первый завод по производству, который заработает в 2013 году. непрерывная жидкая жидкая экстракция, реактивная дистилляция и катализаторы твердой кислоты для удаления HMF до дальнейшей реакции или для иного содействия его образованию и ингибирования его разложения.
Деривативы
У самого HMF мало применений. Однако он может быть преобразован в другие более полезные соединения. HMF может быть преобразован в 2,5 диметилфуран (DMF), жидкость, которая является потенциальным биотопливом с более высоким энергетическим содержанием, чем биоэтанол. Гидрогенизация HMF дает 2,5 bis ((гидроксиметил) фуран. Гидролиз кислоты превращает HMF в гамма- гидроксиваленрическую кислоту и гамма- валеролактон, при этом теряется муравьиная кислота. HMF - это хорошо известный компонент выпечки. При обжаривании хлеба количество увеличивается с 14,8 (5 мин.) до 2024,8 мг/кг (60 мин). Это хороший показатель времени хранения вина, особенно в сладких винах, таких как Мадейра и сладких вин, подслащенных виноградным концентратом. Низкие количества HMF содержится в меде, фруктовых соках и молоке с высоким содержанием кислорода. Здесь, а также в уксусе, варенье, алкогольных продуктах или печенье, HMF может использоваться в качестве индикатора для перегрева. Например, свежий мед содержит менее 15 мг/кг в зависимости от значения рН, температуры и возраста, а стандарт Codex Alimentarius требует, чтобы мед содержал менее 40 мг/кг HMF, чтобы гарантировать, что мед не подвергался нагреву во время обработки, за исключением тропического меда, который должен быть ниже 80 мг/кг. Более высокие количества HMF встречаются в кофе и сушеных фруктах. Несколько видов обжаренного кофе содержали от 300 до 2900 мг/кг HMF. Было обнаружено, что сушеные сливы содержат до 2200 мг/кг HMF. В темном пиве было обнаружено 13,3 мг/кг, в хлебобулочных изделиях содержание HMF составляло от 4,1 до 151 мг/кг. Его можно найти в сиропе глюкозы. HMF может образовываться в кукурузном сиропе с высоким содержанием фруктозы (HFCS), уровни около 20 мг/кг HMF были обнаружены, увеличиваясь во время хранения или нагрева.
Биомедицинские
Основным метаболитом у человека является 5- гидроксиметил-2-фуроевая кислота (HMFA), также известная как кислота Сумики, которая выводится с мочой. HMF связывается с внутриклеточным серповидным гемоглобином (HbS). Предварительные исследования in vivo с использованием трансгенных серповидных мышей показали, что пероральное введение 5HMF ингибирует образование серповидных клеток в крови. Под кодом разработки Aes 103 HMF рассматривается для лечения серповидноклеточной болезни.
Количественная оценка
Сегодня эталонным методом является HPLC с УФ-детекцией (например, DIN 107513). Классические методы количественного определения HMF в фотометрии пищевого применения. Метод, разработанный Уайтом, представляет собой дифференциальную УФ-фотометрию с сокращением НМФ натриевым бисульфитом и без него. Фотометрический метод Винклера - это цветовая реакция с использованием п-толуидина и барбитуриновой кислоты (DIN 107511). Фотометрические испытания могут быть неспецифичными, поскольку они могут обнаруживать также связанные вещества, что приводит к более высоким результатам, чем измерения HPLC. Также доступны наборы для быстрого анализа (например, рефлектоквантный HMF, Merck KGaA).
Другое
HMF является промежуточным средством при титровании гексозов в тесте Молиша. В соответствующем тесте Биала на пентозы гидроксиметилфурурал из гексозов может давать грязный коричневый или серый раствор, но это легко отличить от зеленого цвета пентоз. Ацетоксиметилфурфурал (AMF) также является биологически полученным химическим веществом зеленой платформы в качестве альтернативы HMF.