В последние годы возник нездоровый ажиотаж вокруг содержания гидроксиметилфурфураля (ГМФ) в меде. На самом деле формулировка «гидроксиметилфурфураль в меде» отражает лишь незначительную часть большой проблемы — «гидроксиметилфурфураль в продуктах питания растительного или молочного происхождения».
Гидроксиметилфурфураль широко известен под названием оксиметилфурфурол, которое, с точки зрения специалистов, ошибочно: исходя из химической формулы, это альдегид, а по правилам номенклатуры химических соединений названия альдегидов должны иметь окончание –аль. Употреблять окончание -ол в данном случае совершенно неуместно, поскольку оно указывает на принадлежность вещества к спиртам.
Гидроксиметилфурфураль — цикличный альдегид С6Н6О3, образующийся в результате распада сахаров, особенно при повышенных температурах. В чистом виде ГМФ представляет собой почти бесцветные гигроскопичные кристаллы, которые на воздухе плавятся при 31,1°С и приобретают желтый цвет. По употребляемой ВОЗ классификации токсических веществ ГМФ по величине среднесмертельной дозы — малотоксичное соединение, склонное к кумулятивному действию.
Подвергаясь конденсации и полимеризации, ГМФ служит источником образования красящих веществ. Последние в подавляющем большинстве случаев становятся причиной появления неестественного цвета у содержащих ГМФ продуктов.
Существует несколько путей трансформации сахаров в ГМФ. При температуре окружающей среды самым простым из них и в силу этого очень распространенным бывает разложение (дегидратация с потерей трех молекул воды) ряда моносахаридов в кислой среде водных или водно-спиртовых растворов. Скорость разложения моносахаридов с образованием ГМФ особенно сильно возрастает под воздействием яблочной, винной, лимонной, молочной и муравьиной кислот. Эти органические кислоты в той или иной мере являются составной частью если не всех, то, по крайней мере, большинства продуктов растительного или молочного происхождения, употребляемых в пищу в естественном или переработанном виде.
Другие факторы, способствующие разложению моносахаридов с образованием ГМФ: ♦ наличие в сырье растительного или молочного происхождения катионов некоторых металлов (хрома и его эквивалентов — марганца, железа, цинка и т.д.); ♦ кислая среда, связанная с оксикарбоновыми органическими кислотами (муравьиной, масляной, пропионовой, уксусной и т.д.); ♦ повышенная температура производства и хранения продуктов питания и напитков, содержащих ингредиенты растительного и молочного происхождения.
Помимо этого, щавелевую, яблочную, уксусную и молочную кислоты широко используют в качестве консервантов при производстве напитков и консервов из сырья растительного происхождения даже без термической обработки (маринованные кабачки, огурцы, помидоры и перцы, моченые яблоки, квашеная капуста; прошедшие глубокую заморозку, залитые сахарным сиропом фрукты; дражированные ягоды в сахарной пудре; ягоды, перетираемые с сахаром, и т.д.).
Разложение моносахаридов с образованием ГМФ возможно даже в природных условиях и при температуре окружающей среды. Чем жарче климат, тем больше естественное содержание ГМФ в любом сырье растительного происхождения. В качестве примера можно привести некоторые технологии производства продуктов, в которых неизбежно образование ГМФ:
⇒ ферментативное окисление при сушке (чай, ваниль, какао-бобы, табак и т.д.), вялении на солнце (урюк, изюм, бананы, дыня, сухофрукты и т.д.), обжаривании (кофе);
⇒ предварительная термическая сушка, ферментационное нагревание (до 76°С) зернового сырья (ячменя), предназначенного для производства пива и других напитков;
⇒ выпечка хлебобулочных изделий, изготовление печенья, вафель и хлопьев, карамелей, леденцов, сливочных помадок и конфет-тянучек, пастеризация, кипячение, производство темных сортов пива и десертных сортов вина, дистилляция крепких алкогольных напитков, высокочастотная обработка соков, супов и молочных продуктов, производство мороженого и многих подслащенных безалкогольных или молочных напитков, распускание закристаллизовавшегося меда, изготовление варений, джемов и конфитюров традиционным способом с применением кристаллического сахара.
В свежеприготовленных фруктозо-глюкозных сиропах содержание ГМФ достигает 20 мг/кг. Со временем данный показатель увеличивается, поэтому такие сиропы не подлежат длительному хранению и их лучше использовать как можно быстрее.
Во многих молочных продуктах появление ГМФ связано не только с внесением кристаллического сахара в процессе их производства, но и благодаря тому, что в состав молока изначально входит молочный сахар (лактоза). Его трансформация также приводит к образованию ГМФ.
Изначально в кофейных зернах и их заменителях — в суррогатных кофейных смесях присутствует мало моносахаридов и сахарозы. Однако при обжаривании (торрификации) благодаря долгому и сильному прогреву в подобном сырье образуется очень много ГМФ. При производстве быстрорастворимого кофе или цикория из-за продолжительной термической обработки количество ГМФ в полуфабрикатах резко возрастает.
ГМФ в хлебобулочных изделиях, сухарях, печенье и вафлях образуется не только за счет содержащегося в этих продуктах жидкого сахарозного сиропа или фруктозо-глюкозных сиропов, полученных в промышленных масштабах из кукурузного крахмала, но и благодаря весьма специфичной реакции Мейяра. В результате данной реакции при выпечке, к примеру классических хлебобулочных изделий, образуется хрустящая корочка, придающая аппетитный вид хлебу или булке. Сходный процесс окисления сахаров с образованием ГМФ в значительных количествах отмечается при карамелизации углеводов, а также экструдировании бобовых и зерновых (попкорн и т.д.).
Таким образом, пути образования ГМФ в многочисленных продуктах питания и напитках, имеющих в своем составе ингредиенты растительного или молочного происхождения, многообразны, но преобладает сахарозо-фруктозо-глюкозный с акцентом на фруктозу.
Кроме того, ГМФ обнаружен в табачном дыме. Это указывает на неизбежность его попадания в организм человека при активном и даже пассивном (но в гораздо меньших количествах) курении табака.
Чтобы иметь представление о количестве ГМФ в некоторых продуктах питания и напитках, достаточно ознакомиться с некоторыми результатами исследований норвежских, чешских и российских специалистов по гигиене продуктов питания (табл.).
Для Норвегии с ее высоким потреблением кофе, молочных продуктов, соков и пива источники суточного потребления ГМФ взрослыми людьми складываются следующим образом: кофе — 63%; молочные продукты — 11; соки — 9; хлебобулочные изделия и т.д. — 7; темное пиво — 4; остальное — 6%.
С давних пор для торговли медом использовали критерии, по которым оценивали его качество. Поначалу система этих критериев базировалась на сенсорных характеристиках (запах, цвет и вкус). Во второй половине ХХ в. международная торговля медом дополнила традиционный арсенал оценки его качества такими показателями, как водность, диастазное число и содержание ГМФ. На последние две характеристики сильно влияют термическая обработка и продолжительность хранения меда. Более того, ГМФ считают основным параметром в оценке свежести природного меда.
Мед (цветочный, падевый или смешанный) представляет собой водную смесь с вариабельным соотношением моносахаридов (глюкоза и фруктоза) и дисахаридов (сахароза, мальтоза, трегалоза и т.д.). Кроме того, в природных медах обязательно присутствуют всевозможные карбоновые кислоты (основные из них: глюконовая, уксусная, масляная, молочная, лимонная, муравьиная, малеиновая и щавелевая) и катионы многих металлов (в том числе хрома и его эквивалентов). Природные меды всегда имеют заведомо кислую реакцию (рН 3,5–5,5). Однако щавелевая, молочная и муравьиная кислоты могут попадать в мед и другие продукты пчеловодства искусственным путем (на пасеках всего мира эти соединения широко используют в качестве средств борьбы с клещом варроа).
В ГОСТ 19792–2001 «Мед натуральный. Технические условия» указано, что на определение ГМФ в меде делают два анализа: качественный и количественный. По российскому стандарту содержание ГМФ в меде должно составлять 25 мг/кг, а по европейскому — до 40 мг/кг. По сообщению Food law news UK, FSA Consultation Letter (2003 г.), в Англии к продаже допускают только мед, в котором не более 40 мг/кг ГМФ.
В наших исследованиях для количественного определения ГМФ в медах применяли метод высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). При этом определили, что количество ГМФ в свежем меде зависело от его ботанического происхождения и колебалось от 0,7 до 1,56 мг/кг.
При подогреве меда в лаборатории получали прямо пропорциональную зависимость. Чем дольше мед разогревался, тем больше была концентрация ГМФ. Повышенное содержание ГМФ наблюдали у старых медов, хранившихся 1–5 лет.
Таким образом, наличие ГМФ в меде указывает только на то, что его нагревали или он хранился несколько лет. А поскольку человек потребляет мед в очень незначительных количествах, то шумиха, вызванная неграмотными людьми, надуманная. Даже нагретый мед никакой опасности для человека не представляет.
Р.Т.КЛОЧКО, А.В.БЛИНОВ
научные сотрудники
ВНИИ ветеринарной санитарии,
гигиены и экологии РАН
В статье описаны пути трансформации сахаров в гидроксиметилфурфураль, приведены примеры технологий производства продуктов, в которых неизбежно образование ГМФ, а также приведена оценка содержания ГМФ в продуктах питания и наносимый вред здоровью человек.
Ключевые слова: гидроксиметилфурфураль, качество меда, термическая обработка меда.
ЛИТЕРАТУРА
1. Аганин А.В. Мед и его исследование. — Саратов, 1985.
2. Аганин А.В. Показатели контроля качества меда // Ветеринария. — 1992. — №2.
3. Ананимо В. Термическая обработка меда // Апиакта. — 1984. — №3.
4. Вилларет В.Л. О химическом составе пчелиного меда и способах распознавания фальсификаций его. — М., 1981.
5. Гробов О.Ф., Клочко Р.Т. Критерии оценки меда и продуктов пчеловодства — требования ВТО // Пчеловодство. — 2004. — №8.
6. Чепурной И.П. Определение натуральности меда // Пчеловодство. — 1982. — №10.
7. Bogdanov S., Martin P., Lullman C. Harmonised methods of the European Honey Commission // Apidology. — 1997. — Extra issue. — 1–59.
Hydroxymethyl furfural and honey
R.T.KLOCHKO, A.V.BLINOV
In recent years, there was an unhealthy excitement around the content of hydroxymethyl furfural (HMF) in honey. In fact, the phrase “hydroxymethyl furfural in honey”" reflects only a small part of the problem – “hydroxymethyl furfural in foods of vegetable or dairy origin.” Hydroxymethyl furfural is widely known as hydroxymethyl furfural, which, from the viewpoint of experts, mistakenly: based on the chemical formula is an aldehyde, and by the rules of chemical nomenclature title aldehydes compounds should have -al end. Eat ending -ol, in this case completely inappropriate, since it refers to the substances belonging to the alcohol.
Hydroxymethyl furfural - cyclic aldehyde С6N6O3 resulting from the collapse of the sugar, especially at elevated temperatures. The pure HMF is almost colorless hygroscopic crystals which melt at air 31,1 ° C and become yellow. According to the WHO classification consumed toxic substances HMF largest mean lethal dose — low emissions compound prone to cumulative effects.
Thus, the presence of HMF in honey only indicates that it is heated or stored for several years. And because people consume honey in very small quantities, the hype caused by illiterate people, far-fetched. Even the heated honey is no danger to humans is not.
The article describes the way in transforming the sugar to hydroxymethyl furfural, are examples of technologies for the production of products in which inevitably the formation of GMP, as well as the evaluation of the content shows HMF in food and caused damage to human health.
Keywords: hydroxymethyl furfural, the quality of honey, heat treatment of honey.
Адрес редакции журнала "Пчеловодство":
