Gıdalarda Hidroksimetilfurfural (HMF) Oluşumu ve İnsan Sağlığı Üzerine Etkisi

Gıda Teknolojileri Elektronik Dergisi Cilt: 9, No: 1, 2014 (40-55) Electronic Journal of Food Technologies Vol: 9, No: 1, 2014 (40-55) TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR www.teknolojikarastirmalar.com e-issn:1306-7648 Derleme (Review) Gıdalarda Hidroksimetilfurfural (HMF) Oluşumu ve İnsan Sağlığı Üzerine Etkisi Ali BATU 1, Rahime Ebru AYDOYMUŞ 2, Heysem Suat BATU 3 1 Mevlana Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Gıda Mühendisliği Bölümü 42003 Konya 2 Gıda, Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı, Denizli İl Gıda,Tarım ve Hayvancılık Müdürlüğü, Denizli 3 Tunceli Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Gıda Mühendisliği ABD 62100 Tunceli alibatu42@gmail.com Özet Bu derlemede şekerli gıdaların uygun olmayan sıcaklıklarda saklanması ve üretimleri esnasında uygulanan ısıl işleme tabi tutulması sonucu kimyasal tepkimelerle sonucu oluşan hidroksimetilfurfural (HMF) dır. HMF aromatik alkol, aromatik aldehit ve furan halkasından oluşur. HMF asitli ortamda hegsozun parçalanması ile veya maillard reaksiyonu esnasında bir ara ürün olarak ortaya çıkmaktadır. HMF oluşumu; meyve suları, süt, bal, tahıl ürünleri, reçel gibi birçok ürünün uygun koşullarda depolanıp depolanmadığını, uygun ısıl işlemin yapılıp yapılmadığını anlamak için kimyasal bir indeks olarak kullanılmaktadır. Ayrıca sağlık üzerine olumsuz etki yapmaktadır. HMF nin yüksek konsantrasyonunun, toksik etkisinin yanı sıra, üst solunuma, göz, deri ve mukoza membranlarına karşı tahriş edici özelliğinin bulunduğu bildirilmiştir. Kobay farelerde vücut ağırlığı göz önüne alındığında, ağız yoluyla alınan HMF nin öldürücü dozunun kilogram başına 3.1 g olduğu belirtilmektedir. Anahtar Kelimeler: Gıda, HMF, insan sağlığı Formation of Hydroxymethylfurfural In Foods and Its Effects On Human Health Abstract In this review, hydroxymethylfurfural (HMF) is formed when foods that contains sugar stored at improper temperatures or heat treatment applied in high temperature during production. HMF is fomed with an aromatic alcohol, an aromatic aldehyde and the furan rings. HMF occurs during the Maillard reaction in acidic environments, with the disintegration of hegsoz or as an intermediate product. HMF formation is a chemical index is used to understand wheather the food product has been stored under appropriate conditions or an appropriate heat treatment has been applied or not. It is operated a negative impact on health. Beside the toxic effect in high concentration, HMF has been reported that it has irritants effects on upper respiratory, eyes, skin and mucous membranes. It was reported that the oral lethal dose of HMF is reported to be 3.1 g per kilogram in body weight in rats. Keywords : Food, HMF, human health Bu makaleye atıf yapmak için 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 How to cite this article Batu, A., Aydoğmuş, R.E., Batu, H.S., Formation of Hydroxymethylfurfural In Foods and Its Effects On Human Health Electronic Journal of Technologies, 2014, 9(1) 40-55 Food

Batu, A., Aydoğmuş, R.E., Batu, H.S. Teknolojik Araştırmalar: GTED 2014 (9) 40-55 1.GİRİŞ Gıda maddeleri çiftlikten soframıza gelene kadar birçok işlem aşamasından geçmektedir. Bu işlem basamakların da ve sonrasında gıdalarda fiziksel, kimyasal ve mikrobiyolojik değişiklikler oluşur. Özellikle şekerli gıdaların uygun olmayan sıcaklıklarda saklanması ve üretimleri esnasında uygulanan ısıl işlemden dolayı meydana gelen kimyasal tepkimelerle kalite kriteri olarak görülen hidroksimetilfurfural (HMF) oluşmaktadır. HMF aromatik alkol, aromatik aldehit ve furan halkasından oluşur. Molekül ağırlığı 126,11gr/mol, yoğunluğu 1,29 gr/cm 3, kimyasal formülü C6O6H3 şeklindedir [1]. HMF asitli ortamda hegsozun parçalanması ile veya maillard reaksiyonu esnasında bir ara ürün olarak ortaya çıkmaktadır [2; 3]. HMF oluşumu meyve suları, süt, bal, tahıl ürünleri, reçel gibi birçok üründe depolama süresinin tayini, uygun ısıl işlemin yapılıp yapılmadığını anlamak için kimyasal bir indeks olarak kullanılmaktadır [3; 4]. Şekil 1: Heksozların asidik ortamda ısıtılması sonucu 5-HMF oluşumu [5]. HMF nin şekerlerden oluşumu zaman, sıcaklık, su aktivitesi, katalizör miktarı ve kullanılan şekerin yapısına bağlı olarak değişir [6]. Ketozlar aldozlara göre sıcaklıktaki artış ve asit katalizör maddelerin artışına bağlı olarak daha fazla HMF üretirler. Bunun yanı sıra katalizör yokluğunda yavaş ve daha az HMF oluşur [7]. Şekil 2: Sükroz, glukoz, fruktoz, 3-deoksiglukozinden HMF oluşumu [9]. Fruktoz asidik ortamda HMF oluşumunda glukoz ve sükroza nazaran daha duyarlıdır. Lee ve Nagy [8] e göre sükrozun glukoza göre HMF oluşumunda 18,5 kat defa daha hızlı olmasının yanı sıra fruktoz 50 o C ve ph 3,5 te glukoza göre 31,2 kat defa daha hızlıdır. Aminoasit varlığında sükroz ve glukozdan HMF 41

Teknolojik Araştırmalar: GTED 2014 (9) 40-55 Gıdalarda Hidroksimetilfurfural Oluşumu ve İnsan Sağlığı Üzerine Etkisi oluşum hızında hafif bir iyileşme görülmüş olmasına rağmen, fruktoz kullanıldığında bu iyileşme görülmemiştir. Asit katalizörlüğü olmadan 250 o C de glukozun HMF ye dönüşümü %24 iken fruktozda bu oran %36 dır. Bununla birlikte artan asit konsantrasyonu glukoza göre fruktozdan HMF oluşum hızını dikkate değer ölçüde arttırır. Sükroz ısıtılıp asit katalizörü olmadan her mol fruktoz için HMF oluşum hızı %36 dan %47 ye, asit katalizörlüğünde ise %42 den %53 e çıkmıştır [7]. HMF oluşumunda sükrozdan gelen fruktozun payının artması yüksek sıcaklıkta sükrozun glukozitik bağlarının hafif asit ortamda kolayca fruktofuranosil katyonu oluşturmak için bölünebilmesi olarak açıklanabilir. Bununla beraber serbest fruktozun aynı katyonu oluşturması zordur [8]. Glukoz HMF ye dehidratasyon yolu ile dönüşemez. Öncelikle 3-deoksiglukozana (3-DG) dönüşmesi gereklidir (Şekil 2). Ayrıca HMF oluşumunda bir başka tartışılan yöntem ise sükrozun sıcaklık uygulaması altında asit katalizörlüğü olsun veya olmasın glukozidik bağların kolayca ayrılması ile serbest glukoz ve reaksiyon ara ürünü olan furuktofuronosil katyonu oluşumu ve yüksek sıcaklıkta kuru sistemlerde bu katyonun hızlı bir şekilde HMF ye dönüşebilmesidir (Şekil 3). Bunun yanı sıra methanolde düşük sıcaklık uygulamasında metil furuktofuronosil oluşur ve sükrozun sadece serbest glukoz kısmı 3-deoksiglukozan oluşturarak HMF ye dönüşebilmektedir. Sükrozdan termal yolla veya asit katalizörlüğünde kolayca oluşan bu katyon Yüksek sıcaklık ve kuru koşullarda HMF ye dönüşürken, aminoasitlerin varlığında fruktofuranosil amine dönüşebilmektedir [9]. Şekil 3: Glukozun, levoglukozanın, fruktofuronosil katyonunun termal oluşum mekanizması ve 350-65 o C de glukoz ve fruktozun HMF oluşumundaki payları [9]. 2. MAİLLARD REAKSİYONU HMF oluşumunda önemli yeri olan Maillard tepkimesi, aldehit keton ve indirgen şekerlerle, aminler, aminoasitler, peptitler ve proteinler arasında oluşan bir dizi tepkimedir [10]. Tepkimenin başlaması için sistemde karbonil grubu ve amino grubu bulunması zorunludur. Tepkime sıcaklık, ph ve su aktivitesi gibi değerlerden etkilenir. 42

Batu, A., Aydoğmuş, R.E., Batu, H.S. Teknolojik Araştırmalar: GTED 2014 (9) 40-55 Amino asitlerin kaynağı proteinler ve peptitlerdir. Bunlar birçok gıdada serbest olarak bulunabildiği gibi gıdaların işlenmesi ve depolanması sırasında proteinlerin hidrolizi ile oluşabilmektedir. Maillard reaksiyonunda amino asitlerin reaksiyona katılma öncelikleri farklıdır. Yapılan araştırmalar amino asitlerin karboksil grubunun amino grubunun aktivitesini engelleyebildiğini göstermektedir. Bu etkinin, karboksil grubu ile amino grubu arasındaki uzaklığa bağlı olduğu belirtilmektedir [11]. Serbest aminoasitler özellikle lisin ve arginin hızlı reaksiyona girerler. Aspartik ve glutamik asit daha yavaş reaksiyona girer [12]. Şekil 4: Maillard Reaksiyonu [13]. Karbonil grubu kaynakları indirgen şekerlerdir. Tepkimeye sadece monosakkaritler değil laktoz ve maltoz gibi indirgen disakkaritlerde katılır. Heksozlar, laktoz ve maltoz gibi indirgen özellikteki disakkaritlere oranla bu reaksiyonlara daha önce girmektedir. İndirgen olmayan sakaroz bu tepkimeye doğrudan katılmamaktadır. Şekerlerin bu tepkimeye katılma öncelikleri pentoz, hegsoz ve disakkaritlerdir (Çizelge 4). Genel olarak esmerleşme reaksiyonuna katılma önceliklerine göre sekerler; riboz, ksiloz, arabinoz, mannoz, fruktoz, glukoz olarak sıralanabilir [13]. Maillard tepkimesi hem asidik hem de bazik ortamda başlayabilmektedir. Optimum çalışabildiği su aktivitesi değeri 0,6-0,7 aralığındadır. Sıcaklık artışı ile tepkime hızı artar [14]. Şekerlerin indirgen 43

Teknolojik Araştırmalar: GTED 2014 (9) 40-55 Gıdalarda Hidroksimetilfurfural Oluşumu ve İnsan Sağlığı Üzerine Etkisi özellikte olması yani serbest aldehit ya da keton içermesi azotla kolayca reaksiyona girmesini sağlamaktadır. Maillard reaksiyonunun geri dönüşlü olan ilk basamağında indirgen şekerdeki karbonil grubu proteinlerin amino grubundaki azot ile reaksiyona girerek su kaybıyla birlikte kapalı halka formundaki glikozamini oluşturur [15]. Şekil 5: Amadori dönüsümü ürününün hidroksimetilfurfurale dönüsümü [14]. Bu reaksiyonun 2. Basamağında glikoz amin, 1-amino-1deoksi-2-ketoza dönüşür (Çizelge 5). Zayıf asidik koşulların katalize ettiği bu dönüşüm amadori dönüşümü olarak adlandırılır [15]. Bu reaksiyonda şekerlerin dehidrasyonu yani zincir kopması ile furfural bileşikleri (5-Hidroksimetilfurfural, furfural) oluşmaktadır [16; 17]. Yukarda açıklanan tepkimelerle HMF oluşumunda en önemli nokta sıcaklık faktörüdür. Yüksek sıcaklık reaksiyonları hızlandırarak HMF oluşumunu artırır. Özellikle normal nem içeriğinde, 50ºC üzerindeki sıcaklıklarda ve ph 4-7 arasında HMF oluşumu söz konusudur [17]. HMF oluşumunda katalizör olarak rol alan başlıca 5 farklı grup olduğu ve bunlar içerisinde; oksalik, levulinik, maleik, fosforik, sülfürik, hidroklorik asit ile iyot, fosfatlar, alüminyum tuzları, Cr, Al, Ti, Ca iyonları, ZnCI2, AlCI3 ve zeolitlerin önemli olduğu bildirilmektedir. HMF oluşum mekanizmasında sodyum klorür, kalsiyum asetat, sodyum ve kalsiyum hidroksit gibi bileşiklerin HMF oluşumunu hızlandırdığı vurgulanmaktadır [19]. 3. ÇEŞİTLİ GIDALARDAKİ HMF OLUŞUMLARI 3.1. Meyve Sularında HMF Oluşumu Isıl işlem görmüş şekerli gıdalarda HMF oluşumu önümüze önemli bir kalite kriteri olarak ortaya çıkmaktadır. Meyve suyunda belirli derecede ısıl işlem uygulaması, konsantre edip hacimden kazanma, bunun yanı sıra mikrobiyal gelişmeyi engelleme ve enzimleri inaktive ederek enzimatik bozulmaların önüne geçme gibi amaçlarla yapılır. Her ne sebeple olursa olsun ısıtma meyve suyunda enzimatik olmayan esmerleşme reaksiyonlarına neden olmaktadır [20]. 44

Batu, A., Aydoğmuş, R.E., Batu, H.S. Teknolojik Araştırmalar: GTED 2014 (9) 40-55 Meyve suyunda HMF oluşumunda hem maillard tepkimesi hem de asidik ortamda hegsozların ısı etkisi ile dönüşümü etkili olmaktadır [21]. Meyve sularının bileşimleri incelendiğinde maillard reaksiyonu ve karemelizasyon açısından şekerlerin önemli olduğunu görmekteyiz. Şekerlerinde yukarıda açıklandığı gibi reaksiyona girme eğilimleri farklıdır. Mesela fruktoz, glukoza göre daha çabuk tepkimeye katılır. Şekerlerin tepkimeye katılma öncelikleri pentoz, hegsoz ve disakkaritlerdir [14]. Maillard tepkimesinde şekerin yanında aminoasitlerde önem kazanmaktadır. Miktarlarının artması ile birlikte tepkimenin şiddetinde de artış görülmektedir. Tepkimeye katılan aminoasitlerin türleri de tepkime hızını değiştirebilir. Örneğin L-arginin ve 4-amino-butirik-asit esmer renk oluşumunda daha etkilidir [22]. Maillard reaksiyonunda HMF oluşumundaki en önemli etkiyi meyve sularının bileşiminde bulunan ve reaksiyonda katalizör olarak görev alan organik asitlerdir [10]. Ekşi ve Artık [21] çeşitli meyve sularının pastörizasyon sonrasında kendiliğinden soğumaya bırakılması ve soğutulması sonucunda oluşan HMF oranlarını karşılaştırmışlardır. Kendiliğinden soğuyan meyve sularındaki HMF oranı soğutma işlemi uygulananlara göre fazla çıkmıştır. Ayrıca bu çalışmada oransal artışa bakıldığında meyve suyu çeşidine göre de artış değişmektedir (Tablo1). Tablo1: Kendiliğinden soğuyan meyve suyunda soğutulan örneklere göre HMF artışı [21]. Meyve Suyu HMF Farkı mg/l HMF Artışı % ph Değeri Vişne 1,6 4,2 2,8 Şeftali 1,0 13,0 3,2 Portakal 0,8 18,6 3,1 Elma 0,3 21,4 4,1 Telatar [23] tarafından yapılan bir çalışmada; farklı elma çeşitlerinden elde edilen meyve sularının HMF içerikleri ölçülmüş, asitliği en yüksek olan hüryemez çeşidinde saptanan HMF miktarı en yüksek, asitliği en düşük olan Amasya çeşidinde ise en düşük bulunmuştur. Bu durum organik asitlerin HMF oluşum tepkimesini katalizlediğini düşündürmektedir. Yine Telatar [24] tarafından yapılan başka bir çalışmada hüryemez, golden ve amasya elma suyu konsantreleri -18, +4, +16 o C lerde depolanmış ve HMF miktarındaki artış gözlenmiştir. HMF miktarı depolama sıcaklığına paralel olarak artmıştır. -18 o C de depolanan örnekte ise hiçbir artış gözlenmemiştir. Araştırmanın sonucunda HMF miktarındaki artış asitliği en yüksek olan Hüryemez elma suyu konsantresinde en çok (başlangıç değerine göre 19 kat), asitliği en düşük olan Amasya elma suyu konsantresinde ise en az (başlangıçtaki değere göre 9 kat) olmuştur. İndirgen şeker miktarı Amasya elma suyunda en yüksek, Hüryemez çeşidinde ise en düşük değeri göstermiştir. Formol sayıları her iki çeşitte de aynı bulunmuştur. Bu sebepten HMF oluşumunda asitliğin önemli olduğu sonucuna varılmıştır. Meyve ve sebze sularında HMF düzeyinin Avrupa Birliği standartlarında 20 mg/kg dan daha yüksek olmaması öngörülürken, Dünya Sağlık Örgütünce (WHO) meyve sularındaki HMF içeriğinin 5-10 mg/l arasında olması tavsiye edilmektedir [25]. Maillard tepkimesinde su aktivitesinin önem taşıdığı bilinmektedir. Özellikle kurutulmuş ve konsantre edilmiş gıdalar açısından su aktivitesine bağlı oluşan enzimatik olmayan esmerleşme reaksiyonları depolamada önemlidirler [23]. 3.2. Ekmekte HMF Oluşumu Ekmek yaşantımızda yer alan en önemli besin maddelerinden birisidir. Ekmeğin yapımı üç aşamada incelenebilir: İlk olarak un, su, maya ve tuzun karışımı ile hamur oluşturma, ikincisi hamurun fermantasyonu ve son olarakta pişirme. Pişirme sırasında proteinler denatüre olur, nişasta jelatinleşir, iç sıcaklık 60-80 o C ye ulaşır ve sonra çiğ olan hamur hafif delikli ve sindirime hazır bir ürüne dönüşür [26]. 45

Teknolojik Araştırmalar: GTED 2014 (9) 40-55 Gıdalarda Hidroksimetilfurfural Oluşumu ve İnsan Sağlığı Üzerine Etkisi Bu üretim basamaklarında oluşan kimyasal reaksiyonlardan en önemlileri maillard reaksiyonu ve karamelizasyondur. Maillard reksiyonu yüksek karbonhidrat ve protein içeren, orta düzeyde su içeriği olan, ph 4-7 [18] arasındaki, sıcaklığında 50 o C nin üzerinde ki gıdalarda renk (melanoidler), tat (aldehit ve ketonlar), fonksiyonel özellikler ve besin değeri oluşumu ile tercih edilir. [27]. Ekmeğin duyusal karakteristik özelliklerinin oluşumunda pişirme sırasındaki sıcaklık uygulaması ve su içeriğindeki dağılım önemlidir. Pişme sırasında su içeriği yüzeyde orta noktaya göre sıcaklığa da bağlı olarak daha çabuk azalır ve kabuk oluşumu gerçekleşir [28]. Tablo 2: Farklı Ekmeklerde Esmerleşme Göstergeleri [26]. Örnekler HMF (mg/kg Kuru mad.) 100-L (mg/100gr protein) Beyaz Ekmek A (nem düşük) 15,7 17,9 B (500 gr.) 21,8 17,0 C (çift fermente) 68,8 22,8 D (1000 gr.) 40,1 18,4 E (nem yüksek) 3,4 18,1 F (dilimli) 11,8 15,9 HMF nin daha önce maillard reaksiyonlarında bir ara ürün olarak ortaya çıktığı belirtilmişti. Ayrıca şekerlerin yüksek sıcaklıkta indirgenerek (parçalanarak) HMF oluştuğu da belirtilmiştir. HMF tahıl ürünleri, bebek besinleri ve kahvaltılık tahıllarda ısının etkisini belirlemek için bir gösterge olarak kullanılır [29]. Ekmek yapımında kahverengi pigment oluşumu istenmektedir. Ramirez et al., [26] tarafından ekmeklerde renk oluşumu ile ilgili yapılan bir çalışmada HMF ve renk artışının pişirme süresi ve sıcaklığa bağlı olarak değiştiği görülmüştür (Tablo 2). A dan F ye kadar olan bütün ekmeklerin yapımında aynı un kullanılmıştır. C ekmeği HMF içeriği yönünden diğerlerine göre yüksek bulunmuştur. Bunun sebebi hamurun çift fermantasyona tabi tutulması ve uzun pişirme süresi olduğu belirtilmiştir. A ve E örneklerinin tüm yapım aşamaları aynıdır. Her ikisi de 200 gr çubuk şeklinde 30-35 o C de 50 dakika fermantasyona tabi tutulup 210 o C de 30 dakikada pişirilmişlerdir. Aralarındaki tek fark A ekmeğinin nem oranının %28,6, E nin ise %30,8 olmasıdır. A daki su oranının düşüklüğü şeker içeriği üzerine etki ederek HMF oluşumunda artışa neden olmuş olabileceği düşünülmüştür. F örneği dilimlenmiş ekmek olup kırıntı miktarı kabuğa göre daha fazladır. D ekmeği ise gramaj olarak ağır olduğu için daha uzun sürede pişmiştir. Dolayısıyla uzun süren ısıl işleme bağlı olarak ve kabuk oluşumundan dolayı HMF yüksek bulunmuştur [26]. Tablo 3: Ekmek kabuğunda ve kırıntısında HMF ve Furasin Değerleri [26]. Örnekler HMF (mg/kg Kuru mad.) Beyaz Ekmek A Kırıntı 0,9 Kabuk 21,4 Beyaz Ekmek D Kırıntı 1,7 Kabuk 176,1 Bütün Beyaz Ekmek A Kırıntı 0,6 Kabuk 18,3 Bütün Beyaz Ekmek B kırıntı 2,2 Kabuk 73,3 46

Batu, A., Aydoğmuş, R.E., Batu, H.S. Teknolojik Araştırmalar: GTED 2014 (9) 40-55 Yine aynı çalışmada ekmek kırıntısı ile kabuğunda oluşan HMF oranları ölçülmüş (Tablo3) ve kabukta oluşan HMF nin kabuğa göre çok düşük olduğu görülmüştür. Kalın kabuklu olan D örneğinde ve bütün beyaz ekmek B de Kabuktaki HMF oranının çok yüksek olduğu görülmüştür. D örneği 1000 gr ağırlığında bir ekmek olup, 200 o C de 1 saat pişirilerek hazırlanmıştır. B örneği ise 500gr olup, 210 o C de 50 dakika pişirilerek hazırlanmıştır. Ağırlığı fazla olan ekmeklerde pişme süreleri uzamakla birlikte kabuk oluşumu esnasında HMF oluşumu da artmaktadır. 3.3. 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-2- furfuraldır [30]. 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 [30]. HMF içeriği, ısıl işlem görmemiş manda sütü, koyun sütü, inek sütü ve keçi sütlerinde sırasıyla 7.66, 7.13, 5.21 ve 4.83 μmol/l miktarlarında tespit edilmiştir. Bu değişimde özellikle laktozun etkili olduğu ve yüksek HMF içeriğine sahip bulunan süt örneğinin manda sütü olduğu, en düşük HMF seviyesi ise laktoz içeriği en düşük olan keçi sütünde bulunduğu saptanmıştır [31; 32]. Pastörize ve UHT market sütlerinde HMF değerlerinin 10.52-16.0 μmol/l arasında değiştiği vurgulanmaktadır. Bunlara ilaveten yağlı ve yağsız süttozu örneklerinde tespit edilen HMF miktarı sırasıyla 34.21 ve 56.71 μmol/l seviyesinde saptanmıştır [32]. Süt tozunun yapısal özellikleri üzerine ısıl işlemin etkisinin araştırılmasında, kuru havada kurutma ile mikrodalga ile kurutma işlemi uygulanmış ve bu işlemlerin HMF içeriğine etkisi karşılaştırılmıştır. Sonuçta mikrodalga ile kurutma işlemi, HMF miktarını doğrudan etkilemiş ve HMF miktarının 12,5-167,6 mg/kg seviyelerine kadar çıktığı tespit edilmiştir. Kuru hava ile kurutma işlemi sonucunda ise HMF düzeyi 0,3-0,9 mg/kg arasında kalmıştır [33]. Bir başka araştırmada Baldwin et al., [34] süttozu HMF içeriği üzerine depolama süresinin etkisini incelemişler ve 12 aylık depolama süresi sonunda HMF içeriğinin 5,6 mg/kg dan 21,35 mg/kg a çıktığını saptamışlardır. Yağsız süttozu ile yapılan çalışmalarda, örneklerin HMF miktarlarının depolama süresine bağlı olarak arttığı belirlenmiştir [35]. Oral [36] tarafından bir tez çalışması kapsamında incelenen gıda örneklerinin ortalama HMF seviyeleri şöyledir; Toz salep 131.33 mg/l, sıvı salep 129.54 mg/l, geleneksel salep 164.77 mg/l, kahve beyazlatıcısı 12.17 mg/kg, kapiçino 572.49 mg/kg, sıcak çikolata 660.29 mg/kg, hazır kahve 1804.91 mg/kg, hazır toz karışım 871.56 mg/kg ve kakaolu içecek tozu 980.94 mg/kg. Ayrıca peyniraltı suyu tozunda depolama ile HMF miktarının arttığı tespit edilmiştir. Bu örneklerin başlangıç HMF miktarları 22.63 mg/kg olarak ölçülürken 24 ay sonunda bu oran 87.15 mg/kg olarak bulunmuştur. Bugüne kadar yapılan araştırmalar sonucunda HMF seviyelerinin, bebek mamalarında 3.4-36.8 mg/l [37; 38] meyve 47

Teknolojik Araştırmalar: GTED 2014 (9) 40-55 Gıdalarda Hidroksimetilfurfural Oluşumu ve İnsan Sağlığı Üzerine Etkisi tabanlı bebek gıdalarında 5.5-37.7 mg/kg, yağsız süt tozunda 2.4 16.7 mg/kg [39]; evapore sütte 9.93-14.5 mg/l [37]. 3.4. Balda HMF Oluşumu Bal arılarının çiçeklerin nektarlarını, bitkilerin yaşayan kısımlarının salgılarını toplayıp, bunları vücutlarındaki özel maddelerle kombine edip, işleyerek petek gözlerine depoladıktan sonra bir süre olgunlaşarak hasat edilen tatlı sıvı bal adını alır. Kaynağına göre çiçek balı, salgı balı olarak ayrılabilir [40]. Bal tüm dünyada tüketilen doğal bir üründür. Yapısında glukoz, fruktoz, su, az miktarda protein, mineral, organik asitleri bulundurur [4]. Balın işlenmesinde en önemli aşamalar filtrasyon ve ısıl işlemdir. Isıl işlem uygulanma nedenleri: Bozulmaya neden olan mikroorganizmaların özelliklede şekere dirençli ozmofilik mayaların gelişimini önleme ve sayısını azaltma. Baldaki su oranını fermantasyon oluşumunu engelleyecek düzeye kadar azaltma, Balın ısı ile akışkanlığına etki ederek dolumunu kolaylaştırmaktır. Balda uygulanan ısıl işlem sıcaklığı ve süresi kontrol altında tutulmalıdır. Ayrıca HMF oluşumuna engel olmak için depolama koşullarının sıcaklığına dikkat edilmelidir. Fazla miktarda HMF aşırı ısıtmanın sonucunda oluşabilir. Bunun dışında baldaki şeker oranı arttıkça (özellikle fruktoz) HMF oluşumu artmaktadır [1]. Balda HMF, Türk Gıda Kodeksi Bal Tebliğinde 40 mg/kg a kadar izin verilmektedir [41]. 3.5. Pekmezde HMF Oluşumu Geleneksel yolla pekmez üretimi: şıranın elde edilmesi, şıradaki serbest asitliğin düşürülmesi amacıyla kestirme işlemi ve şıranın filtre edilmesi, durultulması, berraklaştırılması ve koyulaştırılması işlem basamaklarınından oluşturur. Bu aşamalardan kestirme ve koyulaştırma sırasında ısıl işlem uygulanmaktadır. Pekmez üretiminde esmerleşme reaksiyonları renk ve tat oluşumunda önemli bir rol oynadıklarından dolayı istenen reaksiyonlar olmakla birlikte, reaksiyonun belli aşamalarında oluşan 5-Hidroksimetil furfural (5-HMF) oluşumu nedeniyle kontrol altında tutulmalıdır. 5-HMF; düşük ph değerinde Amadori ürünlerinin parçalanması sonucu meydana gelmektedir. TS 12001 Dut Pekmezi Standardı nda [42] ve sıvı üzüm pekmezi Tebliğlerinde [43] HMF miktarının en çok 75 mg/l olabileceği belirtilmektedir. HMF miktarı ile ısıl işlemin şiddeti (süre ve sıcaklık) arasında doğrusal bir ilişki bulunmaktadır [44]. Dut pekmezi üzerine yapılan bir araştırmada genel olarak, 6 ay süreyle 20± 2 C de 6 ay depolanan dut pekmezlerinin besin değerlerinde özellikle toplam fenolik madde miktarında ve antioksidan aktivitesinde azalma, HMF miktarında ise artma olduğu belirlenmiştir. Bu yüzden pekmezin daha düşük sıcaklıklarda depolanması gerektiği sonucu çıkarılabilir. Bu nedenle pekmezin toplam fenolik madde miktarının ve antioksidan aktivitesinin korunması ya da azalmanın en az seviyede tutulması ve HMF miktarının artışının önlenmesi için gerekli olan depolama şartlarının belirlenmesi için çalışmalar yapılması gerekmektedir. Türk Gıda Kodeksi Üzüm Pekmezi Tebliğinde sıvı pekmezde en fazla 75 mg/kg, katı pekmezde ise 100 mg/kg a kadar izin verilmektedir [41]. HMF nin geleneksel yöntemlerle evlerde yüksek sıcaklıkta üretilen pekmezlerde oldukça yüksek, ticari olarak vakum altında üretilen pekmezlerde ise, daha düşük bulunduğu saptanmıştır [45]. Ortalama olarak en düşük HMF değeri Zile, en yüksek HMF değeri ise elma pekmezinde belirlenmiştir. Türk Gıda Kodeksi Üzüm Pekmezi Tebliğine göre [43], HMF sıvı pekmezde en çok 75 mg/kg, katı pekmezde 100 mg/kg olmalıdır. Görüldüğü gibi, üzüm pekmezlerinden 2 örneğin HMF miktarı, tebliğde yer alan 48

Batu, A., Aydoğmuş, R.E., Batu, H.S. Teknolojik Araştırmalar: GTED 2014 (9) 40-55 sınırların üzerindedir. Kus ve ark. [9], HMF yi dut pekmezlerinde 12.8-152 mg/kg, üzüm pekmezinde 18.4-200 mg/kg arasında belirlemişlerdir. Görüldüğü gibi, analizi yapılan dut örneklerinden 2 tanesi, üzüm pekmezlerinin ise 1tanesi dışında diğerlerinin HMF içeriği Kus ve ark. [46] bildirdikleri ile benzerlik göstermiştir. Batu [45] nun yapmış olduğu bir araştırmada açık kazan ve vakum altında üretilen pekmezlerin HMF içerikleri bakımından önemli farklılıklar taşıdığı saptanmıştır. Vakumda üretilen %76 suda çözünür kuru madde içeren pekmez, 35.3 mg/kg HMF içerirken açık kazan yöntemine göre üretilen pekmezin ise 681.4 mg/kg HMF içerdiği saptanmıştır. HMF nin bu kadar yüksek oluşu açık kazan pekmezlerine yüksek sıcaklık uygulanmasının bir sonucudur. Buradan da anlaşılacağı üzere geleneksel yöntemlere göre üretilmiş olan pekmezler açık kazanda ve yüksek sıcaklıkta üretildiklerinden HMF değerleri de oldukça yüksektir. 3.6. Kahvede HMF Oluşumu Schultheiss et al., [47] çözülebilir kahvenin HMF içeriğini 959-6181 mg/kg çekirdek kahvenin HMF içeriğinin ise 209-605 mg/kg arasında değiştiğini rapor etmişlerdir. Murkovic and Pichler [48] kahvenin tipini belirtmemiştir fakat HMF miktarının 300-1900 mg/kg arasında değiştiğini rapor etmişlerdir. Çözülebilir kahve ısıl işleme tabi tutulduğu için HMF içeriği artmaktadır. Ayrıca çekirdek kahvede kavrulma esnasında ısıl işleme maruz kalmaktadır. 4. HMF OLUŞUMUNUN İNHİBE EDİLMESİ L-sistein (Cys) ve N-asetil-L-sistein (AcCys) gibi sülfür içeren amino asitlerin antioksidatif ve antitoksik etkileri vardır ve mutajen, karsinojen ve diğer toksik bileşiklerle direk olarak reaksiyona girerek inhibe edebilirler [49]. Doğal thiol bileşikleri sülfitle yer değiştirip enzimatik veya enzimatik olmayan esmerleşmeyi inhibe edebilirler. Bu thioller esmerleşme ile ilişkili olan HMF, metilfurfural (MF) gibi çeşitli bileşiklerin oluşumunu inhibe edebilir [50]. HMF ve MF hegsozların ve 6-deoksihegsozların amino asitlerin varlığında veya yokluğunda indirgenmesi sonucu oluşutuğundan bahsedilmişti [8; 51]. Haleva- Toledo et al., [52] tarafından yapılan bir çalışmada Glikozdan HMF oluşumunu gözlemleyebilmek için arginin proteini içeren ve içermeyen Cys ve AcCys ile kuvvetlendirilmiş ph değeri 3 ve 5 e ayarlanmış tampon çözeltiler kullanılmıştır. Hazırlanan çözeltiler 20 ml lik kahverengi şişelerde 70 o C de 48 saat saklanmıştır (Tablo 4). Bu Tablo dan da anlaşılacağı gibi asit varlığında HMF oluşumunun arttığı gözlemlenmiştir. Cys ve AcCys her 2 ph değerinde de HMF yi düşürmüştür. ph ı 5 olan glukoz çözeltisinde 5-10 mm Cys ve AcCys varlığında HMF oluşumu tamamen engellenmiştir. Şeker amin reaksiyonlarında ara ürünlerin oluşumu esnasında ara ürünlerle tiyollerin SH grupları reaksiyona girerek HMF oluşumunu engellemiş olabileceği düşünülmektedir [49]. Tablo 4: Glukoz içeren argininli veya argininsiz tampon çözeltilerin inkübasyonunda tiyollerin kuvvetinin HMF oluşumu üzerine etkisi [52]. Cys AcCys ph 1mM 5mM 10mM 1mM 5mM 10mM Tiyol içermeyen HMF 3 Glc 5±1 1,4±0,1 0,7±0,2 0,2±0,1 2,7±0,4 2±0,5 0,6±0,2 Glc+Arg 92±4 90±5 25±6 6±1 118±5 77±7 13±1 5 Glc 0,2±0,1 0,1±0,1 ND ND 0,1±0,04 ND ND Glc+Arg 6±1 7±1 3,4±0,6 ND 6±1 3±1 2,5±0,3 Arg: Arginin, Glc: Glukoz, Cys: L-sistein, AcCys: N-asetil-L-sistein, ND: Bulunamadı Öteyandan levulinik asit dekompozisyonu ve bunun huminik asitlere polimerizasyonu, HMF oluşumunu azaltan en önemli faktör olduğu bildirilmektedir [7]. N-Butanol, dioxin, polietilen glikol gibi bazı maddelerle yapılan çalışmalarda HMF nin levulinik aside parçalanarak HMF miktarının azaldığı tespit 49

Teknolojik Araştırmalar: GTED 2014 (9) 40-55 Gıdalarda Hidroksimetilfurfural Oluşumu ve İnsan Sağlığı Üzerine Etkisi edilmiştir. Değişik disakkaritler ve monosakkaritler ile fenilalaninin 98 o C de 10 saat süren reaksiyonları çalışılmış ve HMF oluşumunda düşüş olduğu gözlemlenmiştir [19]. Hidrolitik enzim gruplarının furan bileşikleri üzerine etkili olduğu ve özellikle mikroorganizmalar yardımıyla HMF nin azaltılabileceği konusu ortaya atılmış ve bunun için Saccharomyces cerevisia mayasının HMF üzerine etkili olabileceği ileri sürülmüştür [53]. 5. HMF NIN İNSAN SAĞLIĞI ÜZERINE ETKİLERİ Gıda kaynaklı 5-HMF nin insanlarda potansiyel sağlık riski oluşturup oluşturmadığı açık değildir [54]. HMF nin yüksek derişimlerinin, toksik etkisinin yanı sıra, üst solunuma, göz, deri ve mukoza membranlarına karşı tahriş edici özelliğinin bulunduğu bildirilmektedir. Kobay farelerde vücut ağırlığı göz önüne alındığında, ağız yoluyla alınan HMF nin LD50 (letal Doz) değerinin 3.1 g/kg olduğu ortaya konmuştur [55]. Bunların yanı sıra 5-HMF nin sıçanlarda ve farelerde tümörejenik aktivitelerinin bulunduğuna dair kesin indikatörlerden bahsedilmektedir; 5-HMF kolondaki anormalliklerin (ACF: aberrant crypt foci) başlamasında öncü ve teşvik edici olarak gösterilir [56; 57]. Farelerde tek doz uygulamalarında oral yoldan (0-300 mg/kg vücut ağırlığı) alınan HMF nin dozuna bağlı olarak ACF oluşumunda artış bulunmuştur [57]. Surh ve Tannenbaum [58] tarafından 10-25 µmol 5-HMF nin farelerin derilerinin yüzeyine uygulanmasının deride papillomaların başlamasına neden olduğu belirtilmiştir. Başka bir çalışmada farelere deri altından HMF verildiğinde (200mg/kg vücut ağırlığı) lipomatous tümörlerine neden olduğu rapor edilmiştir [59]. HMF nin tahmin edilen günlük alım dozu kişibaşına 30-150 mg a kadardır, buda kişi başına tahmini 2.5 mg/kg vücut ağırlığına eşittir [55; 60]. 5.1. DNA Üzerine Hasar Oluşumu Serbest radikaller, vücutta oluşan metabolik olaylar sonucunda açığa çıkan kimyasal ürünlerdir. Biyolojik sistemdeki en önemli serbest radikaller oksijenden oluşan radikallerdir. Bunlara reaktif oksijen türleri (Reactive Oxygen Species, ROS) denir [61]. Vücutta doğal metabolik yollarla oluşan serbest radikaller normalde radikal parçalayan antioksidan sistemlerle ortadan kaldırılmaktadır. Ancak çeşitli nedenlerle reaktif oksijen türlerinin artması ve antioksidan mekanizmaların yetersiz kalması sonucu oksidatif stres adı verilen bir dizi patolojik olay oluşmaktadır [62]. Oksidatif stresin, farklı mekanizmalar ile DNA (deoksiribonükleikasit) üzerinde baz ve şeker modifikasyonları, tek ve çift zincir kırıkları, abazik bölgeler, DNA-protein çapraz bağlanması gibi bir takım lezyonlara neden olarak hasara yol açtığı bilinmektedir [63; 64]. Nükleik asitler genetik bilginin depolanması ve ifade edilmesi için gereklidirler. DNA bir organizmanın gelişimini yönlendirecek bilgiyi içerir ve bunu kodlar [65]. DNA nın bütünlüğü çevresel faktörlerin etkisi ile sürekli tehdit altındadır. DNA replikasyonu ve DNA rekombinasyonu gibi hücresel olaylar esnasında endogen olarak hücrenin yapısında değişiklikler olabilir [66]. DNA nın molekül bütünlüğünde iç ve dış faktörlerin etkisi ile oluşan değişiklikler DNA hasarı olarak adlandırılır. DNA hasarı hücrenin yaşamı boyunca yaygın olarak görülen, mutasyon, kanser, yaşlanma ve hücre ölümüne yol açabilen bir olaydır. DNA ömür boyu hücresel metabolitler (ROS) ve ekzogen ajanlarca sürekli olarak değişime maruz kalır. DNA hasarına neden olan ekzogen kaynaklı etmenler stres, virüsler, enfeksiyon, pestisitler, karbon tetraklorür, parasetamol gibi ilaç toksikasyonları, iyonize ve ultraviole radyasyon, hava kirliliği yapan fitokimyasal maddeler, sigara dumanı, solventler, demir, bakır, kadminyum, nikel, krom, cıva gibi metal iyonları, asbest lifleri, aflatoksin B1 sayılabilir [62]. Hücreler, reaktif oksijen türlerinin zararlı etkilerine karşı antioksidan savunma sistemleri ile korunurlar. Savunma sistemleri enzimatik (Methemoglobin redüktaz, Süperoksit dismutaz, Katalaz, Glutatyon peroksidaz, Glutatyon redüktaz, Glutatyon S-transferaz) ve nonenzimatik (Glutatyon, vitamin E, vitamin C, redükte nikotinamid adenin dinükleotit-nadh-, redükte nikotinamid adenin dinükleotit fosfat- NADPH-) olmak üzere iki grupta toplanabilir. Glutatyonun (GSH) hücre, doku ve organ sistemlerinin bütünlüğünün yapısal ve fonksiyonel olarak korunmasında antioksidan bir molekül olarak önemi 50

Batu, A., Aydoğmuş, R.E., Batu, H.S. Teknolojik Araştırmalar: GTED 2014 (9) 40-55 büyüktür. GSH, kanser, yaşlanma, ateroskleroz, nörodejeneratif hastalıklar gibi birçok hastalığın patofizyolojisinde yer alması açısından önem taşımaktadır [67]. 5.2. HMF nin Vücuttan Atılması İnsanlarda ve kemirgenlerde HMF oksidasyon ile 5-hidroksimetil-2-furonik aside (HMFA) metabolize olur ve vücuttan atılır [57; 68]. HMF içeren sterilize edilmiş fruktoz solüsyonu damar yoluyla insana verildiğinde idrarla HMFA ve 2.5-furandikarboksilik asite dönüşerek vücuttan atılmaktadır [69]. Bunun yanı sıra HMF nin SULT enzim aktivitesi ile SMF ye dönüştüğü belirtilmektedir. 6. SONUÇ Dünya da giderek artan kanser vakaları ve tedavisi konusunda yaşanan güçlükler ve yapılan harcamalar çok büyük boyutlardadır. Kanser oluşumunda gıda maddeleri içerisinde riskli olan bazı bileşenler bulunduğu göz önüne alındığında, konunun önemi daha da iyi anlaşılmaktadır. Bu nedenle gıda güvenliğini ve insan sağlığını tehdit edebileceği anlaşılan HMF nin değişik gıdalardaki miktarlarının belirlenmesi ve depolama sırasındaki artış düzeylerininde belirlenmesi gerekmektedir. Ayrıca HMF oluşumunun engellenmesi veya miktarının azaltılması konusunda bilimsel çalışmaların yapılması gerekmektedir [69]. 7. KAYNAKLAR 1. Alpözen, E., 2009, Balda Hidroksimetilfurfural Oluşumu, Arıcılık Araştırma Dergisi Sayı:1 24-25. 2. Berg, H.E.; Van Boekel, M.A.J.S., 1994, Degradation of lactose during heating of milk. I. Reaction pathways. Neth Milk Dairy J., 48, 157-175. 3. Morales, F.J., Romero, C., Jimenez-Perez, S.,1997, Chromatographic determination of bound hydroxymethylfurfural as an index of milk protein glycosylation. J. Agric. Food Chem. 45, 1570 1573. 4. Cortes, C., Esteve, M. J., Frigola, A., 2007, Color of orange juice treated by high intensity pulsed electric fields during refrigerated storage and comparison with pasteurized juice. Food Control 19, 151 158. 5. Lee, F.A., 1983. Basic Food Chemistry, second edition, The Avi Publishing Company, Inc., 564 p., U.S.A. 6. Kuster, B.F.M., 1990. Manufacture of 5-hydroxymethylfurfural. Starch/Staerke 42, 314 321. 7. Antal, M. J., Mok, W.S.L., Richards, G.N., 1990, Mechanism of formation of 5-hydroxymethy)-2- furaldehyde from D-fructose and sucrose. Carbohydr. Res. 199, 91 109. 8. Lee, H.S., Nagy, S., 1990, Relative reactivities of sugars in the formation of 5-hydroxymethylfurfural in sugar-catalyst model systems. J. Food Process. Preserv. 14, 171-178. 9. Locas P. C., Yaylayan V.A., 2008, Isotope Labeling Studies on the formation of 5-(Hydroxymethyl)-2- furaldehyde (HMF) from Sucrose by Pyrolysis-GC/MS J. Agric. Food Chem 56, 6717 6723. 10. Resnik, S., Chirife, J., 1979, Effect of Moisture Content and Temperature on Some Aspects of Non- Enzimatic Browning in Dehydrated Apple, Journal of Food Science, 44,(2), 601-605. 11. Ekici, L., 2005, Farklı Polimer Filmlerde Ambalajlanan Üzüm Suyu Konsantresinde HMF Oluşumu, Yüksek Lisans Tezi, Ankara Üniversitesi, Ankara. 51

Teknolojik Araştırmalar: GTED 2014 (9) 40-55 Gıdalarda Hidroksimetilfurfural Oluşumu ve İnsan Sağlığı Üzerine Etkisi 12. Steele R., 2004, Understanding and measuring the shelf-life of food Published by Woodhead Publishing Limited Abington Hall, Abington Cambridge CB1 6AH England 111-124. 13. Alais, C. and Linden, G., 1991, Non-enzymatic browning-the Maillard reaction, In Food Biochemistry, 222 p., I. D. Morton (Ed.), Ellis Horwood Limited, England. 14. Saldamlı İ., 2007 Gıda Kimyası Hacettepe Üniversitesi Yayınları 70-75. 15. Burdurlu H.S., Karadeniz, F., 2002, Gıdalarda maillard reaksiyonu Gıda 27 (2): 77-83. 16. Daniel J.R., Whistler R.L., 1985. Carbonhydrates in food chemitry. O.R. Fennema (Ed.), second edition, Marcel Dekker, p. 70-137, New York. 17. Yaylayan, V., 1990, In search of alternative mechanisms fort he maillard reaction. Trends in Food Science and Technology. 1(7): 20-22,23. 18. Kroh, L.W., Caramelisation in food and beverages. Food Chem., 1994, 51, 373-379. 19. Lewkowski, J., Synthesis, 2001, Chemistry and application of 5-Hydroxymethyl-furfural and its derivates. University of Lodz, Department of Organic Chemistry. SSN 1424-6376, 17-54. 20. Muratore, G., Lıccıardello, F., Restuccıa, C., Puglısı, M.L., Gıudıcı, P., 2006, Role of Different Factors Affecting the Formation of 5-Hydroxymethyl-2-furancarboxaldehyde in Heated Grape Must, J. Agric. Food Chem. 54, 860-863,22. 21. Ekşi A., Artık N., 1986, Meyve Suyunda Hidroksimetilfurfural Miktarı Üzerine Pastörizasyon Sonrası Soğutma İşleminin Etkisi, Gıda Yıl:11, Sayı:3, 139-143. 22. Wolfrom, M.L., Kashimuva, N., Horton, D., 1974, Factors Affecting the maillard browning reaction between sugars and amino acids, studies on the enzimatic browning of dehyda-ated orange juice, Journal of Agricultur and Food Chemistry, Vol, 22 No:5, 796-800. 23. Telatar Y.K., 1985a, Elma Suyu ve Konsantrelerinde Hidroksimetilfurfural (HMF), I. Farklı Elma Çeşitlerinin Elma Suyu ve Konsantresine İşlenmesi Süresinde HMF Oluşumu, Gıda Yıl:10 Sayı:4 195-201,22. 24. Telatar Y.K., 1985b, Elma Suyu ve Konsantreleride Hidroksimetilfurfural (HMF), II. Farklı Elma Çeşitlerinin Elma Suyu ve Konsantrelerinin Depolanması Sürecinde Hidroksimetilfurfural Oluşumu ve Buna Bağlı Olarak Bazı Bileşim Öğelerinde Meydana Gelen Değişmeler. Gıda Yıl:10 Sayı:5 271-280. 25. Gökmen, V., Acar, J., 1999, Simultaneous determination of 5-hydroxymethylfurfural and patulin in apple juice by reversed-phase liquid chromatography. Journal of Chromatography A, 847, 1-2, 69-74. 26. Ramirez-Jimenez, A., Guerra-Hernandez, E.* and Garcı a-villanova B., 2000 Browning Indicators in Bread J. Agric. Food Chem,. 48, 4176-4181. 27. O Brien, J., Morrisey, P.A., 1989, Nutritional and toxicological aspects of the Maillard browning reaction in foods. CRC Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 28, 211-248. 28. Thorvaldsson, K., Kjjo ledbrand, C., 1998, Water diffusion in bread during baking. Lebensm.-Wiss. Technol., 31, 658-663. 52

Batu, A., Aydoğmuş, R.E., Batu, H.S. Teknolojik Araştırmalar: GTED 2014 (9) 40-55 29. Garcia-Villanova, B., Guerra-Hernandez, E., Martinez Gomez,E., Montilla, J., 1993, Liquid chromatography for the determination of 5-(hydroxymethyl)-2-furaldehyde in breakfast cereals. J. Agric. Food Chem. 41, 1254-1255. 30. Metin M., 1996, 5. Sütün Karbonhidratları, 13. Süte Uygulanan Isıl İşlemler Süt teknolojisi 129-130, 526-527. 31. Yetismeyen, A., Uraz, T., 2000, Determination of Properties of Milk Powder Produced from Cow, Sheep and Goat Milk, Milchwissenchaft, 55, 270-272. 32. Rehman, Z.U., Saeed, A., Zafar, S.I. 2000, Hydroxymethylfurfural as an indicator for the detection of dried powder in liquid milk, Milchwissenchaft, 55, 256-257. 33. Marquez, F. M., Gomez, M., Hernandez, E.G., Villanova, B.G., 1992, New spectrophotometric methods for measuring hydroxymethylfurfural in powdered milk. Journal of Dairy Research, 59, 225-228. 34. Baldwin, A.J., Ackland, J.D., 1991, Effect of preheat treatment and storage on the properties of whole milk powder. Changes in physical and chemical properties. Netherland Milk Dairy Journal, 45, 169-181. 35. Block, J.D., Merchiers, M., Mortier, L., Braekman, A., Ooghe, W.& Renterghem, R.V., 2003, Monitoring nutritional quality of milk powders: capillary electrophoresis of the whey protein fraction compared with other methods. International Dairy Journal, 13, 87-94. 36. Oral, R.A., 2006, Bazı Gıdalarda Hidroksimetilfurfural (HMF) İçeriğinin Saptanması, Depolanması Esnasındaki Değişimi ve Biyolojik Yöntemle Azaltılması Erciyed Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek lisans tezi 1-59. 37. Ferrer, E., Alegria, A., Farre, R., Abellan, P., Romero, F., 2002, High-performance liquid chromatographic determination of furfural compounds in infant formulas. Change during heat treatment and storage. Journal of Chromatography A, 947, 1, 85-95. 38. Morales, F.J. and Jimenez-Perez, S., 2001, 5-Hydroxymethylfurfural determination in infant milk based formulas by micellar electrokinetic capillary chromatography. Food Chemistry, 72, 4, 525-531, 39. Dogan, M., Yilmaz, H., Kayacier, A., 2004, Content of HMF (hydroxymethylfurfural) in commercial non fat dry milk. International Dairy Symposium. May 24-28, Isparta, Turkey. pp 285-287. 40. Güler, Z., 2005, Doğukaradeniz bölgesinde üretilen balların kimyasal ve duyusal nitelikleri, Gıda Yıl:30 Sayı 6 379-384. 41. TÜRK GIDA KODEKSİ BAL TEBLİĞİ. (TEBLİĞ NO: 2012/58). Sayı:28366. http://www.resmigazete.gov.tr/eskiler/2012/07/20120727-12.htm. 42. Aksu, M.İ. ve Nas, S., 1996, Dut Pekmezi Üretim Tekniği ve Çeşitli Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri. Gıda, 21 (2):83-88. 43. TSE, 2007, Türk Gıda Kodeksi Üzüm Pekmezi Tebliği (Tebliğ No: 2007/27, Resmi Gazete Tarihi: 15.06.2007, Resmi Gazete Sayısı: 26553). 44. Batu, A., 2006, Klasik Ve Modern Yönteme Göre Sıvı Ve Beyaz Katı Üzüm Pekmezi (Zile Pekmezi) Üretimi. Gıda Teknolojileri Elektronik Dergisi, 2006 (2) 9-26. 53

Teknolojik Araştırmalar: GTED 2014 (9) 40-55 Gıdalarda Hidroksimetilfurfural Oluşumu ve İnsan Sağlığı Üzerine Etkisi 45. Batu, A., 1991, Farklı Iki Yönteme Göre Üretilen Kuru Üzüm Pekmezinde Olusan Kimyasal Değismeler Üzerine Bir Arastırma. Tokat Ziraat Fakültesi Dergisi. 7(1):179-189. 46. Kus, S., Gogus, F., Eren, S., 2005, Hydroxymethyl Furfural Content of Concentrated Food Products. International Journal of Food Properties, 8, 367 375. 47. Schultheiss, J., Jensen, D., Galensa, R., 1999. Hydroxymethylfurfural and furfural in kaffeeeproben: HPLC Biosensor Kopplung mit supressionstechnik.lebensmittelchemie 53, 159. 48. Murkovic, M., Pichler, N., 2006ü Analysis of 5-hydroxymethylfurfual in coffee, dried fruits and urine. Mol. Nutr. Food Res. 50 (9), 842 846. 49. Friedman, M.; Molnar-Perl, 1990, I. Inhibition of browning by sulfur amino acids. I. Heated amino acid-glucose systems. J. Agric.Food Chem. 38, 1642-1647. 50. Naim, M., Wainish, S., Zehavi, U., Peleg, H., Rouseff, R. L., Nagy, S., 1993, Inhibition by thiol compounds of off-flavor formationin stored orange juice. I. Effect of L-cysteine and N-acetyl-L-cysteine on 2,5-dimethyl-4-hydroxy-3(2H)-furanone formation. J. Agric. Food Chem., 41, 1355-1358. 51. Doornbos, T., Van Den Ouweland, G.A.M., Tjan, S.B., 1981, Amadori compounds, derived from 6- deoxy sugars, as flavour precursors. Prog. Food Nutr. Sci. 5, 57-63. 52. Haleva-Toledo, E., Naim, M., Zehavi, U., Rouseff, R.L., 1999, Effects of L-Cysteine and N-Acetyl-Lcysteine on 4-Hydroxy-2,5-dimethyl-3(2H)-furanone (Furaneol), 5-(Hydroxymethyl) furfural, and 5- methylfurfural Formation and Browning in Buffer Solutions Containing either Rhamnose or Glucose and Arginine J. Agric. Food Chem. 47, 4140-4145. 53. Wahlborn, C.F., Hagerdal, B., 2002, Furfural, 5-Hydroxymethyl Furfural, and acetion act as external electron acceptors during anaerobic fermentation of xylose in recombinant Saccharomyces cerevisiae. Biotechnology and Bioengineering, 78, 2, 172-178. 54. Severin, I., Dumont, C Jondeau-Cabaton, A., Graillot, V., Chagnon. M. C., 2009, Genotoxic activities of the food contaminant 5-hydroxymethylfurfural using different in vitro bioassays, Toxicology Letters Toxlet-7076, P: 1-6. 55. Ulbricht, R. J., Northup S. J. and Thomas J. A., 1984, A review of 5-hydroxymethyl-furfural (HMF) in parenteral solutions. Fundamental and Applied Toxicology 4, 843-853. 56. Archer M. C., Bruce W. R., Chan C.C., Corpet D.E., Medline A., Roncucci L., Stamp D., Zhang X. M., 1992, Aberrant crypt foci and microadenoma as markers for colon cancer. Environmental Health Perspectives 98, 195-197. 57. Zhang, X.M., Chan, C.C., Stamp, D., Minkin, S., Archer, M.C., Bruce, W.R., 1993, Initiation and promotion of colonic aberrant crypt foci in rats by 5-hydroxymethyl-2-furaldehyde in thermolyzed sucrose. Carcinogenesis 14,773 775. 58. Surh, Y.J., Tannenbaum, S.R., 1994, Activation of the maillard reaction product 5-(Hydroxymethyl) furfural to strong mutagens via allylic sulfonation and chlorination. Chem. Res. Toxicol. 7, 313 318. 54

Batu, A., Aydoğmuş, R.E., Batu, H.S. Teknolojik Araştırmalar: GTED 2014 (9) 40-55 59. Schoental R., Hard G. C., Gibbarrd S., 1971, Histopathology of renal lipomatous tumors in rats treated with the natural products, pyrrolizidine alkaloids and α,β-unsaturated aldehydes. Journal of the National Cancer İnstitute 47, 1037-1044. 60. Hulsoy, T., Haugen, M., Murkovic, M., Jobstl, D., Stolen, L.H., Bjellaas, T., Ronningborg, C., Glatt, H. and Alexander, J., 2008, Dietary exposure to 5-hydroxymethylfurfural from Norwegian food and correlations with urine metabolites of short-term exposure. Food Chem Toxicol 46: 3697-3702. 61. Gülbahar. Ö., 2007, Protein oksidasyonunun mekanizması önemi ve yaşlılıkla ilişkisi. Turkish Journal of Geriatrics, 10 (1): 43-48. 62. Atmaca, E., Aksoy, A., 2009, Oksidatif DNA ve Kromatografik Yöntemlerle Tespit Edilmesi YYU Veteriner Fakültesi Dergisi 20(2), 79-83. 63. Williams, G.M., Jeffrey, A.M., 2000, Oxidative DNA damage: Endogenous and chemically induced. Regul Toxicol Pharmacol, 32 (3): 283-92. 64. Cooke, M.S., Evans, M.D., Dizdaroğlu, M., Lunec, J., 2003, Oxidative DNA damage; Mechanizm, mutation and disease FASEB J, 17(10):1195-214. 65. Champe, P.C., Harvey, R.A., 1994, Biyokimya Nobel Tıp Kitapevleri Ltd. Şti. 357. 66. Kulaksız, G., Sancar, A., 2007, Nükleotid eksizyon onarımı ve kanser. Türk Ј Biochem, (3): 104-111. 67. Aksoy Y., 2002, Antioksidan Mekanizmada Glutatyonun Rolü T Klin Tıp Bilimleri 2002, 22 442-448. 68. Janzowski, C., Glaab, V., Samimi, E., Schlatter, J., Eisenbrand, G., 2000, 5-hydroxymethylfurfural: assessment of mutagenicity, DNA-damaging potential and reactivity towards cellular glutathione. Food Chem. Toxicol. 38, 801 809. 69. Doğan, M., Sienkiewicz, T., Oral, R.A., 2005, Hydroxymethylfurfural content of some commercial whey protein concentrates. Milchwissenchaft, 60, 3, 309-311. 55