Hvordan HMF dannes og påvirker matens sikkerhet

Hydroksimetylfurfural (HMF) er en organisk forbindelse som dannes som et resultat av kjemiske reaksjoner i mat under ulike prosesser som oppvarming, pasteurisering, tørking og steking. HMF har blitt gjenkjent som et viktig indikatorstoff for oppvarming og lagring av matvarer som er rike på karbohydrater. Det finnes flere metoder for dannelsen av HMF, inkludert syrakatalysert termisk dehydrering av sukker og Maillard-reaksjonen. Begge prosessene kan ha en betydelig innvirkning på matens kvalitet og sikkerhet.

Den andre prosessen der HMF dannes, er Maillard-reaksjonen, en ikke-enzymatisk reaksjon mellom reduserende sukkerarter og aminokompound. Denne reaksjonen ble først beskrevet av den franske kjemikeren Louis Camille Maillard i 1912. Maillard-reaksjonen fører til dannelsen av glycosylaminer, som deretter gjennomgår en omarrangering for å danne Amadori-produkter. Ved pH 7 og lavere, vil disse produktene kunne danne HMF. Faktorer som sukkerets type, aminosyretypen, pH, vannaktivitet og behandlingstemperatur påvirker hastigheten og omfanget av Maillard-reaksjonen.

HMF dannes også i betydelige mengder i matvarer under ulike typer matbehandling. Pasteurisering, tørking, steking og annen varmebehandling kan føre til en økning i HMF-innholdet i produktene. Eksempler på dette finnes i tabellen over HMF-innhold i forskjellige matvarer under ulike behandlinger. For eksempel, pasteurisert melk kan inneholde mellom 12,5 mg/kg og 16,1 mg/kg HMF, avhengig av temperatur og behandlingstid. Andre produkter som tørket granatepleleather og kaffebønner viser også høye nivåer av HMF etter varmebehandling, med variasjon avhengig av prosessen.

HMF er ikke nødvendigvis et giftig stoff, men det anses som en indikator på at matvaren har vært utsatt for høy temperatur i en viss periode. I enkelte tilfeller kan høye nivåer av HMF indikere at matvaren har vært utsatt for unødvendig eller overdrevet oppvarming, noe som kan påvirke både smak og næringsinnhold. Det er derfor viktig å kontrollere HMF-nivåene i produkter som honning, hvor lovgivningen har satt grenser for HMF-innholdet (40 mg/kg i tempererte regioner, og opptil 80 mg/kg i tropiske områder).

I lys av dette er det viktig for matprodusenter og forbrukere å forstå hvordan forskjellige lagrings- og prosesseringsmetoder kan påvirke HMF-nivåene i matvarer. Denne forståelsen kan bidra til bedre kvalitetssikring av matprodukter og gi forbrukere tryggere og mer næringsrike produkter.

Hvordan Dioxiner og Dioxinlignende Forbindelser Beveger Seg i Miljøet og Deres Innvirkning på Mattrygghet

En av de største utfordringene med disse forurensningene er at, selv om dannelsen av dioxiner skjer på et lokalt nivå, deres spredning i miljøet er global. Dette er fordi dioxiner er svært persistente, det vil si at de brytes ned veldig sakte og kan transporteres over store avstander gjennom luft og vann. Høyere nivåer av dioxiner er vanligvis begrenset til jord, sedimenter og matvarer, spesielt meieriprodukter, kjøtt, fisk og skalldyr. Planter, vann og luft har vanligvis langt lavere nivåer av disse forbindelsene (WHO, 2023).

Forurensning med PCB-holdig avfall er et annet problem. Mer enn 10 millioner tonn PCB-holdig avfall finnes fortsatt på verdensbasis, spesielt i land som ikke har tilstrekkelige fasiliteter for effektiv håndtering av PCB-avfall. Slike materialer, som PCB-basert avfallsolje, inneholder ofte høye nivåer av PCDFs, og langvarig feilaktig lagring og deponering kan føre til betydelige utslipp av dioxiner, noe som igjen kan forurense både menneskelig og dyremat (Melymuk et al., 2022; WHO, 2023).

Takket være teknologiske fremskritt har nivåene av dioxiner i miljøet blitt redusert de siste tiårene. For eksempel har nivåene av PCDD/PCDF i Lake Siskiwit gått ned med 50 % fra 1980-tallet til 1998 (Baker & Hites, 2000). I Europa har også eksponeringen for dioxiner gjennom kosten blitt redusert med omtrent 60 % fra 1980-årene til midten av 1990-årene (De Wit et al., 1994; Hebert et al., 1994). Denne nedgangen er et resultat av strengere reguleringer og bedre teknologi som har gjort det lettere å redusere utslippene, for eksempel gjennom mer kontrollert avfallsforbrenning.

Imidlertid er dioxiner fortsatt en bekymring, spesielt når det gjelder mattrygghet. Når dyr er utsatt for dioxiner, er det få raske måter å redusere deres dioxinbelastning på. Det er vanlig å fjerne forurensede produkter fra markedet og eventuelt vurdere destruksjon av dyrene. En metode for å håndtere forurensningen, spesielt hos dyr som er i produksjon, er depurasjon. Dette innebærer at spesifikke medisiner eller behandlinger holdes tilbake i en viss periode før dyrene eller deres produkter tillates på markedet, slik at alle giftstoffene blir renset fra dyrets system for å redusere risikoen for forbrukerne (Huwe, 2002).

Dioxiner har en tendens til å akkumulere i kroppens fettvev og kan ha lange halveringstider i dyrenes systemer. For eksempel er halveringstiden for PCDD/PCDF i melk estimert til mellom 40 og 190 dager, mens halveringstiden i fettvevet til storfe varierer fra 90 til 200 dager (Bogdal et al., 2017; Firestone et al., 1979). For fugler som høns er halveringstiden kortere, fra 25 til 60 dager, og det er interessant å merke seg at høns generelt akkumulere mindre dioxiner i kroppen enn haner. Dette skyldes trolig fysiologiske forskjeller, der kvinnelige høns "renser" kroppen sin ved å overføre dioxinene til eggene (De Vries et al., 2006). En overraskende funn fra studier i Nederland og andre EU-land viser at økologiske egg ofte har høyere nivåer av dioxiner enn konvensjonelle egg, til tross for at økologiske høns får mer utendørs tilgang og kan konsumere forurensede insekter og jord som inneholder dioxiner (De Vries et al., 2006).

Dioxiner kan forurense matvarer på flere måter, og derfor er det viktig å forstå at både naturlige og industrielle kilder til forurensning kan påvirke mattryggheten. Reguleringen av dioxiner i matvarer er viktig for å beskytte offentlig helse, og derfor utføres undersøkelser av matvarers dioxininnhold, som i USA, hvor et årlig markedsovervåkingsprogram gir estimerte inntak av dioxiner i befolkningen. Dette gjør det mulig å sette effektive helse- og sikkerhetstiltak for å beskytte forbrukere mot skadelige effekter av dioxiner (FDA, 2023).