การศึกษาการเกิดสารประกอบ 5-ไฮดรอกซีเมทิล-2- เฟอร์ฟิวราลดีไฮด์จากปฏิกิริยาเมลลาร์ดในน้ำผึ้ง (STUDY OF 5-HYDROXYMETHYL-2-FURALDEHYDE FROM MAILLARD REACTION IN HONEY)

Abstract

น้ำผึ้งเป็นอาหารที่มีคุณค่าทางโภชนาการสูงและถูกใช้ในการอุปโภคบริโภคเป็นเวลายาวนานกว่า 7,000 ปี ก่อนคริสต์ศักราช ในน้ำผึ้งจะประกอบด้วยน้ำประมาณ 20 เปอร์เซ็นต์ และสารอาหารประเภทต่างๆ เช่น น้ำตาลชนิดต่างๆ ประมาณ 79 เปอร์เซ็นต์ กรดชนิดต่างๆ ประมาณ 0.5 เปอร์เซ็นต์ เอนไซม์ และแร่ธาตุ (แคลเซียม แมกนีเซียม โปตัสเซียม ฟอสฟอรัส) ประมาณ 0.5 เปอร์เซ็นต์ องค์ประกอบหลักของน้ำผึ้ง คือ น้ำตาล แต่อย่างไรก็ตามน้ำผึ้งจะมีสีเข้มมากขึ้นเมื่อเก็บไว้ระยะหนึ่ง ทั้งนี้อาจเนื่องจากเกิดปฏิกิริยาเมลลาร์ดขึ้นได้ ปฏิกิริยาเมลลาร์ดเป็นปฏิกิริยาระหว่างหมู่อะมิโนของกรดอะมิโนกับหมู่คาร์บอนิลของน้ำตาล ปฏิกิริยานี้ให้สารผลิตภัณฑ์มากมายหลายชนิด แต่สารผลิตภัณฑ์หนึ่งที่น่าสนใจ คือ สาร 5-hydroxymethyl-2-furaldehyde (HMF) เนื่องจากสาร HMF เป็นสารพิษชนิดหนึ่ง ซึ่ง HMF จะทำให้น้ำผึ้งมีสีดำคล้ำ ปริมาณของ HMF ถูกใช้ในการกำหนดคุณภาพของน้ำผึ้งในต่างประเทศ งานวิจัยนี้ได้ศึกษาหาปริมาณ HMF ในน้ำผึ้งด้วยเทคนิคโครมาโทกราฟีแบบของเหลวสมรรถนะสูง โดยศึกษาวิธีการวิเคราะห์ 3 สภาวะ ซึ่งแปรผันชนิดและปริมาณสารละลายวัฏภาคเคลื่อนที่ ได้แก่ น้ำ: อะซิโตไนทริลในอัตราส่วนร้อยละ 90:10 โดยปริมาตร สภาวะที่ 2 ใช้สารละลายน้ำ: อะซิโตไนทริลในอัตราส่วนร้อยละ 97:3 โดยปริมาตร และสภาวะที่ 3 ใช้สารละลายน้ำ: เมทานอลในอัตราส่วนร้อยละ 90:10 โดยปริมาตร เป็นวัฏภาคเคลื่อนที่ นอกจากนี้ยังได้มีการศึกษาปัจจัยการให้ความร้อนกับน้ำผึ้งที่อุณหภูมิ 40๐C, 60๐C, 80๐C และ 100๐C ระยะเวลาในการให้ความร้อนแก่น้ำผึ้งที่เวลา 20, 40, 60, 80, 100 และ 120 นาที และระยะเวลาในการเก็บรักษาน้ำผึ้ง 1, 2, 3, 4, 5, 6, 12 และ 24 เดือน ผลการทดลองพบว่า สภาวะที่ 2 ใช้สารละลายน้ำ: อะซีโตไนทริลในอัตราส่วนร้อยละ 97:3 โดยปริมาตรเป็นวัฏภาคเคลื่อนที่ เป็นสภาวะที่เหมาะสมที่สุดในการแยก HMF อย่างสมบูรณ์ ผลการศึกษาปัจจัยอุณหภูมิที่ให้ความร้อนพบว่าปริมาณสาร HMF จะเพิ่มตามระดับอุณหภูมิที่ให้ความร้อนแก่น้ำผึ้ง ผลการแปรผันเวลาที่ให้ความร้อน พบว่าปริมาณสาร HMF เพิ่มตามระยะเวลาที่ให้ความร้อนแก่น้ำผึ้งอย่างชัดเจน และผลของปัจจัยระยะเวลาในการเก็บรักษาน้ำผึ้งที่มีต่อปริมาณสารประกอบ HMF พบว่าปริมาณสารประกอบ HMF แปรผันตามระยะเวลาในการเก็บรักษาโดยเมื่อเก็บน้ำผึ้งนาน 24 เดือน จะมีปริมาณ HMF สูงถึงประมาณ 50 ppmคำสำคัญ: 5-ไฮดรอกซีเมทิล-2-เฟอร์ฟิวราลดีไฮด์ ปฏิกิริยาเมลลาร์ด น้ำผึ้ง HMF Honey is the high nutritive food for human more than 7000 years ago BC. It contains 20% water, 79% sugar, 0.5% amino acid and 0.5% enzyme and minerals (such as calcium, magnesium, potassium, phosphorus). Sugar is the main composition in honey. However, the honey has a darken color after storage for a range of time, since the occurrence of Maillard reaction. Maillard reaction is the reaction between amino group of amino acid and carbonyl group of sugar. This reaction produces many products, the one interested product is 5-hydroxymethyl-2-furaldehyde (HMF). HMF is a toxic substance and make the darken color in honey. The HMF content is used to be the index to control the quality of honey in aboard. In this work, the HMF content was analysed in honey by high performance liquid chromatography by using 3 conditions variation on type and mobile phase content. In condition 1, water : acetonitrile (90:10) was used as mobile phase. In condition 2, water : acetonitrile (97:3) was also used as mobile phase and condition 3, water : methanol (90:10) was a mobile phase for HMF analysis. The factors of heating temperature (40๐C, 60๐C, 80๐C and 100๐C), heating time (20, 40, 60, 80, 100 and 120 min.) and storage time (1, 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 12 and 24 months) on HMF content in honey were also studied. The result presented that the condition 2, water : acetonitrile (97:3) was the best condition for complete separation HMF. From the heating temperature study found that HMF content increased as increasing heating temperature and HMF content also increased as increasing heating time. HMF contents in honey also depend on storage time and after 24 months of storage showed 50 ppm of HMF. Keywords: 5-hydroxymethyl-2-furaldehyde, HMF, Maillard reaction, Honey