Bazı gıda örneklerinde hidroksimetilfurfural tayini için yeni bir florometrik yöntem geliştirilmesi
Development of a new fluorometric method for the determination of hydroxymethylfurfural in some food samples
Yazar: SHAYİDA MAMMADALI
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA ÖZYÜREK ; DR. AYŞE NUR ÖNEM
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Analitik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Tez özet Türkçe ve İnglizce	5-Hidroksimetilfurfural (5-HMF), karbonhidrat açısından zengin gıdaların bir ısıl işleme maruz kaldığında Maillard reaksiyonu yoluyla şekerin parçalanması sonucu salınan heterosiklik bir bileşiktir. Birçok farklı gıda örneğinin (bal, pekmez, reçel, kahve, bira, elma suyu vb.) 5-HMF içeriği büyük farklılıklar gösterebilir. Bu gıda örneklerinde 5-HMF, genellikle, oda sıcaklığında şekerlerin indirgenmesi ile bulunmaktadır ve miktarı yanlış depolama ve/veya ısıl işlemle artış gösterebilmektedir. Dolayısıyla, 5-HMF, karbonhidrat içeren bu gıdalarda kontrolsüz ısınma veya uygun olmayan depolama koşullarından kaynaklanan kalite bozulmasının bir göstergesi olarak değerlendirilmektedir. Diğer taraftan, bazı çalışmalarda 5-HMF'nin sitotoksik, mutajenik ve kanserojen etkilere sahip olduğu gösterilmiştir. Bu nedenle, gıdalarda 5-HMF seviyelerinin sürekli izlenmesi ve belirlenmesi için basit, hassas, seçici ve ekonomik bir yöntemin geliştirilmesine büyük ihtiyaç vardır. Spektrofotometrik orjinal Saliwanoff testinde yeralan rezorsinol bileşiği, bu tez çalışmasıyla birlikte literatürde ilk kez florometrik bir HMF probu olarak kullanılmıştır. Rezorsinol probunun 5-HMF ile inkübasyonu sonucunda kondenzasyon ürünün oluşumu nedeniyle proba ait başlangıç floresans şiddeti azalmaktadır (λem = 302 nm), çünkü rezorsinol probu floresans özellik gösterdiği halde kondenzasyon ürünleri floresan değildir. Bileşiğin kimyasal karakterizasyonu FT-IR ve MS teknikleriyle gerçekleştirilmiştir. Geliştirilen florometrik esaslı yöntemde, dedektör molekül ile 5-HMF arasındaki reaksiyona bağlı olarak 5-HMF'nin artışı ile probun başlangıç floresans intensitesinde azalma (ΔI) gerçekleşmiştir ve probun intensitesindeki azalma miktarı esas alınarak ilgili bileşiğin kalibrasyon grafiği oluşturulmuştur (r2 0.9994). Rezorsinol probu ile yüksek seçimlilik gösteren florometrik yöntemle, dedeksiyon limiti (LOD) 2.8 µM olarak bulunmuştur. 5-HMF dedeksiyonu için hız, yüksek seçimlilik ve duyarlılık gibi avantajlarından dolayı, önerilen bu yaklaşım bazı bal, reçel ve pekmez örneklerinde 5-HMF tayininde başarıyla uygulanmıştır. Florometrik yöntem ile bulunan sonuçlar referans yöntem olarak seçilen HPLC yöntemiyle karşılaştırılmıştır ve her iki yöntem bulguları arasında iyi bir korelasyon bulunmaktadır.

Abstract:
5-Hydroxymethylfurfural (5-HMF) is a heterocyclic compound released as a result of the breakdown of sugar through the Maillard reaction when carbohydrate-rich foods are subjected to a heat treatment. The 5-HMF content of many different food samples (honey, molasses, jam, coffee, beer, apple juice, etc.) can vary greatly. In these food samples, 5-HMF is usually found by reducing sugars at room temperature, and its amount may increase with improper storage and/or heat treatment. Therefore, 5-HMF is considered an indicator of quality deterioration caused by uncontrolled heating or improper storage conditions in these carbohydrate-containing foods. On the other hand, 5-HMF has been shown to have cytotoxic, mutagenic, and also carcinogenic effects in some studies. Therefore, there is a great need to develop a simple, sensitive, selective and economical method for continuous monitoring and determination of 5-HMF levels in foods. The resorcinol compound in the original spectrophotometric Saliwanoff test was used as a fluorometric HMF probe for the first time in the literature with this thesis. As a result of the incubation of the resorcinol probe with 5-HMF, the initial fluorescence intensity of the probe decreases due to the formation of the condensation product (λem = 302 nm), because although the resorcinol probe fluorescence, the condensation products are not fluorescent. Chemical characterization of the compound was carried out by FT-IR and MS techniques. In the developed fluorometric-based method, a decrease in the initial fluorescence intensity (ΔI) of the probe was realized with the increase of 5-HMF due to the reaction between the detector molecule and 5-HMF, and the calibration graph of the relevant compound was created based on the amount of decrease in the intensity of the probe (r2 0.9994). The detection limit (LOD) was found to be 2.8 μM by fluorometric method with high selectivity with resorcinol probe. Due to its advantages such as speed, high selectivity and sensitivity for 5-HMF detection, this proposed approach has been successfully applied in the determination of 5-HMF in some honey, jam and molasses (pekmez) samples. The results obtained by the fluorometric method were compared with the HPLC method chosen as the reference method and there is a good correlation between the findings of both methods.