HMF (hydroxymethylfurfural) là một hợp chất sinh ra khi đường, chủ yếu là fructose, bị mất nước trong môi trường axit; phản ứng xảy ra chậm ở nhiệt độ thường và nhanh hơn nhiều khi mật bị đun nóng hoặc để lâu ở nơi nóng. Mật mới thu hầu như có rất ít HMF. Vì thế, HMF được dùng như một chỉ số cho biết mật đã chịu nhiệt bao nhiêu và đã "già" đến đâu.
Các tiêu chuẩn mật ong đặt giới hạn tối đa cho HMF. Với mật ong không ngòi, chỉ tiêu này có điểm thú vị: mật thường chua và ẩm, đúng là môi trường thuận lợi cho phản ứng tạo HMF, nhưng nhiều mẫu tươi lại có HMF thấp. Bài này giải thích HMF hình thành thế nào, đo ra sao, ngưỡng nằm ở đâu, và nên đọc con số HMF của mật ong không ngòi theo hướng nào.
HMF hình thành thế nào trong hũ mật
Fructose là đường sáu carbon. Trong môi trường axit, phân tử fructose có thể mất ba phân tử nước liên tiếp và đóng vòng thành HMF, một hợp chất họ furan. Phản ứng này xảy ra ở mọi thực phẩm chứa fructose và axit: nước trái cây, siro, mứt, bánh nướng, cà phê rang. Trong mật ong, nó diễn ra rất chậm ở nhiệt độ mát, nhưng tốc độ tăng mạnh khi nhiệt độ tăng. Vì vậy, một hũ mật để vài tháng trong phòng nóng hoặc trên xe chở hàng giữa trưa có thể tích luỹ HMF nhiều hơn một hũ để nhiều năm trong kho mát.
Ngoài nhiệt và thời gian, ba yếu tố khác ảnh hưởng tốc độ tạo HMF. Một là độ chua: pH thấp thúc đẩy phản ứng. Hai là hàm lượng nước. Ba là thành phần khoáng và các chất khác trong mật. HMF cũng có thể sinh ra từ phản ứng Maillard giữa đường khử và axit amin khi gia nhiệt, góp phần tạo màu nâu và mùi caramel.
Điều quan trọng là mật pha siro đã qua thủy phân bằng axit ở nhiệt cao thường mang sẵn HMF cao. Vì thế, HMF cao bất thường ở mật mới thu là một tín hiệu nghi vấn, cần kiểm tra thêm. Còn với mật thật đã để lâu, HMF cao chỉ nói rằng mẫu đã già hoặc đã chịu nóng, không nói rằng mẫu bị pha. Hai cách hiểu này dễ bị lẫn, và nhiều tranh cãi giữa người bán với đơn vị kiểm tra bắt nguồn từ đây.
Vì sao HMF được chọn làm chỉ tiêu chất lượng
HMF không phải chỉ tiêu ngẫu nhiên. Nó được giữ trong các tiêu chuẩn mật ong vì một số lý do thực tế:
- Mật tươi có HMF rất thấp, nên bất kỳ mức tăng đáng kể nào cũng mang thông tin về lịch sử của mẫu.
- Nhạy với nhiệt: mật bị đun để làm loãng, chống kết tinh hoặc diệt men đều để lại dấu vết HMF.
- Dễ đo bằng thiết bị phổ biến trong phòng thí nghiệm thực phẩm như máy quang phổ tử ngoại hoặc sắc ký lỏng.
- Đi cùng mất enzyme: nhiệt cao vừa làm tăng HMF vừa làm giảm hoạt độ enzyme như diastase, nên hai chỉ tiêu này thường được đọc chung.
- Gợi ý mật pha: một số loại siro đường thủy phân bằng axit có HMF cao, nên HMF cao ở mật mới thu là lý do để kiểm tra thêm.
Cần nói rõ: HMF trong mật được dùng chủ yếu như chỉ số chất lượng và lịch sử xử lý. Các bàn luận về HMF và sức khoẻ thuộc lĩnh vực độc chất học thực phẩm, với mức phơi nhiễm từ nhiều nguồn thực phẩm khác nhau; bài này không đi vào chủ đề đó và không đưa lời khuyên sức khoẻ.
Ba cách đo HMF thường gặp
Phòng thử nghiệm có thể dùng một trong các phương pháp sau. Phiếu kết quả nên ghi rõ phương pháp vì số liệu giữa các phương pháp có thể chênh nhau.
| Phương pháp | Nguyên lý | Ưu điểm | Hạn chế |
|---|---|---|---|
| Quang phổ theo White | Đo hấp thụ tử ngoại của HMF, so với mẫu đã xử lý bisulfit để triệt HMF | Phổ biến, nhanh, thiết bị cơ bản | Chất lạ hấp thụ cùng bước sóng có thể gây nhiễu |
| Quang phổ theo Winkler | HMF tạo màu với thuốc thử, đo cường độ màu | Từng dùng rộng rãi | Thuốc thử độc, nhiều nơi đã chuyển sang phương pháp khác |
| Sắc ký lỏng (HPLC) | Tách HMF khỏi các chất khác rồi đo bằng đầu dò tử ngoại | Đặc hiệu, ít nhiễu | Thiết bị và chuẩn đắt hơn |
Với mật ong không ngòi, vốn có màu và thành phần khác mật Apis, sắc ký lỏng thường được xem là lựa chọn an toàn hơn vì ít bị nhiễu bởi các chất hấp thụ tử ngoại khác. Nếu kết quả quang phổ cho HMF cao bất thường ở một mẫu mới thu, nên đề nghị kiểm lại bằng sắc ký.
Ngưỡng HMF trong tiêu chuẩn mật ong
Tiêu chuẩn Codex cho mật ong đặt giới hạn HMF tối đa 40 mg/kg sau khi chế biến hoặc phối trộn, và nới lên 80 mg/kg cho mật có nguồn gốc từ các nước hoặc vùng có khí hậu nhiệt đới, cùng mật phối trộn từ những loại này. Lý do của ngoại lệ nhiệt đới là ở nơi nóng, HMF tích luỹ nhanh hơn ngay cả khi mật được xử lý bình thường. Các tiêu chuẩn quốc gia, trong đó có tiêu chuẩn mật ong của Việt Nam, xây dựng trên nền tương tự; bạn nên kiểm bản TCVN hiện hành để biết ngưỡng áp dụng.
Ngưỡng HMF trong các tiêu chuẩn này được thiết kế cho mật ong Apis. Với mật ong không ngòi, các đề xuất tiêu chuẩn riêng ở một số nước thường giữ HMF như một chỉ tiêu, vì mật ong không ngòi tươi nhìn chung có HMF thấp. Nghĩa là, khác với độ ẩm và độ chua vốn cần nới rộng, HMF là chỉ tiêu mà mật ong không ngòi tươi, xử lý đúng thường đáp ứng được. Một mẫu mật ong không ngòi có HMF cao vì thế đáng được hỏi kỹ về lịch sử xử lý.
Đọc HMF của mật ong không ngòi: những tình huống hay gặp
HMF thấp, độ chua cao, độ ẩm cao. Đây là hình mẫu thường gặp của mật ong không ngòi tươi, thu đúng cách, chưa gia nhiệt. Độ chua và độ ẩm phản ánh đặc trưng sinh học, HMF thấp cho thấy mẫu chưa chịu nhiệt đáng kể.
HMF cao, diastase thấp. Gợi ý mẫu đã bị gia nhiệt hoặc bảo quản lâu ở nơi nóng. Với mật ong không ngòi, diastase vốn có thể thấp tự nhiên, nên HMF là chỉ tiêu đáng tin hơn để đánh giá nhiệt trong trường hợp này.
HMF tăng dần qua các lần đo. Nếu mẫu được đo nhiều lần trong quá trình bảo quản và HMF tăng đều, điều kiện kho có thể quá nóng. Với mật chua, tốc độ tăng có thể nhanh hơn mật Apis cùng điều kiện.
HMF cao ở mẫu nói là "vừa thu". Không khớp với lịch sử được khai. Có thể mẫu đã được gia nhiệt để khử ẩm, để lâu, hoặc có pha thành phần khác. Cần kiểm tra thêm thành phần đường, phấn hoa và các dấu hiệu siro. Trước khi kết luận, hãy hỏi lại người cung cấp về cách thu, cách lọc và nơi để mật, vì nhiều khi lời giải nằm ở một khâu bị quên khai.
HMF cao sau khi khử ẩm bằng nhiệt. Một số cơ sở khử ẩm mật ong không ngòi bằng cách làm ấm. Nếu nhiệt độ hoặc thời gian không kiểm soát tốt, HMF tăng. Đây là đánh đổi cần cân nhắc giữa chống lên men và giữ chất lượng.
Màu sẫm và mùi caramel có nói lên HMF cao không
Người mua thường đoán mật đã bị nấu khi thấy màu sẫm hoặc ngửi thấy mùi khét nhẹ. Cách đoán này đúng một phần nhưng dễ sai. Màu mật trước hết do nguồn hoa quyết định: mật từ một số cây, nhất là cây có nhiều hợp chất phenol, tự nhiên đã sẫm, có loại gần như nâu đen khi vừa thu. Mật ong không ngòi còn có thể mang sắc từ nhựa cây trong cerumen của bầu. Vì vậy, một hũ mật sẫm có thể có HMF rất thấp.
Ngược lại, mật nhạt màu vẫn có thể chứa HMF tương đối cao nếu đã được giữ lâu trong kho ấm mà chưa đủ để đổi màu rõ. Phản ứng Maillard và phản ứng tạo HMF đều làm mật sẫm dần theo thời gian, nhưng mắt người khó nhận ra thay đổi nhỏ, nhất là khi không có mẫu đối chứng đặt cạnh. Mùi caramel rõ rệt thường chỉ xuất hiện khi mật đã chịu nhiệt khá mạnh.
Kết luận thực tế: màu và mùi chỉ là gợi ý để đặt câu hỏi, không thay được phép đo. Trong nghiên cứu, màu được đo khách quan bằng thang màu theo độ hấp thụ quang, và thường được báo cáo kèm HMF để thấy hai chỉ tiêu này đi cùng hay tách rời ở từng loại mật.
Giữ HMF thấp: điều kiện bảo quản và xử lý
Từ góc nhìn phân tích, cách giữ HMF thấp khá rõ: tránh nhiệt. Mẫu cần được bảo quản ở nơi mát, tránh ánh nắng trực tiếp, tránh để trong xe hay kho mái tôn giữa trưa. Nếu cần xử lý mật để hạn chế lên men, các nghiên cứu về mật ong không ngòi thường so sánh nhiều hướng: giữ lạnh, khử ẩm ở nhiệt độ thấp có hỗ trợ chân không hoặc luồng khí khô, gia nhiệt nhẹ có kiểm soát. Mỗi hướng có tác động khác nhau lên HMF, enzyme, mùi và độ chua.
Với người làm nghiên cứu hoặc kiểm soát chất lượng, việc ghi lại nhiệt độ và thời gian của mọi bước xử lý quan trọng không kém con số HMF cuối cùng. Một nhật ký đơn giản ghi ngày thu, nhiệt độ kho, cách vận chuyển và cách xử lý giúp giải thích kết quả, và giúp phát hiện khâu nào làm HMF tăng. Ở Việt Nam, nơi phần lớn mật ong dú được thu và bảo quản trong điều kiện nóng ẩm, dữ liệu theo dõi HMF theo thời gian bảo quản thực tế còn rất ít. Một trại hay một nhóm sinh viên có thể đóng góp dữ liệu có giá trị bằng cách đo cùng một lô ở nhiều thời điểm.
Một gợi ý thiết kế cho thí nghiệm như vậy: chia một lô mật đồng nhất thành nhiều lọ nhỏ, kín, cùng thể tích, đặt ở hai hoặc ba điều kiện nhiệt khác nhau, rồi mỗi lần đo chỉ mở một lọ. Cách này tránh việc mở nắp nhiều lần làm mẫu hút ẩm và thay đổi, giữ cho sự khác biệt giữa các điều kiện chủ yếu đến từ nhiệt độ và thời gian.
Câu hỏi thường gặp
HMF có phải là chất phụ gia được thêm vào mật ong không?
Không. HMF không được thêm vào mà tự sinh ra từ đường trong mật khi gặp môi trường axit, nhiệt và thời gian. Nó có mặt với lượng nhỏ trong nhiều thực phẩm chứa đường đã qua nhiệt. Trong mật ong, HMF được đo để biết lịch sử nhiệt và tuổi của mẫu.
Mật ong không ngòi chua như vậy, sao HMF lại thường thấp?
Độ chua thúc đẩy phản ứng, nhưng tốc độ còn phụ thuộc mạnh vào nhiệt độ và thời gian. Mật ong không ngòi tươi, chưa gia nhiệt, đo sớm sau khi thu thường chưa đủ thời gian để tích luỹ nhiều HMF. Nếu để lâu ở nơi nóng, HMF có thể tăng nhanh hơn mật Apis.
HMF thấp có chứng tỏ mật ong là thật không?
Không. HMF thấp chỉ cho biết mẫu chưa chịu nhiệt nhiều hoặc chưa để lâu. Mật pha với siro không qua thủy phân axit có thể có HMF thấp. Để đánh giá tính xác thực cần thêm các phân tích về đường, phấn hoa, đồng vị và các dấu hiệu khác.
Ngưỡng 80 mg/kg cho mật nhiệt đới có áp dụng cho mật ong dú Việt Nam không?
Ngưỡng này nằm trong tiêu chuẩn Codex cho mật ong nói chung và được hiểu là áp dụng cho mật Apis từ vùng nhiệt đới. Việc áp cho mật ong không ngòi phụ thuộc vào tiêu chuẩn mà bên kiểm tra sử dụng. Bạn nên hỏi rõ căn cứ khi nhận kết quả và kiểm văn bản hiện hành.
Có nên yêu cầu đo HMF cho mọi lô mật ong không ngòi không?
Nếu mật được bán qua kênh có kiểm soát chất lượng, HMF là chỉ tiêu nên có vì rẻ, nhanh và nói được nhiều về xử lý nhiệt. Với nghiên cứu, đo HMF ở nhiều thời điểm bảo quản cho thông tin giá trị hơn một lần đo duy nhất.