3- Formation d'HMF :
La formation d'HMF provient d'une dégradation lente du
fructose lequel, en milieu acide, se décompose et perd trois
molécules d'eau selon la réaction suivante :
CHOH-CHOH HC-CH
-3H2O
HO-CH2-CHOH CHOH-CHO HO-CH2-C C-CHO
O
hexose HMF
Ce processus est également accéléré
par le chauffage.
La présence d'HMF dans les miels est donc un
révélateur de dégradation plus ou moins avancé de
produit (GONNET, 1992 ; cité par MAKHLOUFI, 2001).
Et comme l'HMF est utilisé dans d'autres
intérêts, des chercheurs de l'Université du Wisconsin-
Madison aux Etats-Unis viennent de développer un nouveau
procédé de synthèse du HMF à partir du fructose
caractérisé par un rendement amélioré et une
extraction plus facile du produit. La déshydratation du fructose est
réalisée en phase aqueuse en présence d'un catalyseur
acide (acide chlorhydrique ou résine échangeuse d'ions acide)
additionné de DMSO (dimethylsulfoxyde) afin d'éviter des
réactions parasites.
Les chercheurs ont également augmenté la
solubilité du HMF dans le solvant réactionnel, la MIBK (methyl
iso butylène cétone), en lui ajoutant de petites quantités
de butanol-2, ce qui facilite l'extraction du HMF de la phase aqueuse en cours
de procédé et avant qu'il ne réagisse avec elle.
La récupération du produit se fait ensuite
après distillation du solvant, avec l'avantage que la MBIK
possède un point d'ébullition relativement bas qui
améliore le rendement d'extraction du HMF (ANDRIEN,
2006).
La figure ci- dessus montre en série : Fructopyranose
(1), fructofuranose (2), et deux intermédiaires de l'étape de la
déshydratation (non isolé) (3, 4) et finalement HMF (5)
(WIKIPEDIA, 2008).
La figure N°02 : synthèse
d'HMF (WIKIPEDIA, 2008). 4- Paramètres influençant
l'apparition d'HMF dans le miel :
D'après MORCEAU et al (1994),
l'apparition de ce composé est le résultat de la transformation
des sucres simples et plus particulièrement du fructose en
hydroxymethylfurfurale, 5-(hydroxyméthyl)-2 furaldehyde (HMF).
L'acidité et la teneure en eau élevées
favorisent cette transformation, mais l'excès de chaleur et un
entreposage prolongé sont des facteurs encore plus importants dans ce
processus.
4-1- pH :
Selon SCHWEITZER (2001c), les miels acides
sont plus sensibles à la production d'HMF : un miel avec un pH de 3,5
à 4,0 en produit rapidement, alors que les miels de miellat qui ont des
pH élevés (sapin, châtaignier) en produisent beaucoup moins
rapidement.
4-2-Teneur en eau :
L'activité de l'eau est un paramètre
fondamentale dans la production de l'HMF (KROH, 1994 cité par
AIT AMEUR, 2006 ). D'un coté la quantité d'eau doit
suffire pour la solubilisation et l'hydrolyse du saccharose mais d'un autre
coté, la formation d'une mole d'HMF par une mole de fructose ou bien
glucose, a besoin de libérer 3 moles d'eau, ce qui explique que beaucoup
d'eau inhibe la réaction et celle-ci est valable aussi pour la
réaction de maillard (AIT AMEUR, 2006).
4-3-Vieillissement :
Selon CHAUVIN (1968), le vieillissement du miel
à la température ordinaire aboutit à une
dégradation progressive qui se traduit par :
> Une perte de substances volatiles qui contribuent à
l'arome du miel,
> Une augmentation de la coloration, de la teneur en HMF, de
l'acidité,
> Une modification du spectre des sucres dans le sens d'un
enrichissement en sucres supérieures. > Une réduction de
l'importance des hexoses, une destruction des diastases.
L'indice du HMF n'augmente pratiquement pas la première
année, mais s'accroît fortement aux cours des deux années
suivantes (PHILIPPE, 1999), comme le montre bien le
tableau N°06
Tableau N°06 : effet du stockage sur l'HMF
et l'activité enzymatique (BOGDANOV, 1999).
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Température de
stockage
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Temps nécessaire
à la formation de 40mg HMF /kg
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Durée de demi-vie diastase
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Durée de demi-vie invertase
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10°C
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10-20 années
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35 années
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26 années
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20°C
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2-4 années
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4 années
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2 années
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30°C
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0,5-1 années
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200 jours
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83 jours
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40°C
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1-2 mois
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31 jours
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9,6 jours
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50°C
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5-10 jours
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5,4 jours
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1,3 jours
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60°C
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1-2 jours
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1 jours
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4,7 heures
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70°C
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6-20 heures
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5,3 heures
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41 minutes
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D'après SCHWEITZER (2004b), tous les
miels vieillissent et se dégradent pourtant certains le font plus ou
moins vite. Il existe des miels de longue et de courte conservation, ce qui
influe sur la rapidité de vieillissement, la température de
stockage et l'acidité.
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