Formation kinetics of total hydroxymethylfurfural during UHT processing of buffalo milk

Abstract - The kinetics of 5-hydroxymethylfurfural (HMF) formation upon UHT processing of buffalo milk over a temperature range of 130-145 °C and exposure time of 3.3-22.7 sec was studied using a pilot scale directly heated UHT plant. The formation reaction of total HMF could be described by a constant z-value of 32.5 °C (Q₁₀ = 2.03). The reaction rate constants for total HMF formation obtained in this study could be expressed by Arrhenius as well as absolute reaction rate theories. The formation of total HMF had an activation energy of 93.9 kJ / mol. The activation enthalpy (ΔH^*) and free energy of activation (ΔG^*) were 90.5 and 102.9 kJ / mol, respectively, for the temperature range of 130-145 °C. The activation entropy ΔS^*) was found to be negative and was very small (- 30.2 J / mol.K).

Résumé - Cinétiques de formation d'hydroxyméthylfurfural total au cours du traitement UHT de lait de bufflonne
Les cinétiques de formation du 5-hydroxyméthylfurfural (HMF) au cours du traitement UHT de lait de bufflonne dans une gamme de température de 130 à 145 °C et un temps de séjour de 3,3 à 22,7 sec ont été étudiées sur un équipement UHT pilote à chauffage direct. La réaction de formation du HMF total pouvait être décrite par une valeur de z constante de 32,5 °C (Q₁₀ = 2,03). Les constantes de vitesse pour la formation du HMF total observées dans cette étude étaient en bon accord avec celles découlant de la théorie d'Arrhenius et de celle dite des vitesses absolues de réaction. La formation d'HMF total avait une énergie d'activation de 93,9 kJ / mol. L'enthalpie d'activation (ΔH^*) et l'énergie libre d'activation (ΔG^*) étaient respectivement de 90,5 kJ / mol et de 102,9 kJ / mol pour les températures de 130 à 145 °C. L'entropie d'activation (ΔS^*) observée était négative et très faible (- 30,2 J/mol.K).