5-HMF dannes først og fremst under termisk nedbrytning av sukker, spesielt fruktose og glukose , når de utsettes for høy varme. Denne nedbrytningen er ofte observert i prosesser som steking, baking, steking og pasteurisering, som er hyppige i matlaging og produksjon. De høye temperaturene som er involvert i disse prosessene fører til at sukkermolekyler brytes ned og reagerer med seg selv eller ogre komponenter i maten, noe som fører til dannelse av mellomliggende forbindelser som 5-HMF. Den spesifikke temperaturen og varigheten av oppvarmingen påvirker i betydelig grad mengden 5-HMF som produseres. Derfor fungerer tilstedeværelsen av 5-HMF i bearbeidet mat som en markør for hvordan produktet har blitt behandlet termisk, med forskjellige mattyper som viser varierende nivåer av 5-HMF avhengig av sukkersammensetningen og prosessforholdene.
Karamellisering er prosessen der sukker gjennomgår varmeindusert transformasjon, noe som fører til utvikling av distinkte smaker, farger og aromaer i mat. Dette er spesielt vanlig ved tilberedning av produkter som karamell, brente nøtter, bakevarer og til og med brente kaffebønner. Under karamellisering brytes sukker som fruktose og glukose ned, gjennomgår dehydrering og gjennomgår komplekse reaksjoner som resulterer i nye forbindelser, inkludert 5-HMF. Dette mellomproduktet er nøkkelen til karamelliseringsprosessen da det bidrar til dannelsen av rik, toasty smaker som er typiske for karamelliserte produkter. Tilstedeværelsen av 5-HMF under karamellisering øker dybden av smaken, legger til kompleksitet og en lett søt, nøtteaktig profil. 5-HMF spiller en avgjørende rolle i dannelsen av ravbrun farge sett i karamelliserte produkter, da det er en av nøkkelforbindelsene som er ansvarlige for denne fargen.
Bruningsreaksjoner i mat kan oppstå gjennom to primære veier: Maillard reaksjon og karamellisering . Maillard-reaksjonen involverer en reaksjon mellom reduserende sukker (som glukose eller fruktose) og aminosyrer, mens karamellisering primært innebærer sukkernedbrytning ved høye temperaturer. Mens 5-HMF er mer assosiert med karamellisering, spiller det også en sekundær rolle i Maillard-reaksjonen. I forbindelse med bruning bidrar 5-HMF til smaksprofil ved å legge til en rekke komplekse, noen ganger bitter , treaktig , eller søt notater avhengig av konsentrasjonen. Dette er spesielt merkbart i matvarer som gjennomgår omfattende oppvarming, for eksempel bakt brød, stekt kjøtt eller kaffe. I moderate konsentrasjoner tilfører 5-HMF ønsket kompleksitet og en subtil sødme til den endelige smaken, mens for store mengder kan resultere i bitterhet, noe som kan påvirke smaken negativt. Balansen mellom disse reaksjonene er avgjørende for å oppnå ønsket smak og farge i mange kulinariske produkter.
Den aromatiske forbindelser produsert under karamelliseringsprosessen, hvor 5-HMF er et sentralt mellomprodukt, er i stor grad ansvarlige for behagelige lukter som kjennetegner mange kokte og bearbeidede matvarer. Disse aromaene beskrives ofte som rik , karamellaktig , nøtteaktig , og toasty , som alle er attraktive for forbrukere. Ettersom 5-HMF dannes, bidrar det til dette aromatisk kompleksitet , som forbedrer den sensoriske appellen til produkter som f.eks karamell , bakevarer , kaffe , og ristede nøtter . Imidlertid er 5-HMF også ansvarlig for å formidle en litt bitter or skarp smak når det dannes i store mengder, spesielt når mat utsettes for langvarig eller høytemperaturkoking. Dette gjør nøye kontroll av koketid og temperatur avgjørende i industriell matproduksjon, siden det bidrar til å opprettholde den optimale balansen mellom de søte, karamelllignende smakene og den uønskede bitterheten som kan oppstå fra overdreven 5-HMF.