5-HMF dannes primært under den termiske nedbrydning af sukkerarter, især fruktose og glukose , når de udsættes for høj varme. Denne nedbrydning ses almindeligvis i processer såsom stegning, bagning, stegning og pasteurisering, som er hyppige ved tilberedning og fremstilling af fødevarer. De høje temperaturer involveret i disse processer får sukkermolekyler til at nedbryde og reagere med sig selv eller ogre komponenter i maden, hvilket fører til dannelsen af mellemliggende forbindelser som 5-HMF. Den specifikke temperatur og varigheden af opvarmningen påvirker i væsentlig grad mængden af produceret 5-HMF. Derfor tjener tilstedeværelsen af 5-HMF i forarbejdede fødevarer som en markør for, hvordan produktet er blevet behandlet termisk, med forskellige fødevaretyper, der udviser varierende niveauer af 5-HMF afhængigt af deres sukkersammensætning og forarbejdningsbetingelser.
Karamellisering er den proces, hvor sukkerarter gennemgår varmeinduceret transformation, hvilket fører til udviklingen af forskellige smags-, farve- og aromastoffer i fødevarer. Dette er især almindeligt ved tilberedning af produkter som karamel, ristede nødder, bagværk og endda ristede kaffebønner. Under karamellisering nedbrydes sukkerarter som fructose og glucose, dehydreres og gennemgår komplekse reaktioner, der resulterer i nye forbindelser, herunder 5-HMF. Dette mellemprodukt er nøglen til karamelliseringsprocessen, da det bidrager til dannelsen af rig, toasty smag typisk for karameliserede produkter. Tilstedeværelsen af 5-HMF under karamellisering øger smagsdybden, tilføjer kompleksitet og en let sød, nøddeagtig profil. 5-HMF spiller en afgørende rolle i dannelsen af rav-brun farve ses i karameliserede produkter, da det er en af de vigtigste forbindelser, der er ansvarlige for denne farvning.
Brunningsreaktioner i mad kan forekomme gennem to primære veje: Maillard reaktion og karamellisering . Maillard-reaktionen involverer en reaktion mellem reducerende sukkerarter (som glucose eller fructose) og aminosyrer, mens karamellisering primært involverer sukkernedbrydning ved høje temperaturer. Mens 5-HMF er mere forbundet med karamellisering, spiller det også en sekundær rolle i Maillard-reaktionen. I forbindelse med bruning bidrager 5-HMF til smagsprofil ved at tilføje en række komplekse, nogle gange bitter , træagtig , eller sød noter afhængig af dens koncentration. Dette er især mærkbart i fødevarer, der gennemgår omfattende opvarmning, såsom bagt brød, stegt kød eller kaffe. I moderate koncentrationer tilføjer 5-HMF ønskelig kompleksitet og en subtil sødme til den endelige smag, mens for store mængder kan resultere i bitterhed, som kan påvirke smagen negativt. Balancen mellem disse reaktioner er afgørende for at opnå den ønskede smag og farve i mange kulinariske produkter.
Den aromatiske forbindelser produceret under karamelliseringsprocessen, hvor 5-HMF er et nøglemellemprodukt, er i høj grad ansvarlige for behagelige dufte der kendetegner mange kogte og forarbejdede fødevarer. Disse aromaer beskrives ofte som rig , karamelagtig , nøddeagtig , og toasty , som alle er attraktive for forbrugerne. Da 5-HMF dannes, bidrager det til dette aromatisk kompleksitet , hvilket øger den sensoriske appel af produkter som f.eks karamel , bagværk , kaffe , og ristede nødder . 5-HMF er dog også ansvarlig for at formidle en lidt bitter or skarp smag når de dannes i for store mængder, især når fødevarer udsættes for langvarig eller høj temperatur tilberedning. Dette gør den omhyggelige kontrol af tilberedningstid og temperatur afgørende i industriel fødevareproduktion, da det hjælper med at opretholde den optimale balance mellem de ønskede søde, karamellignende smag og den uønskede bitterhed, der kan opstå fra overdreven 5-HMF.