Ifjú Tehetségek Találkozója

Ifjú Tehetségek Találkozója

Szent István Egyetem Budapest 2017. December 1.

IFJÚ TEHETSÉGEK TALÁLKOZÓJA 2017. december 01.

A rendezvény szervezői: Szent István Egyetem Kertészettudományi Kar Élelmiszertudományi Kar Tájépítészeti és Településtervezési Kar

Szerkesztők: Dr. Fodor Marietta Br. Bodor Péter Támogatók: Az Emberi Erőforrások Minisztériuma ÚNKP-17-1, ÚNKP-17-2, ÚNKP-17-3, ÚNKP-17-4 kódszámú Új Nemzeti Kiválóság Programja Szent István Egyetem Magyar Kémikusok Egyesülete

ISBN 978-963-269-114-5

2


Tartalomjegyzék Csambalik László Különböző Saccharomyces cerevisiae oldatok hatása paradicsom vegetatív növekedésére Geösel András A csiperkegomba termesztésében fellépő új Trichoderma taxonok jellemzése Juhos Katalin A földminősítés talajtani indikátorainak vizsgálata többváltozós statisztikai módszerekkel Kecskeméti Sándor A gombatermesztésben károsító Sciaridok preferenciája Kuti Kamilla A Trichoderma aggressivum f. aggressivum első európai megjelenése csiperkegombán Molnár Csilla Levélbolha fajok előfordulása kajsziültetvényekben Gönc térségében Németh Dzsenifer Különböző színű sorköztakaró fóliák hatása a görögdinnye mennyiségi és minőségi paramétereire Szabó Árpád Atkaölő szer transzlaminaritásának fokozása növényi olajjal Szukács Gergely Különböző takaróföldek hatása a csiperkegomba termesztésére Vidacs Mihály Tizenegy Ganoderma törzs összehasonlító vizsgálata Zsohár Noémi, Hegedűs Attila, Halász Júlia Poliploid szilvafajták genetikai variabilitásának jellemzése Angyal Viola Zsuzsanna, Kovács Mónika, Stefanovitsné Bányai Éva Homoktövis (Hippophae rhamnoides L.)antioxidáns kapacitásának és antibakteriális hatásának vizsgálata Benes Eszter Luca, Fodor Marietta Gyors és környezetbarát módszer fejlesztése chipsek beltartalmi értékeinek meghatározására Dalmadi István, Kenesei György Kombinált eljárásokkal tartósított húsok érzékszervi tulajdonságainak vizsgálata műszeres módszerekkel Hidas Karina Ilona Omlett alapanyag fogyaszthatósági idejének meghosszabbítása hagyományos és innovatív tartósítási módszerekkel Kerepesi Veronika, Fodor Marietta Különféle gombafajták fehérjetartalmának vizsgálata Kjeldahl módszerrel és Fouriertranszformációs közeli infravörös technikával Keresztessy Zsuzsa Orsolya Tojások roncsolásmentes vizsgálata akusztikus módszerrel Koncz Fanni Adrienn, Bodor Zsanett, Kaszab Tímea, Kertész István, Zaukuu JohnLewis Z., Gillay Zoltán, Benedek Csilla, Kovacs Zoltán Mézek növényi és földrajzi eredetvizsgálata elektronikus nyelv alkalmazásával Murár Zsuzsanna, Németh Csaba, Dalmadi István Kombinált eljárásokkal tartósított csiperkegomba élelmiszerbiztonsági vonatkozásai 3

5 9 13 17 31 35

39 43 47 51 69

72 76

81

86

90 95

105 109


Nagy László Bendegúz Márkaérték mérési módszer kidolgozása pálinkamárkák esetében Sipos László, Kókai Zoltán, Gere Attila Az egyszerű-, páros- és multikritériumos rangsorolási statisztikai módszerek értékelése, kombinálása és fejlesztési irányainak meghatározása Tóth Adrienn Kombinált tartósítási eljárások élelmiszerbiztonsági hatása tojástermékek esetében Varga Áron, Ladányi Márta, Márki Edit Sör membránszűrése szilikagél alkalmazásával: modellezés Csizmadia Dóra, Balogh Péter István, Mezősné Szilágyi Kinga A budapesti kék-zöld infrastruktúra fejlesztése a fenntartható városi vízgazdálkodás eszközeivel Horváth Máté Belső-Erzsébetváros fejlődéstörténete és a zsidóság hatása a városszerkezet alakulására Valánszki István Táji értékek azonosítása ppGIS alkalmazásával észak-magyarországi mintaterületen Varga Dalma Erzsébet A fenntartható árvízkezelés és a zöldinfrastruktúra kapcsolata, fejlesztési lehetőségei Rába menti területek példáján

4

123

127 133 135

139 150 155

159


KÜLÖNBÖZŐ SACCHAROMYCES CEREVISIAE OLDATOK HATÁSA PARADICSOM VEGETATÍV NÖVEKEDÉSÉRE The effect of different Saccharomyces cerevisiae solutions on the vegetative development of tomato Csambalik László1, Tóbiás Andrea2 1

[email protected], [email protected] SZIE KERTK, Ökológiai és Fenntartható Gazdálkodási Rendszerek Tanszéke 2 SZIE ETK Mezőgazdasági és Ipari Mikroorganizmusok Gyűjteménye

Összefoglalás Számos kutatás igazolja a levélfelületre kijuttatott élesztő oldatok a termesztett növények vegetatív fejlődését elősegítő hatását. Kísérletünkben S. cerevisiae oldatok alkalmazásán alapuló környezetbarát gyakorlati módszer kidolgozására törekedtünk, amely kis- és közepes gazdaságokban alkalmazható, és ami számottevő termésnövekedéssel jár. Egy nagyobb kutatás részeként, kereskedelmi forgalomban beszerezhető instant élesztő, illetve S. cerevisiae NCAIM Y.00801 törzsgyűjteményi típustörzs felhasználásával, két gyakorisággal és koncentrációban (0,1 és 1% v/v) elcitor oldatot juttattunk a paradicsom lombozatára, majd három időpontban mértük a növénymagasságot. A kontroll kezelés magasságértékeit a legtöbb kezelés meghaladta, az akár 18%-os növekedés azonban nem volt szignifikáns. Kulcsszavak: elicitor, ökológiai gazdálkodás, vegetatív növekedés

1. Bevezetés, a munka célja A biostimulánsok alkalmazásával a növények vegetatív fejlődése, termésmennyisége és stressztűrő képessége is fokozható (Hammad, 2008). Az élesztő természetes biostimuláns, amely a fehérjéken, szénhidrátokon, nukleinsavakon, lipdeken és különböző ásványi anyagokon kívül 5


növekedésszabályozó anyagokat (tiamin, riboflavin, piridoxin, niacin, B-vitaminok, citokininek) tartalmaz (Barnett et al, 1990, Nagodawithana, 1991). Vegetatív fejlődésre gyakorolt pozitív hatását számos kultúrában, így Solanaceae fajok esetében is igazolták (burgonya: Sarhan és Abdullah, 2010, Ahmed et al, 2011, paprika: Fathy és Farid, 1996, Ghoname et al, 2010, paradicsom: El-Desouky et al, 2011). A vegetatív fejlődés serkenétésével a növények asszimiláló felülete megnövekszik, ami pozitív hatással lehet az asszimilátumok képződésére is. Munkánk során a kereskedelmi forgalomban beszerezhető élesztőből, valamint törzsgyűjteményi mintából készített, különböző töménységű oldatok a paradicsom vegetatív fejlődésére. Gyakorolt hatását hasonlítottuk össze. 2. Vizsgált anyagok és alkalmazott módszerek A szabadföldi kísérlet a Szent István Egyetem Soroksári Kísérleti Üzeme és Tangazdaságában, az Ökológiai Gazdálkodás Ágazatban került beállításra, 2017-ben. Az alkalmazott fajta a determinált növekedésű ’Mobil’ volt. A termesztés során ökológiai alapelveket alkalmaztunk, agroszövet talajtakarással és csepegtetőcsöves öntözéssel. Egy parcella öt növényt tartalmazott, egy kezelést 20 növény reprezentált. A kísérlet négy ismétlésben, teljes véletlen elrendezésben került beállításra. Az oldatok elkészíte Gawlik-Dziki et al. (2013) módszere szerint történt a SZIE Élelmiszertudományi Kar Mezőgazdasági és Ipari Mikroorganizmusok Nemzeti Gyűjteményének laboratóriumában. A kezelések kontrollja desztillált víz volt. Az oldatok elkészítéséhez kereskedelmi forgalomban beszerezhető instant élesztőt (B), valamint a Törzsgyűjtemény S. cerevisiae NCAIM Y.00801 típustörzset (T) használtuk. Az oldatokat két koncentrációban (0,1 és 1% v/v) készítettük el. A lombkezeléseket kézi szórófejjel végeztük el, egy növényre megközelítőleg 2 ml oldat jutott. Egyszeri kezelés esetén június 19-én, háromszori kezelés (3) esetén május 25-én, június 19-én és július 10-én történt a permetezés. A kezelések kódjai az alkalmazott

koncentrációból,

alapanyagból

és

gyakoriságból

tevődött

össze.

A

növényegyedenkénti magasságmérésre 2017. június 19-én, július 10-én és 28-án került sor. A magasságváltozásokat az első mérés százalékában fejeztük ki.

6


A statisztikai vizsgálatok elvégzéséhez IBM SPSS Statistica 23 programcsomagot használtunk, egytényezős MANOVA analízist végeztünk, a rezidumok normalitásától függően Games-Howell, vagy Tukey post-hoc teszttel (p<0,05). 3., Kísérleti eredmények és kiértékelésük Az első és a második mérési időpont közötti időszakban 328,1-427,1%-os magasságnövekedést regisztráltunk. A kontrollnál kisebb növekedést a 0,1B és 0,1T3 kezelések esetében mértünk. A legnagyobb növekedést rendre az 1T, 1B, 0,1B3 és 1B3 kezelések esetében tapasztaltuk. A harmadik mérés során az első méréshez képest 594,6-758,6%-os magasságnövekedést mértünk. A kontrollnál kisebb növekedést egyedül a 0,1T3 kezelés mutatta. A legnagyobb növekedést rendre az 1B, 1T, 0,1B3 és 1B3 kezelések esetében mértük. 4., Következtetések A kapott eredmények alapján nem lehetséges általános érvényű kijelentések megfogalmazása. Feltehető, hogy a vegetatív növekedésre a magasabb koncentráció kedvezőbb hatással van, ami a szakirodalmi eredményekkel is egyezik. A kísérlet jelen szakaszában feltételezhető a bolti alapanyag kedvezőbb hatása a törzsgyűjteményi anyaggal szemben. 5. Irodalomjegyzék Hammad, S.A.R., 2008. Physiological and anatomical studies on drought tolerance of pea plants by application of some natural extracts. Ann. Agric. Sci., Ain Shams Univ., Cairo 53 (2), 285–305. Nagodawithana, W.T., 1991. Yeast Technology. Universal foods corporation Milwaukee, Wisconsin. Van Nostrand Reinhold, New York, 273 p. Barnett, J.A., Payne, R.W., Yarrow, D., 1990. Yeast Characteristics and Identification, second ed. Press, Cambridge Univ., London, UK, 1012 p. Ahmed, A.A., M.M.H. Abd El-Baky, M.F.Zaki and Faten S. Abd El-Aal (2011) Effect of Foliar Application of Active Yeast Extract and Zinc on Growth, Yield and Quality of Potato Plant (Solanum tuberosum L.). Journal of Applied Sciences Research, 7(12): 2479-2488 Ghoname, A.A, M.A. El-Nemr; A.M.R Abdel-Mawgoud and W. A. El-Tohamy (2010): Enhancement of Sweet Pepper Crop Growth and Production by Application of Biological, Organic and Nutritional Solutions. Research Journal of Agriculture and Biological Sciences, 6 (3): 349-355.

7


Sarhan, T., Abdullah, O.K. (2010) Effect of Azotobacter Inoculation, Dry Bread Yeast Suspension and Varying Levels of Urea on Growth of Potato Cv. Desiree. html/www.tropentage.de/2010/abstracts/full/628. Fathy, S.L., Farid, S. (1996) Effect of some chemical treatments, yeast preparation and Royal Jelly on some vegetable crops growing in late summer season to induce their ability towards better thermal tolerance. J. Agric. Sci. Mansoura Univ., 25(4): 2215-2249. El-Desouky, S.A., F.H. Ismaeil, A.L. Wanas, E-S. L. Fathy and M.M. AbdEl-All, 2011. “ Effect of yeast extract, amino acids and citric acid on physioanatomical aspects and productivity of tomato plants grown in late summer season”, Minufiya J. Agric. Res., 36(4): 859-884.

Az Emberi Erőforrások Minisztériuma ÚNKP-17-4 kódszámú Új Nemzeti Kiválóság Programjának támogatásával készült 8


A CSIPERKEGOMBA TERMESZTÉSÉBEN FELLÉPŐ ÚJ TRICHODERMA TAXONOK JELLEMZÉSE Characterization of novel Trichoderma taxa in button mushroom production Geösel András [email protected] Szent István Egyetem, Kertészettudományi Kar, Zöldség- és Gombatermesztési Tanszék

Összefoglalás A termesztett csiperkegomba (Agaricus bisporus) hazánkban és Európában is a legnagyobb mennyiségben termesztett gombafaj. A magyarországi termelők által évente előállított 25-28.000 tonnás mennyiség ellátja a hazai fogyasztást, valamint ennek közel harmada - főleg frissen exportra is jut. Az eredményes gombatermesztés a megfelelő szaktudás mellett, a termesztési alapanyagon, a termesztő berendezésen, termesztés technológián és a szaporítóanyagon múlik. Az elmúlt évek technológiai és technikai fejlődéseinek köszönhetően a csiperkegomba termesztési ciklusa lerövidült, ma már a betelepítéstől számított két és fél héten belül szedhetjük a termőtesteket. A rövidebb termesztési forgók miatt felgyorsult termesztésnek, továbbá a szigorodó növényvédő szer használatnak köszönhetően átalakult a gombatermesztésben jellemző kórokozók előfordulása és aránya. Ráadásul a gombatermesztésben egyre gyakrabban és erőteljesebben jelennek meg az egyik legsúlyosabb „zöldpenész betegség” tünetei. Az elmúlt években két olyan taxont azonosítottunk ezen betegség hátterében, amelyek eddig nem jelentek meg a termesztésben. Ezen potenciális kórokozók jellemzése és az ellenük történő védekezési módszerek fejlesztése a gombatermesztők elemi érdeke. Kulcsszavak: zöldpenész, gomba, Agaricus

1. Bevezetés, a munka célja 9


Az elmúlt évtizedben a csiperkegomba termesztésben gyakorlatilag egyeduralkodóvá vált a III. fázisú, micéliummal már átszőtt komposzt használata. Ennek köszönhetően javultak ugyan a termésátlagok és rövidültek a termesztési forgók, de megjelentek korábban kevés problémát okozó patogének is. A termesztői visszajelzések alapján egyre komolyabban kell számolnunk a termesztési alapanyagban megjelenő zöldpenész betegség súlyos károsításával (Geösel, 2016). A tünetekért Európában is több faj felelős, de leggyakrabban a Trichoderma aggressivum f. europeum fordul elő, míg az Egyesült Államokban a Trichoderma aggressivum f. aggressivum változat van jelen a termesztésben. A két kontinens teljesen eltérő csiperkegomba termesztési technológiája miatt a két változat jól alkalmazkodhatott a helyi alapanyagokhoz és termesztési körülményekhez. 2015. decemberében az egyik hazai csiperkegomba termesztőnél felbukkant zöldpenész betegség tünetei a korábbiakhoz képest még soha nem látott erősségűek voltak (1a. ábra). A zölden sporuláló foltok a gombatermesztő létesítményben a takaróföld teljes felületét befedték és az általa okozott terméskiesés 100%-volt. A komposztból és a takaróföldből mintát vettünk, majd a laboratóriumunkban mikroszkóp alatt megvizsgáltuk és tiszta tenyészetet készítettünk belőle. 2012-ben, majd 2017. januárjában több csiperketermesztőnél jelentkezett egy újabb atipikus tünetegyüttes (1b. ábra). A takaróföld felületét fehér, vegetatív micélium kolonizálta, amely alatt a csiperkegomba elhalt. A termesztőktől szintén komposzt és takaróföld mintákat vettünk. A kísérletes munka célja az esetleges patogének azonosítása és patogenitásuk ellenőrzése. 2. Vizsgált anyagok és alkalmazott módszerek Az izolált kórokozó tiszta tenyészetét, illetve fertőzött komposztmintát a Szegedi Tudományegyetem TTIK Mikrobiológiai Tanszékére küldtük, ahol kollégáink a tiszta tenyészetből, valamint a mintákból frissen izolált törzsekből végezték el az ITS (internal transcribed spacer) régió amplifikációját, az amplikonok bázissorrendjének meghatározását, majd az izolátumok DNS szekvenciákon alapuló fajazonosítását.

10


1/a ábra: Zöldpenész betegség tünete hazai

1/b ábra: Takaróföld felületét kolonizáló

csiperketermesztőnél.

vegetatív micélium

3., Kísérleti eredmények és kiértékelésük Az elsőként bemutatott tünetekkel kapcsolatban megállapítottuk, hogy Európában először sikerült kimutatnunk a T. aggressivum f. aggressivum-ot termesztett csiperkegombában az európai kontinensen. A patogenitás ellenőrzéséhez természetesen további vizsgálatok is indokoltak voltak, amelyeket elvégezve megállapítottuk, hogy a patogén képes megfertőzni a hazánkban is használt III. fázisú csiperkekomposztot (Hatvani et al, 2017). Így elsőként bizonyítottuk a kórokozó európai fertőzképességét. A második tünettel kapcsolatba hozható gombát Trichoderma decipiens (syn. Hypocrea farinosa) fajként identifikáltuk, amelyet korábban még nem írták le gombatermesztői környezetből. A Kochféle posztulátumoknak megfelelően jelenleg zajlanak vizsgálataink a faj gombakórtani szerepének tisztázása céljából. 4. Következtetések A T. aggressivum f. aggressivum fajjal kapcsolatban további vizsgálatok szükségesek arra vonatkozóan, hogy melyek a pontos biológiai igényei. Előzetes eredményeink alapján az általa okozott kár mértéke jóval nagyobb a „honos” T. aggressivum f. europeum fajhoz képest, ezért a preventív védekezési eljárások kidolgozása elemi érdek. Amennyiben a Trichoderma decipiens 11


taxon szerepét sikerül tisztázni a terméskiesésekkel kapcsolatban, akkor egy új patogén leírását várhatjuk az eredményektől. 5. Irodalomjegyzék Geösel A. (2016): A termesztett csiperkegomba védelme. Növényvédelem (52): 461-471. Hatvani L., Kredics L., Allaga H., Manczinger L., Vágvölgyi C., Kuti K., Geösel A. (2017): First report of Trichoderma aggressivum f. aggressivum green mold on Agaricus bisporus in Europe. Plant Disease 101(6): 1052

A kutatás az Emberi Erőforrások Minisztérium ÚNKP-17-4 kódszámú Új Nemzeti Kiválóság Programjának támogatásával készült. 12


A FÖLDMINŐSÍTÉS TALAJTANI INDIKÁTORAINAK VIZSGÁLATA TÖBBVÁLTOZÓS STATISZTIKAI MÓDSZEREKKEL Examination of soil indicators of land evaluation by multiple statistical methods Juhos Katalin1 – Ladányi Márta2 – Madarász Balázs1 [email protected], [email protected], [email protected], 1 Szent István Egyetem, Kertészettudományi Kar, Talajtan és Vízgazdálkodás Tanszék 2 Szent István Egyetem, Kertészettudományi Kar, Biometria és Agrárinformatika Tanszék

Összefoglalás Célunk egy olyan szántóföldi talajminőség index kidolgozása, amely kifejezi a termőképességet korlátozó talajtulajdonságok mértékét és kombinációját. Ennek érdekében a hazai szántóföldi termőhelyeket reprezentáló adatbázison vizsgáltuk a bővített talajvizsgálati kör indikátorai közötti kapcsolatrendszert főkomponens analízissel. Ennek segítségével azonosítottuk a (1) talajtípussal összefüggő, a földhasználati döntéshozás szempontjából legrelevánsabb, nehezen változtatható; (2) a földhasználat által erősen befolyásolt; valamint (3) a vizsgálati módszer miatt nehezen értelmezhető talajvizsgálati paramétereket. Kulcsszavak: szántóföldi talajminősítés, bővített talajvizsgálat, főkomponens analízis

1. Bevezetés, a munka célja A földminősítés célja a termőhely növénytermesztésre való alkalmasságának, termőképességének értékszámokkal történő jellemzése. A termést a talajtulajdonságok komplex interakciója hozza létre a többi külső környezeti és agrotechnikai tényezővel együtt, ezért nem egyszerű megfelelő talajminőségi indikátorokat választani. A nemzetközi tendencia az, hogy egyszerű indikátorokkal igyekeznek paraméteres, matematikai földminősítési rendszert, vagy talajminőség indexeket kidolgozni (Karlen et al. 1997; Andrews et al. 2002). Ilyen próbálkozásokra Magyarországon nincs 13


példa, pedig a kötelezővé tett talajvizsgálatok révén ma már nagy mennyiségű adat áll rendelkezésre. Célul tűztük ki, hogy a hazai szaktanácsadásban használt kvalitatív szántóföldi termőhelyi kategóriákat (Buzás et al., 1979) kvantitatívan értékeljük. Olyan szántóföldi talajminőség index kidolgozására törekszünk, amely kifejezi a talaj produktivitását korlátozó talajtulajdonságok mértékét, minőségét és kombinációját. Ennek első lépcsője egy reprezentatív talajtani adatbázis összeállítása, ami alapján többváltozós statisztikai módszerekkel támogatva meghatározható a talajtani indikátorok közötti kapcsolatrendszer, és kiválaszthatók a termőhelyi minősítéshez, ill. a trágyázási szaktanácsadáshoz valóban szükséges információk köre. 2. Vizsgált anyagok és alkalmazott módszerek A Magyarország szántóterületeit reprezentáló adatbázis összeállításához 1098 db talajminta ún. bővített laboratóriumi vizsgálati eredményét gyűjtöttük össze, mintegy 5000 hektár területről. A talajmintavétel minden esetben a magyar szabvány szerint történt a talaj 0-30 cm-es rétegéből. A változókkal főkomponens analízist (PCA) végeztünk, amely a köztük lévő lineáris korreláció alapján a bemenő változók olyan lineáris kombinációit állítja elő, amelyek már nem korrelálnak. Csak a nagyobb, mint 1 sajátértékű főkomponenseket vizsgáltuk, azokat az egyes változók loading értékei (a változó korrelációja a főkomponenssel) alapján interpretáltuk. 3., Kísérleti eredmények és kiértékelésük A talajtulajdonságok közötti szerteágazó és erős korreláció alapján a PCA négy olyan főkomponenst (PC) eredményezett, amelynek sajátértéke >1. Ezek együtt a bemenő változók varianciájának 75,007%-át magyarázzák. A változók kommunalitásai 0,588 fölöttiek. A PC1-ben a talaj textúra és az általa befolyásolt tulajdonságok fejeződnek ki a kötöttség, Mg, Cu, só, humusz, AL-K2O és Na nagyobb loading értékei alapján. A PC1 az összes változó varianciájának 33,47%át magyarázza. A kötöttség erősen korrelál (R>0.7) a só, Mg, Cu értékekkel, közepes, de szignifikáns korreláció van a humusz és AL-K2O indikátorokkal, gyenge, de szignifikáns kapcsolata van a Na, S és N értékekkel. A PC1 elsősorban tehát az ásványi és szerves kolloidok mennyiségét, ezzel összefüggésben a kation megtartó képességét fejezi ki, a talajok víz- és

14


tápanyag-megtartó képességet reprezentálja. Mivel a magyarországi szikes talajok szántóföldi területeken főként a nagyobb agyagtartalmú szolonyecek típusába tartoznak, a szikesedési folyamatot leíró indikátorok a főkomponens analízisben nem különülnek el. A második főkomponens (PC2) értékében a pH, Mn és a CaCO3 indikátorok szerepelnek nagy súllyal. A PC2 a teljes változókészlet varianciájának 21,434%-át magyarázza. A pH igen erősen korrelál a CaCO3-tal. Elkülönülésük a PCA-ban azt jelenti, hogy a vizsgált mintákban a kémhatást elsősorban a mész mennyisége, ill. hiánya alakítja, a szikes sók felhalmozódását a KCl-ban mért pH nem fejezi ki szignifikánsan. A Mn felvehetősége, oldhatósága szintén a mésztartalomtól függ, azzal erős, negatív előjelű lineáris korrelációban van. A PC3-ban az AL-P2O5 és Zn indikátorok loading értékei a legnagyobbak. A magyarázott variancia ez esetben 11,114%. A két indikátor közötti szignifikáns korreláció, ill. elkülönülésük a PCA-ban több dologgal magyarázható. A különböző Zn-sók oldhatósága a savanyúság fokozódásával növekszik. Sok foszfátot tartalmazó talajokban nehezen oldható cink-foszfátok képződnek, amelyet a szabvány szerinti kivonószerrel ki lehet mutatni. Összességében jelentős és általános Zn-felvételi zavarra utalhat, hogy az indikátorok közötti összefüggések között ez így kiemelkedik (Zn jobban korrelál az AL-P2O5-ral, mint pl. a pH-val vagy a textúrával). Felvetődik a kérdés, hogy vajon tényleg a „felvehető” Zn-tartalmat mérjük-e a kivonószerrel? A PC4-ben a tápelemek közül az ásványi N és S loadingjai a legnagyobbak. A két tápelem anionként a talajban nagyon mozgékonyak, biogeokémiai ciklusukat tekintve hasonlóak, mennyiségüket a talajban a mikrobiológiai aktivitás nagyban befolyásolja. Koncentrációjuk időben igen változó, értékei nagyban függnek attól, hogy mikor történt a mintavétel, és mennyi N és S tartalmú műtrágyát használtak. 4. Következtetések A PCA eredménye alapján a bővített talajvizsgálat indikátorait 3 csoportba soroltuk. (1) A termékenységet meghatározó vízgazdálkodási és sóforgalmi tulajdonságokat, valamint tápanyagmegtartó képességet kifejező indikátorok: kötöttség, humusz, só, Na. (2) Az elsősorban a talajkolloidokkal összefüggő, a földhasználattól viszonylag független tápelemek: K2O, Mg, Cu. (3) A bázistelítettséget meghatározó indikátorok, ill. attól leginkább függő tápelemek: pH, CaCO3, 15


Mn. (4) Erősen változó, és/vagy elsősorban a földhasználattól, trágyázástól függő, könnyen változtatható tápelemek: NO3+NO2-N, SO4-S, P2O5, Zn. A talajminőség index kialakításánál ez egyfajta fontossági sorrendet is jelenthet, de mindegyik csoportból ki kell tudni választani a földhasználati tervezés szempontjából legmeghatározóbb paramétereket. Pl. a talajtípussal jobban összefüggő mikroelemek nem feltétlenül játszanak szerepet a döntéshozásban. A PCA komponens mátrixa alapján szűkíthető a változók köre. Ezt a kiválasztást azonban nem szerencsés kizárólag PC sajátértékekre, loadingokra megadott határértékek alapján elvégezni, ahogyan számos nemzetközi publikációban láthatjuk (pl. Andrews et al. 2002). A talajtulajdonságok nem önmagukban, hanem kombinációban (Juhos et al. 2015), és nem lineárisan hatnak a föld termőképességére. A többváltozós vizsgálatokat ezért az egyes indikátorok nem lineáris matematikai interpretálása után is el kell végezni. 5. Irodalomjegyzék Andrews S. S., Karlen D. L., Mitchell J. P. (2002): A comparison of soil quality indexing methods for vegetable production systems in Northern California. Agricult. Ecosys. Environ. 90: 2545. Buzás I. et al. (szerk.) (1979): Műtrágyázási irányelvek és üzemi számítási módszer. I.-II. MÉM Növényvédelmi és Agrokémiai Központ, Budapest. Juhos K., Szabó Sz., Ladányi M. (2015): Influence of soil properties on crop yield: a multivariate statistical approach. Int. Agrophys. 29: 425-432. Karlen D. L., Mausbach M. J., Doran J. W., Cline R. G., Harris R. F., Schuman G. E. (1997): Soil quality: A concept, definition, and framework for evaluation. Soil Sci. Soc. Am. J. 61: 4-10.

Az Emberi Erőforrások Minisztériuma ÚNKP-17-2 kódszámú Új Nemzeti Kiválóság Programjának támogatásával készült

16


A GOMBATERMESZTÉSBEN KÁROSÍTÓ SCIARIDOK PREFERENCIÁJA Kecskeméti Sándor [email protected] Szent István Egyetem, Kertészettudományi Kar, Zöldség- és Gombatermesztési Tanszék

Összefoglalás A tőzeglegyek, vagy más néven a gombaszúnyogok elsősorban a hajtatott növénytermesztés és a gombatermesztés kártevője. A gombatermesztésben korlátozott növényvédelmi eljárások miatt akár óriási is lehet a kártételük. A kártevők ellen irányuló védekezések kidolgozásának alapja az állat megismerése. A gombaszúnyogok alaposabb megismerését kísérletek beállításával érhetjük el, melyek által az életciklusukat, párosodásukat, táplálékpreferenciájukat, stb. figyelhetjük meg. A kísérletekhez nagyszámú imágómennyiséget kell biztosítani, továbbá a faj szintű vizsgálatokhoz pedig a tiszta populáció megléte és fenntartása is elengedhetetlen. Kísérletünkben négy szubsztrátumkeveréket vizsgáltunk abból a szempontból, hogy melyik keverék a legalkalmasabb a Bradysia impatiens faj szaporítására. A vizsgált keverékek II. fázisú csiperkekomposzt (ph2); II. fázisú csiperkekomposzt + szójadara (ph2+N); III. fázisú csiperkekomposzt (ph3) és tőzeg + sütőélesztőgranulátum + zabpehely (zab) voltak. A kísérleteink alapján a „zab” kezelés bizonyult a legalkalmasabbnak. Ezen a kezelésen számoltuk össze a legtöbb imágót, valamint legkorábban ezen a szubsztrátumon rajzottak a Bradysia impatiens faj egyedei. Kulcsszavak: gombaszúnyog, Bradysia impatiens, tenyésztés, csiperkegomba

17


1. Bevezetés Mint minden kertészeti kultúrának, a gombatermesztésnek is megvannak a jellegzetes kártevőegyüttesei. A gombatermesztésben károsító ízeltlábúak közül a legsúlyosabb kárt a Diptera rendbe tartozó állatok okozzák. A Brachycera, vagy más néven felsőbbrendű legyek alrendjébe tartozó gombalegyek a termesztéstechnológia fejlődésének köszönhetően egyre jobban kiszorulnak a termesztésből. Egyes években a kártételük számottevő lehet, de mára veszítettek a jelentőségükből. Azonban a Nematocera alrendbe tartozó „tőzeglegyek”, vagy gombaszúnyogok jelenléte állandó és megoldatlan problémát jelent a gombatermesztőknek. A gombatermesztésben előforduló kártevők közül ezek tekinthetőek a legkártékonyabbaknak. A kártételük a csiperkekultúrában a legjelentősebb, mivel legnagyobb mennyiségben ezt a gombafajt termesztjük. Ugyanakkor arányaiban véve a laska- és a déli tőkegomba termesztését is nagyban megnehezítik. A termesztő-létesítményekben olyan nagymértékben is felszaporodhatnak, hogy miattuk akár teljes termesztési hullámok kerülhetnek kihordásra. A gombaszúnyogok közvetlenül és közvetett módon is károsítanak a termesztésben. A lárvák a komposzt fogyasztásával felélik a csiperke elől a tápanyagot, valamit az állatok által termelt nagy mennyiségű ürülék gátolja a micélium növekedését. A kártétel eredményeként a tűfejek elhalhatnak, kevesebb gomba fejlődik ki, valamint súlyosabb esetekben a termőtest tönkjébe is berághatnak, amely jelentősen megnehezíti az értékesítést. Az imágók nem képesek a közvetlen kártételre, azonban a testükön található szőrökön könnyen megtapadnak az egyes gombapatogének szaporítóképletei. Mivel az imágók igen nagy denzitásban is jelen lehetnek a termesztőhelyiségben, így a gombabetegségeket hamar képesek szétterjeszteni. Továbbá a testükön kártékony atkákat is képesek magukkal vinni, amely további problémához vezethet. Habár a gombaszúnyogok igen kártékonyak a gombatermesztésben, meglepően keveset tudunk róluk. A gombaszúnyogok alaposabb megismerését kísérletek beállításával érhetjük el, melyek által az életciklusukat, párosodásukat, táplálékpreferenciájukat, stb. figyelhetjük meg. A kísérletekhez nagyszámú imágómennyiséget kell biztosítani, továbbá a faj szintű vizsgálatokhoz pedig a tiszta populáció megléte és fenntartása elengedhetetlen. Egy konkrét faj begyűjtése komoly problémát jelenthet, a fajok mérete és külső morfológiai bélyegei nem elég egyediek ahhoz, hogy 18


a helyszínen képesek legyünk azonosítani őket. Ennek köszönhetően a terepi szemlék alkalmával nem lehetséges fajazonos populációt gyűjteni. Egy konkrét fajhoz nagy számban csak úgy juthatunk hozzá, ha azt laboratóriumi körülmények között szaporítjuk fel. Az in vitro felszaporítás egyik módja a különböző szubsztrátumkeverékek, valamint agaróz alapú táptalajkeverékek alkalmazása lehet. A kutatásunk célját képezte a Bradysia impatiens tőzeglégy-felszaporítás szempontjából előnyös tápközegkeverékek alkalmazása és értékelése. 2. Irodalmi áttekintés A mikrodiptéráknak nagy jelentősége van a természetben és a gazdaságban is. Főleg európai, amerikai és brazil kutatócsoportok foglalkoztak a preimaginális és adult Sciaridae egyedek tenyésztésének lehetőségeivel. Az eredményes biológiai (többek között genetikai és fiziológiai) vizsgálatok feltétele, hogy mindig megfelelő anyagmennyiség álljon rendelkezésre. A Sciaridae rovarokat a generációk gyors váltakozása és nagy egyedszáma teszi alkalmassá arra, hogy laboratóriumi körülmények között vizsgálhassuk azok tenyészthetőségét. Az eddig dokumentált szakirodalomban számos tenyésztési lehetőséget írtak le, de ezek közül csak néhány szubsztrátum alkalmazásával lehet használható eredményt elérni. Régóta ismert, hogy a gombaszúnyoglárvák a Myxomycetes, Ascomycetes és Bazidiomycetes törzsbe tartozó gombákat fogyasztják és a fejlődésüket e gombák növekedési gyorsasága határozza meg (Buxton 1954, 1960; Kennedy 1974). Kennedy 1974-ben magas túlélési aránnyal (76-80%) tenyésztette a Bradysia impatiens fajt az Alternaira tenuis és Saccharomyces cerevisiae gombán, valamint lényegesen rövidebb fejlődési ciklust sikerült elérnie 20%-os Lima-bab agaron. Más nem gomba eredetű szubsztrátumok (2%os PDA, vagy Agar-agar táptalaj) alkalmazásával nem sikerült előremutató eredményt elérni. Ugyanezt a fajt (20-25°C-on) más kísérletekben 2%-os bakteriológiai agar + sörélesztő és fű 1:4es arányban lévő keverékével sikeresen tenyésztették (Kennedy, 1973, 1974). Bathon és Schumann (1989) a Bradysia amoena tenyésztéséhez egy másik hatékony módszert fejlesztett ki. A sciarid lárváknak különböző anyagokból álló keveréket kínáltak (kukorica-, rozs-, búzaliszt,

19


valamint szalma-, bükkfalomb-, vagy fűpor keveréke). Ezeket az összetevőket 2,5%-os bakteriológiai agarhoz keverték tiszta (100%), vagy keverék (95%+5% sörélesztő) formában. Egyes laboratóriumi kísérletek során bebizonyították, hogy a Sciaridae lárvák fejlődését elősegítő penészgombák növekedése egyes bükkfalomb- és fűpor+sörélesztő keveréken a legkedvezőbb. Ezeknél 74-78%-os túlélési rátát figyeltek meg. A Bradysia amoena fajt Iglisch és Rössing (1985) nedves tőzeg és széna keverékén is sikeresen tenyésztette. Weber 1993-ban kísérletei során sötétben tárolta a gézzel fedett Petri-csészékben lévő tenyészeteit, amelyekbe víz-agart juttatok ki, naponta nedvesítve azokat. A lárvák tápláléka többek között kukoricapelyva és sörélesztő keveréke, vagy algákkal szennyezett földrög volt (Menzel, 2000). Blaschke (1986) nagyon jó eredményeket ért el a Lycoriella ingenua, Bradysia amoena és Bradysia paupera fajok tenyésztésénél, amelyhez Steffan (1966) által leírt közegének módosított változatát használta. (Receptúra: 100 ml desztillált víz, 2 g kukoricaliszt agar, 1 g bakteriológiai agar). A tenyészeteket szobahőmérsékleten tárolta, a lárvák táplálékát pedig sörélesztőpelyhek és gombamicélium adta. Kühne és munkatársai (1994) kísérlete során a Bradysia paupera lárvákat különböző gombakultúrákon (Fusarium sp. Alternaria sp. Phoma sp. Ulocladium sp.) nevelték fel. Ezen gombák 105/ml spóraszuszpenzióját juttatták ki a benedvesített szubsztrátkeverékre. A keverék 10 g zabpehely + 100 ml desztillált víz + 50 g farost és erdeifenyő kéregdarabok 2:1 arányából állt. Köbcentiméterenként körülbelül 20-40 sciarid lárva volt, amelyek adult stádiumba is képesek voltak átfejlődni. 3. Anyag és Módszer 3.1. A vizsgálat anyaga A kísérletünkhöz felhasznált gombaszúnyog faj a Bradysia impatiens [Johannsen, 1912] volt. A faj főként az üvegházi termesztésben jelenik meg, ahol elsősorban a fiatal palánták, dugványok gyökereit fogyasztják a lárvái. Ennek következtében a fiatal növények a vizet és a tápanyagot nem képesek felvenni, amelynek eredményeképp hervadnak, majd elpusztulnak. A hajszálgyökerek fogyasztása mellett a lárvák közvetlenül is terjesztenek néhány kórokozó gombát, így a Pythium spp., Fusarium spp. és Verticillium spp. talajlakó gombákat. Hajtatáson kívül a Bradysia impatiens az egyik legelterjedtebb kártevője a gombatermesztésnek a Lycoriella ingenua mellett. A Bradysia 20


impatiens imágója (1. ábra) 3-5 mm nagyságú törékeny testfelépítésű rovar, színe fekete. Nagy, összetett szemekkel és hosszú fonálszerű csápokkal rendelkezik, amelyeket jellemzően 45 fokos szögben tart. A nőstényt a hímtől könnyű megkülönböztetni, mivel a hímek egy speciális, párzást segítő fogókészülékkel rendelkeznek a potrohuk végén (1.ábra/A).

1. ábra: A Bradysia impatiens imágói. A: hím, B: nőstény egyed (Fotó: Kecskeméti, 2017) 3.2. A vizsgálati anyag gyűjtése és a törzsgyűjtemény létrehozása A kísérletünkhöz szükséges rovaranyagot egy hazai gombatermesztő cég ócsai telephelyén gyűjtöttük 2017.09.20.-án. A rovarok begyűjtését az általunk készített szívókészülék segítségével végeztünk. A szívó- és a befogócső 9 mm átmérőjű flexibilis PVC cső, a tartály pedig egy 50 mles, kúpos végű, csavaros kupakkal ellátott centrifugacső volt. A szívócső tartályon belüli részére fátyolfólia lett rögzítve, hogy a bekerülő kártevők a szívóoldalon ne tudjanak kijutni. Mintegy 400 egyedet gyűjtöttünk össze, amelyeket a Szent István Egyetem Zöldség- és Gombatermesztési Tanszékére szállítottunk a további vizsgálatok érdekében. A helyszínen való gyűjtéskor nem volt lehetséges fajazonos populációt gyűjteni, így ezt később a tanszék laboratóriumában kellett létrehozni. A kevert populációból kigyűjtöttük az éppen párosodó egyedeket, amelyeket később (párosodás után) II. fázisú komposztra helyeztünk. Minden begyűjtött párosodó hím és nőstény párt egy külön edénybe helyeztünk. Az egyedek elpusztulása után, Kai Heller német dipterológus útmutatása alapján készített preparátum segítségével azonosítottuk a Bradysia impatiens fajhoz tartozó egyedeket. A Bradysia fajt tartalmazó tenyészedények anyagát összeöntve alakítottuk ki a törzsgyűjteményt, amely később a kísérlethez szükséges imágómennyiséget biztosította.

21


3.3. A kísérlethez felhasznált szubsztrátum keverékek A gombaszúnyogok fejlődését szolgáló alapanyagokból több szubsztrátumkeveréket állítottunk össze (1. táblázat). A kísérletben felhasznált alapanyagok II. fázisú csiperkekomposzt, III. fázisú csiperkekomposzt, TSM 1 W R6010 tőzegkeverék, sütőélesztő granulátum és zabpehely voltak. 1. táblázat: A kísérletben alkalmazott szubsztrátumkeverékek Név ph2 ph2+N ph3

zab

Összetétel

Mennyiség Ismétlésszám

csírázatlan II. fázisú csiperkekomposzt csírázatlan II. fázisú csiperkekomposzt + szójadara

200 g

10

100:1 arány (200 g)

10

III. fázisú csiperkekomposzt

200 g

10

nedvesített tőzeg + élesztőgranulátum + zabpehely

200 g tőzeg + 1 g élesztő + 10 g zabpehely

10

Az elkészített keverékeket 870 ml űrtartalmú műanyag vödrökbe helyeztük, amelyek tetejére gumiszalagok segítségével fátyolfóliát rögzítettünk (2. ábra). A megtermékenyített Bradysia impatiens nőstényeket a különböző táptalajkeveréket tartalmazó tenyészedényekbe helyeztük egyesével (1 db nőstény/edény). A nőstényeket tartalmazó tenyészedényeket szabályozható légterű növénynevelő kamrába tettük. A kísérlet ideje alatt teljes sötétségben tartottuk a nevelőedényeket 23 °C-on, 85% relatív páratartalom mellett. A gombaszúnyogok tenyésztési kísérlete 2017.10.13.-án kezdődött meg.

22


2. ábra: Bradysia impatiens nevelőedény (Fotó: Kecskeméti, 2017) 4. Eredmények 4.1. Az eredmények kiértékelése Az imágók rajzását követően az egyes tenyészedényekben található egyedek számát jegyeztük fel nemenként. A rajzás végén a keverékeken kifejlődött imágók száma és a rajzás koraisága alapján értékeltük az egyes táplálékkeverékeket. 4.2.Kikelt imágók száma A kísérlet ideje alatt összesen 2570 db imágót neveltünk ki. Ez kezelésektől függetlenül átlagosan 64 db imágó/tenyészedényt jelent. A mortalitás körülbelül 36% és 47% között mozgott, ha az irodalomban megfigyelt tojásrakási számot vesszük alapul (100-150 db/nőstény). A „ph3” kezelés nevelőedényeiből egyetlen adult egyedet sem sikerült kinevelnünk, november 2.-ától november 12-ig 0 darab imágó kelt ki. A legtöbb imágót a „zab” kezelés hozta, összesen több mint 1000 db gombaszúnyog fejlődött ki, ami tenyészedényenként közel 100 db imágót jelentett. Hasonlóan sok Bradysia impatiens egyedet számoltunk a „ph2+N” kezelésen, összesen 920 gombaszúnyogot fogtunk. A „ph3” tápközeget leszámítva a legkevesebb rovar a „ph2” keveréken fejlődött ki (642 db) (3. ábra).

23


ZAB

ÖSSZES

1008

HÍM

466

NŐSTÉNY 0

HÍM

0

NŐSTÉNY

0

PH3 PH2+N

542

ÖSSZES

ÖSSZES

920

HÍM

433

NŐSTÉNY

487

PH2

ÖSSZES

642

HÍM

273

NŐSTÉNY -150

369 50

250

450

650

850

1050

3. ábra: A különböző táplálékkeverékeken kifejlődött Bradysia impatiens rovarok egyedszáma

4.3. Nőstény és hím egyedek megoszlása A kikelt imágók nemek közötti megoszlása minden kezelésnél közel azonos volt. Legnagyobb számban a „ph2” szubsztrátumon fejlődtek ki nőstények, mintegy 35%-al több nőstény jutott egy hímre. A „ph2+N” és „zab” kezelésnél 1,12 és 1,16-szor volt magasabb a nőstények egyedszáma. A kezelésektől függetlenül elmondható, hogy a nőstény egyedek 1,19-szer voltak többen, mint a hímek (4. ábra).

24


100% 90%

43%

47%

46%

46%

53%

54%

54%

PH2+N

ZAB

ÖSSZES

80% 70% 60% 50%

57%

40% 30% 20% 10% 0% PH2

nőstény

hím

4. ábra: A Bradysia impatiens nőstények és hímek arányai a különböző közegeken 4.4. Bradysia impatiens rajzása a különböző tápkeverékeken A „zab” kezelésben használt táptalajkeveréken észleltük először az adult egyedek megjelenését, november 2-án 352 ♀ és 287 ♂ imágó fejlődött ki. November 3.-án, egy nap elteltével 83 ♀ és 130 újabb ♂ rajzott. November 6-a (+98 ♀; +41♂) után drasztikusan visszaesett az újonnan megjelenő egyedek. November 8.-ra összesen 9 ♀ és 8 ♂ imágó volt jelent az edényekben. November 9-én nem jelentek meg újabb gombaszúnyogok (5. ábra). A rajzás kezdetét először november 6.-án figyeltük meg a „ph2+N” szubsztrátumon. Első nap 123 ♀ és 205 ♂ kelt ki. Következő megfigyelésünkkor (november 8) összesen 177 ♀ egyedet és 130 ♂ hím imágót számoltunk össze. Jelentősen november 11.-én esett vissza a kikelt imágók száma, ekkorra összesen 23 ♀ és 7 ♂ imágót jegyeztünk fel (6. ábra).

25


639

213 139 17 0 01.nov

02.nov

03.nov

06.nov

0 09.nov

08.nov

zab Hím

Nőstény

Összes

5. ábra: Bradysia impatiens rajzása „zab” tápkeveréken

328

307 176 79

0 02.nov

0 03.nov

30 06.nov

08.nov

09.nov

10.nov

11.nov

0 12.nov

ph2+N Hím

Nőstény

Összes

6. ábra: Bradysia impatiens rajzása „ph2+N” tápkeveréken

„Ph2” tápközegen az első rajzó egyedeket a „Ph2+N” kezeléssel megegyező időpontban jegyeztük fel, november 6.-án. Első mérési napon összesen 120 imágót számláltunk. A ♀ egyedek itt is magasabb számban jelentek meg, 73-an, míg a ♂ szúnyogokból első nap 47-et jegyeztünk fel. A rajzáscsúcs körülbelül november 8. és 9.- között zajlott összesen 184 (november 8.) és 175 (november 9.) darab imágó fejlődött ki. A kikelő egyedek száma november

26


9. után csökkenésnek indult, november 11.-re új imágók már jóval kevesebben jelentek meg (összesen 37-en), november 12.-re pedig 0 darab ♀ és ♂ imágót számoltunk össze (7. ábra). A ph3”-as tápközegen a kísérlet megszüntetéséig nem figyeltünk meg imágókat.

184

175

126

120

37

0 02.nov

0 03.nov

06.nov

08.nov

09.nov

10.nov

11.nov

0 12.nov

ph2 Hím

Nőstény

Összes

7. ábra: Bradysia impatiens rajzása „ph2” tápkeveréken „ 5. Következtetések Az

általunk

megvizsgált

táplálékkeverékek

közül

a

„zab”

(nedvesített

tőzeg+sütőélesztő+zabpehely) kezelés bizonyult a legmegfelelőbbnek. A legmagasabb imágószámot is ezen a kezelésen számoltuk össze. Habár a „ph2 + N” (II. fázisú komposzt+szójadara) kombináción is hasonlóan magas egyedszámot jegyeztünk fel, az imágók rajzása minimum 4 nappal később kezdődött meg, mint a „zab” kezelésen. Az első megfigyelt egyedeket a kísérlet 20. napján jegyeztük fel, de feltehetőleg már korábban is jelen voltak a tenyészedényben az adult rovarok. A megfigyelésünk, miszerint a „zab” kezelésen jelentek meg először az imágók, az irodalomban feljegyzett megfigyelésekkel is megegyezik Ugyanis a gombaszúnyogoknak, a púposhátú legyekkel (Phorid) ellentétben, nem feltétlenül kell gomba eredetű táplálékot fogyasztaniuk ahhoz, hogy kifejlődhessenek. Ugyanakkor a gomba eredetű

27


táplálék fogyasztása a gombaszúnyog lárvák fejlődésére serkentőlegesen hat (Chang és Miles, 2004). A „zab” tápkeverékben lévő élesztőgomba fogyasztása is feltehetőleg pozitívan hatott a lárvákra, összesen 4 nappal előbb tudtak átfejlődni imágóvá, mint a többi kezelésen. Az általunk felkutatott irodalmi információk alapján esett a választásunk a sütőélesztő-gombára (Saccharomyces cerevisiae), ugyanis a gombaszúnyogok tenyésztésnél célszerű a gyors növekedésű gombák használata (Kühne és Heller, 2010). A zabpehely könnyen és nagy mennyiségben beszerezhető alapanyag, amely a lárváknak a szénhidrátforrást adta, a tőzeg pedig a jó víztartóképességének köszönhetően biztosította a kellő nedvességet. A „zab” kezelésen egészséges, jól táplált, fajnak megfelelő méretű imágók keltek ki. Hasonlóan egészséges imágók fejlődtek a „ph2 + N” kezelésen is, amely feltehetőleg a szója kiegészítőnek köszönhető. Ugyanakkor a „ph2” (II. fázisú komposzt) alapanyagon mind a ♀ és ♂ imágók mérete alul maradt a „zab” és „ph2 + N” kezeléshez képest. A „ph2” tápkeveréken nevelkedett imágók méretei kisebbek voltak, a ♀ egyedek körülbelül akkorák voltak, mint a többi kezelés ♂ imágói. Gyakran a kisebb méretük meg is nehezítette a begyűjtéskori állatok szexálását. Meg kell említeni, hogy a gombaszúnyogoknál – mint a rovarvilág sok más egyéb képviselőjénél – a hím egyedek a nőstényeknél genetikai adottságból eredően kisebb termetűek. A „ph3” (III. fázisú komposzt) kezelésen egyetlen imágót sem számoltunk össze a kísérlet ideje alatt. Ez az észrevétel mindenképpen érdekesnek bizonyult. Az irodalmi adatok alapján ismeretes volt számunkra, hogy a csiperke micéliumával jól átszövetett komposztra a nőstény egyedek nem raknak olyan nagy mennyiségben tojást, valamint a lárvák fejlődésének sem a legoptimálisabb, ugyanakkor ilyen nagymértékű visszaesésre nem számítottunk. Az irodalmak szerint a csiperkegomba micéliumában található kálcium-oxalát kristályok nagymértékű akkumulációja a lárvák fejlődésére negatívan hat (Binns, 1980; White, 1997; Chang és Miles, 2004). Ez további kutatási lehetőséget nyit, ugyanis ez a megállapítás befolyásolhatja a gombaszúnyogok elleni növényvédelmet. További érdekes megfigyelés volt a részünkről, hogy a Bradysia impatiens faj ♀ és ♂ egyedek megoszlása kezelésenként is, valamint összességében is közel azonos volt. A Bradysia impatiens faj monogenikus, miszerint az egy anyától származó utódok, vagy kizárólag ♂, vagy ♀ egyedek. 28


Természetesen előfordulhatnak ♀ egyedek a ♂-ek között is és fordítva, de csak kis számban (Steffan, 1974). Ez a szaporodási stratégia feltehetőleg a fajon belüli beltenyészet elkerülése miatt jöhetett végre. Mindenesetre érdekes tény volt számunkra, hogy a kezelések 10 ismétléséből származó ♀ és ♂ adatok közel 1:1 arányúak voltak (a nőstények összességében 1,19-szer voltak többen). Annak az esélye is fennállt elméletileg, hogy a kezelésekben csak ♂ egyedeket, vagy ♀ egyedeket kapunk. Az adatokból kapott megállapítás valószínűleg véletlen egybeesés. 6. Irodalomjegyzék Bathon, H., Schumann, R. 1989. A comparison of different methods for breeding sciarid flies (Diptera: Sciaridae. Mitteilungen der Deutschen Gesellschaft für Allgemeine und Angewandte Entomologie. 8(4-6): 2. Binns, E.S. 1980. Field and laboratory observations on the substrates of the mushroom fungus gnat Lycoriella auripila (Diptera: Sciaridae). Annals of Applied Biology. 96(2): 143-152. Blaschke, U.1986: Systematik und Biologie von Lycoriella solani WINNERTZ, Bradysia amoena WINNERTZ und Bradysia paupera TUOMIKOSKI (Diptera, Sciaridae). - Diplomarbeit, Freie Universität Berlin, Institut für Allgemeine Zoologie, AG Evolutionsbiologie: 1-98. Buxton, P.A. 1954. British Diptera Associated with fungi. 2.—Diptera bred from Myxomycetes. Proceedings of the Royal Entomological Society of London. Series A, General Entomology. 29: 163-171. Buxton, P.A. 1960. British Diptera Associated with fungi. III. Flies of all families reared from about 150 species of fungi. Entomolo gist's Monthly Magazine. 96: 61-94. Chang, S.-T., Miles, P.G. 2004. Insect Diseases. In: Mushrooms Cultivation, Nutritional Value, Medicinal Effect, and Environmental Impact second edition. CRC Press, New York, USA, pp. 179-185. Iglisch, I., Rössing, M. 1985. Erhaltungszucht mit Überschuß vonNeosciara modesta Staeg (Diptera, Lycoriidae). Journal of Pest Science. 58(6): 105-108. Kennedy, M.K. 1973. A Culture Method for Bradysia impatiens (Diptera: Sciaridae). Annals of the Entomological Society of America. 66(5): 1163-1164 Kennedy, M.K. 1974. Survival and Development of Bradysia impatiens (Diptera: Sciaridae) on Fungal and Non-fungal Food Sources. Annals of the Entomological Society of America. 67(5): 745-749. Kühne S., Helle, K. 2010. Sciarid fly larvae in growing media- biology, occurrence, substrate and environmental effects and biological control measures. Proceedings of the international peat symposium, Peat in Horticulture - Life in growing media. Amsterdam. Netherlands. Kühne, S., Schrameyer, K., Müller, R., Menzel, F. 1994: Räuberische Fliegen - ein bisher wenig beachteter Nützlingskomplex in Gewächshäusern. - Mitteilungen aus der Biologischen Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft Berlin-Dahlem 302: 3-75; Berlin: Blackwell Wissenschafts-Verlag GmbH. Menzel, F., Mohrig, W. 2000. Zucht von Trauermücken. In: Stark, A., Menzel, F. (szerk.): 29


Revision der paläarktischen Trauermücken (Diptera, Sciaridae). [A Revision of the Palaearctic Black Fungus Gnats (Diptera: Sciaridae).].Ampyx-Verlag, Halle, Germany, p. 21. Steffan, W.A. 1966. Generic revision of the family Sciaridae (Diptera) of America North of Mexico. University California Publ. Entomology. 44: 1-77 Steffan, W.A. 1974. Laboratory studies and Ecological Notes on Hawaiian Sciaridae. Pacific Insects. 16(1): 41-50. White, P.F. 1997. The use of chemicals, antagonists, repellents and physical barriers for the control of Lycoriella auripila (Diptera: Sciaridae), a pest of the cultivated mushroom Agaricus bisporus. Annals of Applied Biology. 131(1): 29-42.



A TRICHODERMA AGGRESSIVUM F. AGGRESSIVUM EURÓPAI MEGJELENÉSE CSIPERKEGOMBÁN First occurence of Trichoderma aggressivum f. aggressivum on button mushroom Kuti Kamilla Erika [email protected] Szent István Egyetem, Kertészettudományi Kar, Zöldség- és Gombatermesztési Tanszék

Összefoglalás A csiperkegomba, Európában, és hazánkban is a legnagyobb mennyiségben termesztett gombafaj. A termesztésben megjelenő patogének közül az állati kártevők mellett a különböző gombabetegségek jelentik a legnagyobb problémát. A Trichoderma fajok által okozott „zöldpenész” tünetegyüttes a termesztett gombák legsúlyosabb betegsége, amely minden évben jelentős termésveszteségeket okoz. Kísérletem során egy hazai termesztőnél 2015-ben megjelent, különösen agresszív tüneteket mutató Trichoderma izolátumot vizsgáltam. A mikroszkópos megfigyelések és szekvenciaelemzés eredményeként Trichoderma aggressivum f. aggressivum-ként azonosítottam a betegséget okozó kórokozót, amely eddig nem fordult elő Európában. Provokált fertőzési kísérletekkel igazoltam, hogy az izolált kórokozó képes megfertőzni az egészséges II-es és III-as fázisú komposztot is. A kisparcellás kísérlet azt is megmutatta, hogy a f. aggressivum által okozott kár mértéke számottevően nagyobb, mint a f. europaeum által okozott kár. Megállapítottam, hogy a terméskiesés nagyságát nagymértékben befolyásolja az, hogy a fertőzés a termesztés melyik fázisában következik be. Az eredmények bizonyítják a T. aggressivum f. aggressivum megjelenését Európában csiperkegombán, és ezzel egy veszélyes, immár interkontinentális előfordulású kórokozóra hívják fel a figyelmet.

Kulcsszavak: zöldpenész, gomba, Agaricus

31


1. Bevezetés, a munka célja Az eredményes gombatermesztés sok tényezőn múlik, ezek közül legfontosabbak a megfelelő termesztő berendezés, termesztéstechnológia és szaporítóanyag használata. Azonban ezek megléte esetén is felléphetnek különböző betegségek, amelyek nagy károkat okozhatnak. Ezek közül kiemelendő jelentőségű a zöldpenész betegségnek nevezett tünetegyüttes, amelyet több gombafaj is okozhat. A termesztett csiperkegombán Európában a leggyakoribb a Trichoderma aggressivum f. europaeum. 2015. decemberében az egyik hazai termesztőnél is megjelent a betegség, ám ekkor a megszokott tünetektől igen eltérő módon: a kórokozó micéliuma és zöld konídiumai a takaróföldet teljesen beborították, nagyon gyorsan terjedt, és közel 100%-os terméskiesést okozott. A látottak alapján úgy véltük, hogy ezek a tünetek nem a már ismert Trichoderma taxonra jellemzőek, hanem egy új fajjal lehet dolgunk. A kutatómunkánk célja annak felderítése, hogy mi okozhatta a jelentős terméskiesést, illetve a patogén izolálásán felül annak leírása és jellemzése, szükség szerint pedig a Koch-posztulátumok ellenőrzése. 2. Vizsgált anyagok és alkalmazott módszerek A Koch-posztulátumok igazolásához beállítottunk egy termesztési kísérletet a gombatermesztési kísérleti helyiségben. Itt a valós gombatermesztési viszonyoknak is megfelelő hőmérséklet, fény és a páratartalom alakítható ki, valamint a zsákok elhelyezésére alkalmas polcrendszer is van a helyiségben. A kísérlet beállításakor tünetmentes III. fázisú komposztból 2-2 kg-ot áttetsző fóliazsákokba töltöttünk, összesen 54 db zsákot készítve. A komposztos zsákokból hatos csoportokat képeztünk, és a két patogént (T. aggressivum f. europaeum CBS 433.95 és az új izolátum) négy alkalommal juttattuk ki az egyes kezelésekre. A patogének kijuttatásához a korábban előállított két tiszta Trichoderma tenyészetből (T. aggressivum f. europaeum CBS 433.95 és az új izolátum) spóraszuszpenzió oldatot készítettünk. 500 ml steril desztillált vízbe 2-2 Petri-csészényi tenyészetet lekapartunk a táptalaj felületéről, az így elkészült 106 konídium/ml koncentrációjú oldattal történt a zsákok fertőzése.

32


Fertőzés helye és termesztési fázis

Fertőzés időpontja

1. A komposzt inokulálása takarás előtt.

1. nap

2. A takaróföld inokulálása takarás után.

1. nap

3. A takaróföld inokulálása a lehűtés kezdetekor.

9. nap

4. A takaróföld inokulálása a primordiumok megjelenésekor.

16. nap

A Trichoderma kezelésekről szedett csiperkegomba termőtest hozamot 2 hullámban a kezeletlen zsákokhoz, valamint a különböző kezeléseket egymáshoz hasonlítottuk. A Koch-posztulátumok igazolásához a fertőzött zsákokról tüneteket mutató komposzt mintát vettünk, azokból újra tiszta tenyészeteket állítottunk elő. A visszaizolált törzsek fajazonosítása a SZTE-n történt. 3. Kísérleti eredmények és kiértékelésük A konídiumszuszpenzióval kezelt zsákokon mind a két Trichoderma aggressivum változat esetében hamar megjelentek a tünetek a komposztban és a takaróföldön is. Az általuk okozott károkat a mellélelt táblázat mutatja (1. táblázat). 1. táblázat: Eltérő Trichoderma biotípusok által okozott terméskiesés a kezeletlen kontrollhoz képest Fertőzés időpontja

Trichoderma aggressivum f. aggressivum

Trichoderma aggressivum f. europaeum

1. A komposzt inokulálása takarás előtt

100%

10%

2. A takaróföld inokulálása takarás után

70%

10%

3. A takaróföld inokulálása a lehűtés kezdetekor 4. A takaróföld inokulálása a primordiumok megjelenésekor

30%

5%

10%

0%

33


A megjelenő termőtesteken minden kezelésnél láthatóak voltak a betegség tünetei, szürkés-barna, besüppedő, kráterszerű foltok jelentek meg a csiperkegomba kalapján mind a két T. aggressivum változat fertőzése esetén. 4. Következtetések A kórokozó tiszta tenyészetével és a Koch-posztulátumok ellenőrzésével igazoltuk, hogy a súlyos károkat eredményező „zöldpenész betegséget” ma már Európában több faj is okozhatja, ezek a korábban ismert T. aggressivum f. europaeum és a most kimutatott T. aggressivum f. aggressivum. Ez utóbbi így már interkontinentális kórokozóként tarthatjuk számon, hiszen már nem csak az amerikai kontinensen, hanem Európában is fertőzhet (Hatvani és mtsai, 2017). A kórokozóról megállapítottuk, hogy minél hamarabb történik a fertőzés, annál nagyobb kárt okoz a csiperkegomba termesztésében. Igazoltuk, hogy a T. aggressivum f. aggressivum már a II-es fázisú, még át nem szövetett komposztot is képes megfertőzni, vagyis a betegség a komposztüzemekben már az átszövetés előtt is kialakulhat (Kredics, 2011). A két T. aggressivum változatot összehasonlítva megállapítható, hogy az Európában újnak számító T. aggressivum f. aggressivum terjedési sebességében és az okozott kár mértékében is felülmúlja a T. aggressivum f. europaeum-ot. 5. Irodalomjegyzék Hatvani L., Kredics L., Allaga H., Manczinger L., Vágvölgyi C., Kuti K., Geösel A. (2017): First report of Trichoderma aggressivum f. aggressivum green mold on Agaricus bisporus in Europe. Plant Disease 101(6): 1052 Kredics, L., Czifra, D., Urbán, P., Manczinger, L., Várvölgyi, Cs., Hatvani, L. (2011): A termesztett csiperke zöldpenészes fertőzése. Mikológiai Közlemények, Clusina, 50(2): 199–218


34


LEVÉLBOLHA FAJOK ELŐFORDULÁSA KAJSZIBARACK ÜLTETVÉNYEKBEN, GÖNC TÉRSÉGÉBEN Occurence of psyllid species in apricot plantation, in the countryside of Gönc

Molnár Csilla [email protected] Szent István Egyetem, Kertészettudományi Kar, Rovartani és Növénykórtani Tanszék

Összefoglalás A Ca. Phytoplasma prunorum, a Csonthéjasok Európai sárgulása (European Stone Fruit Yellows, ESFY) kórokozója az utóbbi években európai szinten egyre súlyosbodó kajszi- pusztulás fő okozója. A kórokozó terjesztésében a fertőzött szaporítóanyag mellett meghatározó jelentősége van a vektorának, a szilva levélbolhának (Cacopsylla pruni). Hazánk legnagyobb kajszi-termesztő régiójában, Gönc térségében végeztünk vizsgálatokat. Kajszibarackról illetve az ültetvény környezetében lévő cserjékről (kökény, galagonya), továbbá lucfenyőről gyűjtöttünk levélbolhákat. A gyűjtések kopogtatásos módszerrel történtek, kora tavasztól április közepéig heti rendszerességgel. Az említett növényeken a levélbolhák előfordulását, faji összetételét, migrációs idejét vizsgáltuk. A molekuláris biológiai laboratóriumi vizsgálatokat a Szent István Egyetem Növénykórtani laboratóriumában végeztük, ahol arra a kérdésre kerestük a választ, hogy a különböző növényekről begyűjtött levélbolhák hordozói-e a Candidatus Phytoplasma prunorum kórokozónak.

Kulcsszavak: Ca. Phytoplasma prunorum, Csonthéjasok európai sárgulása, szilva levélbolha, Cacopsylla pruni, vektor.

35


1. Bevezetés, a munka célja Mind hazai, mind európai viszonylatban komoly gondokat okoz a csonthéjasok termesztésében a Csonthéjasok Európai sárgulása betegséget okozó Candidatus Phytoplasma prunorum fitoplazma. A kajszifák gutaütésszerű tünetegyüttes formájában jelentkező elhalásával eddig is számolni kellett. A korábbi kutatások a Pseudomonas syringae baktérium és a Cytospora cincta gombafajt jelölték meg a fák pusztulásának okozóiként. Ezek a kórokozók a korábbi években főleg a környezeti tényezők (elsősorban hideghatás függvényében) okoztak jelentősebb fapusztulást. A pusztulás mértékét az agrotecnikai műveletekkel (metszés, sebkezelés, törzsvédelem, tápanyagellátás)is mérsékelni lehetett. A Candidatus Phytoplasma prunorum megjelenésével és terjedésével az elkövetkezendő időben akár megkérdőjeleződik a hazai kajszitermesztés gazdaságossága. Ezért fontos kutatási terület a kórokozó biológiájának, életciklusának, vektorainak és azok tápnövényeinek széleskörű ismerete. Fontos kérdés a szaporítóanyag előállítás során mind az alany, mind a nemes szaporítóanyag fitoplazma mentességének biztosítása. Az ellenőrzést nehezíti, hogy tüneteket akár csak évek múltával lehet a fákon látni. Ha a szaporítóanyag fitoplazma mentességét nem lehet garantálni (nem lehet minden oltványt laboratóriumban megvizsgálni), akkor az ültetvényben már csak a fák kivágása és cseréje marad. Nem kellően bizonyított, hogy a vektorokkal és a növényi nedvekkel történő terjedés mellett esetleg gyökérkapcsolattal is fertőzhet-e a fitoplazma de a foltszerűen egymás szomszédjában és a szomszédos sorokban pusztuló fákra ez magyarázatot adna. Mivel a beteg fák gyökereit lehetetlen teljesen kiszedni a földből, kérdéses, hogy ez okozza-e a pótlások korai fertőzöttségét és pusztulását, vagy a faiskolából már fertőzötten érkeznek. Láthatóan nagyon összetett problémáról van szó, aminek dolgozatom csak egy parányi de fontos részét próbálja megvilágítani. Dolgozatomban és az előttem álló esztendőben arra a kérdésre keresem a választ, hogy a Ca. P. prunorum kórokozónak milyen vektorai azonosíthatóak a Gönci termőtájban lévő kajszibarack ültetvényben. Mikor jelennek meg az ültetvényekben és betelepedésük időszakában hatékony védekezés lehetséges-e ellenük.

36


2. Vizsgált anyagok és alkalmazott módszerek Vizsgálataimat egy 5 hektáros kajszibarack ültetvényben, és annak közvetlen közelében lévő cserjéken (kökény és galagonya) végeztem, miután korábbi vizsgálatok igazolták az ültetvényben előforduló levélbolhák és a környezetben lévő cserjéken és fenyőféléken található levélbolha fajok kapcsolatát. A Cacopsylla pruni szakirodalmak szerint imágó alakban fenyőféléken telel, kora tavasszal migrál kajszira és egyéb Prunus fajokra. Vizsgálataimat nyugalmi időszak végétől 2017 március közepétől április végéig végeztem heti rendszerességgel. A levélbolhákat kopogtatásos módszerrel gyűjtöttem. A gyűjtések sikerességét befolyásolták a kedvezőtlen időjárási tényezők és az ültetvényben végzett kémiai növényvédelmi munkák, így nem mindegyik gyűjtésünk volt eredményes. A molekuláris biológiai laboratóriumi vizsgálatokat a Szent István Egyetem Növénykórtani laboratóriumában végeztem, ahol arra a kérdésre keretem a választ, hogy a különböző növényekről begyűjtött levélbolhák hordozói-e a Candidatus Phytoplasma prunorum kórokozónak. 3., Kísérleti eredmények és kiértékelésük Vizsgálataim és megfigyeléseink során az irodalmi adatokkal egyezően megfelelően megtaláltam a C. pruni és a C. crataegi fajokat mind a kajszin mind a feltételezett gazdanövényeken. Kajszin a galagonya-levélbolhák egyedszáma lényegesen kevesebb volt minta szilva-levélbolháé, ezen kívül hamarabb is elhagyta az ültetvényt, március végén már nem tudtunk galagonyalevélbolhát gyűjteni. A laboratóriumi vizsgálatok során molekuláris módszerekkel (nested PCR) vizsgáltuk a kajsziról befogott egyedeket, mely eredményeképpen 42 vizsgált egyedből 5 egyednél állapítottuk meg a fitoplazma jelenlétét. Ezen egyedek mindegyike C. pruni volt. Laboratóriumi vizsgálataink a kökényről, galagonyáról és fenyőről származó minták PCR-es vizsgálata jelenleg is folyamatban van. A további vizsgálatok a kökényről, galagonyáról és fenyőről gyűjtött egyedek vizsgálatával jelenleg is folynak. A következő évben szeretném a vizsgálataimat folytatni annak érdekében, hogy minél tisztább képet kaphassunk a levélbolhák életciklusáról, migrációs viszonyáról és a fitoplazma terjesztésében betöltött szerepéről. Különösen fontos cél a galagonya-levélbolha 37


szerepének tisztázása a Ca. Phytoplasma prunorum terjesztésében. Vizsgálataimat szeretném kiterjeszteni vadrózsára (Rosa canina) is, mivel szakirodalmi adatok alapján hordozója a Ca. Phytoplasma prunorum kórokozónak valamint a levélbolhák tápnövénye is. 4. Irodalomjegyzék Carraro, L., Loi, N., and Ermacora, P. 2001. Transmission characteristics of the European stone fruit yellows phytoplasma and its vector Cacopsylla pruni. European Journal of Plant Pathology.107: 695-700. Czibulyás P. 2016 A kajszi ültetvényekben előforduló levélbolhák és szerepük a ’Candidatus Phytoplasma prunorum’ kórokozó terjesztésében. Budapest, Szent István Egyetem. Diplomadolgozat Czotter et al. 2017. Fitoplazma fertőzöttség vizsgálata kajszi ültetvényekben. Georgikon For Agriculture. A multidisciplinary Journal In Agricultural SciencesVolume 21.1. 22-26. Jarausch et al. 2001. Detection and identification of European stone fruit yellows and other phytoplasmas in wild plants in the surroundings of apricot chlorotic leaf roll-affected orchards in southern France. European Journal of Plant Pathology 107: 209-217. Marcone et al. 2010. Candidatus phytoplasma prunorum, the causal agent of european stone fruit yellows: an overview. Journal of Plant Pathology. 92 (1), 19-34 Mergenthaler E. 2004. Fitoplazmás betegségek Magyarországon: korszerű diagnosztikai módszerek fejlesztése. Phd dolgozat. MTA Növényvédelmi Kutatóintézet, Budapest Nagy G., Pénzes B., 2017. A kajszi növényvédelmi technológiája. Növényvédelem. 78 (53). 4. Riedle-Bauer, M., Bauer, H., Moertel, J. 2011. Effects of possible repellents on feeding and survival of Cacopsylla pruni (Scopoli). Bulletin of Insectology 64: 263-264. Ripka G. 2010. Levélbolhák 1. Budapest Agroinform Kiadó Seemüller E, Schneider B. ‘Candidatus Phytoplasma mali’, ‘Candidatus Phytoplasma pyri’ and ‘Candidatus Phytoplasma prunorum’, the causal agents of apple proliferation, pear decline and European stone fruit yellows respectively. 2004. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 54, 1217–1226. Süle S. 2014. Gyümölcsfélék fitoplazmás betegségei Magyarországon. Agrártudományi közlemények, 62. Különszám Tedeschi, R., Ferrato, V., Rossi, J., Alma, A. 2006. Possible Phytoplasma Transovarial Transmission in the Psyllids Cacopsylla Melanoneura and Cacopsylla Pruni. Plant Pathology 55 (1): 18–24. Viczián O., Süle S, Pénzes B., Seemüller E. 1997. A kajszi fitoplazmás pusztulása Magyarországon. Új Kertgazdaság. 3. évf.1. 48-51.



KÜLÖNBÖZŐ SZÍNŰ SORKÖZTAKARÓ FÓLIÁK HATÁSA A GÖRÖGDINNYE (CITRULLUS LANATUS, L.) MENNYISÉGI ÉS MINŐSÉGI PARAMÉTEREIRE

Influence of different coloured plastic mulch between rows on the yield and inner content values of watermelon (Citrullus lanatus, L.) Németh Dzsenifer [email protected] Szent István Egyetem, Kertészettudományi Kar, Zöldség-és Gombatermesztési Tanszék

Összefoglalás A görögdinnye (Citrullus lanatus, L.) fontos és értékes zöldségnövényünk, melyet Magyarországon a 3. legnagyobb szabadföldi területen termesztenek. Sorköztakarásos kísérletünket Magyarország legnagyobb és legintenzívebb dinnyetermesztő körzetében Békés megyében, Dombegyházán állítottuk be. Vizsgálatainkat a Grizzly fajtával végeztük és a takarás során 5 különböző színű sorköztakaró fóliát (lila, áttetsző, zöld, fekete, vajszínű) használtunk fel, kontrollkezelésnek pedig a takaratlan állományt tekintettük. Szabadföldi vizsgálataink során termésátlagot és a termések átlagtömegét vizsgáltunk. Laboratóriumi méréseink során az alábbi tíz beltartalmi mutatót vizsgáltuk: antioxidáns kapacitás, C-vitamin-tartalom, invert- és redukáló cukortartalom, likopintartalom, pH, polifenol tartalom, refrakció, sav- és szárazanyag tartalom. A két vizsgálati év eredményei alapján általánosságban elmondhatjuk, hogy a vizsgált Grizzly fajtánál, a különböző színű sorköztakaró fóliák nem mutattak egy-két kivételtől eltekintve szignifikáns különbségeket a vizsgált mennyiségi és minőségi paraméterek tekintetében. Szignifikáns különbség 2016-ban a likopin tartalom esetében, 2017-ben pedig a pH és a szárazanyag tartalom esetében adódott. C-vitamin tartalom esetében gyenge volt a szignifikancia mindkét évben, így összességében azt állapítottuk meg, hogy a takarás nem befolyásolta a vizsgált mutatókat. Kulcsszavak: sorköztakarás, görögdinnye, beltartalom, termésmennyiség

39


1. Bevezetés, a munka célja A termesztők egyre inkább keresik azokat a technológiai megoldásokat, melyekkel minél kevesebb a kézimunkaerő-igény, így nagy előrelépést jelentett a technológiában a sorköztakarás megjelenése. Két éves (2016, 2017) kísérletünk fő célkitűzése, hogy összehasonlítsuk a különböző színű sorköztakaró fóliák talajhőmérsékletre és a dinnye fejlődésére gyakorolt hatását. Foglalkoztatott minket, hogy befolyásolja-e a koraiságot a sorköztakarás. Vizsgáltuk továbbá, hogy a különböző színek hatással vannak-e a termések mennyiségi és minőségi értékeire, valamint számításokat végeztünk a takart és takaratlan állományok bekerülési költségeit illetően. 2. Vizsgált anyagok és alkalmazott módszerek Vizsgálatainkat a ZKI ZRt. forgalmazásában lévő Grizzly fajtával végeztük. A takarás során 5 különböző színű sorköztakaró fóliát (lila, áttetsző, zöld, fekete, vajszínű) használtunk fel, kontrollkezelésnek pedig a takaratlan állományt tekintettük. A jól fejlett és edzett palántákat 5 soros elrendezésben 2016-ban 4, 2017-ben pedig 3 ismétlésben ültettük ki. A kisalagút eltávolítása után a sorköztakaró fóliákat azonnal le kellett fektetni, mivel az állomány a sorközt rövid idő alatt teljesen befutja. A fólia lehúzása minden esetben kézzel történt. A parcellánkénti szedéseket követően a terméseket egyesével digitális mérleg segítségével mértük. A kapott eredményekből m2-kénti termésmennyiséget, valamint átlagtömeget számoltunk. A laboratóriumi vizsgálatok során mindkét évben 2-2 db azonos érettségű termést vizsgáltunk. A méréseket a szedés napján vagy legkésőbb másnapján végeztük el. 10 beltartalmi mutatót vizsgáltunk:

antioxidáns

kapacitás

(Benzie

és

Strain

módszer),

C-vitamin-tartalom

(spektofotometriás úton), invert és redukáló cukortartalom (Luff-Schorl módszer), likopintartalom (spekofotometriás úton), pH (MSZ 1132-1995), polifenol tartalom (Folin-Ciocalteu reagenssel), refrakció (digitális kézi refraktométer), savtartalom (MSZ 3619-1983), szárazanyag-tartalom (MSZ 2429-1980). A szabadföldi és laboratóriumi eredményeink statisztikai kiértékeléséhez az IBM SPSS 23.0. statisztikai programcsomagot használtuk. 40


3., Kísérleti eredmények és kiértékelésük A talajhőmérséklet mérésekor megállapítottuk, hogy a takaratlan állományban volt a legalacsonyabb a talajhőmérséklet, minden esetben. Termésátlag tekintetében összehasonlítva a két kísérleti évet, 2016-ban –a vajszínűfóliás takarás kivételével – magasabbak voltak, mint 2017ben. Átlagtömeg esetében 2016-ban az áttetszőn, 2017-ben pedig a lila színű fólián mértük a legjobb értéket. A refrakció mérése során az egyes kezeléseken belül a 2017-es refrakciók magasabbak voltak, kivéve a lila takarás esetében. Szárazanyag-tartalomnál csak a takaratlan kontroll állomány esetében volt magasabb a 2017-es szárazanyag-tartalom érték, mint a 2016-os mintákéban. Szénhidráttartalom mérése során nem voltak kiugró értékek. A redukáló cukrok mennyisége minden esetben 4-6 % között, az invert cukoré pedig a zöld takarás kivételével 8% feletti volt. pH mérésekor azt tapasztaltuk, hogy minden érték 5-6 közötti tartományban helyezkedett el. A savtartalom mindkét vizsgálati évben 0,08 és 0,1 % között volt, kivéve a 2017es lila takarás esetében. Az antioxidáns kapacitás tekintetében jól látható a két év közötti nagy eltérés. A polifenol-tartalom mérésekor nem voltak nagy eltérések a minták között. A likopintartalom mérésekor tapasztaltunk nagyobb eltéréseket, 2016-ban 5,1 mg/100g, 2017-ben pedig 7,4 mg/100g volt a legalacsonyabb érték. A C-vitamin tartalom is igen nagy eltérést mutat a két vizsgálati évben tapasztalt eredményekben. 4., Következtetések A sorköztakaró fóliák színével kapcsolatosan arra a következtetésre jutottunk, hogy a különböző színek a legtöbb vizsgált paraméterre nincsenek hatással, nem befolyásolják a termések mennyiségi és minőségi paramétereit. A gyakorlati termesztésben minden esetben jó gyomelnyomó képességgel rendelkeztek a fóliák, tehát mindenképpen megéri takarni, valamint terméseink is tisztábbak lettek. A sorköztakarás bekerülési költségeit számolva megállapítottuk, hogy a két kezelés (sorköztakart és takaratlan) során a többletköltség minimális, ezért mindenképpen megéri sorköztakarást alkalmazni, mivel megannyi pozitív tulajdonsága mellett nem kerül sokkal többe a hagyományos (takaratlan) technológiához képest.

41


5. Irodalomjegyzék Balázs G., Gizella B., Németh Dzs.(2017): A sor- és sorköztakarás jelentősége a dinnyetermesztésben. Zöldség-Gyümölcs Piac és Technológia. (21):3 p. 7-8. Diaz-Pérez .J.C. (2009):Rootzone temperature, plant growth and yield of broccoli [Brassica oleracea (Plenck) var. italica] as affected by plastic film mulches. Scientia Horticulturae, Volume 123, Issue 2,15. December 2009, pp. 156-163. Lamont, JR.W.J. (1993): Plastic mulches for production of vegetable crops. Hort Technlogy 3. pp.35-39. Leskovar D.I., Othman Y. (2015): Biodegradable Plasticsas Alternative to Polyethylene Mulch for Watermelon Production Systems. Conference Paper. August 2015.



ATKAÖLŐ SZER TRANSZLAMINARITÁSÁNAK FOKOZÁSA NÖVÉNYI OLAJJAL The enhancement of translaminar activity of an acaricide with vegetable oil Dr. Szabó Árpád [email protected] Szent István Egyetem, Kertészettudományi Kar, Rovartani Tanszék

Összefoglalás Az atkaölő szerek hatékony felhasználásakor elengedhetetlen feltétel, hogy a hatóanyag a hatáshely közelébe juthasson, hiszen nincs közöttük felszívódó hatású. A növény leveleinek morfológiai felépítése, főként a viaszossága, vastagsága meghatározó lehet a transzlamináris anyagok penetrációjának, így hatékonyságának szempontjából. Munkámmal demonstráltam az alma és a bab levele között hatástani értelemben megmutatkozó különbséget, továbbá vizsgáltam avokádóolaj tartalmú adjuváns penetrációra gyakorolt kedvező hatását. A diflovidazin hatóanyag Tetranychus urticae (Koch, 1836) tojásain kifejtett hatékonysága 86, illetve 100 %-os hatékonyságú volt alma, ill. bab levélen. Az alma levelén az adjuváns segítségével sikerült a hatékonyságot 97 %-ig megnövelni. Kulcsszavak: Növényi olaj, diflovidazin, Tetranychus urticae, transzlaminaritás

1. Bevezetés, a munka célja A modern, intenzív almatermesztés növényvédelmében a takácsatkák kártételének megelőzése sarkalatos pont az ország több termesztő körzetében. A kártevő atkák elleni okszerű, sőt környezetbarát védekezés tervezése még a jól felkészült termesztőt is gyakran igen nehéz helyzetbe hozza. A növényi olajok atkaölő és adjuváns tulajdonságainak felhasználása a 43


vegetációs időszakon belül is ígéretes volna néhány, jelentős almatermesztési múlttal rendelkező ország példájából kiindulva. A ragadozó atkák populáció-szabályzó képessége sajnos nem megfelelő mértékű a hazai almatermesztő létesítmények többségében (Szabó et al., 2014). Az atkaölő szerek használata ugyanakkor különösen nagy felkészültséget igényel a gyorsan szaporodó takácsatkák elleni alkalmazáskor, hiszen a nevezett kártevőcsoport rendkívüli képességgel bír a rezisztencia kialakítása terén (Van Leeuwen et al., 2010). Akaricid készítményeink között nincs felszívódó tulajdonságú szer (Krämer et al., 2007). A növényre jutva kontakt, vagy mélyhatású módon viselkednek. Mivel a takácsatka-félék leggyakrabban a levél fonáki, védettebb oldalán kezdik meg elszaporodásukat, ezért nagy kihívást jelent a permetezés során a permetlevet az atkák élőhelyére juttatni. A mélyhatású hatóanyagok viselkedéséről keveset tudunk, az ugyanakkor egyértelmű, hogy a levelek morfológiai felépítése nagymértékben befolyásolja a transzlaminaritást. Az akaricid penetrációját az önmagában vastag levéllemez és a nagyfokú viaszosság gátolja, itt az olajtartalmú adjuvánsok jelentős hatásfokozást végezhetnek (Baker, 1970). Munkám célja kettős volt, egyfelől szükségesnek tartottam adatokkal is bemutatni a különféle szöveti felépítésű levelek eltérő affinitását a mélyhatású akaricidekkel szemben, másfelől a penetráció mértékét növelő olaj tartalmú adjuváns kifejlesztésén fáradoztam. 2. Vizsgált anyagok és alkalmazott módszerek A kísérletet 2017. szeptember hónapban valósítottam meg, a mélyhatású, Flumite 200 nevű, diflovidazin (200g/l) hatóanyagú akaricid készítménnyel. Az atkaölő szer hatékonyságát 100 ppm (a.i.) koncentráción, egy avokádóolaj alapú adjuvánssal (1%) kívántam növelni. A tesztállat a közönséges takácsatka (T. urticae) volt, aminek megfigyelése kanócos módszerrel történt. Szűrőpapírral nedvesen tartott levélkorongokon a takácsatkák mégis száraz körülmények között fejlődtek. A vizsgálatokat alma és bab levelén végeztem, 15 párhuzamossal, vizes kontrol mellett. Az ’A’ sorozatban az alma levelének színi oldalát csak Flumite-tal, a ’B’ sorozatban Flumite és adjuváns kombinációjával kezeltem. A ’C’ sorozatban bablevelet kezeltem Flumite-tal. A levelek kezelése beecseteléssel történt az élő növényen. Beszáradást követően választottam le a leveleket a növényről, és készítettem levélkorongokat, aminek fonáki oldalát felfelé fektetve, azon 4-4 44


nőstényt helyeztem el. A nőstények 1 napig táplálkoztak és raktak tojást, majd eltávolítottam a nőstényeket, és a tojások fejlődését figyeltem. Az értékelés alapja a tojásokból kikelő lárvák száma volt. 3., Kísérleti eredmények és kiértékelésük A bab levelek színi oldalának kezelésével a fonákra helyezett tojásokon 100 %-os Abbott-féle hatékonyságot tudtam elérni, azaz a lerakott 322 tojásból egy sem tudott tovább fejlődni. A bab levélen futó kontrolsorozatban a csapvízzel kezelt növényeken a lerakott 304 tojásból 92,8 % lárvává fejlődött. A kontrolmortalitás tehát kevesebb mint 10 % volt. Az almafa őszi leveleinek színi kezelésével csupán 85,9 %-os Abbott-féle hatékonyságot értem el, ez 12,9 %-os lárvakelést (n=140) jelentett. Az avokádóolaj tartalmú adjuváns hozzáadásával megnövekedett az Abbott hatékonyság 97,3 %-ig, tehát a lerakott tojásoknak (n=166) csupán 2,4 %-ából tudott lárva kifejlődni. A kontrolban itt is 10 % alatti volt a mortalitás, a tojások 90,9 %-a lárvává fejlődött. 4., Következtetések A bab levelén elért 100 %-os Abbott-féle hatékonyság azt jelzi, hogy a laboratóriumi T. urticae törzs igen érzékeny a diflovidazin hatóanyaggal szemben, tehát semmilyen tolerancia nincs jelen a vizsgált népességben, ezen kívül egyértelmű az is, hogy a növényházban nevelt, hajtatott bab levele könnyen átjárható a mélyhatású Flumite számára. A kontrolban tapasztalt kis mortalitás a kanócos módszer választásának helyességét támasztja alá. Az almalevél, morfológiai felépítés szempontjából nehezebben volt átjárható a mélyhatású hatóanyagnak, ami a babhoz képest lecsökkent hatékonyságban mutatkozott meg. Az avokádóolaj tartalmú adjuváns a jelen vizsgálatban nem a permetszer jobb szétterülését okozta – hiszen a beecsetelés módszere tökéletes fedettséget adott–, hanem a viaszos rétegen keresztül a hatóanyag penetrációját segítette elő. A laboratóriumi vizsgálatban természetesen előnyösebb helyzetben volt az akaricid. mint a szabadföldön. Gyümölcsösben a rosszabb fedettség és a takácsatkafélék szövedékképzési

45


aktivitása miatt feltételezhetően a mélyhatásúság még kevésbé valósulhat meg, ezért az olajtartalmú adjuvánsnak nemcsak a szétterülést kell elősegítenie, hanem a penetrációt is. 5. Irodalomjegyzék Baker, J. M. (1970). The effects of oils on plants. Environmental Pollution (1970), 1(1), 27-44. Krämer, W., Schirmer, U., Jeschke, P., & Witschel, M. (Eds.). (2007). Modern crop protection compounds (Vol. 1). Weinheim: Wiley-VCH. Szabó, Á., Pénzes, B., Sipos, P., Hegyi, T., Hajdú, Z., & Markó, V. (2014). Pest management systems affect composition but not abundance of phytoseiid mites (Acari: Phytoseiidae) in apple orchards. Experimental and applied acarology, 62(4), 525-537. Van Leeuwen, T., Vontas, J., Tsagkarakou, A., Dermauw, W., & Tirry, L. (2010). Acaricide resistance mechanisms in the two-spotted spider mite Tetranychus urticae and other important Acari: a review. Insect biochemistry and molecular biology, 40(8), 563-572.



KÜLÖNBÖZŐ TAKARÓFÖLDEK HATÁSA A CSIPERKEGOMBA TERMESZTÉSÉRE Effects of different casing onto button mushroom production

Szukács Gergely [email protected] Szent István Egyetem, Kertészettudományi Kar, Zöldség- és Gombatermesztési Tanszék

Összefoglalás A gombatermesztés fejlődése a világ különböző részein különbözőképpen alakult, napjainkra Ázsiában a laskaféléknek (Pleurotus spp.) és más egyéb fajoknak, Európában a csiperkeféléknek (Agaricus spp.) van nagyobb termesztési jelentősége. A intenzív termesztéstechnológiák kidolgozása, valamint a termesztési körülmények optimalizálása elengedhetetlenné vált az egyre fokozódó piaci verseny, valamint az egyre növekvő termelési költségek mellett. Az intenzív csiperketermesztés elengedhetetlen lépése a szubsztrátum takarása speciális takarófölddel. Elmondható azonban, hogy a különböző takaróföldek hatása a gombák termőtest-fejlődésére és hozamára nem igazán tisztázott. A különböző eredetű takaróföldek nincsenek rendesen összehasonlítva egymással, csupán a termelői tapasztalatok által tudunk némi információhoz jutni. Kulcsszavak: Agaricus bisporus, Kétspórás csiperke, gombatakaróföld, EC, pH

1. Bevezetés, a munka célja A takaróföldek mélyreható elemzésével a termesztés során képet kapunk a hozamra és termésminőségre

gyakorolt

hatásokról,

amely

segítséget

adhat,

hogy

milyen

termesztéstechnológiához mely takaróföldet érdemes használni. Valamint hasznos lehet a későbbiekben egy alternatív takaróanyag létrehozásában, ugyanis a mezőgazdaságon így a

47


gombaiparon is egyre nagyobb a nyomás, hogy valamivel megpróbálják helyettesíteni az egyre fogyatkozó tőzeget, ami a jelenleg használatban lévő gombatakaróföldek legfőbb alkotóeleme. 2. Vizsgált anyagok és alkalmazott módszerek A vizsgálat során kisparcellás termesztési kísérlet keretein belül 8 ismétlésben hasonlítottam össze, hét különböző gombatakaróföldet: Holland, Lengyel1, Lengyel2, Román1, Román2, Magyar1 és Magyar2. A kísérlet 35 napon keresztül tartott. Valamint a termesztés során az Agaricus bisporus ’A15’ gombafajtát használtam. Az összehasonlíthatóság kedvéért a zsákokat azonos mennyiségű vízzel locsoltam. A vizsgálat során a termesztés 0. napjától 5 naponta mértem a különböző takaróföldek elektromos vezetőképességének (EC), valamint kémhatásának (pH) az alakulását, a termőidőszakban naponta mértem a zsákokról szedett termés mennyiségét. Vizsgáltam még a különböző takaróföldek hatását a szárazanyagra és a pulton tarthatóságra. 3., Kísérleti eredmények és kiértékelésük Az összesen 18 szedési nap alatt a hét különböző takaróföldről leszedett gomba zsákonkénti átlag mennyiségét az 1. ábrán láthatjuk, valamint megfigyehető az első és a második hullám megoszlása

Szedett gomba tömege (g)

90.0 80.0 70.0 60.0 50.0

38.6

43.8

39.8

49.2

43.4

31.2

42.6

40.0

2. Hullám

30.0 20.0

1. Hullám 33.2

30.8

35.7

Holland

Lengyel1

Lengyel2

10.0

28.2

34.3

44.2

38.8

Magyar1

Magyar2

0.0 Román1

Román2

Takaróföldek

1. ábra Különböző takaróföldek zsákonkénti átlaghozama hullámonként is. Továbbá jól látható a diagrammon, hogy a takaróföldek zsákonkénti átlag termése közel azonos, szembetűnő azonban az eltérés az első és a második hullámok megoszlása között. Szerettem volna

48


ezt statisztikailag is alátámasztani így ANOVA- segítségével vizsgáltam a mért adatokat. Míg a zsákonkénti átlagnál és az első hullám tekintetében nem volt szignifikáns különbség a takaróföldek között, addig a második hullám esetében szignifikáns különbség volt kimutatható. A termesztés során mért valamennyi EC értékeket korreláció analízissel elemeztem az összes termés mennyiségével, valamint az első és a második hullám során szedett gomba tömegével. A vizsgálat kapcsán sikerült megállapítanom, hogy a kísérlet alatt mért EC értékek és az összes termésmennyiségek közt nem mutatható ki korreláció. Az első hullám végéig szedett gomba mennyisége és az addig mért EC adatok között sem mutatható ki korreláció. Valamint, hogy a második hullám termésmennyiségére negatív hatással vannak a termesztés 15-30. napja között mért EC adatok. A szakirodalmi adatok alapján az optimális takaróföld kémhatása 7,6 pH- körül mozog. A termesztés során a pH érték erősen csökken. Érdemes lenne vizsgálni a későbbiekben a pH szinten tartását, például lúgos kémhatású öntözővíz segítségével a termesztés során, és figyelemmel kísérni ennek hatását a kórokozók megjelenésének nagyságára, valamint a termésmennyiség alakulására. A különböző takaróföldek hatással vannak a csiperke szárazanyag tartalmára, valamint a pulton tarthatóság hosszára is. Az első hét elteltével a gombák termőteste között nem tudtam különbséget tenni eltarthatóság szempontjából. A második hétre a különböző takaróföldekről szedett termőtest (2. ábra) igen eltérően reagált a hűtőtárolásra, állag és foltosság tekintetében. 4., Következtetések A termesztési kísérlet lezárását követően a mért adatok alapján az alábbi következtetésekre jutottam. A különböző takaróföldeknek nincs szignifikáns hatása az összes termésmennyiségére, valamint az első hullám termésmennyiségére, viszont hatással van a második hullám termésmennyiségére.

49


2. ábra Különböző takaróföldekről szedett gombák eltarthatósági vizsgálata tárolás kezdetétől számított 2 hét elteltével: A. Holland, B. Lengyel1, C. Lengyel2, D. Román1, E. Román2, F. Magyar1, G. Magyar2.

A gombatakaróföldek elektromos vezetőképesség (EC érték) csúszással ugyan, de kihat a termesztett gomba mennyiségére. A gombatakaróföldek kémhatása (pH) a termesztés során csökken. A jövőben érdemes lenne vizsgálni a termesztés folyamán a pH 7,6 körüli optimális értéken tartásának hatását a termés mennyiség alakulására és a kórokozók megjelenésére. A látottak alapján kijelenthető, hogy a különböző takaróföldek azonos termesztéstechnológia mellett hatással vannak a termesztett csiperke pulton tarthatóságára. 5. Irodalomjegyzék Győrfi J. (2010) A csiperkegomba (Agaricus bisporus) termesztése. In: Győrfi J. (szerk.). Gombabiológia gombatermesztés. 9. fej. Mezőgazda kiadó, Budapest. Ouden Den M. (2016) Mushroom Signals. A practical guide to optimal mushroom growing. Mushroom Office, s-Hertogenbosch. Az Emberi Erőforrások Minisztériuma ÚNKP-17-2 kódszámú Új Nemzeti Kiválóság Programjának támogatásával készült 50


TIZENEGY GANODERMA TÖRZS ÖSSZEHASONLÍTÓ VIZSGÁLATA In vitro comparison of 11 Ganoderma strains Vidacs Mihály Péter [email protected] Szent István Egyetem, Kertészettudományi Kar, Zöldség- és Gombatermesztési Tanszék

Összefoglalás A Ganoderma az egyik legjelentősebb nyugaton is használt gyógygomba nemzetség. A gyógygombák megbízható gyógyászati felhasználásához szükséges mennyiségű és minőségű termőtestet csak termesztéssel lehet előállítani. Ganoderma fajokat főleg a Távol-Keleten termesztenek, amelyeket jellemzően G. lucidum (s. auct.) néven forgalmaznak szárított vagy feldolgozott formában. A Ganoderma gyógyhatásával foglalkozó kutatások a G. lucidum s. auct. on kívül a nemzetség más tagjaiból is mutattak ki gyógyhatású összetevőket és igazoltak gyógyhatásokat, így a nálunk őshonos G adspersum, G. applanatum, G. cupreolaccatum, G. lucidum s. str. és G. resinaceum, valamint az ázsiai elterjedésű G. lingzhi fajokból is. A hazai fajok termesztéséről nincs fellelhető irodalmi adat, de eltérő beltartalmi értékeik és őshonosságukból eredő könnyebb alkalmazkodásuk a hazai klímavizonyokhoz és termesztési alapanyagokhoz indokolttá teszi itthoni termesztésbe vonásukat. Jelen munkában öt, hazánkban honos Ganoderma faj (G adspersum, G. applanatum, G. cupreolaccatum, G. lucidum és G. resinaceum) törzseit, valamint kontrollként egy ázsiai G. lingzhi törzs intenzív termesztési lehetőségének vizsgálatát tűztük ki célul, amit a fűrészpor alapú szubsztrátum dúsítási lehetőségeinek in vitro vizsgálatával kívántuk elősegíteni. A honos fajok termesztésének specifikus részleteiről az irodalomban nem találtunk releváns információt, de a fajok eltérő gyógyhatású összetevői és a hazai klímaviszonyokhoz és alapanyagokhoz való könnyebb alkalmazkodásuk, valamint a G. lucidum s. lato törzsekhez viszonyított nagyobb termőtestük miatt termesztésbe vonásuk indokolt lehet. A

51


munkánk során elvégzett laboratóriumi kísérletek során megállapítottuk a vizsgált fajok eltérő szubsztrátum preferenciáját és a törzsek növekedési sebességét. Kulcsszavak: gyógygomba, gombatermesztés, Ganoderma lucidum, Ganoderma applanatum, Ganoderma resinaceum 1. Bevezetés, a munka célja A legfrissebb becslések szerint korábbi 1–1,5 millió feltételezett faj helyett (Kirk et al., 2008) 2,2– 3,8 millió gombafajnak eddig csupán 3–8%-át határozták meg (Hawksworth – Lücking, 2017). A 14–15 ezer leírt makrogomba fajból körülbelül 700-nak ismerjük a gyógyhatását és további 1800nak feltételeznek gyógyászati jelentőséget (Chang, 2004). Terápiás célra korábban elsődlegesen a vadon élő gyógygombákat gyűjtötték. Napjainkban a növekvő kereslet és a megbízható, ellenőrizhető minőség iránti igény a gyógygombák termesztését teszi szükségessé. Az igazoltan gyógyhatású fajok közül mindössze 20–25 faj termesztéstechnológiája megoldott és dokumentált (Stamets, 2000; Smith et al., 2002). Az egyik legjelentősebb gyógyhatással rendelkező gombanemzetség a Ganoderma (Paterson, 2006), amelynek legintenzívebben kutatott kelet-ázsiai elterjedésű faja, a “Lingzhi” (kínai) vagy “Reishi” (japán) tradicionális néven ismert taxon, amelyet sokáig az Európából leírt és hazánkban is honos pecsétviaszgombával (G. lucidum s. str) azonosították (Papp et al., 2017). A G. lucidum s. auct (syn. G. lingzhi) térnyerése mellett sikerült a nemzetség más fajaiból is biológiailag aktív összetevőket kimutatni és részben igazolni gyógyhatásukat: pl. G. sinense, G. tsugae (Baby et al., 2015, Chan et al., 2015). Míg a különböző Ganoderma taxonok hatásaival számos kutatás foglalkozik, intenzív termesztésük technológiai részleteiről nem áll rendelkezésre a termesztett étkezési gombákhoz (pl. Agaricus spp., Pleurotus spp.) hasonló leírás. A cikkben tárgyalt hazai Ganoderma fajok termesztéséről az irodalomban alig található releváns információ. A kísérletes munkánk célja, hogy a különböző, Kárpát-medencében is előforduló Ganoderma taxonok biológiáját, táptalaj-preferenciáját jobban megértsük. Ez a későbbiekben hozzájárulhat az egyes fajok termesztés technológiájának megalapozásához és részletes kidolgozásához. 52


Mindennek az alapja az egyes fajok viselkedésének megértése laboratóriumi körülmények között. Jelen munkánkba bevontunk kereskedelmi forgalomban lévő G. applanatum, G. lingzhi és G. lucidum törzseket, valamint az általunk begyűjtött G. adspersum és G. cupreolaccatum törzseket is. Kitűzött céljaink: 1. Ganoderma adspersum, G. applanatum, G. cupreolaccatum, G. lingzhi, G. lucidum és G. resinaceum fajok törzseinek fűrészpor preferenciája és szubsztrátum dúsítási lehetőségeinek in vitro vizsgálata. 2. A G. applanatum, G. lucidum és G. resinaceum fajok különböző törzseinek kolonizációs sebességének összehasonlítása és a leggyorsabb törzs kiválasztása in vitro módszerrel. 2. Irodalmi áttekintés 2.1. A Ganoderma nemzetség taxonómiai helyzete A kozmopolita faanyaghoz kötődő, fehér korhasztó Ganoderma nemzetség a Polyporales rend Ganodermataceae családjába tartozik (Kirk et al., 2008). Jelenleg világszerte több 100 Ganoderma faj ismert, amelyek közül Európában mindösszesen 7 található meg vadon (Papp et al., 2012). A nemzetség típusfaját Curtis írta le egy London környékén talált minta alapján, amelyet ma G. lucidum-ként ismer a tudomány. Ez alapján később a világ minden tájáról jelentették a fajt, többek között Kínából is. A G. lucidum-ot korábban kozmopolitának tartották, de a jelenlegi molekuláris vizsgálatok arra engednek következtetni, hogy a G. lucidum s. str. areája Európától Kína nyugati részéig terjed. Kína trópusi részein, a korábban G. lucidum-ként azonosított fajra valószínűleg a Hou által 1950-ben leírt G. multipileum elnevezése lenne helytálló (Wang et al. 2009), míg a széleskörben termesztett “Ling-zhi”, az újonnan leírt G. lingzi-vel vagy G. sichuanense-vel mutatnak egyezést (Cao et al. 2012, Wang et al., 2012). A Ganoderma nemzetségen belüli rokonsági viszonyok és taxonómiai kérdések rendezetlensége miatt Ryvarden (1991) korábban “taxonómiai káoszként” jellemezte a génuszt. Egyes eseteket leszámítva, a nemzetség fajainak taxonómiai helyzete a molekuláris érában is számos tisztázandó

53


kérdést vet fel. Moncalvo (2000) szerint át kellene értékelni a hagyományos osztályozáshoz használt mikro- és makromorfológiai bélyegek alapján történő fajleírásokat a molekuláris eredmények alapján. Ennek elvégzését viszont sok esetben jelentősen hátráltatja, hogy a Ganoderma fajok többségének (főként a trópusokról leírt taxonoknak) genetikai hátteréről a mai napig nincsenek információink. Számos herbáriumi gyűjteményben található Ganoderma példány meghatározása tévesnek bizonyult későbbi DNS alapú vizsgálatok alapján (Moncalvo et al., 1995). A nehezen felismerhető morfológiai jegyek nagyban megnehezítik a fajok leírását célzó kutatásokat. Egyes Ganoderma fajok termőtestének megjelenése nagyon hasonló, azonban egyes mikroszkopikus bélyegek alapján (pl. spórák mérete, alakja és ornamentációja) segítségével sikeresen meg lehetett különböztetni néhány problémás taxont (Papp et al., 2017). A nemzetség leszármazási viszonyait először morfológiai leírások alapján és tenyésztéses eljárással, a micélium határképzésének megfigyelésével vizsgálták, de a leghatásosabbnak a fehérjék és DNS szekvenciák analízise bizonyult (Papp et al., 2017). A hagyományos rendszerezés a Ganoderma nemzetséget két csoportra, az egyéves tönkkel rendelkező és lakkos felületű (G. lucidum komplex) és az évelő, konzolos, nem lakkos fajokra (G. applanatum komplex) osztja (Papp et al., 2012). Ez a két csoport megfelelhet a Ganoderma subgen. Ganoderma és a Ganoderma subgen Elfvingia alnemzetségeknek, azonban ezt a morfológiai bélyegeken nyugvó elkülönítést a molekuláris eredmények nem erősítik meg. Egyes magi riboszomális DNS vizsgálatával folytatott kutatások hat, statisztikailag kialakított kládra osztják a nemzetséget, amelyek közül kettő a G. lucidum sensu lato csoport (pl. G. carnosum, G. valesiacum, G. resinaceum) és a G. applanatum-G. australe komplex (pl. G. cupreolaccatum, G. applanatum, G. adspersum). A mitokondriális riboszomális rRNS vizsgálata 3 kládot különített el: G. applanatum csoport, G. tsugae csoport (benne: G. valesiacum) és a G. resinaceum csoport (benne: G. resinaceum és G. cupreolaccatum) (Hong – Jung 2004; Zhou et al. 2015). 2.2. Ganoderma fajok felhasználása és gyógyhatásai A Ganoderma nemzetség fajainak gyógyászati célra történő felhasználása hosszú múlttal rendelkezik, legalább 4000 évre tekint vissza. A gyógyászati célra felhasznált ganodermákat 54


Japánban Reishi vagy Mannentake (10 ezer éves gomba) néven, Kínában Ling Chu, Ling Chih, illetve Ling Zhi (halhatatlanság gombája), míg Koreában Joungji néven ismerik (Stamets, 2000). A legtöbb Ganoderma készítményt G. lucidum-ként árusítják, azonban ez az elnevezés sok termék esetében tévesnek bizonyult. A Kínában előforduló G. lucidum-ként árult termékek és termesztésben álló törzsek molekuláris elemzése során több mint 20 fajt mutattak ki, köztük még az évelő termőtestet képző G. applanatumot is (pl. Wu et al., 2009). Mind a vizsgált Ganoderma termőtest, mind a gomba micéliuma tartalmaz szteroidokat, poliszacharidokat és triterpéneket. Hagyományosan a gomba teljes termőtestét felhasználják, amely nagy mennyiségű spórát is tartalmaz. Kutatások alapján a spórák koncentráltabban tartalmazzák a hatóanyagokat, ezért az elmúlt években egyre gyakrabban jelennek meg kizárólag spórát tartalmazó Ganoderma készítmények (Huie, 2004). Számos kutatás foglalkozik a ganodermák gyógyhatásával és számos újabb hatóanyagot vagy korábban még nem igazolt jótékony hatást mutatnak ki. Ezek a kutatások elsősorban a G. lucidum s. auct. kivonatokra hivatkoznak, de ahogyan azt az előző fejezetben taglaltuk, ezek sok esetben más fajra, illetve vonatkozhatnak. A gombában kimutatott 100-féle poliszaharidból a legjelentősebbek a vércukorszintre ható Ganoderans A, B, és C, valamint a béta-glükán; a GL-1 és a D-6 felel többek között a tumorellenes és immunstimuláns hatásokért (Zhang et al., 2002). A termőtestben és a micéliumban az eddigi eredmények alapján 120-féle triterpenoid található, amelyek közül a ganoderma-savaknak és a ganodermadiolnak tudható be a magas vérnyomást csökkentő hatás. A hazai Ganoderma fajok aktív vegyületeit és azok hatásait célzó kutatásokat Papp és munkatársai (2012) gyűjtötték össze, amelyet kiegészítettünk az újabb eredményekkel valamint a nemrég deklarált G. linghzi fajjal (1. táblázat).

55


1. táblázat: Ganoderma adspersum, G. applanatum, G. cupreolaccatum, G. lingzhi és G. resinaceum-ból azonosított biológiailag aktív összetevők és ki jótékony egészségügyi hatások (Papp et al., 2012 nyomán) Aktív hatóanyag G. adspersum

Jótékony egészségügyi hatások

glükánok (Kovalenko et al., 2010)

tumorgátló (Sadava et al., 2009) antioxidáns (Tel-Cayan et al., 2015)

G. applanatum

applanatinok (Fushimi et al., 2010)

antivirális (Kim et al., 1998; Jeong et al., 1999)

β-glükánok (Usui et al., 1983; Lee et al.,

tumorgátló (Usui et al., 1983; Sadava et al., 2009)

2007)

immunstimuláns (Nishotoba et al., 1988)

heterogalaktánok (Zjawiony, 2004)

májvédő (Ma et al., 2011)

szteroidok (Hobbs, 1995; Zjawiony, 2004)

antireumatikus (Hobbs, 1995)

egyéb terpenoidok (Nishitoba et al., 1988;

antimikrobiális (Smania et al., 1999; Moradali et

Ma et al., 2011)

al., 2006; Zjawiony, 2004)

ganoderma-aldehid (Ming et al., 2002)

antidiabetikus (Yang et al., 2007)

ganodermasav (Rösecke – König, 2000)

antioxidáns (Acharya et al., 2005)

applanoxin-sav (Patterson, 2006) aktív zsírsavak (Moradali et al., 2006) G. cupreolaccatum

szteroidok (Zjawiony 2004; Timo et al.,

bőr UV védelme (Hoang-Minh et al., 2011)

2005)

antivirális (Mothana et al., 2003; Timo et al., 2005)

egyéb terpenoidok (Mothana et al., 2003;

antimikrobiális (Suay et al., 2000; Mothana et al.,

Timo et al., 2005)

2003; Zjawiony, 2004) tumorgátló (Sadava et al., 2009)

G. lingzhi

ganodermasav (Sakamoto et al., 2016)

antivirális (Zhu et al., 2017)

triterpének (Zhu et al., 2017; Amen et al.,

tumorgátló (Amen et al., 2016; Yan et al., 2015)

2016; Yan et al., 2015, Hennicke et al., 2016) G. resinaceum

β-glükánok (Amaral et al., 2008)

antimikrobiális (Suay et al., 2000; Zjawiony,

exopoliszacharidok

2004; Ofodile et al., 2005; Al-Fatimi et al., 2005)

(Chen et al., 2007)

tumorgátló (Sadava et al., 2009; Al-Fatimi et al.,

triterpének (Niu et al., 2007)

2005) immunstimuláns (Chen et al., 2007) antioxidant (Al-Fatimi et al., 2005)

56


3. Vizsgált anyagok és alkalmazott módszerek Laboratóriumi és a termesztési kísérletek beállítását a Szent István Egyetem Kertészettudományi Karának Zöldség- és Gombatermesztési Tanszék Gomba-laboratóriumában, valamint egy csíraüzem, a Mycelia bvba. Kutatólaboratóriumában és termesztőkonténerében (Nevele, Belgium) végeztük 2017 során. 3.1. Felhasznált Ganoderma fajok és törzsek Kísérleteink során 6 Ganoderma faj összesen 11 törzsét használtunk fel. A törzsek egy részét korábbi termesztési kísérleteinkhez gyűjtöttük be különböző forrásokból és tároltunk el, steril desztillált vízzel töltött kémcsövekben (Humbert, 1997). További törzseket a belga csíragyártó a Mycelia bocsátott rendelkezésünkre. A felhasznált törzseket a morfológiai azonosítás utáni vagy a gyűjtő által közölt, feltételezett fajnevét és eredetét az 2. táblázatban foglaltuk össze. Mivel a Ganoderma fajok azonosítása morfológia bélyegek alapján igen nehézkes és megbízhatatlan, azokat törzseket, amelyeknek fajazonosítása nem követhetően történt vagy molekuláris fajmeghatározás nem történt, a táblázatban s.l. (sensu-lato) jelöléssel láttuk el. 3.2. In vitro átszövetési kísérlet A 2017-os laboratóriumi mérésekkel a Ganoderma törzsek intenzív termesztéséhez használatos fafajok (Quercus robur, Populus sp.) fűrészporát, valamint búzakorpa dúsítás hatását hasonlítottuk össze a micéliumok in vitro növekedési sebességének mérésével. A nyárfa fűrészport egy hollandiai fűrészüzemből szereztük be, a kocsányos tölgy fűrészpora 2,5 évig szárított deszkák feldolgozásából származik. A fűrészporokat filterrel ellátott dobozokban (SacO2 Microbox TP5000) kevertük be a búzakorpával 5m/m% (szárazanyag), majd desztillált vízzel nedvesítettük 75–80%-ra. Négy keveréket készítettünk: kocsányos tölgy fűrészpor (OAK); nyárfa fűrészpor (POP); kocsányos tölgy fűrészpor és búzakorpa (OAK+); nyárfa fűrészpor (POP+). A dobozokba töltött fűrészport 121°C-on 60 percig sterilizáltuk. A steril fűrészporkeverékeket laminárisboxban 90 mm átmérőjű, steril petri-csészékbe töltöttük. A felhasznált törzsek (2. táblázat) agaros tenyészetéből 7 mm-es dugófúróval kimetszett 57


agarkorongjait a petri közepére helyezve beoltottuk, majd 25°C-os inkubálószekrénybe helyeztük. Kezelésenként 4 ismétlést készítettünk. A petri-csészék tetején 3 átlót rajzoltunk be, majd sztereó mikroszkóp (Leica EZ4W; 8× nagyítás) segítségével követtük a telepek növekedését és jelöltük a telephatárokat a behúzott átlókon. Amikor a teljes petri-csészét átszőtték a törzsek, digitális tolómérő segítségével megmértük a jelölések közti távolságot és feljegyeztük a telepátmérőket. A fűrészporok és a dúsítóanyagok micéliumnövekedés sebességére gyakorolt hatását, valamint a fajok eltérő növekedését a három átmérő és a négy ismétlés átlagával táptalajtípusonként és fajonként külön grafikonokon ábrázoltuk. Az eredményeket az “IBM SPSS Statistics 23” programcsomag használatával, ANOVA teszttel vizsgáltuk, az összehasonlításokat Tukey és Games-Howell féle ‘post hoc’ analízissel 95%-os szignifikancia szinten végeztük. Az eredményeket bemutató grafikon oszlopain szereplő betűk egyezése a szignifikánsan nem különböző eredményt mutatja. Legalább egy betű különbség eltérést jelent az osztályok között, az azonos betűk, azonos csoport-besorolást jelölnek. Az abc sorrendje követi a mennyiségi sorrendet is (vagyis az „A” betűvel jelölt kód a „legalacsonyabb” értéket képviseli). 2. táblázat: Termesztési kísérletben felhasznált törzsek a forrás és az esetleges hivatkozások megjelenítésével Faj Forrás Hivatkozások Saját gyűjtés (Gent, Belgium, Q. robur, G. adspersum s.l.’Bourgoyen’ 2017.03.) G. applanatum s. l. ‘M9730’ Mycelia, 1998.03. Saját gyűjtés, határozta: Papp Viktor G. applanatum ‘Normafa’ Vidacs et al., 2017 (Normafa, Budapest, Q. robur 2015) G. applanatum s.l. ‘Szili’ Szili István Saját gyűjtés, határozta: Papp Viktor G. cupreolaccatum (Juhdöglővölgy, Vértes, F. sylvatica ‘Juhdöglővölgy’ 2016) Hennicke et al., 2016 G. lingzhi s.str. ’M9724’ Mycelia, 2000   GenBank (ITS) KU310901 Hennicke et al., 2016 G. lucidum s.str. ‘M9720’ Mycelia, Franciaország, 1991 GenBank (ITS) KU310900 G. lucidum s.l. ‘M9725’ Mycelia Maszlavér, 2008 G. lucidum s.auct. ‘Vál’ Szili István (GA02 törzs) Vidacs et al., 2017 G. resinaceum s.str. ‘A’ Papp Viktor (ITS) publikálatlan Vidacs et al., 2017 G. resinaceum s.str. ‘B’ Papp Viktor (ITS) publikálatlan

58


4., Kísérleti eredmények és kiértékelésük A mért telepátmérők átlaga alapján meghatároztuk a törzsek vegetatív növekedéséhez melyik vizsgált alapanyagkeverék a legalkalmasabb, valamint a táptalajonként eltérő, különböző regenerációs képességüket. Amelyik fajból több törzs állt rendelkezésre, megvizsgáltuk, hogy a legalkalmasabb alapanyagkeveréken, melyik törzs a leggyorsabb növekedésű. 4.1. Törzsek szubsztrátum preferenciája A vizsgált G. adspersum és G. cupreolaccatum törzsek 12. napon mért telepátmérőjét az 1. ábrán mutatjuk be. Mind a két törzs számára a dúsított nyárfa fűrészporon (POP+) szövődött a leggyorsabban. A dúsítatlan tölgyfa fűrészporon (OAK) a G. cupreolaccatum egyáltalán nem indult növekedésnek. A G. cupreolaccatum esetében a reziduumok normalitásának hiányában ANOVA tesztel nem tudtuk statisztikailag ellenőrizni az eredményeket.

1. ábra: G. adspersum és G. cupreolaccatum telepátmérők a 12. napon

A vizsgált G. applanatum törzsek 12. napon mért telepátmérőjét a 2. ábrán mutatjuk be. A statisztikai elemzéshez (ANOVA), – a növekedésnek nem induló petricsészék miatt – nem 59


teljesültek a feltételek. Mind a három vizsgált törzs a dúsított nyárfa fűrészport (POP+) kolonizálta a leghamarabb. A ‘Normafa’ és a ‘Szili’ törzs a tölgyfa alapú keverékeken (OAK; OAK+) egyáltalán nem, vagy csak nagyon lassan növekedett. Az ‘M9730’ törzs növekedése a dúsított tölgyön (OAK+) megközelítette a dúsítatlan nyárfa (POP) szubsztrátumot.

2. ábra: G. applanatum törzsek telepátmérői a 12. napon

A G. lingzhi törzs 12. napon mért telepátmérői alapján (3. ábra) a dúsított alapanyagok (OAK+; POP+), valamint a dúsítatlan nyárfa (POP) és dúsított tölgyfa (OAK+) között nem volt szignifikáns eltérés, a dúsítatlan fűrészporkeverékeken szignifikánsan lassabb volt a növekedés (p>0,05).

60


3. ábra: G. lingzhi törzs telepármérői a 12. napon

A G. lucidum törzsek is a dúsított nyárfa fűrészpor keveréken (POP+) növekedtek a leggyorsabban (4. ábra). A statisztikai elemzéshez (ANOVA), – a növekedésnek nem induló petricsészék miatt – nem teljesültek a feltételek. Jelentős eltérés látszik a dúsított tölgyfán (OAK+) a ‘Vál’ törzs esetében, ez a törzs a szubsztráton, többihez képest gyorsabban növekedett. Dúsítatlan tölgyfa keveréken (OAK), csak az ‘M9720’ törzs indult növekedésnek.

61


4. ábra: G. lucidum törzsek telepármérői a 12. napon

A G. resinaceum törzsek növekedése (5. ábra) nem tért el szignifikánsan a dúsítatlan (POP) és a dúsított nyárfa (POP+) keverékeken. A dúsítatlan tölgyfa (OAK) mind a két törzs esetében lassú növekedést eredményezett (p>0,05).

5. ábra: G. resinaceum törzsek telepármérői a 12. napon 62


4.2. Fajokon belüli törzsek szelekciója A leggyorsabb növekedést minden törzs a dúsított nyárfa fűrészpor keveréken (POP+) mutatta. A törzsek sebessége közti különbség a 8. napon volt statisztikailag értékelhető, ezt a mért átmérők átlagával és szórásával oszlopdiagramokon ábrázoltuk. A G. applanatum faj törzsei közt szignifikáns eltérést találtunk (6. ábra). A leggyorsabb az ‘M9730’, a leglassabb a ‘Normafa’ törzs volt (p>0,05).

6. ábra: G. applanatum törzsek összehasonlítása dúsított nyárfafűrészporon (POP+)

A G. lucidum törzsek között, a vizsgált szubsztráton nem volt statisztikailag kimutatható különbség (7. ábra), mind a három törzs, átlagosan, ugyanolyan gyorsan kolonizálta a táptalajt (p<0,05).

63


7. ábra: G. lucidum törzsek összehasonlítása dúsított nyárfafűrészporon (POP+)

A G. resinaceum fajon belül az ‘A’ törzs mutatott szignifikánsan gyorsabb növekedést (p>0,05) (8. ábra).

8. ábra: G. resinaceum törzsek összehasonlítása dúsított nyárfafűrészporon (POP+)

64


5., Következtetések Az elvégzett kísérletek eredményei tükrében az alábbi megállapításokat tehetjük: 1.

Az in vitro kísérletben meghatároztuk, hogy a leggyorsabb átszövetést a búzakorpával dúsított nyárfa fűrészpor tette lehetővé mind a 11 vizsgált törzs esetében. A két eltérő fa faj (Quercus, Populus) fűrészporának kolonizációs sebessége között jelentős eltérések mutatkoztak, a puhább nyárfafűrészport a G. lingzhi és a G. lucidum ‘Vál’ törzsek kivételével mindegyik faj törzse szignifikánsan gyorsabban kolonizálta, mint a tölgyfa alapú keverékeket.

2.

A G. applanatum, G. lucidum és G. resinaceum fajokon belül kiszelektáltuk a legalkalmasabb szubsztrátumon növekedett leggyorsabb törzseket.

Munkánkban összehasonlítottuk 7, gyűjtésből származó és 4 kereskedelmi forgalomban elérhető Ganoderma törzset in vitro körülmények között és összehasonlítottuk a kolonizációs sebességüket két különböző fa faj dúsított és dúsítatlan fűrészporán. Kiválasztottuk a vizsgált fajok termesztésre legalkalmasabb törzseit. Eredményeinket a jövőben a fajok termesztésbe vonásával és a termőtestek esetlegesen eltérő beltartalmi értékének vizsgálatával, valamint a törzsek genetikai vizsgálatával látjuk szükségesnek kiegészíteni, mivel ezek bizonyos gyógyászati felhasználásra kedvezőbbek is lehetnek a termesztésben használt G. lucidum s. l. fajnál (Papp et al, 2012). 6. Irodalomjegyzék Acharya, K., Yonzone, P., Rai, M., Rupa, A. (2005) Antioxidant and nitric oxide synthase activation properties of Ganoderma applanatum. In: Indian J. Exp. Biol., 10, 926–929. Al-Fatimi, M., Wurster, M., Kreisel, H., Lindequist, U. (2005) Antimicrobial, cytotoxic and antioxidant activity of selected basidiomycetes from Yemen. In: Die Pharmazie, 10, 776– 780. Amaral, A. E., Carbonero, E. R., Simão, R. C. G., Kadowaki, M. K., Sassaki, G. L., Osaku, C. A., Gorin, P. A. J., Iacomini, M. (2008) An unusual water-soluble β-glucan from the basidiocarp of the fungus Ganoderma resinaceum. In: Carbohyd. Polym., 72, 473–478. Amen, Y. M., Zhu, Q., Afifi, M. S., Halim, A. F., Ashour, A., Shimizu, K. (2016) New cytotoxic lanostanoid triterpenes from Ganoderma lingzhi. In: Phytochemistry Letters 17 64–70 Baby S., John Johnson, A., Govindan, B. (2015) Secondary metabolites from Ganoderma. In: Phytochemistry Vol. 114, 66–101

65


Cao, Y., Wu, S. H., Dai, Y. C. (2012) Species clarification of the prized medicinal Ganoderma mushroom “Lingzhi”. In: Fungal Divers. 56(1) 49–62. Chan, J. S., Asatiani, M. D., Sharvit, L., Trabelcy, B., Barseghyan, G. S., Wasser, S. P. (2015) Chemical Composition and Medicinal Value of the New Ganoderma tsugae var. jannieae CBS-120304 Medicinal Higher Basidiomycete Mushroom In: International Journal for Medicinal Mushrooms, Vol. 17, (8) 735–747. Chang, S. T., Miles P. G. (2004) Mushrooms cultivation, nutritional value, medicinal effect, and environmental impact. CRC Press, USA Chen, C. F., Yang, X. T., Li, X. Q., Mi, K., Yang, Q. Y. (2007) A comparison study on the physical/chemical properties and immunomodulatory activities of mycelial polysaccharide extracts from five Ganoderma species. In: Wei Sheng Wu Xue Bao, 4, 628-633. Fushimi, K., Horikawa, M., Suzuki, K., Sekiya, A., Kanno, S., Shimura, S., Kawagishi, H. (2010) Applanatines A–E from the culture broth of Ganoderma applanatum. In: Tetrahedron, 66, 9332–9335. Hawksworth, D. L., Lücking, R. (2017) Fungal Diversity Revisited: 2.2 to 3.8 Million Species. In: Microbiol Spectr. 5 (4) Hennicke, F., Cheikh-Ali, Z., Liebisch, T., Maciá-Vicente, J. G., Bode, H. B., Piepenbring, M. (2016) Distinguishing commercially grown Ganoderma lucidum from Ganoderma lingzhi from Europe and East Asia on the basis of morphology, molecular phylogeny, and triterpenic acid profiles. In: Phytochemistry. 127. 29–37. Hoang-Minh, T., Le, T. L., Kasbohm, J., Gieré, R. (2011) Substituting non-natural agents in UVprotection cream by a mixture of clay with Ganoderma pfeifferi extract. In: Appl. Clay Sci., 53, 66-72. Hobbs, C. (1995) Ganoderma lucidum. In: Medicinal Mushrooms: An exploration of tradition, healing & culture. Botancia Press, California, 96–107. Hong, S. G., Jung, H. S. (2004) Phylogenetic analysis of Ganoderma based on nearly complete mitochondrial small-subunit ribosomal DNA sequences. In: Mycologia, 4, 742–755. Huie, C. W., Di, X. (2004) Chomatographic and electrophoretic methods for Linghzi pharmacologically active components. In: Journal of Chromatography, 241–257. Jeong, S., Eo, S. K., Kim, Y. S., Han, S. S. (1999) Anti-infuenza virus activity of water soluble substance from Elfvingia applanata alone and in combinations with interferons. In: Yakhak Hoeji, 43, 467–473. Kim, S. H., Lee, J. N., Kim, S. H., Oh, S. J., An, S. W., Lee, J. H. (1998) Studies on screening and comparison of biological activities from fruiting body and mycelium of Elfvingia applanata. In: Korean J. Appl. Micro. Biotechnol., 26, 331–337. Kirk, P. M., Cannon, P. F., Stalpers, J. A., Minter, D. W. (Eds) (2008) Ainsworth & Bisby’s Dictionary of the Fungi. CABI Europe, Wallingford, 272. Kovalenko, O. G., Polishchuk, E. N., Wasser, S. P. (2010) Glycans of higher basisdiomycetes mushroom Ganoderma adspersum (Schulzer) Donk: isolation and antiphytoviral activity. In: Biotechnology,5, 83–91. Lee, W. J., Park, Y., Kwon, J. A., Ka, K. H. (2007) Factors influencing the production of endopolysaccharide and exopolysaccharide from Ganoderma applanatum. In: Enzyme and Microbial Technology, 40, 249–254. 66


Ma, J. Q., Liu, C. M., Qin, Z. H., Jiangg, J. H., Sun, Y. Z. (2011) Ganoderma applanatum terpenes protect mouse liver against benzo(α)pyren-induced oxidative stress and in ammation. In: Env. Toxicol. Pharm., 31, 460–468. Maszlavér P. (2008) A pecsétviaszgomba, Ganoderma lucidum (Curt.: Fr.) Karst. hazai termeszthetőségének lehetőségei. PhD-disszertáció, Budapesti Corvinus Egyetem, Budapest. Ming, D. S., Chilton, J., Fogarty, F., Towers, G. H. N. (2002) Chemical constituents of Ganoderma applanatum of British Columbia forests. In: Fitoterapia, 73, 147–152. Moncalvo, J. M. (2000) Systematics of Ganoderma. In: Flood, J., Bridge, P.D. & Holderness, M. (Eds): Ganoderma Diseases of Perennial Crops. CABI, Wallingford, 23–46. Moncalvo, J. M., Wang, H. F., Hseu, R. S. (1995) Gene phylogeny of the Ganoderma lucidum complex based on ribosomal DNA sequences: comparison with traditional taxonomic characters. In: Mycol. Res., 99, 1489–1499. Moradali, M. F., Mostafavib, H., Hejaroudea, G. A., Tehrania, A. S., Abbasic, M., Ghodsa, S. (2006) Investigation of potential antibacterial properties of methanol extracts from fungus Ganoderma applanatum. In: Chemotherapy, 52, 241–244. Mothana, R. A., Ali, N. A., Jansen, R., Wegner, U., Mentel, R., Lindequist, U. (2003) Antiviral lanostanoid triterpenes from the fungus Ganoderma pfeifferi. In: Fitoterapia, 74, 177-180. Nishitoba, T., Goto, S., Sato, H., Sakamura, S. (1988) Bitter triterpenoids from the fungus Ganoderma applanatum. In: Phytochem., 28, 193–197. Niu, X. M., Li, S. H., Xiao, W. L., Sun, H. D., Che, C. T. (2007) Two new lanostanoids from Ganoderma resinaceum. In: J. Asian. Nat. Prod. Res., 68, 659–664. Ofodile, L. N., Uma, N. U., Kokubun, T., Grayer, R. J., Ogundipe, O. T., Simmonds, M. S. (2005) Antimicrobial activity of some Ganoderma species from Nigeria. In: Phytother. Res., 4, 310–313. Papp V., Dima B., Wasser, S. P. (2017) What Is Ganoderma lucidum in the Molecular Era? In: International Journal for Medicinal Mushrooms, Vol. 19, (7) 575–593. Papp V., Geösel A., Erős-Honti ZS. (2012) Native Ganoderma species from the Carpathian Basin with the perspective of cultivation. In: Acta Alimentaria, Vol. 41 (Suppl.), 160–170. Paterson, R. R. (2006) Ganoderma - a therapeutic fungal biofactory. In: Phytochemistry. 67 (18) 1985–2001. Rösecke, J., König, W. A. (2000) Constituents of various wood-rotting basidiomycetes. In: Phytochemistry, 54, 603–610. Ryvarden, L., Gilbertson, R. L. (1993) European Polypores. 1. (Abortiporus–Lindtneria). In: Synopsis Fungorum 6, Fungiflora A/S, Oslo, 1–387. Sadava, D., Still, D. W., Mudry, R. R., Kane, S. E. (2009) Effect of Ganoderma on drug-sensitive and multidrug resistant small-cell lung carcinoma cells. In: Cancer Letters, 277, 182–189. Sakamoto, S., Kikkawa, N., Kohno, T., Shimizu, K., Tanaka, H., Morimoto, S. (2016) Immunochromatographic strip assay for detection of bioactive Ganoderma triterpenoid, ganoderic acid A in Ganoderma lingzhi. In: Fitoterapia (114), 51–55 Smania, A. J., Delle-Monache, F., Smania, E. F. A., Cuneo, R. S. (1999) Antibacterial activity of steroidal compounds isolated from Ganoderma applanatum (Pers.) Pat. (Aphyllophoromycetideae) fruit body. In: J. Med. Mush., 1, 325–330. 67


Smith, J. E., Rowan, N. J., Sullivan, R. (2002) Medicinal Mushrooms: Their therapeutic properties and current medical usage with special emphasis on cancer treatments. In: Cancer Research UK London, 1–256. Stamets, P. (2000) Growing Gourmet and Medicinal Mushrooms. Third Edition. Ten Speed Press, Toronto, 1–552. Suay, I et al. (2000) Screening of basidiomycetes for antimicrobial activities. In: Antonie van Leeuwenhoek, 2, 129–139. Tel-Cayan, G., et al. (2015) Phytochemical investigation, antioxidant and anticholinesterase activities of Ganoderma adspersum. In: Industrial Crops and Products 76 (2015) 749–754 Timo, H.,et al. (2005) Antiviral terpenoid constituents of Ganoderma pfeifferi. In: J. Nat. Prod., 68, 1728-1731. Usui, T., et al. (1983) Isolation and characterization of anti-tumor active β-d-glucans from the fruit bodies of Ganoderma applanatum. In: Carbohydrate Res., 115, 273–280. Vidacs M., Papp V., Geösel A. (2017) Magyarországon honos Ganoderma-fajok (G. applanatum és G. resinaceum) termesztésbe vonása. In: Kertgazdaság 49 (2), 3–8. Wang, D. M., et al. (2009) Ganoderma multipileum, the correct name for ‘G. lucidum’ in tropical Asia. In: Bot. Studies, 50, 451–458. Wu, S, et al. (2009) AFLP analysis of genetic diversity in main cultivated strains of Ganoderma spp. In: African Journal of Biotechnology Vol. 8., (15), 3448–3454 Yan, Y-M., et al. (2017) Metabolites from the mushroom Ganoderma lingzhi as stimulators of neural stem cell proliferation. In: Phytochemistry Volume 114, June 2015, Pages 155–162 Yang, B. K., Jung, Y. S., Song, C. H. (2007) Hypoglycemic effects of Ganoderma applanatum and Collybia conuens exo -polymers in streptozotocin-induced diabetic rats. In: Phytotherapy Res., 11, 1066–1069. Zhang, J., et al. (2002) Activation of B lymphocytes by GLIS, a bioactive proteoglycan from Ganoderma lucidum. In: Life Sciences, 71, 62–638. Zhou, L.W., et al. (2015) Global diversity of the Ganoderma lucidum complex (Ganodermataceae, Polyporales) inferred from morphology and multilocus phylogeny. In: Phytochemistry. 114:7–15. Zhu, Q., Amen, Y. M., Ohnuki, K., Shimizu K. (2017) Anti-influenza effects of Ganoderma lingzhi: An animal study. In: Journal of Functional Foods 34 224–228 Zjawiony, J. K. (2004) Biologically active compounds from Aphyllophorales (Polypore) fungi. In: J. Nat. Prod., 67, 300–310.

Az Emberi Erőforrások Minisztériuma ÚNKP–17–2 kódszámú Új Nemzeti Kiválóság Programjának támogatásával készült. 68


POLIPLOID SZILVAFAJTÁK GENETIKAI VARIABILITÁSÁNAK JELLEMZÉSE Genetic variability of polyploid plum cultivars Makovics-Zsohár Noémi, Hegedűs Attila, Halász Júlia [email protected], [email protected], [email protected] Szent István Egyetem, Kertészettudományi Kar, Genetika és Növénynemesítés Tanszék

Összefoglalás Félszáznál több vad gyümölcsfaj honos a Kárpát-medencében, közöttük a kökény, a cseresznyeszilva és a házi (európai) szilva is, melyet archeobotanikai leleltek támasztanak alá. A poliploid európai szilva (Prunus domestica L. (2n=6×)), a kökény (Prunus spinosa L. (2n=4×)) és a Prunus insititia Jusl.(2n=6×) jelentős genetikai potenciált képviselnek Közép-Európában, ezáltal igen értékes alapanyagnak számítanak a különböző nemesítési programokban. Az allohexaploid Prunus domestica eredetéről több elmélet is született. Feltehetően a tetraploid kökény és a diploid cseresznyeszilva (Prunus cerasifera) (2n=2×) spontán kereszteződésével jött létre. A tájfajták fenntartása nemcsak az agrobiodiverzitás növelését jelenti, hanem értékes nemesítési alapanyagként is szolgálhat, így az „on farm” génmegőrzés nemcsak kulturális, hanem gazdasági szempontból is fontos törekvés. Mikroszatellit markerek segítségével jellemeztük 17 gazdasági szempontból jelentős (többek között PPV toleráns) európai szilvafajta (P. domestica L.) valamint 38 tájfajta, továbbá 17 kökény, kökényszilva fajtajelöltek (10 P. spinosa L., 4 P. insititia L. és 3 P. spinosa× P. domestica) genetikai variabilitását és megkülönböztethetőségét, illetve filogenetikai kapcsolatát. Munkánk során diploid Prunus fajok vizsgálatára tervezett 7 primerpárt alkalmaztuk a 17 különböző gazdaságilag jelentős európai szilvafajta és a 34 szilva tájfajta esetében, míg a 17 kökény, kökényszilva és a 34 szilva tájfajták összehasonlító SSR-vizsgálata során a hétből 5 primerpárt használtunk fel. Végül készítettünk egy összefoglaló dendrogramot és egy PCA ábrát, amelyek tartalmazzák mind a gazdaságilag jelentős szilvafajtáknak és szilva

69


tájfajtáknak, mind a kökény és kökényszilva genotípusoknak, az 5 azonos primerpárral kapott eredményeit. A

mikroszatellit

PCR-fragmentumok

méretének

meghatározása

automata

DNS-

szekvenátorral történt, az adatok kiértékeléséhez ABI PeakScanner 1.0 programot használtuk, dendrogramot szerkesztettünk, majd PCA analízist végeztünk PAST program segítségével. STRUCTURE szoftverrel meghatároztuk a csoportok számát, majd PolySat szoftver segítségével kimutattuk a kapott alcsoportok közötti genetikai differenciálódás mértékét (FST). Minden egyes lókusz polimorfnak bizonyult. A genotípusokban valamennyi primerpár használatakor 1-6 allélt detektáltunk. A tetraploid fajok esetében legfeljebb négy, a hexaploid fajoknál legfeljebb hat allél volt azonosítható. Amennyiben kevesebb allél fordult elő, feltételeztük, hogy valamelyik allél vagy allélok több példányban vannak jelen, de hogy pontosan melyik, az az SSR-vizsgálattal nem azonosítható. A hét lókuszban 135 allélt detektáltunk. A lókuszonkénti átlagos allélszám ez esetben 19,3 volt. Az öt lókuszban 122 allélt találtunk, ez azt jelenti, hogy az átlagos allélszám 24,4 lókuszonként. A legtöbb különböző allélt mindkét esetben a CPSCT021 és a CPDCT044 lókuszokban azonosítottuk, míg a legkisebb allélszámot a BPPCT037 lókusz mutatta. A vizsgált hét és öt lókusz adatait összegezve 100–268 bp között változott az allélok mérete. A filogenetikai vizsgálat és a PCA analízis során kapott eredmények alapján megállapítható, hogy, a szilva tájfajtákat, a gazdaságilag jelentősebb szilva fajtákat és a kökény genotípusokat jelentős mértékű genetikai variabilitás jellemzi. A magyar tájfajták egyértelműen kiváló nemesítési alapanyagot képeznek, mert a modern fajtákra jellemző nagymértékben leszűkült genetikai változékonyság felhasználásukkal növelhető. Több folyamatban lévő vizsgálat igazolta értékes vírus-ellenálló tulajdonságukat, így a jövőbeli keresztezéses nemesítési programokba bevonásuk indokolt. Igazoltuk továbbá, hogy a vizsgált egyedek mindegyike megkülönböztethető mindössze 7 vagy 5 SSR-markerrel, ami a megnövekedett ploidszintből következő nagyobb allélszámmal magyarázható. Ez a tény is kiemelt jelentőségű, hiszen a fajtaazonosság kérdése a gazdaságilag jelentős növények körében fontos tényező, a faiskolai fajtakeveredések, a fajtabejelentések során a DNS-alapú vizsgálatok nagyban megkönnyítik a kérdéses esetek tisztázását. A magyar tájfajták

70


DNS-alapú

azonosításának

kidolgozásához

szükséges

egyedi

SSR-ujjlenyomatokat

meghatároztuk. A vizsgálataink során kapott eredményeink, mind gyakorlati, mind kultúrevolúciós szempontból értékesnek tekinthetőek és fontos alapját képezik további vizsgálatoknak.

A kutatást az Emberi Erőforrások Minisztériuma ÚNKP-16-3-I. kódszámú Új Nemzeti Kiválóság Programjának, az OTKA K 112554 pályázat, valamint az MTA Bolyai János Kutatási Ösztöndíja támogatásával készült. 71


HOMOKTÖVIS (HIPPOPHAE RHAMNOIDES L.) ANTIOXIDÁNS KAPACITÁSÁNAK ÉS ANTIBAKTERIÁLIS HATÁSÁNAK VIZSGÁLATA Antioxidant capacity and antibacterial activity of sea buckthorn (Hippophae rhamnoides L.) Angyal Viola Zsuzsanna1,2, Kovács Mónika1, Stefanovitsné Bányai Éva2 [email protected] 1

Szent István Egyetem, Élelmiszertudományi Kar, Mikrobiológiai és Biotechnológiai Tanszék, 2

Szent István Egyetem, Élelmiszertudományi Kar, Alkalmazott Kémia Tanszék

Összefoglalás A homoktövis széleskörű felhasználása, és eddig ismeretes jótékony hatásainak ellenére, a homoktövis készítményekben rejlő lehetőségek még nem teljesen feltártak. Különböző készítmények eltérő módon való feldolgozása után meghatározásra került az oldatok antioxidáns kapacitását, illetve antibakteriális hatása különböző analitikai és mikrobiológiai módszerekkel. Mindent összevetve megállapítható, hogy nem csak az egyes készítmények hatóanyagtartalma lehet eltérő, hanem nagyban befolyásolja az elkészítési mód (hőmérséklet, idő) is a végterméket. Kulcsszavak: Homoktövis, antibakteriális hatás, antioxidáns kapacitás

1. Bevezetés, a munka célja Az elmúlt években a fogyasztói szokások sokat változtak. Az élelmiszerekkel összefüggésbe hozható sok kemikália alkalmazása a fogyasztókat elbizonytalanította, azonban a patogén és romlást okozó mikrobák ellen valamilyen módon védekezni kell, hiszen ezeknek mind egészségügyi, mind pedig gazdasági szempontból nagy jelentőségük van. Az új, kíméletes és természetes összetevőkkel történő tartósítási eljárásokkal foglalkozó kutatási téma közül a

72


homoktövis kevésbé tanulmányozott téma, így felkeltette érdeklődésemet az ebben rejlő potenciál. Kutatásom céljául tűztem ki, hogy különböző kereskedelmi forgalomban kapható homoktövis készítményeket a gyártó/forgalmazó által javasolt elkészítési módok figyelembe vétele mellett (pl. tea áztatási ideje, hőfok) feldolgozok, majd a készítmények antibakteriális hatását és antioxidáns kapacitását vizsgálom, végezetül pedig összefüggéseket keresek az analitikai és mikrobiológiai eredmények között. 2. Vizsgált anyagok és alkalmazott módszerek Vizsgált homoktövis készítményeim a homoktövis instant tea, homoktövis tea, homoktövis őrlemény voltak. A vizsgált mikroorganizmusok az E. coli, E. faecalis, L. innocua, L. monocytogenes, P. aeruginosa és S. aureus voltak. Az antibakteriális hatás megállapítására agarlyuk diffúziós módszert alkalmaztam, illetve szaporodásra kifejtett gátló hatás vizsgálatát turbidimetriás

módszerrel

végeztem

el.

Az

antioxidáns

kapacitás

vizsgálatára

vasredukálóképességen alapuló FRAP (Ferric Reducing Ability of Plasma) módszert, troloxra vonatkoztatott antioxidáns kapacitás TEAC módszert (Trolox Equivalent Antioxidant Capacity), DPPH (1,1-difenil-2-pikrilhidrazil) gyök megkötésén alapuló antioxidáns kapacitás mérést és összes polifenol tartalom meghatározása Folin-Ciocalteu reagenssel TPC módszereket (Total Polyphenol Content) használtam fel. A minták előkészítéséhez a homoktövis instant teánál kétféle elkészítési módot alkalmaztam. Hideg vízzel és 60 °C-os vízzel öntöttem fel a kimért készítményt. Homoktövis tea esetében hideg vizet használtam először, a kimért teát pedig 24 órán keresztül, illetve 15 percen keresztül áztattam. A tea másik előkészítéséhez a teát 90 °C-os vízben 15 percen keresztül áztattam. Homoktövis őrleményt egyszer hideg vízben 24 órán keresztül, illetve 15 percen keresztül áztattam. 3. Kísérleti eredmények és kiértékelésük Antibakteriális hatás megállapítása agarlyuk diffúziós módszerrel A homoktövis tea esetén a hidegen elkészítettek (mind a 15 perces és 24 órás áztatási idejűek) nem mutattak teljes gátló hatást, csak részlegeset a baktériumokkal szemben, míg a 90°C-on főzött tea esetén már tapasztaltam teljes feltisztulási zónákat. A hidegen elkészített instant teánál minden 73


baktérium esetében látható volt feltisztulási zóna, azonban a 60°C-on készített instant teák nagyobb zónákat eredményeztek. Az őrleménynél a 15 perces áztatás nem volt elegendő a gátló komponensek kioldásához, egyedül a L. innocua esetén tapasztaltam gátlást. A 24 órán keresztül áztatott magőrlemény már kiértékelhetőbb adatokat adott, kivéve a P. aeruginosa törzset. A gátlás azonban nem volt jelentős (10 mm alatti), így a további kísérleteimből az őrleményt kihagytam. Szaporodásra kifejtett gátló hatás vizsgálata turbidimetriás módszerrel A turbidimetriás mérések eredményéül az egyes készítmények eltérő adatokat adtak. A meleg vízzel elkészített homoktövis instant tea és tea vizsgálatánál, a mikrobák szaporodására kifejtett hatásának eredményeként, tulajdonképpen kétféle, míg a hideg vízzel elkészítettek esetében egyegy görbe típus született. A 60 °C-on elkészített instant tea első típusába tartozik minden baktérium a L. monocytogenes kivételével. Az első típusnál mindenhol gátolta a készítmény a szaporodást, leginkább a 10-szeres hígítottságú, míg az 50-szeres és 100-szoros hígítottságú csak minimális mértékben. A másik típusba tartozó szaporodás is hasonlóan alakult, azonban az 50-szeres hígításnál az első típushoz képest jelentősebb hatás volt megfigyelhető. A hideg instant teánál 100szoros és 50-szeres hígítások esetén a görbék lefutásának módja teljesen megegyezik a 60 °C-os vízzel elkészített instant tea esetén, az egyes típusba tartozó törzseknél tapasztaltakkal. A 10-szeres hígítást tartalmazó minták szaporodásánál azonban eltérést kaptam, mivel ebben az esetben a mikrobák képesek voltak szaporodni az inkubálás előrehaladtával. A 90 °C-on elkészített teánál az első típusába tartozik minden baktérium ismételten a L. mono. kivételével. Szaporodási görbéiken látható volt, hogy a készítmény valamilyen kedvező komponenst tartalmazott számukra, melyet hasznosítani tudtak. A másik típusú görbénél is hasonló jelenséget figyeltem meg, de itt a 10-szeres hígítás esetén megfigyelhető volt a szaporodás bizonyos mértékű gátlása.. A hidegen elkészített teánál a görbék lefutása alapvetően megegyezik a 90 °C-os vízzel készített tea esetén tapasztaltakkal, ott is az első típussal. Azonban ezesetben a görbéknél nem tapasztaltam olyan mértékű szaporodás serkentést. Az eredmények ellentmondónak tűnnek az agarlyuk diffúziós módszernél látottaknak, hiszen ott minden mikroba szaporodása gátlódott, nagyjából megegyező mértékben, mint az instant tea alkalmazásakor. Azonban nem szabad figyelmen kívül, hagyni,

74


hogy az agarlyuk diffúzió esetén a komponenseknek be kell diffundálni az agarba, míg a turbidimetriás méréseknél egy homogén elegyről van szó. Antioxidáns kapacitás vizsgálatának eredménye: A különböző antioxidáns kapacitás vizsgálatok eredményei azt mutatják, hogy a 90°C-on készített homoktövis teának nagyon jó az antioxidáns kapacitása, illetve az instant teáké (hideg és meleg vizes) is magas, a sor végén jelentősen kisebb kapacitással a 24 órán keresztül áztatott tea állt. 4. Következtetések Mindent összevetve megállapítható, hogy nem csak az egyes készítmények hatóanyagtartalma lehet eltérő, hanem nagyban befolyásolja az elkészítési mód (hőmérséklet, idő) is a végterméket. A magasabb hőmérséklet a teák esetében jobb eredményt hozott, mind az antibakteriális hatásban, mind az antioxidáns kapacitásban. A homoktövis őrlemény esetén a hosszabb áztatási idő bizonyult hatékonyabbnak. Az eredményekből az is látható, hogy az a minta, amelyiknek nagyobb volt az antioxidáns kapacitása, az agarlyuk diffúziós módszernél jobb feltisztulási zónát adott, bár a turbidimetriás mérésnél mégsem az gátolta a legjobban a szaporodást. Az instant teánál az eredetileg hozzáadott C-vitamin valószínűleg kissé torzíthatta a végeredményeket, mind a bakteriocid hatásnál mind az antioxidáns kapacitás kimutatásánál


75


GYORS ÉS KÖRNYEZETBARÁT MÓDSZER FEJLESZTÉSE CHIPSEK BELTARTALMI ÉRTÉKEINEK MEGHATÁROZÁSÁRA Development of a rapid, non-destructive method for nutritional value determination in chips snacks Benes Eszter Luca, Fodor Marietta [email protected] Szent István Egyetem, Élelmiszertudományi Kar, Alkalmazott Kémia Tanszék

Összefoglalás Napjainkban a felgyorsult életmód miatt a rágcsálnivalók – ezen belül a chipsek – fogyasztása nő. A nagymértékű termelés miatt a megfelelő élelmiszerminőség és –biztonság biztosítása is egyre nehezebb feladattá válik. Erre kínál megoldást a NIR spektroszkópia, ami egy gyors, roncsolásmentes, környezetbarát eljárás. Tanulmányunkban chipsek zsír- és sótartalmának meghatározására kívántunk becslési függvényt felállítani. Zsírtartalom esetében a becslési függvény adatai alapján (Q2=94,73%; RMSECV=1,75 m/m%; RPD=4,36) elmondható, hogy az összefüggés alkalmas kvantitatív meghatározásra. Sótartalom tekintetében további minták vizsgálatára lenne szükség. Kulcsszavak: chips, NIR spektroszkópia, beltartalmi értékek 1. Bevezetés, a munka célja Napjainkban a felgyorsult életmód miatt folyamatosan nő a snack termékek, ezen belül a chipsek fogyasztása. A chipsek esetében a két fontos minőségi paraméter azok zsír- és sótartalma. Ezek vizsgálata mindennapos feladat, azonban legtöbb esetben csak költséges, időigényes módon van rá lehetőség. Munkánk során egy olyan gyors és környezetbarát módszer kidolgozása volt a cél, mellyel a jelenleg szabványos nedves kémiai módszereket ki lehet váltani. Ehhez a részleges

76


legkisebb négyzetek módszerét (PLS) alkalmaztuk a referencia adatok, és a felvett spektrumok segítségével. A spektrumok lineáris diszkriminancia analízissel (LDA) történő kemometriai kiértékelése lehetőséget ad a minták alapanyag, gyártó, ill. az alkalmazott technológiai folyamat alapján történő mintázat felismerésére. 2. Vizsgált anyagok és alkalmazott módszerek 2.1. Felhasznált anyagok és mintaelőkészítés A méréseinkhez kereskedelmi forgalomban kapható chips mintákat használtunk fel, melyeket több országból szereztünk be a nagyobb variancia érdekében. A vizsgálathoz 64 féle termék állt rendelkezésünkre, melyek nagyrészt burgonya és tortilla chipek, ill. extrudált termékek voltak. A minták előkészítése minden esetben darálással történt, a megfelelő homogenitás és szemcseméret kialakításához. Hagyományos analitikai eljárások Ahhoz, hogy NIR spektroszkópiával meg tudjuk becsülni egy termék adott jellemzőjének mennyiségét, becslési függvényt kell felállítanunk. Ehhez egy viszonylag nagy elemszámú halmaz klasszikus kémiai vizsgálatára van szükség, az adott paraméterre vonatkozóan. Ezért első lépésként meghatároztuk a chipsek zsír- és sótartalmát hagyományos nedves kémiai módszerekkel. A zsírtartalom meghatározását az MSZ 20501-1:2007 szabvány [1] referencia módszere alapján végeztük el. A sótartalmat pedig direkt potenciometriával határoztuk meg. Minden minta esetében két párhuzamost mérést végeztünk. Fourier-transzformációs közeli infravörös (FT-NIR) spektroszkópiai módszer A minta előkészítése után, Bruker MPA FT-NIR (Bruker, Ettlingen, Németország) típusú spektrométerrel felvettük a minták spektrumát, egymás után háromszor. A spektrumok felvételéhez a készülék saját szoftverét az Opus 7.2 szoftvert (Brucker, Ettlingen, Németország) alkalmaztuk. Ehhez a ledarált mintákból kb. 50 g-ot a forgatható, kvarc mintatartó edénybe helyeztünk. A spektrumokat 12500 – 3800 cm-1 (800 – 2500 nm) hullámszám tartományban rögzítettük, diffúz reflexiós mérési technika alkalmazásával.

77


Az alkalmazott kemometriai módszerek A spektrumok összetettsége miatt elengedhetetlen a sokváltozós statisztikai módszerek alkalmazása. Ezért a spektrumok kiértékelését főkomponens elemzéssel (PCA), lineáris diszkriminancia analízissel (LDA) végeztük el. A becslési függvény felállításához pedig a részleges legkisebb négyzetek módszerét (PLS) alkalmaztuk. Az adatok kemometriai kiértékelését a Statistica 8.0 (StatSoft, Tulsa, USA), az Unscramler 10.4 (Camo, Oslo, Norvégia) valamint az Opus 7.2 szoftverekkel végeztük el. 3. Kísérleti eredmények és kiértékelésük 3.1. Spektrális kiértékelés A felvett spektrumokat és első deriváltjukat Workman [2] alapján azonosítottam. A későbbiek során ez alapján választottam ki a kiértékeléshez a megfelelő tartományokat 3.2. Zsírtartalom meghatározás eredményei A minták hideg extrakciós módszerrel meghatározott zsírtartalom értékei a 14,8 – 45,1 g/100 g termék tartományba esnek. Az eredmények megoszlása a tartományon belül viszonylag egyenletes, így az eredmények megfelelő alapként szolgálnak egy robusztus becslési függvény felállításához. A nominális értékekhez hasonlítva az általunk mért eredmények legtöbb esetben megfelelnek a vonatkozó rendeletek értelmében [3]. 3.3. A sótartalom meghatározás eredményei A direkt potenciometriás sótartalom eredményei a 0,3 – 5,8 m/m% tartományba esnek. Eloszlásuk azonban nem egyenletes, mert a 2,8 – 5,8 m/m% tartományban csak egyetlen mérési adatot rögzítettünk. Ebben az esetben a csomagoláson feltüntetett értékek és az általunk mért értékek a legtöbb esetben nem voltak összhangban. A problémát az okozhatta, hogy a mintaelőkészítés során nem számítottunk arra, hogy a nagyon magas zsírtartalom a minta sószemcséinek összetapadását eredményezhette, ami inhomogenitáshoz vezethetett.

78


3.4. Kemometriai eredmények Első lépésként az adatokon főkomponens elemzést (PCA) hajtottunk végre, ami alapján két főkomponens 98,7%-ban magyarázza az adatkészlet varianciáját. 95%-os konfidencia intervallum alkalmazása mellett négy spektrális kiesőt talált a szoftver. A kiértékeléshez a spektrális kiesőket elhagyva végül 60 minta. A kiesőnek mutatkozó minták spektrumait és első deriváltját egy átlagosnak tekinthető burgonya chips spektrumával hasonlítottam össze. A spektrumképek egyértelműen mutatták az eltérést, amelyet két eseteben egyéb adalékanyagok jelenlétével (pl. cékla, fehérrépa), két másik esetben a zsírtartalom minőségi eltérésével tudtuk indokolni. LDA módszerrel származási hely szerint 85%-os konfidencia intervallum mellett sikerült elkülöníteni négy ország (Magyar-, Görög-, Lengyelország, Belgium) termékeit, csak két minta besorolása bizonyult hibásnak. Csak burgonya chipseket vizsgálva a magyar, görög és lengyel minták teljesen elkülönültek egymástól. Az alkalmazott technológia alapján is sikeres volt az elkülönítés 95%-os konfidencia intervallum mellett. Az LDA azonban négy tortilla chips mintát hibásan sorolt be. A zsírtartalom meghatározásra a 120 spektrum adatait használtuk fel. A kalibrációs függvény keresztellenőrzésének kemometria adatai (Q2=94,73; RMSECV=1,75 m/m%; RPD=4,36) alapján kijelenthetjük, hogy chipsek zsírtartalom meghatározására sikeresen alkalmaztuk az FT-NIR technikát. Sótartalom esetében saját mérési adataink alapján nem tudtunk megfelelő becslési függvényt felállítani. A függvény felállításához a csomagoláson feltüntetett nominális sótartalom értékekkel próbálkoztunk. Ehhez azonban kevés adat állt rendelkezésünkre. Ebben az esetben különleges hangsúlyt kap a becslési függvényhez szükséges mintaszám, tekintettel arra, hogy a NaCl nem infraaktív vegyület, így a sótartalom kizárólag indirekt módon, statisztikai alapon határozható meg. Ehhez pedig kiemelten nagy mintaszám szükséges. Kezdetleges eredményeink is bizakodásra adnak okot. Megfelelő mintaszám bővítéssel feltételezéseink szerint a módszer sikeres lehet.

79


4., Következtetések Az eredményekből jól látszik, hogy a NIR spektroszkópia alkalmas lehet különböző chipsek származási hely, technológia és gyártó szerinti elkülönítésére is. A technikával lehetséges becslési függvényt felállítani chipsek zsírtartalmának meghatározására. Sótartalom tekintetében ehhez további minták vizsgálatára lenne szükség.

5. Irodalomjegyzék [1] MSZ 20501-1:2007 Sütőipari termékek vizsgálati módszerei. 1. rész: Kémiai vizsgálatok [2] Workman, J. J. (2000) Functional grouping and calculatedlocations in wavenumbers (cm-1) for IR spectroscopy, The Handbook of Organic Compounds: NIR, IR, Raman, and UV-Vis Spectra Featuring Polymers and Surfactants, Academic press, San Diego, Pages 229-236 [3] Az Európai Parlament és a Tanács 1169/2011/EU rendelete.



KOMBINÁLT ELJÁRÁSOKKAL TARTÓSÍTOTT HÚSOK ÉRZÉKSZERVI TULAJDONSÁGAINAK VIZSGÁLATA MŰSZERES MÓDSZEREKKEL Instrumental analyis of sensory properties of meat treated by combined preservation techniques Dalmadi István, Kenesei György [email protected], [email protected] Szent István Egyetem, Élelmiszertudományi Kar, Hűtő- és Állatitermék Technológiai Tanszék

Összefoglalás A sous-vide technológia során a vákuumcsomagolt nyersanyagokat kíméletes hőkezelésnek vetjük alá, melynek köszönhetően a termék érzékszervi tulajdonságai és az értékes, gyakran hőérzékeny élelmiszer alkotók hosszabb ideig, jobb minőségben őrizhetők meg. Azonban az eljárás a kívánt hatás elérése érdekében pontos hőmérséklettartást igényel a hőkezelési folyamat során, és kellően kis hőmérsékletet kell fenntartani a tárolás alatt. A szigorú technológiai feltételek esetleg lazíthatók, ha a kíméletes hőkezelést más eljárásokkal kombináljuk. Lehetséges megoldás, az ugyancsak fizikai elven működő nagy hidrosztatikus nyomáskezeléssel történő kombinálás is. A vizsgálataink során arra kerestük a választ, hogy a különböző sorrendben, térben és időben elkülönített kíméletes hőkezelés (sous-vide, SV) és a nagy hidrosztatikus nyomás hogyan hat marhahús műszeresen mérhető érzékszervi tulajdonságaira (szín, állomány, illékony komponensek - illat). Elsődlegesen a nyomáskezelési szintek és a kezelési sorrend hatását vizsgáltuk. A marha fehérpecsenye szeleteket vákuumcsomagoltuk, és vízfürdőben 60°C-on 1 óráig hőkezeltük, majd jeges vízben azonnal visszahűtöttük. A nyomáskezelést 300 vagy 600 MPa nyomáson 5 percig végeztük szobahőmérsékleten. Egyes mintákat csak az egyik tartósító eljárással kezeltük, míg más mintáknál mind a két tartósító eljárást alkalmaztuk különböző sorrendben. A kezelést követően azonnal megmértük a szeletek színében (színmérő), állományában (állományában) és illékony komponenseiben (elektronikus orr) bekövetkező változásokat. Az eredmények azt mutatják, hogy a 81


műszeres vizsgálati módszerekkel nyomon követhetők a különböző érzékszervi tulajdonságokban bekövetkező változások. Valamennyi tulajdonság esetén az egyszeres kezelésekhez képest változások történtek a további kezelések alkalmával. Az állománynál csak a nyomáskezelés szintjének volt szignifikáns hatása, a kezelési sorrendnek nem, de a többi tulajdonságnál (L*, a*, b*, elektronikus orr jelválasz) már a kezelési sorrendnek is kimutatható hatása volt. Kulcsszavak: sous-vide, HHP, hús, szín, elektronikus orr

1. Bevezetés, a munka célja A kíméletes technológiák alkalmazásával a termékeket olyan kezelési eljárásnak vetjük alá, amellyel biztonságosan növelhető a minőségmegőrzési idő ugyanakkor a lehető legkisebb a változás következik be az élelmiszer komplex tulajdonságaiban. Valamennyi kíméletes technológia alapját a gátelmélet adja, mely szerint a termékre gyakorolt káros hatásokat úgy minimalizáljuk, hogy 1-1 tartósító kezelés letális mértékű alkalmazása helyett több, egyenként kisebb pusztító hatással rendelkező tényezőt kombinálunk. Az egyik ilyen eljárás a nagy hidrosztatikus nyomású kezelés (Buckow et al, 2013). Jelenleg a nagy hidrosztatikus nyomással kezelt élelmiszerek forgalomba hozatala szükségessé teszi a hűtőlánc üzemeltetését. Az ipari körülmények között végzett 100-600 MPa nyomáskezelés jó hatásfokkal inaktiválja a vegetatív sejteket, ugyanakkor szinte teljesen hatástalan a spórás mikroorganizmusokkal szemben, ráadásul az enzimek jelentős része is figyelemreméltó nyomásrezisztenciával bír. A hűtőlánc kis hőmérséklete ilyen megfontolásból nagy jelentőséggel bír, viszont ennek a fenntartása komoly terhet ró az előállítóra. Amennyiben sikerül ezt a hűtési igényt kicsit lazítani, gazdaságossági szempontból kedvezőbb termékgyártás és -forgalmazás valósítható meg. Jó megoldást jelenthet a hőkezeléssel való kombinálás. Az időben és térben elkülönített hő- és nyomáskezelés kombinációjánál előnyös, hogy mindkét szakasz technológiánál vákuumcsomagolt termékeket kezelünk, így könnyen megvalósítható a két művelet összekapcsolása. A kíméletes hőkezelésnél (sous-vide) is elmondható, hogy a kezelt termék érzékszervi tulajdonságai és az értékes, gyakran hőérzékeny élelmiszer alkotók hosszabb ideig, jobb minőségben őrizhetők meg (Mortensen, 2015;

82


Becker 2016). Ugyanakkor csak néhány tudományos munka foglalkozott eddig még a két technológia kombinálásával. Ezért vizsgálataink során arra kerestük a választ, hogy a különböző sorrendben, térben és időben elkülönített kíméletes hőkezelés (sous-vide) és a nagy hidrosztatikus nyomás hogyan hat marhahús műszeresen mérhető érzékszervi tulajdonságaira (szín, állomány, illékony komponensek - illat). 2. Vizsgált anyagok és alkalmazott módszerek A felületi kötőszövettől és faggyús részektől megtisztított fehépecsenyét kb 45 g-os szeletekre vágtuk, tasakokba helyeztük és Multivac C100 vákuumcsomagolóberendezéssel lezártuk. A szeletek egy részét 25 literes vízfürdőben hőkezeltük 60±1°C-on 60 percig. A vízfürdő hőmérsékletét hordozható Testo 926 digitális hőmérővel ellenőriztük. A nagy hidrosztatikus nyomáskezelést 300 vagy 600 MPa nyomáson 5 percig végeztük szobahőmérsékleten a RESATO FPU-100-2000 berendezésben. A nyomásközvetítő közeg glikol-olaj keverék volt (Resato PG fluid). A nyomáskezelés sebessége 100 MPa/perc volt. A nyomásemelés és -elengedés időtartama nem tartozott bele a kezelési időbe. A csak hőkezelt és a csak nyomáskezelt minták mellett az említett kezelési szintek alkalmazásával (sous-vide: 60°C, 60perc; HHP: 300 vagy 600 MPa, 5 perc, szobahőmérséklet) kombinált kezeléseket is végeztünk. A minták egy részét először hőkezeltük, majd nyomáskezeltük, a másik részét először nyomáskezeltük és aztán hőkezeltük. Az L* (világosság), a* (vörös színezet) és b* (sárgásság) értékeket Minolta CR-400 színmérővel határoztuk meg. A színt a hússzeletek friss vágási felületén mértük. Az állományt Stable Micro System XT Plus készülékkel, 50 kg-os erőcella alkalmazásával vizsgáltuk szobahőmérsékleten. A 2 mm-es átmérőjű tűfejet penetrációs módban használtuk. A mérőfejet a húsrostokra merőlegesen vezettük a próbatestekbe. A behatolás mélysége 20 mm volt, és a trigger force 0,05 N. A mérőfej sebessége 2 mm/s volt. Az adatrögzítés során az erőt a távolság függvényében rögzítettük. A maximális erőhatás érétkét választottuk ki a minták keménységi tulajdonsásának becsléséhez. A húsmintákat Applied Sensor Technology NST-3320 típusú elektronikus orr segítségével vizsgáltuk meg. A 7 fajta minta mintám mindegyikéből 3 üvegcsényit mértünk. Mintánként három üvegcsét töltöttünk meg, egy üvegcsébe 4 g hús került. A gázáramlás sebessége 50 ml/perc volt. Az inkubálás során a mintákat 15 percig 30 °C-on tartottuk. A szenzoronként rögzített adatsorból 83


az alapvonal és a maximális jelintenzitás különbségét használtuk fel a többváltozós statisztikai elemzés bemeneti adataként. A szín- és az állományvizsgálatok adatait egy- és kétváltozós varianciaanalízissel dolgoztuk fel, míg az elektronikus orr eredményeit kanonikus diszkriminancia analízissel (CDA). 3., Kísérleti eredmények és kiértékelésük Az állományvizsgálatok eredményei azt mutatták, hogy az egyre nagyobb intenzitású egyszeres kezelések (300 MPa <600 MPa<SV) egyre keményebb hússzerkezetet eredményeztek. Érdekes módon,

amikor

a

hőkezelést

és

a

nyomáskezelést

kombináltuk

a

300

MPa-os

kezeléskombinációknál a minták tovább keményedtek (bármilyen sorrendben is alkalmaztuk a kezeléseket), miközben a 600 MPa-os kezeléseknél csak a SV-HHP sorrendű kezelés tudta tovább keményíteni a hússzövetet. A HHP-SV sorrendnél nem következett be változás a csak hőkezelt mintához képest (p=0,99). A kéttényezős varianciaanalízissel nem sikerült a kezelési sorrend szignifikáns hatását igazolni (p=0,75), csak a nyomásszintek szignifikáns hatása vált kimutathatóvá (p=0,02). A színmérés során is megfigyelhetők voltak az egyszeres kezelések közötti különbségek. Az egyre intenzívebb kezelések egyre nagyobb L* (világosodás) és b*, valamint egyre kisebb a* értéket okoztak (pirosas szín eltűnése). Ugyanakkor itt már mindhárom színértéknél a kombinált kezelések esetében kimutatható volt a kezelési sorrend szignifikáns hatása (p<0,001) a nyomásszintek szignifikáns hatása mellett (p<0,001). A HHP-SV sorrendnél nyomásszinttől függetlenül nagyobb L* és kisebb a* értéket mértünk, így ebben az esetben a minták szürkülése / barnulása jelentősebb volt, mint a SV-HHP kezeléseknél. Az elektronikus orr vizsgálatoknál az összes szenzor (23 db) jelválaszán alapuló CDA modell 98,4%-ban helyesen tudta visszasorolni a megfelelő csoportba a 7 kezelés mintáit (3db egyszeres és 4 db kombinált minta). A teljes keresztvalidáció 76,2%-ban volt sikeres. A diszkrimináns tér első két diszkrimináns irányában két jellegzetes csoportelkülönülést figyelhetünk meg. Az egyik halmazba tartoznak a 600 MPa nyomással kezelt egyszeres és kombinált minták, a másik csoportba az összes többi (SV, 300MPa, SV-300, 300-SV). Mindkét nyomásszint halmazában a különböző

84


kezelési sorrendek jól elkülönültek egymástól. Hasonlóan jó megkülönböztethetőséget kaptunk, ha a stepwise módszert alkalmazva, a 23 db szenzor helyett csak a statisztikai program által kiválasztott 5 szenzor adataiból alkottunk CDA modellt (modell: 82,5%, keresztvalidáció: 73%). Az érzékszervi bírálatoknál előforduló összbenyomás tulajdonságot olyan CDA modellel becsültük, melynek változói a keménységérték, a 3 színkoordináta és a kiválasztott 5 elektronikus orr szenzor jelválasza volt. Az így alkotott CDA modell nagy biztonsággal különböztette meg a kezelési csoportokat (modell: 100%, keresztvalidáció: 97,1%). A kialakuló két csoporthalmaz itt is a nyomáskezelések szintjei alapján különültek el, de a kezelési sorrendek közötti különbségek hangsúlyosabbá váltak. 4. Irodalomjegyzék Becker, A. et al. (2016) Meat Science 118 82–88 Buckow, R. et al. (2013) Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 53:7, 770-786, Mortensen, L. M. et al. (2015). Flavour 3:2

Az Emberi Erőforrások Minisztériuma ÚNKP-17-4-III/SZIE-13. kódszámú Új Nemzeti Kiválóság Programjának támogatásával készült.

85


OMLETT ALAPANYAG FOGYASZHATÓSÁGI IDEJÉNEK MEGHOSSZABBÍTÁSA HAGYOMÁNYOS ÉS INNOVATÍV MÓDSZEREKKEL The extension of Spec'11 liquid egg's shelf life with traditional and innovative preserving processes Hidas Karina Ilona [email protected] Szent István Egyetem, Élelmiszertudományi Kar, Hűtő- és Állatitermék Technológiai Tanszék

Összefoglalás Kísérleteim során sózott pasztőrözött teljes tojáslé fogyaszthatósági idejének meghosszabbításával foglalkoztam. Átfogó érzékszervi bírálatok elvégzését követően 28 napig tartó tárolási kísérletet végeztem, mely során mikrobiológiai, pH és érzékszervi vizsgálatokat végeztem. A különböző kezelések fehérjékre gyakorolt hatását is vizsgáltam, mely egyik esetben sem volt számottevő. 1750 mg/l kálium-szorbát, 2000 mg/l gyömbér kivonat és 5 percig tartó 350 MPa nagyságú nyomáskezelés kb. két héttel hosszabbította meg a termék fogyaszthatósági idejét. Kulcsszavak: pasztőrözött teljes tojáslé, nagy hidrosztatikus nyomás, növényi kivonat, mesterséges tartósítószer, fogyaszthatósági idő 1. Bevezetés, a munka célja A teljes tojáslé a feltört tojás beltartalmának homogenizálásával és pasztőrözéssel készül [1]. Mivel a feltört tojásból nyert tojáslé kiválóan alkalmas közeg a főként a tojás héjáról származó mikroorganizmusok szaporodására, a feldolgozás egyik legfontosabb lépése a hőkezelés, mely során a vegetatív mikroorganizmusok 5-6 nagyságrendnyi pusztulása érhető el. Európában tipikusan 65 °C hőmérsékletű pasztőrözést alkalmaznak 3-5 perces tartási idővel. A magasabb 86


hőmérsékletű hőkezelést a tojás fehérjéinek hőérzékenysége akadályozza meg [2.]. Az Európai Unióban nincsenek a pasztőrözésre vonatkozóan kötelezően betartandó technológiai paraméterek, azonban a mikrobiológiai állapotra vonatkozó határértékek igen. A készterméknek Salmonella mentesnek kell lennie (0 TKE/25g) és nem tartalmazhat 100 TKE/g-nál több Enterobacteriaceae családba tartozó baktériumot [3.]. Magyarországon ezen kívül vizsgálandó a mikrobaszám, mely nem lehet több 105 CFU/g-nál [4.]. A túlélő baktériumok közül számos képes szaporodni a hűtőtárolás hőmérsékletén, ezért a pasztőrözött tojáslé csak 10-11 napig eltartható egyéb kezelések nélkül [5.]. Munkám során sózott teljes tojáslé (Spec’11) fogyaszthatósági idejének meghosszabbítását tűztem ki célomul, az alkalmazott módszerek között szerepeltek hagyományos és innovatív tartósító módszerek is. 2. Vizsgált anyagok és alkalmazott módszerek Alapanyag: Frissen gyártott Spec’11 sózott pasztőrözött teljes tojáslé (Capriovus Kft). Tartósításhoz használt anyagok és módszerek: Természetes eredetű tartósító hatású anyagok. Az alkalmazott anyagok között szerepeltek a növényi kivonatok (Fermenta Kft), köztük folyékony halmazállapotú alkoholos kivonatok, (levendula kivonat, gyömbér kivonat és zsálya kivonat), illetve szilárd halmazállapotú rozmaring kivonat. Ezen kívül a Sigma Aldrich által forgalmazott folyékony halmazállapotú allilizotiocianát. Tartósítószerek. Kereskedelmi forgalomban kapható kálium-szorbát és nátrium-benzoát. Nagy hidrosztatikus nyomáskezelés. A nyomáskezelést Resato FPU-100-2000 típusú berendezéssel végeztem szobahőmérsékleten 350 MPa nyomással 5 perces nyomástartási idővel. Érzékszervi bírálatok: Szakértői érzékszervi bírálatokkal megállapítottam az egyes természetes és mesterséges tartósító hatású anyagok azon koncentrációit, melyek hozzáadása esetén a termék még megfelelő érzékszervi jellemzőkkel rendelkezik. A meghatározott koncentrációjú mintákat fogyasztói érzékszervi bírálatnak vetettem alá, melynek célja a fogyasztói kedveltség felmérése volt. Mindkét vizsgálat során a mintákból készített tojásrántottát minősítették a bírálók.

87


Tárolási kísérlet: A frissen gyártott dobozos Spec’11 teljes tojásléhez aszeptikus körülmények között hozzáadtam a meghatározott koncentrációjú tartósító hatású anyagokat, 100,0 ml térfogatú steril műanyag mintatartó edényekbe töltöttem és 4 °C hőmérsékleten tároltam 28 napig. pH mérés és érzékszervi jellemzés. A tárolási időszak alatt hetente kétszer pH értéket mértem, és megfigyeltem a bekövetkező változásokat (pl. idegen illat megjelenése, szétválás). Mikrobiológiai vizsgálatok. Hetente egyszer összcsíraszám és Enterobacteriaceae családba tartozó baktériumok számának meghatározását végeztem el. A mintákból tizedelő hígítási sort készítettem, majd Nutrient és VRBG agarokkal lemezöntést végeztem. A Nutrient táptalajt tartalmazó Petri-csészéket 37, a VRBG táptalajt tartalmazókat pedig 30 °C-on inkubáltam 24 órán keresztül, majd számoltam a telepeket, az eredményeket pedig a vonatkozó határértékekkel összevetettem [3. és 4.] Fehérjék vizsgálata DSC készülékkel: A különböző kezeléseknek a minta fehérjéinek denaturációs tulajdonságaira gyakorolt hatását SETARAM gyártmányú MicroDSC III. típusú készülékkel végeztem. 3. Kísérleti eredmények és kiértékelésük Érzékszervi bírálatok: A szakértői érzékszervi bírálatok során meghatározott koncentrációk a következők: kálium-szorbát-1750 mg/l, nátrium-benzoát-1000 mg/l, Kálium-szorbát és nátriumbenzoát 1:1 arányú keveréke-2000 mg/l, zsálya kivonat-4000 mg/l, rozmaring kivonat-7000 mg/l, gyömbér kivonat-2000 mg/l, levendula kivonat-1000 mg/l, allil-izotiocianát-500 μl/l. A fogyasztói érzékszervi bírálatokból kiderült, hogy a bírálók ízlésvilágának a tartósítószerekkel és a HHP-val kezelt minták feleltek meg, mint natúr sós termékek. A kivonatokkal kezelt minták közül pedig a gyömbérrel, és zsályával készült minták nyerték el a bírálók tetszését. Tárolási kísérlet eredményei: A legnagyobb mértékű tartósító hatást az allil-izotiocianát fejtette ki, amely stabil pH-t és mikrobiológiai állapotot eredményezett a termékben, erős illata miatt azonban nem alkalmas a termék tartósítására. Kálium-szorbát hozzáadásával is jelentős növekedésre számíthatunk a fogyaszthatósági időt tekintve, a minta ugyanis a tárolási idő végéig megfelelt a kritériumoknak. Ezeken kívül a nagy hidrosztatikus nyomással és a gyömbér kivonat hozzáadásával is jelentős mértékben meghosszabbítható a fogyaszthatósági idő. 88


DSC berendezéssel végzett vizsgálatok: Az alkalmazott kezelések nem befolyásolták számottevően a termék fehérjéinek hődenaturációs tulajdonságait. 4. Következtetések 5 percig tartó 350 MPa nagyságú hidrosztatikus nyomáskezeléssel, 1750 mg/l kálium-szorbát vagy 2000 mg/l gyömbérkivonat hozzáadásával sikeresen meghosszabbítottam két héttel a fogyaszthatósági időt, emellett kedvező érzékszervi tulajdonságokkal rendelkező terméket kaptam. Azonban az ipari alkalmazás előtt ismételt tárolási kísérlet elvégzése szükséges gyakoribb mintavételezéssel. 5. Irodalomjegyzék [1.] Miller P., Haveroen M.E., Solichová K., Merkl R., McMullen L.M., Míková K., Chumchalová J. (2010): Shelf life extension of liquid whole eggs by heat and bacteriocin treatment. Czech Journal of Food Sciences. 28 (4): 280–289. [2.] Nys, Y., Bain, M., Van Immerseel, F. (ed.) (2011): Improving the safety and quality of eggs and egg products. Volume 1: Egg chemistry, production and consumption. Woodhead Publishing Limited. Cambridge. UK, pp.83-132. ISBN: 978-1-84569-754-9 [3.] Anonymus (2005): A BIZOTTSÁG 2073/2005/EK RENDELETE (2005. november 15.) az élelmiszerek mikrobiológiai kritériumairól (EGT vonatkozású szöveg). Az Európai Unió Hivatalos Lapja [4.] Anonymus (1998): 4/1998. (XI. 11.) EüM rendelet az élelmiszerekben előforduló mikrobiológiai szennyeződések megengedhető mértékéről [5.] Delves-Broughton, J., Williams, G.C., Wilkinson, S. (1992): The use of the bacteriocin, nisin, as a preservative in pasteurized liquid whole egg. Letters in Applied Microbiology. 15 (4): 133-136. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1472-765X.1992.tb00746.x



KÜLÖNFÉLE GOMBAFAJTÁK FEHÉRJETARTALMÁNAK VIZSGÁLATA KJELDAHL MÓDSZERREL ÉS FOURIERTRANSZFORMÁCIÓS KÖZELI INFRAVÖRÖS TECHNIKÁVAL Protein content determination of several mushroom species with Kjeldahl-method and Fourier-transformation near infrared technics Kerepesi Veronika, Fodor Marietta [email protected] Szent István Egyetem, Élelmiszertudományi Kar, Alkalmazott Kémia Tanszék

Összefoglalás Napjainkban egyre nagyobb figyelem irányul a roncsolásmentes, zöld kémiai módszerekre. A NIR technika térhódításával egyre többször alkalmazzák ezt a roncsolásmentes módszert élelmiszerek minőségi ellenőrzésére. Vizsgálatai eredményeim szerint a módszer alkalmas gombák fajtaazonosítására friss és szárított minták esetén egyaránt. A spektrális adatok statisztikai módszerekkel történő kiértékelésével a NIR technika új lehetőséget hordoz magában a kvalitatív meghatározás mellet a kvantitatív elemzések elvégzésre. A spektrális eredményeim további kiértékelése során becslési függvény felállítását tervezem, így a módszer alkalmas lehet a gomba minták fehérjetartalmának meghatározására. Kulcsszavak FT-NIR, gomba, fehérjetartalom, Kjeldahl módszer

1. Bevezetés, a munka célja A gombák magas víz (90 %) és fehérje tartalommal rendelkeznek (20 g/100 g sza.). Vitaminokban, ásványianyagokban, és rostban gazdag élelmiszer, míg zsírtartalma csekély. A funkcionális élelmiszerek közé sorolhatók ugyanis magas rost tartalommal bírnak és számos gyógyhatású 90


vegyületet tartalmaznak [1]. Így nem csoda, hogy a Földünkön megtermelt gomba mennyisége és fogyasztása jelentős mértékben növekszik [2]. Hazánkban az Európai Parlament és Tanács 1169/2011/EU

[3]

rendelete

értelmében

az

élelmiszerek

címkéjén

kötelező

az

élelmiszerösszetevők felsorolása és mennyiségük megjelölése. A nyers fehérje tartalom meghatározás szabványos módszere az idő és vegyszerigényes Kjeldahl-módszer. Ezzel szemben a NIR technika környezetbarát, roncsolásmentes eljárás. A spektrális adatok statisztikai módszerekkel történő kiértékelése lehetőséget nyújt élelmiszerek minőségi (fajta - és eredetazonosítás) és mennyiségi összetételének meghatározására. Munkám során, közkedvelt gombafajták fehérje, illetve nedvességtartalmának vizsgálatát tűztem ki célul az alábbiak szerint: 

Különféle gombafajták nyersfehérje tartalmának meghatározása Kjeldahl-módszerrel és nedvességtartalmának meghatározása



NIR technika használatával spektrális adatbázis kiépítése friss és szárított gomba darálmányokból



Spektrumok minőségi kiértékelése



Spektrális adatok kemometriai kiértékelése főkomponens elemzéssel (PCA), lineáris diszkriminancia analízissel (LDA), részleges legkisebb négyzetek módszerével (PLS).

2. Vizsgált anyagok és alkalmazott módszerek Méréseim során öt különféle gombával végeztem vizsgálatokat. Rendelkezésemre állt fehér és barna csiperke, késői laska gomba, ördögszekér laskagomba és shiitake gomba. 2.1. Nedvességtartalom meghatározása A késes darálóval aprított mintát igen kíméletes körülmények között (19 h, 65 °C) szárítószekrényben szárítottam, majd a tömegváltozás ismeretében számoltam a minták nedvesség tartalmát. A szárított mintákat késes darálóval ismét – most már porrá - daráltam, így biztosítva az egyenletes szemcseméretet a továbbiakban az FT-NIR mérésekhez.

91


2.2. Fehérjetartalom meghatározása A gombaminták fehérjetartalmának meghatározását Kjeldahl-módszerrel, az MSZ EN 12135:1999 szabványban [4] leírtaknak megfelelően végeztem. A szárított, por állagú minták tömény kénsavval, magas hőmérsékleten történő roncsolását KJELDATHERM KB8S (Gerhardt, Königswinter, Németország) roncsoló berendezéssel, a roncsolmány vízgőzdesztillálását VAPODEST 45 s (Gerhardt, Königswinter, Németország) készülékkel végeztem. A bórsavban felfogott desztillátumot kénsav oldattal titráltam pH = 4,65 egyenértékpontig. A szárazanyagra vonatkoztatott fehérjetartalmat számítással határoztam meg. 2.3. FT-NIR mérések A spektrumok felvételét minden minta esetében Bruker MPATM (Ettlingen, Németország) típusú Fourier transzformációs közeli infravörös spektroszkóppal és az ehhez tartozó szoftverrel (OPUS 7.2) rögzítettem diffúz-reflexiós mérési eljárással. Szárított és friss darálmányokról felvett spektrumok kemometriai kiértékelését OPUS 7.2, Unscramber 10.4, (Camo, Oslo, Norvégia) valamint Statistica 8.0 (StatSoft, Tulsa, USA) szoftverekkel végeztem el. A spektrumok optikai kiértékeléséhez Workman [5] munkáját használtam fel. 3. Kísérleti eredmények és kiértékelésük 3.1. Kémiai adatok kiértékelése A fehérje és nedvesség tartalom vizsgálatának klasszikus eredményeit az 1. táblázatban foglaltam össze. Minden fajtából öt-öt mintasarzs vizsgálatát végeztem, minden esetben két-két párhuzamos méréssel. 1. táblázat: Vizsgált gombaminták nedvesség [g/100 g] és fehérje tartalma [g/100 g sza.]

Nedvesség tartalom Fehérje tartalom

Fehér csiperke

Barna csiperke

Késői laska

Ördögszekér laska

Shiitake

90,01-92,88

88,53-93,27

88,60-90,88

88,96-90,00

82,56-89,62

19,49-22,73

23,94-27,85

14,16-16,88

15,73-17,52

14,59-15,84

92


3.2. Spektrális adatok kemometriai kiértékelése Főkomponens elemzés (PCA) A spektrális adatok PCA elemzésével friss datálmányok esetében 95 %-os konfidencia szinten a barna csiperke gomba harmadik sarzsáról felvett spektrumokat detektáltam spektrális kiesőként. A PCA során végzett adatredukció eredményeként azt tapasztaltam, hogy három főkomponens magyarázza a tulajdonságok varianciájának 99,4%-át (PC1=77,1%, PC2=15,1%, PC3=7,2%). A PCA vizsgálattal kiesőnek mutatkozó minták spektrumát összevetettem egy átlagos barna csiperkéről felvett spektrummal. Vizuálisan mindössze magasságbeli eltérés észlelhető, de ezt az eltérő szemcseméret is okozhatja. A szárított, darált mintákkal elvégzett főkomponens elemzés eredményeként két főkomponenst vettem figyelembe, amelyek 99,6%-ban magyarázzák a tulajdonságok varianciáját (PC1=89,5 %, PC2= 10,1%). A szárított minták PCA elemzése a friss minták eredményével egyezően a barna csiperke gomba harmadik sarzsáról felvett spektrumokat mutatta spektrális kiesőnek. Ebben az esetben már vizuálisan is megfigyelhető a spektrumok első deriváltjában mutatkozó eltérés. Ez elsősorban a rost- és a víztartalommal 7000 – 6500 cm-1, valamint a fehérjetartalommal 5900 5800 cm-1 összefüggésbe hozható területen látható. Sem a friss, sem a szárított minták adatainál nem alkalmaztam spektrum adatelőkezelést. Lineáris diszkriminancia analízis (LDA) Friss minták spektrumadataival végzett LDA vizsgálat során sikerült 95%-os konfidencia szinten elkülöníteni a shiitake, ördögszekér, késői laska gomba fajokat. A fehér és a barna csiperke nem különült el szignifikánsan. Az elemzést a továbbiakban már csak ezen kétféle gomba adataival vizsgálva, már sikerült tökéletesen elkülöníteni ezt a két mintát is. Mindkét elemzés során tíz főkomponenst alkalmaztunk. A szárított mintákkal elvégezve az LDA vizsgálatot már minden minta esetében sikeres csoportosítást hajtottam végre. A mintázatfelismerés ebben az esetben is 95 %-os konfidencia szinten történt.

93


Az LDA vizsgálatnál is elmondható, hogy sem a friss, sem a szárított minták adatainál nem alkalmaztam spektrum adatelőkezelést. Részleges legkisebb négyzetek módszere (PLS) A minták fehérjetartalmának meghatározására szárított minták spektrális és referencia adatai alapján végeztem el a PLS regressziót. A rendelkezésemre álló nem túl nagy referencia adatbázis ellenére a becslési függvény felállítása sikeresnek tekinthető, miután első derivált adatelőkezelést követően 96,65%-os determinációs együttható mellett 0,782 m/m% átlagos hibával sikerült az összefüggést felállítani. 4. Következtetések Az eddigi eredményeim alapján elmondható, hogy a hagyományos analitikai vizsgálatok során kapott eredmények a szakirodalmi adatoknak megfelelnek. A kemometriai vizgálatok eredményei alapján a NIR technika alkalmas különféle gombafajták fajta azonosítására mind friss, mind szárított minták esetén. Még a viszonylag szűk referencia adatbázis ellenére is sikerült kedvező statisztikai jellemzőkkel bíró becslési összefüggést felállítanom. Ez természetesen további adatokkal bővíthető és robusztusabbá tehető. 5. Irodalomjegyzék [1] Győrfi, J., (szerk.) (2010) Gombabiológia, gombatermesztés, Budapest, Mezőgazda Kiadó [2] Chang, S.T. (1996) Mushroom research and development – Equality and mutual benefit, Mushroom Biology and Mushroom Products [3] Európai Parlament és a Tanács 1169/2011/EU rendelete http://eurlex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2011:304:0018:0063:hu:PDF [4] MSZ EN 12135:1999 Gyümölcs- és zöldséglevek. A nitrogéntartalom meghatározása. Kjeldahl-módszer [5] Workman, J. J. (2000) Functional grouping and calculatedlocations in wavenumbers (cm-1) for IR spectroscopy, The Handbook of Organic Compounds: NIR, IR, Raman, and UV-Vis Spectra Featuring Polymers and Surfactants, Academic press, San Diego, Pages 229-236 Az Emberi Erőforrások Minisztériuma ÚNKP-17-2 kódszámú Új Nemzeti Kiválóság Programjának támogatásával készült 94


TOJÁSOK RONCSOLÁSMENTES VIZSGÁLATA AKUSZTIKUS MÓDSZERREL Non-destructive measurement of eggs with acoustic response technique Keresztessy Zsuzsa Orsolya [email protected] Szent István Egyetem, Élelemisztudományi Kar, Fizika-Automatika Tanszék

Összefoglalás Akusztikus méréseket már végeztek sikeresen tojásokon. Azt, hogy repedések detektálására megbízhatóan használható, már számos publikált kutatás bizonyította. A technikát azonban sikeresen alkalmazták megtermékenyített, és terméketlen tojások megkülönböztetésére is, ami azt jelenti, hogy az akusztikus hangválasz nem csak a tojáshéj mechanikai jellemzőjéről ad információt, hanem valóban az egészére vonatkozóan. Kérdés volt azonban, hogy az ennél jóval csekélyebb, a tárolás során bekövetkező apróbb változások is detektálhatóak lesznek-e a tojás hangválasza alapján. A mérések során összesen 180 tojást vizsgáltam, melyek között egyenlő arányban szerepelt S, M, és L méretosztályba tartozó. A tojások felét szobahőmérsékleten, másik felét hűtőszekrényben tároltam 42 napon keresztül, és vizsgálatukat heti két alkalommal végeztem el. Az eredmények alapján úgy tűnik, hogy a jellemző frekvencia nem változik akkora mértékben a tárolás folyamán, hogy a kismértékű változások mérhetőek legyenek általa, de még további lehetőséget nyújt a hangválasz spektrumának teljes elemzése a módszer sikerességéhez. Kulcsszavak: tojás, akusztikus módszer, tárolás, roncsolásmentes

95


1. Bevezetés, a munka célja A tojás sokak által kedvelt, gyakran fogyasztott élelmiszer, azonban megromolva könnyen válhat élelmiszer eredetű megbetegedések közvetítőjévé. Emiatt szükségszerű olyan kutatásokat végezni, melyekkel növelhető a tojásfogyasztás biztonsága. Az akusztikus technika gyümölcsök és zöldségek roncsolásmentes minősítésére bevált módszer. Ezzel a technikával a mintát egy kis impulzusú megütéssel gerjesztjük és felvesszük az ennek hatására kiadott hangválaszát. A kapott jel Fourier transzformálása után megkapjuk a minta természetes frekvenciáját, mely annak egészéről ad nekünk információt. Mivel tojásokon már végeztek eredményes méréseket ezzel a technikával (pl. repedések detektálására), ezért feltételezhető volt, hogy a tojás tárolás során bekövetkező változásainak mérésére is szintén alkalmazható lesz. A kutatás elsődleges célja egy olyan akusztikus mérőberendezés összeállítása volt, mellyel a minták jellemző frekvenciája jól elkülöníthető a többi csúcstól. Ezután egy 42 napig tartó tárolási kísérlet elvégzése, mely során a tojásokat heti két alkalommal vizsgáltam az akusztikus módszerrel, valamint tömegváltozásukat is feljegyeztem. A kapott eredmények alapján célom, hogy helyes következtetést vonjak le azzal kapcsolatban, hogy az akusztikus módszer alkalmazható-e tojások minőségellenőrzésére, valamint a módszer sikeressége esetén a hőmérséklet és a méret tárolás során bekövetkező változásokra gyakorolt hatásának megállapítása. 2. Irodalmi áttekintés A tojásfogyasztás egészen az ókorig vezethető vissza és népszerűsége azóta is töretlen. Ennek oka, hogy a tojást viszonylag könnyű megtermelni és sokoldalúan fel lehet használni, mindemellett pedig egy gazdag tápanyagforrás (Surai & Sparks, 2001). A benne lévő fehérjék (melyek biológiai értéke gyakorlatilag teljesnek tekinthető) és az azokban található aminosavak mellett jelentős vitaminforrásnak tekinthető, főleg D-, A-, B2-, B12 vitaminokból (Jávor & Szigeti, 2011). Emellett magas az ásványi anyag és esszenciális zsírsav tartalma. Könnyen emészthető élelmiszer, melyet alacsony kalóriatartalma miatt a diétázók is szívesen fogyasztanak (Bell & Weaver, 2002). Magyarországon is nagy népszerűségnek örvend, a hazai tojásfogyasztás (284-287 db/év/fő) meghaladja az Európai Unió átlagát (220 db/év/fő) (Jávor & Szigeti, 2011).

96


De Ketelaere és munkatársai (2004) publikációja azonban rávilágít arra, hogy ennek a rendkívül értékes, tápláló élelmiszernek mégis milyen hátrányai vannak a modern élelmiszeripari termékekkel szemben. A fő probléma, hogy egy törékeny árucikkről beszélünk, valamint az, hogy a tojások az idő előrehaladtával könnyen megromlanak. A külsőleg épnek látszó, de minőségileg mégsem megfelelő tojásokat az üzemekben lámpázással válogatják ki, mely lépés a tojásfeldolgozás szűk keresztmetszetévé vált (Hunton, 1995). A korszerűbb minőségellenőrzési eljárások alapvető fontosságúak lennének a tojás hatékonyabb és biztonságosabb forgalmazásához. Éppen ezért az egyre modernebb számítógépek és az új érzékelő technológiák megjelenése a kutatókat gyorsabb és pontosabb tojásminősítő műszerek feltalálására ösztönzik. Egy automatizált minőségértékelő rendszer számos előnnyel járna az eddig alkalmazott, emberi munkaerőhöz képest. A vizsgálatok gyorsabban történnének, az objektív eredmények megbízhatósága pedig sokkal nagyobb lenne a szubjektív, emberi értékeléshez képest (De Ketelaere et al., 2004). A globális mechanikai jellemzők dinamikus, roncsolásmentes mérésére egyik lehetőség az akusztikus módszer. A technika lényege, hogy a minta természetes frekvenciáját mérjük úgy, hogy felvesszük azt a hangot, melyet megütés hatására kiad, majd a jelet Fourier transzformációval átalakítjuk (Schotte et al., 1999). A technikát leginkább gyümölcsök és zöldségek keménységének meghatározására használják pl: Yamamoto és társai (1980) dinnyéket és almákat, Schotte és társai (1999) kiviket, Gómez és társai (2005) körtéket vizsgáltak. A tojások akusztikus vizsgálata több kutatót is foglalkoztatott az elmúlt években, ezért számos szakirodalom látott napvilágot a témában. Coucke és munkatársai (1999) publikációja alapján kiderül, hogy a tojás gerjesztésre adott válasza összefüggésben van a tojáshéj mechanikai tulajdonságaival. Az étkezési tojás gyártásában az egyik legfontosabb probléma a tojáshéj repedéseinek elkerülése, illetve a már megrepedt tojások észrevétele. Ennek oka, hogy a repedt tojások nagy egészségügyi kockázatot jelentenek, és a fogyasztók is a tojáshéj épségéről győződnek meg legelőször a vásárlás során. (Lin et al., 2011). Ennek fényében nem csoda, hogy eddig elsősorban repedésdetektálás alkalmazhatóságára vizsgálták az akusztikus technikát (pl:

97


Cho et al. (2001), Jindal & Sritham (2003), Wang & Jiang (2005), Lin et al. (2009), Pan et al. (2011)) A publikációkban a repedésérzékelési pontosság és a hamis elutasítás kb. 10%, vagy az alatti érték volt, így kimondható, hogy az akusztikus módszer alkalmas a repedések detektálására. Sun és munkatársai (2013) a tojáshéj szilárdságának roncsolásmentes mérésére javasolják az akusztikus technikát. Wang és munkatársai 2004-ben nem csak a tojáshéj merevsége és a héjrepedés jellemző frekvenciára gyakorolt hatását vizsgálták, hanem összefüggést fedeztek fel a hangválasz és a tojássűrűség között is. Azt, hogy nem csak a héj mechanikai állapotáról ad információt a tojás akusztikus jele, szintén bizonyítja Coucke és munkatársai (1997) publikációja, ahol megállapították, hogy a technika alkalmas a megtermékenyített tojások megkülönböztetésére a terméketlen tojásoktól. 3. Vizsgált anyagok és alkalmazott módszerek A kísérletek elvégzéséhez szükséges tojások ugyanolyan márkájúak voltak (feltételezhetően ugyanonnan származnak). A kiválasztásnál fontos szerepet játszott, hogy a szavatossági idejük közel egy napra essen (így következtetve arra, hogy hasonló korúak). Három méretosztályból (S, M, L) válogattam ki 60-60 db látszólag ép tojást, így összesen 180 kísérleti mintám volt. A vizsgálatokat a tojások lámpázásával kezdtem, a nehezen észrevehető repedések detektálása érdekében. A repedt tojások jelölése után pedig beszámoztam az összes mintámat. A különböző méreten kívül a tárolási hőmérséklet hatását is tanulmányoztam, ezért méretosztályonként a tojások

felét (azaz

3x30 db-ot) hűtőszekrényben 5±2°C-on, a

másik

felét pedig

szobahőmérsékleten 25±2°C-on tároltam 42 napig. Az első akusztikus mérést a tojások megvásárlásának napján, közvetlenül a lámpázás és a megszámozás után hajtottam végre az összeállított mérőberendezéssel (1. ábra). Ezt követően hat héten keresztül, hetente két alkalommal végeztem el a vizsgálatokat mind a hűtőszekrényben, mind pedig a szobahőmérsékleten tárolt minták esetében. A gerjesztés helyét a szakirodalomban található javaslat alapján választottam. Eszerint akkor keletkezik a legjobb jel, ha a választ a megütés helyéhez képest 0°-nál vagy 180°-nál rögzítjük (Schotte et al., 1999), ezért a tojások 98


felülről kapták a kis impulzusú gerjesztést, miközben az ellentétes oldalon egy mikrofon rögzítette a minta hangválaszát.

1. ábra: Akusztikus mérőberendezés A számítógépbe beérkező jelet egy, a SZIE ÉTK Fizika-Automatika Tanszékén fejlesztett Stiffness nevű program segítségével dolgoztam fel. A jelfeldolgozó program a rögzített hangválaszból meghatározza és grafikusan meg is jeleníti az adatsor Fast Fourier Transzformáltját és automatikusan megkeresi a hangválasz jellemző frekvenciáját. Ezután a gerjesztéseket megismételtem és a kapott jelet egy Adobe Audition programmal rögzítettem mely nemcsak a jellemző frekvenciát, hanem az egész hangválaszt lementi, így lehetőség van általa az egész spektrum elemzésére is. Az akusztikus mérések után minden alkalommal megmértem a tojások tömegét is, hogy nyomonkövethető legyen a tárolás során bekövetkező tömegvesztés tendenciája is.

A 42. napon, az utolsó akusztikus vizsgálat után a tojásokat feltörtem. A tojások fehérjéjét és sárgáját szétválasztottam és megmértem külön-külön a frakciók tömegét. Szintén megmértem a tojáshéjak tömegét, valamint a vastagságukat tolómérővel három ponton. A sárgájának a térfogatát is megmértem vízkiszorításos módszerrel, mérőhenger segítségével. Ez lényegében azt jelenti, hogy egy mérőhengerbe meghatározott mennyiségű vizet töltöttem, majd a tojássárgáját is 99


beletettem a vízbe. Az ekkor mért térfogat és a kiindulási térfogat különbsége adta meg a sárgája térfogatát. A fehérje szárazanyagtartalmát szárítószekrény segítségével határoztam meg. Alufóliából kis kosarakat hajtogattam, amelyeket megszámoztam, megmértem a tömegüket, és az azonos számú tojás fehérjéjéből kis mennyiséget öntöttem beléjük, majd ezzel együtt is megmértem a tömegüket. Szárítószekrényben történő 48 óra hosszáig tartó szárítás után ismét megmértem a kosarak tömegét, ekkorra már a tojásfehérje víztartalma teljesen kipárolgott. 4. Kísérleti eredmények és kiértékelésük A Stiffness nevű programmal megállapítható volt, hogy a tojások jellemző frekvenciája 1100 Hz köré esik. Ez a jól elkülöníthető csúcs kivétel nélkül mindegyik tojás hangválaszában benne volt, a legtöbb tojással tehát a 2. ábrán látható válaszjelhez hasonlót kaptam.

2. ábra: A tojásokra leginkább jellemző Fast Fourier transzformált és frekvencia Azonban voltak olyan minták ahol a Fast Fourier transzformáltban ezen kívül más elkülönülő csúcs is megjelent, jellemzően 4000 Hz körül (3. ábra), de esetenként más nagyobb frekvencián is keletkeztek kisebb csúcsok. Ezeket a frekvenciaértékeket nem mentettem le, hiszen a jellemző frekvencia ezeknél a méréseknél is 1100 Hz körül jelentkezett.

100


3. ábra: Olyan Fast Fourier transzformált melynél megjelent 4000 Hz körül is egy csúcs A 4. ábrán láthatóak a 42 napos tárolási kísérlet során mért jellemző frekvenciaértékek és tömegcsökkenés. A frekvenciaváltozást mutató diagramokon látható, hogy mindhárom méretosztálynál a 0. és a 3. napon jóval alacsonyabb értékeket mértem, mint a 6. napon. Ez a kiugrás valószínűleg amiatt történt, mert a 6. napon az addig használt mikrofon elromlott, tehát ettől a naptól kezdve egy másik mikrofonnal vettem fel a hangválaszt. A 6. naptól a jellemző frekvenciaértékek ugyanúgy csökkenő tendenciát mutattak mindhárom méretosztálynál, valamint úgy tűnik a tárolási hőmérséklet sem befolyásolta az akusztikus válaszjelek változását. Fontos azonban megemlíteni, hogy a jellemző frekvenciák csak igen csekély mértékben csökkentek, a teljes tárolási kísérlet során a változás nem haladta meg a 6%-ot egyik beállításnál sem. A tojások tömege is csökkent a tárolás során és a változás sokkal számottevőbb volt a frekvenciaértékekéhez képest. Jól látható a diagramokon, hogy a tárolási hőmérséklet jelentősen hatással van a tömegváltozásra. A szobahőmérsékleten tárolt tojások nagyobb ütemben vesztettek tömegükből, mint a hűtőszekrényben tároltak. Az eredményekből kiderül, hogy a tömegváltozásra a tojás mérete nincs hatással, a változás mindhárom méretosztályban hasonlóan alakult.

101


4. ábra: A tojások frekvencia és tömegváltozása a tárolás során

102


5. Következtetések Az eddigi eredményekből tehát megállapítható, hogy a tojások akusztikus hangválaszában változás történik a tárolás során, mert a jellemző frekvenciaértékek csekély mértékben csökkentek. A változásra azonban az eddigi eredmények alapján úgy tűnik, hogy nincs hatással sem a tojás mérete, sem a tárolás hőmérséklete. A tömegmérésekből azonban kiderült, hogy a tojások a 42 nap alatt folyamatosan veszítettek tömegükből, és a tömegvesztés mértékét befolyásolta a tárolási hőmérséklet. Ezekből az eredményekből úgy gondolom, hogy a tojás hangválaszának változását is kell, hogy befolyásolja legalább a tárolási hőmérséklet, csak a Fast Fourier transzformáció után megállapítható jellemző frekvencia nem változik akkora mértékben, hogy ez a hatás általa mérhető legyen. Így ezt a kiértékelő módszert nem tartom megfelelőnek tojások minőségvizsgálatára, hiszen ez a jellemző nem reagál elég érzékenyen a tojásokban bekövetkező kis változásokra. A továbbiakban az Adobe Audition programmal felvett teljes spektrumok elemzését tervezem elvégezni

többváltozós

statisztikai

módszerrel.

Az

akusztikus

vizsgálatot

tojások

minőségellenőrzésére tehát még nem lehet elvetni, célom, hogy olyan paramétert találjak a gerjesztésre adott hangválaszok spektrumában, ami jelentősebb mértékben változik a tojások élettartamának növekedésével, tehát minőségük csökkenésével. 6. Irodalomjegyzék Bell, D. D., Weaver, W. D. (2002): Commercial Chicken Meat and Egg Production. 5. kiadás. Kluwer Academic Publishers. Massachusetts Cho, H.-K., Choi, W.-K., Paek, J.-H. (2001): Detection of surface cracks in shell eggs by acoustic impulse method. American Scoiety of Agricultural Engineers. 43(6): 1921-1926. Coucke, P., Dewil, E., Decuypere, E., De Baerdemaeker, J. (1999): Measuring the mechanical stiffness of an eggshell using resonant frequency analysis. British Poultry Science. 40(2): 227-232. Coucke, P. M., Room, G. M., Decuypere, E. M., De Baerdemaeker J. G. (1997): Monitoring Embryo Developmentin Chicken Eggs using Acoustic Resonance Analysis. Biotechnology Progress. 13: 474-478. De Ketealere, B., Bamelis, F., Kemps, B., Decuypere, E., De Baerdemaeker, J. (2004): Nondestructive measurements of the egg quality. World’s Poultry Science Journal. 60: 289302.

103


Gómez, A. H., Wang, J., Pereira, A. G. (2005): Impulse response of pear fruit and its relation to Magness-Taylor firmness during storage. Postharvest Biology and Technology. 35: 209215. Hunton, P. (szerk.) (1995): World Animal Science C. Production System Approach (Book 9). Poultry production. Elsevier Science Ltd, Amszterdam Jávor A., Szigeti J. (2011): Termékminősítés és termékhigiénia. Egyetemi jegyzet, Digitális Tankönytár Jindal, V. K., Sritham, E. (2003): Detecting eggshell cracks by acoustic impulse response and artifical neural networks. American Society of Agricultural and Biological Engineers. Paper Number: 036170 Lin, H., Zhao, J., Chen, Q., Cai, J., Zhou, P. (2009): Eggshell crack detection based on acoustic response and support vector data description alorithm. Eur Food Res Technol. 230: 95-100. Lin, H., Zhao, J., Sun, L., Chen, Q., Sun, Z., Zhou, F. (2011): Stiffness measurement of eggshell by acoustic resonance and PLS models. Journal of Food Engineering. 103: 351-356. Pan, L., Zhan, G., Tu, K., Tu, S., Lin, P. (2011): Eggshell crack detection based on computer vision and acoustic response by means of back-propagation artificial neural network. Eur Food Res Technol. 233: 457-463. Schotte, S. et al., De Belie, N., De Baerdemaeker, J. (1999): Acoustic impulse-response technique for evaluation and modelling of firmness of tomato fruit. Postharvest Biology and Technology. 17: 105-115. Sun, L., Cai, J., Lin, H., Zhao, J., Bi, X. (2013): On-line estimation of eggshell strength based on acoustic impulse response analysis. Innovate Food Science and Emerging Technologies. 18: 220-225. Surai, P. F., Sparks, N. H. C. (2001): Designer eggs: from improvement of egg composition to functional food. Trends in Food Science & Technology. 12: 7-16. Wang, J., Jiang, R. S., Yu, Y. (2004): Relationship between dynamic resonance frequency and egg physical properties. Food Research International. 37: 45-50. Wang, J., Jiang, R. (2005): Eggshell detection by dynamic frequency analysis. Eur Food Res Technol. 221: 214-220. Yamamoto, H., Iwamoto, M., Haginuma, S. (1980): Acoustic impulse response method for measuring natural frequecy of intact fuits and preliminary applications to internal quality evaluation of apples and watermelons. Journal of Texture Studies. 11: 117-136.



MÉZEK NÖVÉNYI ÉS FÖLDRAJZI EREDETVIZSGÁLATA ELEKTRONIKUS NYELV ALKALMAZÁSÁVAL Floral and Geographical Origin Identification of Honey with Electronic Tongue Koncz Fanni A., Bodor Zsanett, Kaszab Tímea, Kertész István, Zaukuu John-Lewis Z., Gillay Zoltán, Benedek Csilla, Kovács Zoltán [email protected] Szent István Egyetem, Élelmiszertudományi Kar, Fizika-Automatika Tanszék

Összefoglalás A magas értékesítési ár és a különböző környezeti, időjárási hatásoknak kitett termelésimennyiség miatt a méz a leggyakrabban hamisított élelmiszerek egyike, a negatív hatások miatt szükséges a megfelelő, hatékony vizsgálati módszerek kifejlesztése. Az elektronikus nyelv új alternatívaként jelenhet meg a vizsgálati módszerek között, előnye, hogy rövid vizsgálati időt biztosít, és kis mintaelőkészítést igényel. Különböző kutatások alapján elmondható, hogy az elektronikus nyelv jól alkalmazható mézek vizsgálatára. Major és társai (2011) a meréseiket mesterséges neurális hálózatok segítségével kiértékelve a földrajzi eredetük szerint tudták csoportosítani a mintáikat, egy másik tanulmányban Zhenbo és társai (2014) voltametrikus és potenciometrikus elektronikus nyelvek eredményei alapján sikeresen klasszifikáltak növényi és földrajzi eredet szerint is a vizsgált mézeket. Kutatásunk során 78, főként magyar termelői mézet vizsgáltunk, az eredményeket többváltozós statisztikai módszerek segítségével elemeztük ki. A mézminták fő analitikai és fizikai tulajdonságai is meghatározásra kerültek. Korábbi eredményeink azt mutatták, hogy az elektronikus nyelv többváltozós statisztikai módszerek alkalmazásával alkalmas a mézek növényi és földrajzi eredet szerinti megkülönböztetésére, így a kutatást folytattuk a fő analitikai és fizikai paraméterek becslésére alkalmas modellek építésével.

105


1. Bevezetés A kutatás fő célja, olyan becslő modellek építése és korrekciós módszerek fejlesztése, amelyek lehetővé teszik, hogy az elektronikus nyelv eredményei segítségével becsülhetőek legyenek a mézminták fő analitikai és fizikai paraméterei. 2. Vizsgált anyagok és alkalmazott módszerek Vizsgált anyagok Összesen 78, különböző növényi és földrajzi eredetű, főként magyar mézmintát elemeztünk, melyek eredetiségét biztosítandó közvetlenül a termelőtől kerültek beszerzésre. Néhány kereskedelmi és külföldi minta is bevonásra került az elemzésekbe. Alkalmazott módszerek Meghatározásra kerültek a mézek különböző fizikokémia paraméterei, mint hamutartalom, összes polifenol tartalom, antioxidáns kapacitás többféle módszer segítségével, amik CUPRAC (Cupric Ion Reducing Antioxidant Capacity), ABTAS, FRAP (Ferric Reducing Antioxidant Power) voltak. Elektronikus nyelv A vizsgálatokhoz egy αAstree elektronikus nyelvet (AlphaM.O.S., 2003) használtunk, a gyártó utasítása alapján elvégzett előzetes kalibrálás és kondicionálás után. A berendezés egy Ag/AgCl referencia elektródából, és hét félvezető alapú potenciometrikus szenzorból áll, amelyek segítségével képes a mintaoldatokban található különböző komponensek elemzésére. A szobahőmérsékleten végzett mérésekhez 10 gramm mézmintát desztillált vízben feloldottunk, majd 100 ml-re hígítottunk. Statisztikai módszerek Főkomponens elemzés (PCA) segítségével (Cowe & McNicol, 1985) könnyen megtalálható a többváltozós adatokat legjobban jellemző mintázat, és a kiugró értékek. A pH és elektromos vezetőképesség becslésre multilineáris regresszió (MLR) (Chatterjee & Hadi 1986), legkisebb négyzetek módszere regresszió (PLSR) (Naes et al.,2002), és szupport vektorgép (SVM) (Vapnik, 1995) került alkalmazásra. A modellek keresztvalidációval, egy minta kihagyásával 106


kerültek validálásra, helyességüket a kalibráció és a validáció determinációs együttható (R2) és az átlagos négyzetes gyökeltérés (átlagos becslési hiba, Root Mean Square Error RMSE) értéke alapján határoztuk meg. A statisztikai elemzéséket Matlab programmal végeztük el. 3. Kísérleti eredmények és kiértékelésük Elektronikus nyelv mérési eredményeire épített regressziós modellek eredményei, A használt modellek közül az SVM mutatta a legrosszabb eredményeket, viszont PLSR és MLR segítségével a FRAP (PLSR: R2=0,6, RMSECV=0,3; MLR: R2=0,6, RMSECV=0,3), ABTS (PLSR: R2=0,7, RMSECV=0,25, MLR:R2=0,66, RMSECV=0,28), és a hamu tartalom (PLSR:R2=0,73, RMSECV=0,12,MLR:R2=0,76, RMSECV=0,12) is elfogatható pontossággal volt becsülhető. A szenzor alapú mérési módszereknél, mint amilyen az elektronikus nyelv is, gyakran jelentkezik interferencia, jeleltolódás, főként a hosszabb idő alatt végrehajtott mérések során. Az eltolódások kiküszöbölésére matematikai korrekciót (driftkorrekció) alkalmaztunk, mely után pontosabb modelleket tudtunk építeni. Elektronikus nyelv, elektromos vezetőképesség és pH mérés eredményeire épített regressziós modellek eredményei A minták összetétele befolyásolja a mézek elektromos vezetőképességét, így ennek értékelésbe bevonása növelte a pontosságot. A pH értékek modellbe építése nem vezetett jelentős javuláshoz. A legjelentősebb javulás a hamutartalom becslésénél jelentkezett. Az antioxidáns kapacitás értékek becslésének nőtt a pontossága. Mivel a magasabb beltartalmi értékekkel rendelkező minták esetében nagyobb pontosság érhető el, ezért a továbbiakban külön modellt építettünk a magas és az alacsony hamutartalmú mézekre. A magas hamutartalmú mézek minden beltartalmi értéke jobban becsülhető, az alacsonyabb értékekkel rendelkező minták oldatai valószínűleg nem érték el az elektronikus nyelv érzékenységi határának alsó szintjét. Amennyiben a driftkorrekciót is alkalmaztuk, csökkentve az eredmények időbeli eltéréseit, a pontosság tovább nőtt, a legjobb becsléseket pedig akkor értük el, amikor csak egy mérési nap adatait elemeztük, így az időbeli eltolodás okozta hibát teljesen kiiktatva.

107


4., Következtetések A mézek főbb beltartalmi paraméterei az elektronikus nyelv eredményeit felhasználva elfogadható pontossággal voltak becsülhetőek. A jeleltolódások csökkentésére alkalmazott korrekcióval a becslések pontossága javult. Az eredmények jelentősen javultak, kiemelkedően a hamutartalom esetében, amikor a modellépítésbe az elektromos vezetőképesség is bevonásra került. A legpontosabb becslés akkor volt elérhető, ha a mintákat hamutartalom szerint csoportosítottuk, és külön vizsgáltuk a magas és alacsony értékekkel rendelkezőket, ahol magas értékűeknél a legpontosabb a becslés, feltételezhetően az alacsony hamutartalmú minták összetétele nem éri el az elektronikus nyelv érzékenységi szintjét. A legjobb eredményt az hozta, amikor az elektronikus nyelv és elektromos vezetőképesség bevonásával egy mérési nap eredményeit elemeztük. Az eredményeink szerint a megfelelő korrekciós módszerek alkalmazásával egy bizonyos határon belül ez a gyors módszer támogatja a méz minőségének ellenőrzését. 5. Irodalomjegyzék Chatterjee, S., & A. S. Hadi. (1986). Influential Observations, High Leverage Points, and Outliers in Linear Regression. Statistical Science. Vol. 1, 379–416 Cowe, I. A., & McNicol, J. W. (1985). The use of principal components in the analysis of nearinfrared spectra. Applied Spectroscopy, 39(2), 257–266. Kovács Z.(2012): Módszer elektronikus nyelvvel végzett méréseknél fellépő zavaró hatások csökkentésére, Phd értekezés, Budapesti Corvinus Egyetem Major N., Markovic K., Krpan M., Saric G., Hruskar M., Vahcic N. (2011): Rapid honey characterization and botanical classification by an electronic tongue, Talanta, 569-574 Naes, T., Isaksson, T., Fearn, T., & Davies, T. (2002). A user friendly guide to multivariate calibration and classification. Chichester, UK: NIR Publications Vapnik, V. The Nature of Statistical Learning Theory. Springer, New York, 1995. Zhenbo J. W., Jun W. (2014): Tracing floral and geographical origins of honeys by potentiometric and, Computers and Electronics in Agriculture, 112- 122

A munka az Emberi Erőforrások Minisztériuma ÚNKP-17-2 (Koncz Fanni Adrienn, Bodor Zsanett) és ÚNKP-17-4 (Kovács Zoltán) kódszámú Új Nemzeti Kiválóság Programjának támogatásával készült.

108


KOMBINÁLT ELJÁRÁSOKKAL TARTÓSÍTOTT CSIPERKEGOMBA ÉLELMISZERBIZTONSÁGI VONATKOZÁSAI Food safety aspects of Agricus bisporu smushroom preserved by combined treatments Murár Zsuzsanna, Németh Csaba, Dalmadi István [email protected], [email protected], [email protected] Szent István Egyetem, Élelmiszertudományi Kar, Hűtő és Állatitermék Technológia Tanszék

Összefoglalás Vizsgálataim során kíméletes hőkezelést (sous-vide) és nagy hidrosztatikus nyomást (HHP) kombináltunk. A hőmérséklet –nyomás különböző kombinációjának, továbbá a csak önmagukban alkalmazott kezelések hatását mikrobiológiai szempontból értékeltem. A mezofil aerob összcsíraszámnak a kezelések hatására, és a kezelt minták különböző hőmérsékleten való tárolása során bekövetkező változása került értékelésre statisztikai módszerek felhasználásával. A statisztikai elemzés egyszempontú varianciaanalízissel történt, a post hoc tesztek közül Tukey HSD és Games-Howell tesztet alkalmaztunk a mintacsoportok összehasonlítására. Az egy kezelést kapott minták mindenképp hűtést igényelnek, de még akkor is tapasztalható bizonyos mértékű mikrobaszaporodás. A kombinált kezelés esetén, a kezelési sorrendnek nincs szignifikáns hatása a mezofil aerob csíraszám alakulására. A kombinált kezelések közül mikrobiológiailag stabil terméket eredményez a 600 MPa kombinációja 75°C-os, de már az 55°C-os hőkezeléssel is. Tárolási hőmérséklet szempontjából az ideális a 2°C-on történő tárolás, de a 600 MPa és 75°C kombinációban kezelt minta már szobahőmérsékleten is stabil marad. A vizsgálatok eredményei további mikrobiológiai, és az érzékszervi tulajdonságokban bekövetkező változások vizsgálatát indokolják. Kulcsszavak: Csiperkegomba, HHP, sous-vide, összcsíraszám

109


1. Bevezetés, a munka célja A kombinált kezelés során olyan fizikai elven alapuló kíméletes tartósítási eljárásokat alkalmaztunk, mint a sous-vide kezelés (vákuumfőzés) és a nagy hidrosztatikus nyomású eljárás. Mindkét technológia, a mai fogyasztói elvárásoknak megfelelően, a termékek hosszabb eltarthatóságát célozza meg, a frissesség minél nagyobb mértékű megőrzése mellett. Ugyanakkor csak önmagukban alkalmazva ezeket a kezeléseket, a termékek tárolás alatti stabilitásának fenntartásához, szigorú hűtési körülményeket igényelnek. Viszont kombinációban alkalmazva a kezeléseket, ezek bizonyos határokig enyhíthetők lehetnének. Választ kerestünk arra, hogy mely kezeléssel, illetve kezelési kombinációkkal érhető el nagyobb csökkenés az induló csíraszámban, valamint, hogy ezek a különbségek szignifikánsnak tekinthetők-e. A kombinált kezelések esetén további cél volt annak vizsgálata, hogy a kezelési sorrendnek van-e jelentősége ebből a szempontból. A kezelések közvetlen hatásának vizsgálatán túl célunk volt megtudni, hogy az így kezelt minták különböző hőmérsékleten tárolva stabilak maradnak-e, illetve mely hőmérsékleten tárolhatók úgy, hogy nem, vagy csak minimális mértékű növekedés legyen megfigyelhető csíraszámban. 2. Irodalmi áttekintés Az ehető gombák a makroszkópikus gombák egy speciális csoportja, melyeket már az ókori idők óta, mint táplálékforrás hasznosítanak. A gomba ízletessége, alacsony kalória értéke, magas fehérjetartalma, B-vitamin és ásványi anyag tartalma miatt kedvelt élelmiszer. (Zhenqiang, 2013) E tulajdonságuk miatt a gombák értékes emberi tápláléknak számítanak. Fehérje összetételüket tekintve nagyon hasonlítanak a húshoz, hiszen mintegy 20 féle aminosavból épülnek fel, melyből nyolc esszenciális aminosav. Szénhidrát tartalmukat tekintve találhatók bennük galaktóz, glükóz, mannóz, xilóz, ribóz, mannit, trehalóz, ramnóz, arabinóz, galakturonsav és hemicellulóz. Továbbá, kis mennyiségben ugyan, de valamennyi fontos ásványi anyagot tartalmazzák. Annak ellenére, hogy nem tekinthetők jelentős vitaminforrásnak, szinte az összes vitamin megtalálható bennük, és a növények között egyedülállóan, tartalmaznak D-vitamint is. A gombában lévő zsírsavak a linolénsav, palmitinsav, linolsav, sztearinsav és az olajsav. Az éterikus olajok határozzák meg az 110


egyes gombafajok ízét, hatással vannak az étvágyra, és serkentik a gyomornedvképzést. Mindezen előnyös tulajdonságok ellenére, a sejtfalban található kitin miatt a gomba nagyon nehezen emészthető élelmiszer.(Szabó, 1990) Pont kitin tartalmuknál fogva különleges helyet foglalnak el az élővilágban, hiszen sem a növényvilághoz, sem az állatvilághoz nem sorolhatók, ezért a korszerű rendszerezésben külön csoportot alkotnak. (Filiusné, 1998) A sous-vide technológiát, vagy magyarul vákuumfőzést a következőképp lehet definiálni: nyers anyagok főzése vákuumcsomagolásban, kontrollált hőmérséklet és idő körülmények mellett. A hőmérséklet kisebb (általában 100 °C alatti), az idő pedig hosszabb, mint amit a hagyományos főzés során alkalmaznak. (Schellekens, 1996) A technológia legfontosabb lépései a következők: a nyersanyag kiválasztása, vákuumcsomagolása ellenálló, többrétegű polipropilén tasakba, hőkezelés, gyors hűtés, hűtve tárolás és a fogyasztás előtti felmelegítés. A kis hőmérsékleten történő hőkezelés miatt mikrobiológiai szempontból nagy odafigyelést igényel a technológia. A hűtve tárolás szigorúan 0-3°C közötti hőmérséklet tartományban kell, hogy történjen. Ezeknél a termékeknél a pszichrofil, anaerob vagy mikroaerofil vegetatív és spórás mikroorganizmusokra méretezik a hőkezelést (Listeria monocytogenes, Salmonella, nem-proteolitikus Clostridium botulinum, Bacillus cereus). (Mohácsiné et al., 2011; Carlin, 2014) Ugyanakkor a vákuumzárásnak számos előnye is van: lehetővé teszi a hatékony hőátadást a víz vagy gőz és az élelmiszer között; azáltal, hogy kizárjuk a tárolás alatti újrafertőződés kockázatát növelhető a szavatossági idő; meggátolja az oxidáció okozta érzékszervi hibák kialakulását és csökkenthető az illékony anyagok valamint a nedvességtartalom párolgása okozta veszteség. (Baldwin, 2012) „A nagy hidrosztatikus nyomású technológia olyan tartósító eljárás, ahol a folyékony vagy szilárd élelmiszereket 100 és 800 MPa közötti hidrosztatikus nyomásnak teszik ki.” (Koncz et al., 2007). A Pascal-elv értelmében a hidrosztatikus nyomás az élelmiszerben pillanatszerűen és izosztatikusan érvényesül, tehát független az élelmiszer alakjától és méretétől. Azonban a termék pH-ja, összetétele, vízaktivitása, kiindulási hőmérséklete, a kezelés hőmérséklete és a berendezésben kialakuló hőmérséklet-eloszlás, a kezelés ideje, a nyomásnövelés és csökkenés sebessége, és alkalmazott nyomás befolyásolja hatékonyságát. (Koncz et al., 2007) Az egyes mikroorganizmusok nem egyformán reagálnak a nagy hidrosztatikus nyomású kezelésre, mert fiziológiai tulajdonságiakban eltérőek, így eltérő nyomás-rezisztenciával is rendelkezhetnek. 111


(Huang et al., 2014) A baktériumok, élesztő- és penészgombák vegetatív sejtjei már 300-600 MPa nyomással elpusztíthatók, viszont a kitartó endospórás képletek még az 1000 MPa-nál nagyobb nyomást is túlélik. Utóbbi esetében megfigyelték, hogy a kisebb nyomás hatására a spórák egy része kicsírázik, és így érzékennyé válnak a további nyomáskezelésre. (Deák, 2006) Általánosságban, az alkalmazott nyomásértékek által indukált változások a következőképp írhatók le: o 50 MPa - gátolja a fehérjeszintézist és csökkenti a riboszómák mennyiségét a sejtben; o 100 MPa - részleges fehérje denaturációt indukál; o 200 MPa - a sejtmembrán és a belső sejtszerkezet károsodását eredményezi; o 300MPa és a felett - irreverzibilis fehérje denaturáció történik, ami a sejtmembrán roncsolódását és a sejtoldat kiáramlását, ezáltal a mikroba sejt pusztulását okozza. Ezek alapján, a nagy nyomás mikroorganizmusokra gyakorolt hatását tekintve a következő kategóriák különíthetők el: sejtmorfológiai változások, anyagcsere folyamatok gátlása, genetikai mechanizmusok befolyásolása. (Huang et al., 2014) A gomba és a nagy hidrosztatikus nyomás kapcsán a legtöbb szakirodalmi forrás a polifenoloxidáz enzim (PPO) inaktiválásával foglalkozik, mely a gomba barnulásáért felelős. Gomes és Ledward (1996) kereskedelmi enzim és saját maguk által, extrakciós folyamattal gombából kinyert enzim, valamint gomba nyersanyag viselkedését is vizsgálták. Utóbbinál 200 MPa-on történő 10 perces kezelésnél a minták szembetűnő barnulása volt jellemző. A nyomás növelésével a barna szín erősödött, amihez még nagy mennyiségű feketés-barnás folyadék kiszivárgása is társult, az állomány pedig nagyon puhává vált. De Cordt és munkatársai (1996) gombából izolált PPO stabilitását vizsgálták nagy hőmérséklet (HT) és nagy nyomás és hőmérséklet kombinációja (HP/T) esetén, valamint, hogy ezt hogyan befolyásolja egyes anyagok (glutation, EDTA, benzoesav) jelenléte. Referencia hőmérsékletként 55°C-ot alkalmaztak, ahol azt tapasztalták, hogy a PPO 550 MPa-on stabilabb volt, mint atmoszférikus nyomáson. Yi és munkatársai (2015) gomba PPO inaktiválásával foglalkozó kísérletük során egy perces kezeléseket alkalmaztak, és 100-1600 MPa közötti nyomásértékeken vizsgálták a PPO aktivitás változását. Eredményeik szerint, az 1000 MPa alatti nyomáskezelés csak minimális mértékben befolyásolta a PPO aktivitását, viszont az

112


afeletti nyomásértékeknél már jelentős szerepet játszott az inaktiválásban a kompresszió okozta adiabatikus melegedés is. 3. Vizsgált anyagok és alkalmazott módszerek A kísérleti minták elkészítéséhez kereskedelmi áruházban vásárolt fehér csiperke gombát használtunk fel. 65 db minta tasak került elkészítésre a vizsgálatokhoz, minden tasakba 20 g gombát mértünkbe. A vizsgálatokhoz a következő mérési pontokat választottuk ki, illetve állapítottuk meg (1 ábra): Hőmérséklet, C 7

75

55

8

2

1

6

5 4

3

600

300

Nyomás, MPa

1. ábra: A kiválasztott mérési pontok

Az alkalmazott hőmérséklet paramétereket egy előkísérlet során állapítottuk meg. A gombát válogatás, mosás, szeletelés után vákuum csomagoltuk, majd 55°C-on és 75°C-on 2 perc, 5 perc, 10 perc és 20 percig hőkezeltük. Szemrevételezés alapján, valamint a minták állományának tapintás útján való megvizsgálásával az 55°C 5perc és a 75°C 5perc hőkezelési paramétereket választottuk ki, mert mindkét esetben csak minimális léeresztés volt csak tapasztalható, valamint a gombák állománya sem volt puha, főtt jellegű. A nyomásértékek tekintetében, 300 MPa az a nyomásérték, mely már letális hatást gyakorol a mikroba sejtekre, 600 MPa pedig az iparban általában alkalmazott legnagyobb nyomásérték. A kezelés időtartamát (5 min) a szakirodalmi források alapján választottuk meg. A megválasztott kezelési paraméterek alapján összeállított technológiát a 2. ábra mutatja be:

113


Mosás Szeletelés (szeletvastagság kb.3 mm) Minta tömeg bemérése (20 g) Vákuumcsomagolás Hőkezelés (55°C, 75°C, 5 min) (hűtés jeges vízben) Nyomáskezelés (300 MPa, 600 MPa, 5 min) 2. ábra: A minták elkészítése során alkalmazott technológia

A gombafejeket kézzel mostuk, majd ezután kézzel szeleteltük kb. 3 mm vastagságú szeletekre. A hőkezelést egy nagy űrtartalmú fazékban végeztük, melyben a víz hőmérsékletét nagy pontosságú hőmérsékletmérővel ellenőriztük. A nyomáskezelést RESATO FPU 100-2000 típusú berendezéssel végeztük. A csomagolt mintákat 55°C-on és 75°C-on 5 percighőkezeltük, és jeges vizes hűtést követően nyomáskezeltük 300 MPa és 600 MPa értékeken szintén 5 percig. Adott mintáknál a műveleti sorrend megfordult, továbbá a csak hőkezelt vagy csak nyomáskezelt mintáknál az egyik vagy másik kezelés természetesen elmaradt. Egy darab kontroll minta készült, amely csak a nyers, vákuumcsomagolt gombát tartalmazta. További 12-12 db minta készült 2°Cos, 8°C-os és szobahőmérsékletű tárolásra, amely 2 hétig tartott. A mikrobiológiai vizsgálatok a Capriovus Kft. mikrobiológiai laborjában történtek. A vizsgálatok során meghatároztuk a minták mezofil aerob összcsíraszámát. A gombákból steril körülmények között mintát vettünk (1g), hígító oldattal homogenizáltuk őket (9ml), majd decimális hígítási sort készítettünk. A kapott mintaelegyekből lemezöntést végeztünk TGE agarral és 48 órás 30 °C-os inkubálás után megszámoltuk a kifejlődött telepek számát.

114


A mikrobiológiai eredmények statisztikai elemzése egyszempontú varianciaanalízissel történt. A minták szórásnégyzetének azonosságát Levene-teszt segítségével ellenőriztük. Amennyiben ennek eredménye alapján a szignifikancia érték p>0,05 volt, akkor döntést az ANOVA táblázat alapján, ha pedig p<0,05 volt, akkor a Welch-teszt eredménye alapján hoztunk. Ekkor, p>0,05 esetén a vizsgált mintacsoportok közötti eltérés nem tekinthető szignifikánsnak, p<0,05 esetén viszont szignifikánsnak tekinthető. A post hoc tesztek közül a Tukey HSD és Games Howell tesztet alkalmaztuk. A Tukey HSD teszt a mintacsoportok közti egyenlő variancia értékekhez, míg a Games-Howell teszt nem egyenlő variancia értékekhez igazodik. Így, ha a Levene- teszt eredménye p>0,05, akkor a Tukey HSD post hoc teszt alapján, ha pedig a p<0,05, akkor a GamesHowell post hoc teszt alapján mondható meg, mely csoportok között áll fenn a különbözőség. 4., Kísérleti eredmények és kiértékelésük Az egy kezelést és kombinált kezelést kapott minták aerob mezofil összcsíraszámának alakulásának összehasonlítása alapján megállapítható, hogy a kombinációban alkalmazott nyomás- és hőkezelés hatékonyabbnak bizonyult, mint a csak önmagában alkalmazott hő-vagy nyomáskezelés. (3. ábra) Az itt látható nagy szórásértékek abból adódnak, hogy a tárolási hőmérsékletek között nem tettünk különbséget. A változások adatai azt is jól mutatják, hogy kombinált kezeléssel több, mint három nagyságrendnyi csökkenést értünk el a csíraszámban a kontroll mintához képest, mint csak hővagy nyomáskezelést alkalmazva, ahol ez a csökkenés a két nagyságrendet sem éri el. A statisztikai elemzés szerint e két mintacsoport csíraszáma között szignifikánsnak tekinthető a különbség (p=0,003).

115

IFJÚ TEHETSÉGEK TALÁLKOZÓJA

lg N

2017. december 01.

8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00

5,61 4,34 3,32 2,29 1,27

Egy kezelés

Kontroll Csíraszám (lg N)

Kombinált kezelés

Változás (lg N/N0)

(N: aerob mezofilösszcsíraszám, N0: kiindulási aerob mezofilösszcsíraszám (kontroll minta) [KKE/g])

3. ábra: Egy kezeléssel (nyomás- vagy hőkezelés) és kombinált kezeléssel elkészített minták csíraszámának alakulása és a kezelések hatására bekövetkező változások a csíraszámban valamennyi tárolási adat figyelembe vétele esetén

A csak egy kezelést kapott minták tekintetében lényeges különbség nem mutatkozik a csíraszámban, ha csak az egyik vagy másik kezelést (hő vagy nyomás) alkalmazzuk önmagában, így a minták csíraszáma közti különbség nem tekinthető szignifikánsnak (p=0,985). Külön is megvizsgálva ezeknek a kezeléseknek a hatását (4. ábra), a következő megállapításokat tehetjük. Az 55°C-os és a 75°C-os hőkezelés után a minták átlagos mezofil aerob összcsíraszáma közti különbség nem tekinthető szignifikánsnak (p=0,834). 8,00

lg N

6,00

5,61

5,15

4,58

4,13

4,00 2,00

3,51 2,11

1,48

1,04

0,46

0,00 Kontroll

55 C

75 C

300 MPa 600 MPa

Kezelés Csíraszám (lg N)


(N: aerob mezofilösszcsíraszám, N0: kiindulásiaerobmezofilösszcsíraszám (kontroll minta) [KKE/g])

4. ábra:55 C-on, 75 C-on hőkezelt, illetve 300 MPa-on, 600 MPa-on nyomáskezelt minták csíraszámának alakulása, és az egyes kezelések hatására bekövetkező változás a csíraszámban valamennyi tárolási adat figyelembe vétele esetén

116


A nyomáskezelések esetén már nagyobb eltérés tapasztalható a csíraszámban, hiszen a 600 MPa alkalmazott nyomással készített minták átlagos összcsíraszáma majdnem két nagyságrenddel kisebb, mint 300 MPa alkalmazott nyomás esetén. Azonban a statisztikai vizsgálat szerint, még ez a különbség sem szignifikáns (p=0,371)

lg N

A kombinált kezelések, valamint a kezelési sorrend hatását összefoglalóan a 5. ábra mutatja be: 8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00

5,61 3,41

Hő/Nyomás

Kontroll

3,23 2,39

2,20

Nyomás/Hő

Kombinált kezelés Csíraszám (lg N)



5. ábra: Hőkezelés/nyomáskezelés és nyomáskezelés/hőkezelés kombinációjának összehasonlítása az összcsíraszám alakulásának szempontjából, és a kombinált kezelések a csíraszámban hatására bekövetkező változás, valamennyi tárolási adat figyelembe vétele esetén

A kombinált kezelés esetén a kezelési sorrendnek minimális hatása van a csíraszám alakulására, ami így nem tekinthető szignifikánsnak (p=0,767). A 6. ábra az egyes kezelési kombinációk hatását mutatja be. 600 MPa nyomáskezeléssel kombinációban lévő hőkezelés jóval hatékonyabbnak bizonyult, mint a 300 MPa-os kezelés kombinációja a hőkezeléssel.

117

IFJÚ TEHETSÉGEK TALÁLKOZÓJA

lg N

2017. december 01.

8 6 4 2 0

5,61 4,23

4,49

4,15 1,38

2,44 1,46

2,97

3,18 2,64

1,12

3,80

1,81

4,61

1,00

4,67 0,95

Kombinált kezelés Csíraszám (lg N)



6. ábra: Kombinált kezeléssel készült minták csíraszámának alakulása és a csíraszámban valamennyi tárolási adat figyelembe vétele esetén

Az így készült minták aerob mezofil összcsíraszáma között szignifikáns különbség van (p=0,001). 600 MPa és bármely hőkezelés kombinációja esetén az aerob mezofil összcsíraszám 10 KKE/g érték körül mozog, míg 300 MPa kombinációjában 102-104 KKE/g nagyságrendet vesz fel. Ennek megfelelően 600 MPa esetén az alkalmazott hőfok nem befolyásolja jelentős mértékben az eredményt (p=0,177). A statisztikai vizsgálat eredménye alapján 300 MPa estén sem tekinthető a hőkezelés hőmérsékletének csíraszámra gyakorolt hatásának különbsége (p=0,111). Összességében, statisztikailag alátámasztható, hogy szignifikáns különbség van a különböző kezelésekkel készült minták összcsíraszámában (p=0,028). Ezzel azonban ellentmondanak a post hoc tesztek eredményei, miszerint nincsen olyan csoport, amelynél p<0,05, vagyis szignifikáns különbség lenne az egyes kezelések között. Az elvégzett elemzések alapján viszont bizonyítást nyert, hogy vannak olyan mintacsoportok, amelyek csíraszáma között szignifikáns különbség van. Ezt az ellentmondásos eredmény abból adódhatott, hogy a csíraszám értékek, az egyes kezelések esetében is, nagyon nagy szórással rendelkeznek, mert ezeknél az elemzéseknél a tárolási hőmérsékletet nem vettük figyelembe. A tárolási hőmérséklet tekintetében (anélkül, hogy különbséget tennénk az alkalmazott kezelések között) elmondható, hogy szignifikáns különbség van a különböző hőmérsékleten tárolt minták összcsíraszáma között (p=0,016). A Games-Howell teszt szerint a 0. napon készített és a 2°C-on 118


tárolt minták összcsíraszáma különbözik szignifikánsan a szobahőmérsékleten tárolt mintákétól, a 8°C-on tároltaké nem (p=0,062). A 1. táblázat a különböző hőmérsékleten tárolt minták mezofil aerob összcsíraszámára vonatkozó adatokat mutatja be, a 7. ábra, pedig ezek grafikus bemutatását, személtetését szolgálja. Minta megnevezése (kezelések)

Aerob mezofil össszcsíraszám (lg N) tárolt 2°C 8°C szobahőmérséklet

kontroll

0. nap 5,61

300 MPa 600 MPa

3,83 2,18

3,28 1,85

4,79 3,11

8,71 6,89

55 C 75 C

2,49 2,28

2,77 2,48

4,08 2,94

8,96 8,81

55 C/300 MPa 300 MPa/55 C 75 C/300 MPa 300 MPa/75 C

1,96 1,85 1,77 1,78

2,71 3,28 0,90 1,34

4,75 3,60 2,54 2,79

7,51 7,87 4,53 4,67

55 C/600 MPa 600 MPa/55 C 75 C/600 MPa 600 MPa/75 C

1,78 1,97 1,30 1,08

0,90 0,90 0,90 0,90

0,90 0,90 0,90 0,90

0,90 3,46 0,90 0,90

1. táblázat: A különböző hőmérsékleten tárolt minták mezofil aerob összcsíraszámának (N) logaritmizált értékei

119


0. nap

2 C

8 C

szobahőmérséklet

10,00 9,00 8,00 7,00

lg N

6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00

(N: aerob mezofilösszcsíraszám)

7. ábra: Összefoglaló ábra a különböző hőmérsékleten tárolt minták csíraszámának alakulásáról

A kezelések számának függvényében vizsgálva a csíraszám alakulását az egyes tárolási hőmérsékleteken, a következő eredményt kapjuk: 2°C-on (p=0,056) és 8°C-on (p=0,082) nem tekinthető szignifikánsnak a különbség, viszont szobahőmérsékletű tárolás esetén már igen (p=0,013). Az 50°C és 300 MPa kombinációban kezelt minták esetében, már 2°C-os tárolásnál is növekedés tapasztalható a csíraszámban, ami 8°C-on és szobahőmérsékleten csak hatványozódik. Ezzel szemben a 600 MPa-on kezeltek csíraszáma szobahőmérsékletű tárolás során sem nagyon változik a 0. naphoz képest. (A 600 MPa/55°C sorrendű kombinált kezelést kapott mintánál csíraszám növekedés tapasztalható, viszont az 55°C/600 MPa sorrendben kezelt minta szintén stabil maradt, összcsíraszáma 10 KKE/g alatt volt. A két minta közti eltérést okozhatta vagy tényleg a kezelés elégtelensége, vagy más véletlen hiba.) A tárolási hőmérsékletet is figyelembe véve, 300 MPa esetén, már szignifikáns hatása van a kombinációban alkalmazott hőmérsékletnek (55°C vagy 75°C) a mezofil aerob összcsíraszámra (p=0,020). A Games-Howell post hoc teszt eredménye alapján, ebben az esetben a 8°C-on és szobahőmérsékleten tárolt minták összcsíraszáma között, már nincsen szignifikáns különbség (p=0,150). A 75°C és 600 MPa

120


kombinációban kezelt minták 2°C-on, 8°C-on és szobahőmérsékleten is stabilak maradtak, összcsíraszámuk nem növekedett a 0. naphoz képest a két hetes tárolás során. Az egykezeléses minták közül csak a nyomáskezelt minták azok, amelyek összcsíraszáma nem növekedett 2°C-on a 0. naphoz képest, a csak hőkezelteké már minimális mértékben igen. 8°C-on már mindegyik egykezeléses minta összcsíraszámában kisebb-nagyobb mértékű növekedés figyelhető meg. Ez is bizonyítja, hogy a csak sous-vide eljárással, illetve csak HHP kezeléssel tartósított élelmiszerek esetében nagyon fontos a hűtve tárolás, de nem mindegy a tárolás hőmérséklete. 5., Következtetések A kapott eredmények alapján az alábbi következtetések vonhatók le:  Az egy kezeléssel szemben a kombinált kezelés eredményesebb, ugyanis egy kezeléssel mindössze egy nagyságrendnyi, míg kombinált kezeléssel három nagyságrendnyi csökkenés érhető el a mezofil aerob összcsíraszámban.  Egy kezelés esetén a nyomáskezeléssel és hőkezeléssel körülbelül egyforma mértékű csökkenés érhető el.  Kombinált kezelés esetén a kezelési sorrend nem eredményez szignifikáns különbséget a csíraszámban.  A leghatásosabbnak a 600 MPa és 75°C kombináció bizonyult, de a statisztikai eredmények alapján a 600 MPa nyomáskezeléssel kombinált 55°C-os és 75°C-os hőkezelés között nincs szignifikáns különbség.  A kombinált kezelések közül a legkevésbé eredményes a 300 MPa és 55°C kombináció.  Tárolási hőmérséklet tekintetében a legideálisabb a 2°C, mert ezen a hőmérsékleten nem, vagy csak minimális mértékű növekedés tapasztalható a mezofil aerob összcsíraszámban. 6. Irodalomjegyzék Baldwin, D. E. (2012). Sous vide cooking: A review. International Journal of Gastronomy and Food Science , 15-30. Carlin, F. (2014). Microbiology of Sous-vide Products. Encyclopedia of Food Microbiology , 621626. 121


De Cordt, S., Ludikhuyze, L., Weemaes, C., Hendrickx, M., Heremans, K., & Tobback, P. (1996). Enzyme stability under high pressure and temperature . Progress in Biotechnology , 203208. Deák, T. (2006). Élelmiszer-mikrobiológia. Mezőgazda Kiadó, Budapest , 170-178. Filiusné, T. N. (1998). A gomba-a feldolgozás nyersanyaga. In: Szenes E. Gomba feldolgozása, tartósítása, INTEGRA-PROJEKT Kft., Budapest , 37-61. Gomes, M., & Ledward, D. (1996). Effect of high-pressure treatment on the activity of some polyphenoloxidases. Food Chemistry , 1-5. Huang, H.-W., Lung, H.-M., Yang, B. B., & Wang, C.-Y. (2014). Responses of microorganisms to high hydrostatic pressure processing. Food Control , 250-259. Koncz, K., Pásztorné, K. H., & Dalmadi, I. (2007). Nagy hidrosztatikus nyomás élelmiszer-ipari alkalmazása. In: Balla Cs.& Siró I. Élelmiszer-biztonság és -minőség II., Mezőgazda Kiadó, Budapest , 124-134. Mohácsiné, C. F., Kiskó, G., & Nagy, V. A. (2011). Kíméletes tartósító eljárások - sous-vide technológia. Élelmiszer-biztonság , 32-34. Schellekens, M. (1996). New research issues in sous-vide cooking. Trends in Food Science & Technology , 256-262. Szabó, I. (1990). A termesztett gombák jelentősége. In: Szabó I. A csiperke, a laska és más gombák termesztése, ILK MODUL Vállalkozási Iroda, Budapest , 15-21. Yi, J., Yi, J., Dong, P., Liao, X., Hu, X., & Zhang, Y. (2015. March). Effect of high-hydrostaticpressure on molecular microstructure of mushroom (Agaricusbisporus) polyphenoloxidase. LWT - Food Science and Technology , 890-898. Zhenqiang, X. (2013). Anti-Browning of Mushroom (Agaricus bisporus) Slices by Glutathione. Advance Journal of Food Science and Technology , 1100-1104.



MÁRKAÉRTÉK ÖSSZETEVŐK VIZSGÁLATA PÁLINKAMÁRKÁK ESETÉBEN Analysis of brand equity components in case of pálinka brands Nagy László Bendegúz [email protected] Szent István Egyetem, Élelmiszertudományi Kar, Élelmiszeripari Gazdaságtan Tanszék

Összefoglalás Kutatásom során áttekintettem a márkaérték mérési módszereket és koncepciókat, és megvizsgáltam a jelenlegi pálinkapiac helyzetét. Kilenc pálinkamárka esetében négy márkaérték összetevőt (márkaismeret, érzékelt minőség, árprémium, márkaasszociáció) vizsgáltam meg szekunder kutatás keretében. Az egyes források közötti összefüggéseket SPSS statisztikai programmal vizsgáltam. Az eredmények alapján elmondható, hogy a pálinkamárkák ismertsége igen alacsony, így a mérése sem egyszerű, az érzékelt minőségnél hasonló a helyzet. Az árprémium jól mérhető, és jó mérőszáma a márkaértéknek. A márkaasszociációkat nem nagyon lehet számszerűsíteni, azonban jó képet ad a márkáról alkotott képről. A meglévő adatokból nehéz lenne a pálinkamárkák értékének pontos rangsoráról és értékeiről jelentést tenni, így a kutatást tovább szeretném folytatni egy olyan módszertan kidolgozásával, mely alkalmas a pálinkamárkák számszerű értékelésére. Kulcsszavak pálinka, márkaérték, márkaismeret, márkaasszociáció

123


1. Bevezetés, a munka célja A márkaérték kutatások jelentősége az utóbbi időben megnőtt, hiszen a cégek egyre nagyobb figyelmet fordítanak a márkákra, gyakran saját márkaérték menedzsert foglalkoztatnak, és számos márkaérték értékelési gyakorlat alakult ki (Ailavwadi és társai, 2003). Az ismert termékkategóriákban levő nagy és ismert márkák márkaérték mérésére számos vizsgálati módszert fejlesztettek ki kutatók és marketing szakemberek, amelyek igen pontos megközelítést tudnak adni az egyes márkák értékére. Azonban nincs olyan módszer, mely egy kis piacon relatív alacsony ismeretű márkák értékének mérését vizsgálta volna. Jelen kutatásomban a pálinkapiacra is alkalmazható márkaérték mérési módszertankidolgozáshoz kapcsolódóan egyes márkaérték összetevőket vizsgáltam meg. Ez a szekunder kutatáson alapuló kutatás a módszertankidolgozásban nagy segítségemre lesz, hiszen képet kapok arról, hogy a pálinkamárkák esetében milyen márkaérték összetevőkre milyen hangsúlyt kell fektetni, és az egyes összetevők között milyen összefüggéseket találhatunk. 2. Márkaérték mérési módszerek A marketingkutatók számos nézőpontból vizsgálták a márkaértéket. Általánosságban a márkaértéket a kizárólag a márkához tartozó marketinghatásként definiálják – például, ha egy termék vagy szolgáltatás marketingje a márka miatt ér el eredményt, amit az azonos termék vagy szolgáltatás a márka nélkül nem ért volna el (Keller, 1993). Aaker (1991) a márkaértéket a márkához kapcsolódó márkaelemek és kötelezettségek csoportjaként definiálja. Keller (1993) szerint a márkaérték vizsgálatnak két általános motivációja van. Az egyik a pénzügyi alapú motiváció, aminek lényege a márka értékének meghatározása számviteli célból, illetve egyesülés, felvásárlás, akvizíció esetén számszerűsíthető egy márka értéke. A másik a stratégia alapú motiváció, ami a marketingtevékenység fejlesztését szolgálja. Keller és Lehmann (2001) a létező márkaérték mérési módszereket három kategóriába osztotta: a vevőközpontú mérési módszer a márkaérték vevő-alapú forrásaira fókuszál, a termékpiaci és pénzügyi mérési módszer az eredményre és a nettó haszonra fókuszál, amit a márka a cégnek hoz. A jelenlegi márkaérték modellek és mérési módszerek közül módosítás nélkül egyik sem alkalmazható a pálinkamárkák felmérésére, hiszen a pálinkamárkák olyan környezetben vannak, 124


melyekre még nem készítettek modellt vagy mérési módszert. A vevőközpontú koncepciók esetében fontos az a felismerés, hogy a pálinkamárkák ismertsége igen alacsony, így a mérése is igen nehézkes. Ugyanez a probléma a márkaasszociáció és a márkahűség kapcsán is: pár pálinkamárkát leszámítva olyan alacsony az ismertségük, hogy nagyon nehéz ezeket reprezentatívan mérni. A termékpiaci koncepciók jobb lehetőséget nyújtanak a pálinkamárkák értékeléséhez, például a jövedelemprémium mérése kevésbé ismert márkák esetében is alkalmazható módszer a márkaérték pénzbeli kifejezésére. Ehhez azonban ismerni kell a cégek által előállított márkázott, kereskedelmi pálinkák mennyiségét is. A pénzügyi koncepciókat kifejezetten nagy, internacionális cégek márkáinak értékeléséhez fejlesztették ki, így pár százmillió forintos cég márkáinak pénzügyi módszerekkel való mérése szintén nehezen elképzelhető. 3. Anyag és módszer A márkaismeretet és kedveltséget meglévő kutatások alapján vizsgáltam meg, az árprémiumot piaci fogyasztói ár feltérképezésével tudtam megállapítani. A márkára vonatkozó árbevételről nincsenek publikus adatok, így a márkatulajdonos cégek árbevételét tudtam megvizsgálni, ami egy nagyságrendi becslést ad a márka által generált árbevételről. Ezen felül megvizsgáltam az egyes márkaérték összetevők között feltételezett korrelációkat is. Ehhez az IBM SPSS Statistics 20 programot használtam, ahol Pearson féle korrelációszámítással tudtam megállapítani az egyes márkaösszetevők közötti összefüggéseket, amik a későbbi kutatásokban támpontot adhatnak a mérési módszer kidolgozásánál. 4. Eredmények és következtetések Az eredményeket elemezve jól látható, hogy a pálinkamárkák ismertsége igen alacsony, így a mérése sem egyszerű. Az majdnem minden kutatásból kiderült, hogy a Rézangyal és a Zsindelyes márka a két legismertebb pálinkamárka, és a pálinkát kevésbé ismerő közönség egy része is hallott már ezekről a nevekről.

125


A márkák érzékelt minőségéről igen kevés adat állt rendelkezésemre, de az így is jól megfigyelhető, hogy a fogyasztók és a szakértők az Agárdi és Panyolai márkák termékeit jobbnak értékelték, mint a többi márkát. Az azonban látható, hogy a fogyasztók által érzékelt minőség összefügg az árprémiummal, így érdemes a későbbiekben a kettő márkaérték összetevőt együtt vizsgálni. Az árprémium jó mérőszáma a márkaértéknek. Hipotézisem szerint az ismertebb termékek árprémiuma magasabb, azonban a kutatási eredményekből kiderült, hogy ez pont fordítva igaz, tehát az ismertebb márkájú termékek ára alacsonyabb, mint a kevésbé ismerteké. Ennek több oka is lehet, ennek okait érdemes lenne a piac szereplőinek bevonásával felderíteni. Az árbevételeket vizsgálva látható egy tendencia, azonban a Zsindelyes a márkázott termékein kívüli értékesítésekből jóval magasabb árbevételt ért el, mint a többi cég, mely alapvetően a márkázott termékéből éri el árbevételének nagy részét. Érdemes volna az egyes márkákból származó árbevételt megbecsülni, hogy pontosabb képet kaphassunk az egyes márkák értékesítési számairól. 5. Irodalomjegyzék Aaker, D. (1991): Managing Brand Equity. The Free Press, New York, ISBN 0-02900101-3 Ailawadi, K., Lehmann, D., Neslin, S. (2003): Revenue Premium as an Outcome Measure of Brand Equity. Journal of Marketing. Vol. 67 (October 2003), 117. Keller, K. (1993): Conceptualizing, Measuring, and Managing Customer-Based Brand Equity. Journal of Marketing. Vol. 57 (January 1993), 122 Keller, K. és Lehmann, D. (2001): The Brand Value Chain: Linking Strategic and Financial Performance, working paper, Tuck School of Business, Dartmouth College



AZ EGYSZERŰ-, PÁROS- ÉS MULTIKRITÉRIUMOS RANGSOROLÁSI STATISZTIKAI MÓDSZEREK ÉRTÉKELÉSE, KOMBINÁLÁSA ÉS FEJLESZTÉSI IRÁNYAINAK MEGHATÁROZÁSA Evaluation, combination and development of simple, pairwise and multicrterion rankings’ statistical analysis Sipos László1, Kókai Zoltán1, Gere Attila1 1

[email protected], [email protected] Szent István Egyetem, Élelmiszertudományi Kar, Árukezelési és Érzékszervi Minősítési Tanszék, Érzékszervi Laboratórium

Összefoglalás Az érzékszervi tesztek kísérlettervezésének a sajátja, hogy a vizsgálatokat jellemzően teljes blokk elrendezésben értékelik a bírálók, ugyanakkor túl nagy mintaszám szükségessé teszi a nem teljes körű kiegyenlített blokkelrendezéseket. A szabványos módszerek (különbség-, rangsorolás-, leíró tesztek) meghatározzák, hogy mely statisztikai kiértékelés alkalmazható, ugyanakkor munkákban rámutatunk más statisztikai próbák alkalmazhatóságára. A rangsorolásos vizsgálatok egy előre meghatározott érzékszervi jellemzőre vonatkoznak, ugyanakkor szükséges lehet a termékek multikritériumos rangsorának megadása, illetve más statisztikai módszerekkel történő kombinálására. Munkánk eredményeiben bemutatjuk a szabványos rangsorolásos módszerek mellett az alternatívan alkalmazható statisztikai módszereket, valamint a multikritériumos rangsorolásokat megvalósító rangszámkülönbségek összege módszer (sum of rank-differences, SRD) elméleti és gyakorlati fejlesztési lehetőségeit. Kulcsszavak: érzékszervi tesztek, nem paraméteres próbák, rangszámok, post hoc tesztek, rangszámkülönbségek összege (sum of rank-differences, SRD)

127


1. Bevezetés és célkitűzés A szakirodalom az érzékszervi vizsgálatokat legelterjedtebben a bírálók képzettsége, a módszertani szerkezet és a vizsgálat célja szerint csoportosítja. A bírálók képzettségük alapján lehetnek laikusok (fogyasztók), képzett bírálók, szakértői bírálók. A vizsgálat céljai jellemzően visszavezethetők valamely élemiszer-biztonságot, -minőséget érintő kérdésre (kedveltség vizsgálatok, érzékszervi nem-megfelelőségek, termékfejlesztések stb.). Az érzékszervi vizsgálatokat jellemzően teljes blokk elrendezésben értékelik a bírálók, így minden vizsgálati mintát minden bíráló értékel. Amennyiben a minták száma túl magas, úgy pszichés terhelés, érzékszervi kifáradás elkerülése, vagyis az értékelés megbízhatósága miatt nem teljes körű kiegyenlített blokkelrendezéseket kell alkalmazni. Ebben az esetben a bírálók a teljes mintaszám csak egy meghatározott részét értékelik egy bírálat során (ISO 29842). Az érzékszervi vizsgálati módszerek – különbségvizsgálatok, rangsorolások, leíró módszerek – részletesen megtalálhatók a szakirodalomban (Lawless és Heymann 2010, Meilgaard et al., 2007). A rangsorolás során a bírálók egyidejűleg kettő vagy több mintát kapnak véletlenszerű sorrendben, amelyet sorrendbe állítanak egy előre meghatározott jellemző intenzitása vagy teljes intenzitás alapján. A bírálók adott mintához, a rangsorban elfoglalt sorrendje (helyezése) alapján rangszámot rendelnek. Ezek összegzésével a rangszámösszegek meghatározása után végezhetők a statisztikai vizsgálatokat annak meghatározására, hogy a minták szignifikánsan különböznek-e, illetve melyiknek magasabb/alacsonyabb a rangszáma. A módszer megfelelően alkalmazható létező különbségek megállapítására, de nem alkalmas a minták között létező különbségek mértékének meghatározására. Az alkalmazási területei két részre különíthetőek el: bírálói teljesítmény értékelésre, valamint termék értékelésre. A rangsorok jellege alapján megkülönböztetünk ismeretlen rangsorokat (kedveltség vizsgálatok), illetve ismert vagy feltételezett rangsorokat (színfelismerés teszt, ízküszöb teszt, ásványvizek ásványossága, borok tükrössége, édesítőszerek édesítő hatása, tárolási kísérletek stb.). Ennek következtében kétoldali vagy egyoldali hipotézisvizsgálatot kell végezni (ISO 6658; ISO 8587). A rangsorolások módszerek három fő módszertani osztályba sorolhatók: egyszerű rangsorolás, rangsorolás skálán (strukturálatlan, strukturált, kategória), illetve páronkénti rangsorolás. Az

128


egyszerű rangsorolás során a bírálók egy meghatározott érzékszervi tulajdonságra vonatkozóan rangsort állítanak fel a kódolt termékek (maximum 6) között úgy, hogy az egyes termékekhez helyezési számot (rangszámot) rendelnek. A végrehajtás lépései: durva rangsor (szétválasztás), finom rangsor (páronkénti összehasonlítás csoporton belül), összefűzés (a két csoport egymás melletti mintáinak összekóstolása). A strukturálatlan skálán történő értékelés során a bírálók a kódolt minta egy meghatározott érzékszervi tulajdonságát értékelik úgy, hogy ítéletüknek megfelelően jelet helyeznek el egy 90-150 mm hosszú vonalon melynek két végén leíró kifejezések találhatók. A skálán jelölt termékek a vizsgált tulajdonság alapján rangszámokat kapnak. A strukturált skálán történő értékelés során a bíráló a skálán előre meghatározott osztásokra (struktúra pontokra) helyezheti el a mintákat. Amennyiben úgy ítéli meg a mintákat, egy osztáshoz több mintát is hozzárendelhet. Kategória skálás értékelés során a bírálók a kódolt minta egy meghatározott érzékszervi tulajdonságát értékelik úgy, hogy ítéletüknek megfelelően megjelölik egy jellemzően 3-11 tagból álló kifejezés csoport valamely tagját. A kategória skála az adott tulajdonság intenzitás-értékeit sorrendben leíró kifejezésekből épül fel. Az optimum skála (just-about-right, JAR) sajátossága, hogy közepén helyezkedik el a pont jó kategória, a két szélei felé pedig a vizsgált tulajdonság növekvő kategóriái jelennek meg. A bipoláris skála két végpontját a „túl gyenge”, míg a másik végpontját „túl intenzív” kategóriák jelölik. A JAR skálák mindig páratlan kategóriájúak, minimum 3, de jellemzően 5 tagúak. A páronkénti rangsorolás (páros összehasonlítás/páros preferencia) során minden termék minden másik termékkel összevetésre kerül, a végeredmény a rangsor, ahol az összehasonlítások száma: n(n-1)/2 (ISO 8587). A szabványos módszerek dominanciája mellett több más statisztikai módszerek is léteznek a rangsorolásos vizsgálatok kiértékelésére, melyek egyenértékűen használhatók. A rangsorolásos értékelések kizárólag egy előre meghatározott érzékszervi jellemzőre vonatkoznak, ugyanakkor szükséges lehet a termékek multikritériumos rangsorának megadására, más statisztikai módszerekkel történő kombinálására. Munkánkban célul tűztük ki a szabványos rangsorolásos módszerek alternatív statisztikai módszereinek megadását, valamint a multikritériumos rangsorolási módszerek kombinálást, fejlesztési lehetőségeinek meghatározását.

129


2. Vizsgált anyagok és alkalmazott módszerek A rangsorolásos módszerek szabványos és alternatív statisztikai módszereinek bemutatása és összehasonlítása (ISO 8587). A multikritériumos rangsorolások megvalósítását lehetővé tevő rangszámkülönbségek összege (sum of rank-differences, SRD) módszer bemutatása, kombinálása és továbbfejlesztési irányainak meghatározása (Héberger, 2010, Héberger és Kollár-Hunek, 2011). 3. Eredmények A rangsorolásos vizsgálatok statisztikai értelemben hipotézis tesztelésén alapulnak, ennek megfelelően a statisztikai kiértékelést a vizsgálat célja, a kísérleti elrendezés (teljes blokk elrendezés, nem teljes körű kiegyenlített blokkelrendezés), a kockázati tényezők (α, β), bírálók száma, minták száma, rangszámösszegek határozzák meg. A minták értékelése során az alapeset, hogy a bírálóknak egyértelmű rangsort kell felállítaniuk (kötelező választás (alapverzió), amennyiben a rangsorokban az ismétlés/kötés megengedett úgy a statisztikai értékelés is módosul (Conover, 1999). A rangsorskálák statisztikai kiértékelését a vonatkozó szabvány az alábbiakat javasolják (ISO 8587): 1. Ismeretlen rangsor (rangszámok): egyszerű rangsorolás és skálás rangsor rangszámokkal, páronkénti rangsorolás (két termék esetén Előjel-próba, több mint két termék esetén Friedman-próba, majd páronkénti szignifikáns differenciák (LSD)); 2. Ismeretlen rangsor (értékek): skálás rangsor, strukturált vagy kategória skála (Varianciaanalízis, páronkénti szignifikáns differenciák számítása); 3. Ismert vagy feltételezett rangsor (rangszámok): Page-próba. A szabvány mellékletében ugyanakkor a rangszám értékelésekre mind a Friedman-próba, mind a Page-próba statisztikai értékelését alkalmazza (ISO 8587). Ahhoz, hogy a termékek szignifikánsan különbözzenek a Friedman-próba határozottabb különbségeket igényel, míg a Page-próba alapelvét tekintve egy feltételezett trend meglétét vizsgálja. A szabványban alapján nincs lehetőség a Page-próbát követő szignifikáns különbségek kiszámítására, ugyanakkor Cabilio és Peng kidolgozta többszörös páros összehasonlítás módszerét, amelyet azóta az XL-stat programba beépítették (Cabilio–Peng, 2008). Amennyiben a páronkénti rangsorolásra úgy tekintünk, mint különálló összehasonlításokra (n2), úgy az Előjel-próba is alkalmazható. Két minta rangsorolása 130


valójában összehasonlítás, ezért a páros összehasonlító vizsgálatot és statisztikai kiértékelését javasolják

a

szabványok,

amelyet

befolyásol

a

bírálók

száma,

hipotézis

típusa

(egyoldali/kétoldali), megerősítés jellege (hasonlóság/különbözőség) (ISO 8587, ISO 5495). Az ismeretlen rangsor rangértékeinek kiértékelésére a nem paraméteres post hoc tesztek többszörös páros összehasonlítására a Neményi teszt alkalmazható (Neményi, 1963). Ismeretlen rangsor (értékek) esetén valójában a rangsorskála arányskálává alakul. Így ha a termékek skálán elfoglalt pozícióit a skála egyik végétől mért távolsággal vagy a választott skálahossz %-ával fejezzük ki, úgy az információ-tartalom bővebb. Számszerűen kifejezhető és értékelhető az egész termékcsoportnak a tulajdonság elvi szélső értékeihez viszonyított pozíciója, továbbá a termékek egymáshoz viszonyított pozíciója is. Ezért a statisztikai értékelés varianciaanalízis, majd a páronkénti szignifikáns differenciák számítása parametrikus post hoc tesztekkel végezhető. A bírálók egyéni teljesítményének meghatározására a Spearman-féle rangkorrelációs együtthatót lehet alkalmazni, amely a két változó monoton jellegű kapcsolat szorosságát lehet vizsgálni, másrészt a monotonitás hipotézise tesztelhető (Vargha, 2008). A multikritériumos rangsorolási feladatok általános jellege miatt, több tudományterületen is sikeresen alkalmazták a rangszám-különbségek összege módszert. Jelenleg a kötésnélküli és a kötéseket kezelő VBA szoftver (CRRN_DNA_V6_S.xls, SRDrep_V5_E10.xlsm) példafájlokkal együtt, magyar és angol nyelven is letölthető: http://aki.ttk.mta.hu/srd/. A módszerrel és a szoftverrel kapcsolatban több elméleti és gyakorlati fejlesztési terület azonosítható: Tulajdonságok relevanciájuknak megfelelő súlyozása (jelenleg egyformák a súlyok). További értékes tizedes jegyek figyelembevétele (jelenleg maximum 3). További metrikák alapján számolt távolságok beépítése (jelenleg Manhattan távolság). Számítási ciklusok SRD változásának felhasználása. Beviteli mátrix sorainak növelése (jelenleg validálással maximum 40 sor). Futási idő csökkentése (jelenleg a kötés nélküli program n>13 esetén, a kötéses program n>8 esetén a 3 millió n-dimenziós véletlen vektor-készlet szimulációja miatt relatíve hosszú a futási idő). Adat transzformáció beépítése és egységesítése (jelenleg nincs beépítve, ugyanakkor érzékeny rá a módszer). További belső validálási módszerek beépítése (jelenleg 3 millió véletlen számmal történik az összehasonlítás). Más statisztikai módszerekkel történő kombinálás: principal component analysis

131


(PCA), multiple factor analysis (MFA), cluster analysis (CA), generalized pairwise correlation method (GPCM). 4. Következtetések A rangsorolásos tesztek statisztikai módszerei a szabványokban meghatározottak, elsősorban adott feladatra dedikáltak, különböző érzékenységgel rendelkeznek (ISO 8587, ISO 5495, ISO 29842). A statisztikai módszerek fejlődésével a szabványok által javasolt statisztikai módszereken túl „új” nem parametrikus többszörös páros összehasonlító teszteket dolgoztak ki és integráltak statisztikai programokba (Cabilio–Peng teszt, Neményi teszt). A multikritériumos értékelését lehetővé tevő rangszámkülönbségek összege módszert számos tudományterületen alkalmazták, ugyanakkor fontos kiindulási pont más statisztikai módszerekkel történő kombinálása, és fejlesztési lehetőségeinek azonosítása. 5. Irodalomjegyzék Cabilio, P., Peng, J. 2008. Multiple rank-based testing for ordered alternatives with incomplete data. Statistics and Probability Letters, 78 (16), 2609–2613. Conover, W. 1999. Practical Nonparametric Statistics. Oxford, Wiley-Blackwell. ISO 5495:2005 Sensory analysis – Methodology – Paired comparison test ISO 29842:2011 Sensory analysis – Methodology – Balanced incomplete block designs ISO 6658:2017 Sensory analysis – Methodology – General guidance ISO 8587:2006 Sensory analysis – Methodology – Ranking Lawless, H.T., Heymann, H. 2010. Sensory Evaluation of Food. New York, Springer. Meilgaard, M.C., Civille, G.V., Carr, B.T. 2007. Sensory Evaluation Techniques. CRC Press, Boca Raton, Florida. Neményi, P 1963. Distribution- free multiple comparisons. Unpublished Ph.D. Dissertation, Princeton University, Princeton, NJ. Vargha, A. 2008. Matematikai statisztika pszichológiai, biológiai és nyelvészeti alkalmazásokkal. Budapest, Pólya. 313–330.

Az Emberi Erőforrások Minisztériuma ÚNKP-17-4 Új Nemzeti Kiválóság Programjának támogatásával.

132


KOMBINÁLT TARTÓSÍTÁSI ELJÁRÁSOK ÉLELMISZERBIZTONSÁGI HATÁSA TOJÁSTERMÉKEK ESETÉBEN Tóth Adrienn [email protected] Szent István Egyetem, Élelmiszertudományi Kar, Hűtő- és Állatitermék Technológiai Tanszék

Összefoglalás Napjainkban egyre újabb fogyasztói elvárásokkal szembesülünk az élelmiszerek fejlesztése során. Egyre nagyobb igény mutatkozik a kíméletesen feldolgozott termékek iránt, amelyek technofunkcionális és érzékszervi jellemzőikben a kezeletlen élelmiszerekre hajaznak. Emellett azonban ezen termékekkel szemben az élelmiszerbiztonsági elvárások legalább ugyanakkorák, mint a konvencionális módszerekkel előállítottak esetében. Ezen kihívásokra válaszul alakultak ki a kíméletes élelmiszertartósítási eljárások (ú.n. minimal processing technologies). Ezek általában azt jelentik, hogy „enyhe” technológiai paraméterekkel történik a tartósító kezelés. Ezt kiválóan szemlélteti az is, hogy a technológiák hatásait a tradicionálisan alkalmazott hőkezelésével hasonlítjuk össze. A tojás az egyik legkomplexebb táplálékunk. Számos rendkívül hasznos ásványi anyag és vitamin mellett kiváló minőségű fehérjékben és esszenciális aminosavakban igen gazdag. Sokáig úgy vélték, a tojásban található koleszterin mennyisége akkora, hogy heti többszöri fogyasztása nem javasolható. Ezzel szemben számos tanulmány mára azt állapította meg, hogy nők esetén egy, férfiak esetében két tojás napi fogyasztása hozzájárul az egészséges és kiegyensúlyozott étrendhez. Rohanó életvitelünk miatt azonban gyakran nincs lehetőségünk otthon elkészíteni élelmiszereinket, így gyakran egy tojás megfőzésére sincs időnk. A feldolgozott élelmiszereinkben azonban gyakran használnak fel tojást alapanyagként – köszönhető ez a tojás remek technofunkcionális tulajdonságainak, mint pl. habképzés, emulzió stabilizáló hatás -, így a napi tojás fogyasztásunkat biztosíthatjuk. A tojást az élelmiszeriparban por, lé és főtt formában egyaránt használják. Kísérletemben teljes tojás, fehérje- és sárgájalevet vizsgáltam. A tojás tápanyaggazdagsága miatt könnyen kontaminálódó élelmiszer lehet, ezt megelőzendő, a héjtól történő elválasztás után tartósítanunk kell beltartalmát. Az iparban bevett módszer tojáslevek esetén a hőkezelés, illetve a hőkezelés és tartósítószerek együttes alkalmazása. Előbb kezelési paramétereitől függően ronthat a natív technológiai és érzékszervi tulajdonságokon, míg utóbbi a fogyasztókban válthat ki

133


ellenszenvet. Kutatásom célja épp ezért az volt, hogy bemutassam, az egyes kombinált, kíméletes kezelések milyen hatással vannak a tojáslé-termékek mikrobiológiai állapotára. A kísérletek során a nagy hidrosztatikus nyomású technológiát (HHP) vizsgáltam különböző paraméterekkel történő hőkezelésekkel kombinálva. Eddigi eredményeim alapján a HHP technológia 300 és 450 MPa közötti nyomáson, 3 – 5 perc kezelési idővel már önmagában is csökkenti a mikrobiológiai szennyezettséget a tojástermékekben, azonban önmagában nem minden terméknél elegendő. A kishőmérsékletű hőkezelés (50 – 65°C között) rövid hőntartási idővel (5 – 10 perc) önmagában nem csökkenti kellő képen a tojástermékekben fellépő mikroba szennyezettséget. Ennek okán a vizsgálatomban a fentebb megjelölt kezelési paraméterekkel a két eljárást kombinálva alkalmaztam az egyes tojáslé mintákra. Eredményeim azt mutatják, hogy már a legenyhébb kezelési paraméterek kombinált alkalmazása esetén is jelentősen nőtt a mikrobapusztító hatás, az önmagában alkalmazott kezelésekhez viszonyítva. A mikrobiológiai biztonságot vizsgálva nem csak a mezofil aerob összes csíraszám csökkent, hanem az Enterobacter baktériumok jelenléte is statisztikailag szignifikáns mértékben csökkent. A pusztító hatás az egyes tojáslétermékek esetében más-más volt az egyes kombinációk esetén. Ez jól mutatja, hogy nem elegendő a pontos kezelési paramétereket meghatároznunk, de ismernünk kell az egyes élelmiszerek tulajdonságait, pl. pH-értékét, zsír- és fehérjetartalmát ahhoz, hogy a megfelelő kombinált tartósítási paramétereket meghatározhassuk. Eredményeink alapján elmondható, hogy a teljes tojáslé, tojássárgája-lé és tojásfehérje-lénél is más-más kezelési paraméterek szükségesek a kívánt mikrobiológiai élelmiszerbiztonsági célok eléréséhez. Kulcsszavak: HHP, kis hőmérsékletű hőkezelés, tojáslevek, kombinált tartósítási eljárások


134


SÖR MEMBRÁNSZŰRÉSE SZILIKAGÉL ALKALMAZÁSÁVAL: MODELLEZÉS Beer membrane filtration with silica gel: modelling Varga Áron1, Ladányi Márta2, Márki Edit1 [email protected] 1

Szent István Egyetem, Élelmiszertudományi Kar, Élelmiszeripari Műveletek és Gépek Tanszék 2

Szent István Egyetem, Kertészettudományi Kar, Biometria és Agrárinformatika Tanszék

Összefoglalás A membránszűrés sör tükrösítésére való alkalmazásának egyik fő problémája a membrán eltömődése. Kutatásunk során azt vizsgáltuk, hogy a szilikagél használata hogyan befolyásolja az eltömődést okozó rétegek ellenállásait. Ezért egy lager típusú sört állítottunk elő standardizált recept alapján. 2P típusú teljes faktoriális kísérleti tervet alkalmaztunk a szűrések kivételezésénél, a faktorok a következők voltak: szilikagél koncentráció (0 - 80 g/hl), transzmembrán nyomáskülönbség (0,4 – 1,2 bar), retentátum térfogatáram (50 – 200 l/h). Ezután a mérési eredmények alapján non-lineáris regresszióval meghatároztuk minden mérés kezdeti fluxus és állandósult fluxus értékeit. Továbbá megmértük a permeátumok viszkozitását és kiszámoltuk az eltömődést okozó rétegek kezdeti és állandósult ellenállásait. A kísérleti eredmények alapján elmondható, hogy a méréspároknál szilikagél használatával a kezdeti ellenállás értéke akár 88,5 százalékkal, az állandósult ellenállás értéke pedig akár 10,6 százalékkal csökkenthető. Kulcsszavak: eltömődés, matematikai modellezés, membránszűrés, sör, szilikagél

135


1. Bevezetés, a munka célja A sör szűrésének a célja, hogy elválasszuk a sörből az élesztőt és a zavarosságot okozó kolloidokat, továbbá hogy növeljük a termék mikrobiológiai stabilitását [1]. A sör kovafölddel történő szűrése terjedt el széleskörben, de számos ok miatt a membránszűrés egy alternatív technológia lehet [2]. A sör membránszűréssel való tükrösítésének az egyik fő problémája az eltömődés [3]. A szilikagél porózus szerkezetű és a felületét szilanol csoportok borítják, amelyek kölcsönhatásba lépnek a zavarosságot okozó fehérjék prolin csoportjaival [4]. A szilikagél pozitívan befolyásolja a szűrési teljesítményt [5]. Kutatásunk célja az volt, hogy tanulmányozzuk a szilikagél használatának a hatását a sör kerámia membránnal történő keresztáramú membránszűrésére, különösképpen az eltömődést okozó réteg kezdeti és állandósult ellenállásaira. 2. Vizsgált anyagok és alkalmazott módszerek A membránszűrési kísérletekhez egy lager típusú sört főztünk standardizált recept (BJCP 2A. International Pale Lager) alapján. A sörfőzéshez extra világos pilseni malátát (Weyermann, Németország), Magnum komló pelletet (HVG, Németország) és lager élesztőt (Dreher, Magyarország) használtunk. A szűrésekhez Stabifix W MF-et (Stabifix Brauerei-Technik KG, Németország)

használtunk,

ami

egy

finomra

porított

szilikagél

legfeljebb

65%

nedvességtartalommal és poliszulfon alapú membránokkal való keresztáramú szűrőkhöz tervezték. 2P típusú teljes faktoriális kísérleti tervet alkalmaztunk a szűrések kivételezésénél, a faktorok a következők voltak: szilikagél koncentráció (0 - 80 g/hl), transzmembrán nyomáskülönbség (TMP) (0,4 – 1,2 bar), retentátum térfogatáram (Q) (50 – 200 l/h). Az alkalmazott membrán a Membralox T1-70 típusú kerámia csőmembrán (Pall, USA) volt 0,5 µm-es pórusmérettel. Minden szűrés megkezdése előtt megmértük a víz fluxust. A szűrés 10±1 °C-on zajlott és mértük a fluxus értékeket. A teljes ellenállások kiszámításához meghatároztuk a permeátumok viszkozitását. A mérések a Physica MCR 51 reométerrel (Anton Paar Hungary, Magyarország) és a DG27 típusú, koncentrikus hengeres mérőrendszerrel történtek. A nyírási sebesség növelésével (500 - 1000 1/s) a minták folyásgörbéinek alakulását vizsgáltuk különböző hőmérsékleteken (20, 15, 10, 5, 0°C). A minták viszkozitását a Herschel-Bulkley modell [6] segítségével, a folyási görbék adataival határoztuk meg. Az idő (t) és a mért fluxus (J) érték 136


adatpárok alapján non-lineáris regresszióval a következő egyenlet segítségével meghatároztuk minden mérés kezdeti fluxus (J0) és állandósult fluxus (Jss) értékeit: 𝐽 = 𝐽0 + (𝐽𝑆𝑆 − 𝐽0 ) × (1 − 𝑒 −𝐾×𝑡 ) ahol a K koefficiens. Kiszámoltuk az iterációval kapott paraméterek szignifikanciáit, F értékeit, továbbá a modellek determinációs együtthatóit. A rezidumok normalitását Kolmogorov-Smirnov teszttel vagy a ferdeség és a csúcsosság abszolútértékei alapján ellenőriztük. Akkor fogadtuk el a rezidumok normalitását, ha az abszolútértékek 1 alatt voltak [7]. A víz fluxus értékek alapján meghatároztuk a membrán ellenállásokat, majd a kezdeti fluxus értékek és az állandósult fluxus értékek alapján meghatároztuk a teljes ellenállásokat. A membrán ellenállások és a teljes ellenállások segítségével meghatároztuk az eltömődést okozó réteg kezdeti és állandósult ellenállásait minden mérés esetében. 3. Kísérleti eredmények és kiértékelésük A szilikagél használatával két méréspár (TMP = 1,2 bar, Q = 50 l/h; TMP = 1,2 bar, Q = 200 l/h) esetében csökkentek a kezdeti ellenállás értékek, 12,7, illetve 88,5 százalékkal. A szilikagél hatására szintén két méréspár (TMP = 0,4 bar, Q = 200 l/h; TMP= 1,2 bar, Q = 200 l/h) esetében csökkentek az állandósult ellenállás értékek, 8,2, illetve 10,6 százalékkal. 4. Következtetések Az eredmények alátámasztják, hogy a szilikagél használatának lehet pozitív hatása a sör kerámia membránnal történő keresztáramú membránszűrésének ellenállás értékeire. További vizsgálatok szükségesek azzal kapcsolatban, hogy a szilikagél hogyan befolyásolja a permeátum minőségét membránszűrés során. 5. Irodalomjegyzék [1]

[2]

G. Daufin, J.-P. Escudier, H. Carrère, S. Bérot, L. Fillaudeau, and M. Decloux, ‘Recent and emerging applications of membrane processes in the food and dairy industry’, Food Bioprod. Process. Trans. Inst. Chem. Eng. Part C, vol. 79, no. 2, pp. 89–102, 2001. A. Ambrosi, N. S. M. Cardozo, and I. C. Tessaro, ‘Membrane Separation Processes for the Beer Industry: A Review and State of the Art’, Food Bioprocess Technol., vol. 7, no. 4, pp. 921–936, 2014. 137


[3]

[4]

[5] [6] [7]

L. Fillaudeau and M. Lalande, ‘A practical method to predict steady-state flux and fouling in the crossflow microfiltration of rough beer with 1.40 μn tubular ceramic membranes’, Food Bioprod. Process. Trans. Inst. Chem. Eng. Part C, vol. 76, no. 4, pp. 217–223, 1998. E. I. Benítez, M. R. Acquisgrana, N. M. Peruchena, G. L. Sosa, and J. E. Lozano, ‘Effects of silica gel on reduction in gluten during several beer brewing stages’, Int. J. Food Sci. Technol., vol. 51, no. 4, pp. 920–928, 2016. K. A. Leiper, R. Duszanskyj, and G. G. Stewart, ‘Premixing of isinglass and silica gel to obtain improved beer stability’, J. Inst. Brew., vol. 108, no. 1, pp. 28–31, 2002. T. G. Mezger, ‘Model functions for flow curves including a yield point’, in The Rheology Handbook, 2nd ed., Hannover, Germany: Vincentz Network, 2006, p. 57. B. G. Tabachnick and L. S. Fidell, ‘Cleaning Up Your Act: Screening Data Prior to Analysis’, in Using Multivariate Statistics, 6th ed., London, United Kingdom: Pearson, 2013, p. 79.

A kutatás az Emberi Erőforrások Minisztériuma ÚNKP-17-3 kódszámú Új Nemzeti Kiválóság Programjának, a Szent István Egyetem Élelmiszertudományi Doktori Iskolájának és az Európai Unió Európai Szociális Alapjának (EFOP-3.6.3-VEKOP-16-2017-00005) támogatásával valósult meg. Köszönetet szeretnénk mondani a Szent István Egyetem Sör- és Szeszipari, illetve Konzervtechnológiai Tanszékeinek. 138


A BUDAPESTI KÉK-ZÖLD INFRASTRUKTÚRA FEJLESZTÉSE A FENNTARTHATÓ VÁROSI VÍZGAZDÁLKODÁS ESZKÖZEIVEL Sustainable rainwater management possibilities in the blue-green infrastructure of Budapest Csizmadia Dóra, Balogh Péter István, Mezősné Szilágyi Kinga Szent István Egyetem Tájépítészeti és Településtervezési Kar, Kert- és Szabadtértervezési Tanszék

Összefoglalás A történelmi fejlődés során számos város települt víz mellé, mely az elengedhetetlen ivóvíz mellett védelmi és kereskedelmi szerepet is betölthetett. A 19. század iparosodási hulláma alatt a városokon belül pedig meredeken nőni kezdett a burkolt felületek aránya, és a folyók partja is az épített táj részévé vált. Magyarországon napjainkig is töretlenül folynak a zöldmezős beruházások, míg sok helyen hatalmas kiterjedésű, használatlan rozsdamezős területek várnak a hasznosításra. A vízzáró felületek és a csapadékvíz gyors lefolyásának káros hatásaira a kék-zöld infrastruktúra integrált tervezése, a fenntartható városi csapadékvíz-gazdálkodás kínál megoldást. Célja a természeteshez közeli vízkörforgás helyreállítása a városi tájban és a vízminőségvédelem a csapadék újrahasznosításával, szikkasztásával, tározásával, elpárologtatásával, késleltetésével, transzportálásával illetve tisztításával. Cikkemben bemutatom a különböző típusokat települési, szomszédsági, valamint telek szintű intézkedési típusokat és a budapesti természeti és épített környezet vizsgálatával ajánlatot teszek azok alkalmazhatóságára.

Kulcsszavak:

csapadékvíz-gazdálkodás,

kék-zöld

éghajlatváltozás

139

infrastruktúra,

vízérzékeny

tervezés,


1. Bevezetés A vízzel való együttélés százötven évvel korábban még magától értetődő része volt a mindennapoknak – a korabeli térképeken találkozhatunk a mocsaras területek jelölésével, és mindenki tudta, ártérre vagy vizenyős területre építkezni nem érdemes. A csak kis mértékben módosított tájban a természetes vízkörforgás szabályai működtek: a lehulló csapadék nagy része beszivárog a talajba vagy (közvetlenül a felszínről, vagy a növényzeten keresztül) elpárolog. A változást az ipari forradalom hozott, mely alatt új területek meghódítására vágyva elkezdődött a folyók szabályozása és a mocsarak lecsapolása. A városi vízgazdálkodás fő célja az árvízveszély, valamint a csatornarendszer kiépítésével a higiéniai problémák a megoldása volt. A 20. század közepétől elterjedt az aszfalt burkolat használata, melynek lefolyási tényezője igen magas, albedója pedig alacsony. Nem csak az új utak, de fokozatosan a vízáteresztésre és lefolyáskésleltetésre képes természetes kővel burkolt utak vagy földutak is vízzáró felületet kaptak. A beépítések által módosított vízkörforgásban a vízzáró és kis felületi érdességű burkolatok aránya miatt a párolgás és a szikkadás kicsi és a lefolyás ugrásszerűen megnő. Emellett a szabályozott folyók árterének drasztikus csökkentése is növelte az árhullámokat. A tendencia napjainkban is folytatódik - egy budapesti zöldfelületi intenzitás változást vizsgáló tanulmány 2005 és 2010 között 1,5%-os csökkenést mutatott ki, ezen belül is a legerősebb, 3%-os csökkenés éppen a Duna-part mentén volt tapasztalható.(“BP 2030 - Megalapozó munkarész 8,” 2011, p. 171) Budapesten napjainkban épülnek be az utolsó egykori ártéri területek – az ide költöző lakosok később jellemzően ki vannak téve a magas talajvíz és az árvíz veszélyeinek. Súlyosbítja a problémákat a néhány évtizede a magyar klímában is kimutatható éghajlatváltozás. A hirtelen lezúduló nagy mennyiségű csapadék sokszor kezelhetetlen a csatornahálózat számára. A másik tényező a forró és száraz nyári periódusok növekedése, amely mind a lakosok, mind a városi élővilág számára megterhelő és komoly egészségügyi kockázatot jelent.(Bobvos et al., 2017) 2. Módszertan A kutatás célja a fenntartható csapadékvíz gazdálkodás fogalmának, előnyeinek, céljainak és eszközeinek ismertetése, valamint ezek alkalmazhatósági vizsgálata Budapest jellemző beépítési típusainak példáján. Az eszközök ismertetéséhez alapvetően a németországi elmélet és gyakorlat 140


tapasztalatait használtuk, mert Európa egyik fenntartható vízgazdálkodásban élen járó, és a magyar klímához

is

közel

álló

oszága.

A

németországi

KURAS

(Konzepte

für

urbane

Regenwasserbewirtschaftung und Abwassersystemen) állami kutatóprojekt részletes vizsgálatokat és beszámolót készített a tervezői eszközök paramétereiről, ezen eredményeket szintén figyelembe vettük a feldolgozás során. Az alkalmazhatóságot meghatározó tényezőket a természeti és az épített környezet tulajdonságaira bonthatjuk. A természeti tényezők az adott helyszín klimatikai, vízrajzi, domborzati és talajtani tulajdonságait jelenti. Az épített környezet tekintetében a beépítés és a vízi infrastruktúra elemeinek tulajdonságai a meghatározóak. Ezen kutatásunkat Budapest beépítési típusainak vizsgálatára szűkítettük. A családi házas területek szintén nem képezik ezen kutatás részét, mivel az itt található zöldfelületek magánterületek, így egészen más intézkedést igényelnek, mint a városi közterületek. Budapest beépítésének feldolgozásához megvizsgáltuk a főváros legintenzívebb, 1890-1990 közötti beépítési hullámának épülettípusait és tipológiát dolgoztunk ki a legfőbb tulajdonságok értékelésére. A kutatásban Bakay Eszter Lakóterek szabadtérépítészete 1945-1990 között Budapest példáján című doktori dolgozatának kategorizálását vettük alapul.(Karlócainé Bakay, 2012) A tervezői eszközök alkalmazhatóságát vizsgáltuk a rendelkezésre álló hely, a műszaki paraméterek és az általános térhasználati illeszthetőség tekintetéből. Emellett tanulmányoztuk az adott kor zöldfelületi koncepcióit is, hogy megállapítsuk, megjelent-e, illetve milyen módon jelent meg a kor tervezési elméletében a csapadékvíz-gazdálkodás. 3. Áttekintés: a fenntartható csapadékvíz-kezelés A fenntartható csapadékvíz-gazdálkodás színtere a városi kék-zöld infrastruktúra. De mitől nevezhetünk egy rendszert fenntarthatónak? A városi kék- és zöldinfrastruktúra a tradicionális csapadékvíz-gazdálkodással szemben nem csak ökonómiai, hanem szociológiai és ökológiai előnyökkel is rendelkezik, mely a fenntarthatóság három alappillére. A zöldinfrastruktúra fejlesztés ismert pozitív társadalmi hatásai az alacsonyabb bűnözési ráta (Kondo et al., 2015), az egészségügyi és lelki állapot javítása és a hősziget effektus mérséklésén keresztül egy kellemesebb tartózkodási hely biztosítása (Ward et al., 2016)). Emellett számos tanulmány foglalkozik a nyílt 141


vízfelszín látványának stresszoldó, nyugtató hatásával.(White et al., 2010) A kék-zöld infrastruktúra jelentős ökológiai értékkel is rendelkezik, számos növény- és állatfaj élőhelyéül és közlekedési folyosójaként szolgálhat. Végül talán a legkevésbé egyértelműek az ökonómiai előnyök. A zöldfelületek természetesen rendelkeznek állandó fenntartási igénnyel, ám ezek összköltsége jóval alacsonyabb, mint a szürke infrastruktúra elemeké. Emellett fontos megjegyezni, hogy míg a szürke infrastruktúra elemeinek értéke az amortizációval a megépítéstől kezdve folyamatosan csökken, a kék-zöld infrastruktúra a növények fejlődésével növeli értékét és egyben hatékonyságát. (“New York City’s Green Infrastructure Plan,” 2012) Emellett a pénzügyi hatékonyságot számos rejtett tényező, például a lakosok egészségi állapot javítása miatt csökkenő gyógyítási költségek javítják. Meglévő sűrű beépítés esetén a csapadékcsatornázás teljes mértékben általában nem váltható ki a decentralizált megoldásokkal – ám a szükséges szürke infrastruktúra kapacitásigénye és a kiöntésveszély csökkenthető. A fenntartható csapadékvíz-gazdálkodás két fő célja a természeteshez hasonló városi vízkörforgás létrehozása és a jó vízminőség elérése, megőrzése. A tervezés során tehát elsődleges cél a lehullott esővíz helyben való elszikkasztása, vagy elpárologtatása. Amennyiben ez nem lehetséges, szóba jöhet a lefolyáskésleltetés és a tározás. Mivel a városi csapadékvíz speciális szennyezőanyagokat tartalmaz, gondolni kell a beszivárogtatandó víz minőségére és szükség szerint gondoskodni a tisztításáról. 4. A fenntartható csapadékvíz-gazdálkodás eszközei A kék-zöld infrastruktúra elemeit általában három tervezési szinten vizsgálják. A legkisebb vizsgálati terület a telek szint. Ebben a léptékben különböző föld feletti (szikkasztóárkok és esőkertek) illetve föld alatti (drénkutak, csődrén, előregyártott elemekből álló szikkasztóládák) szikkasztómegoldások alkalmazhatóak.(DWA, 2005) Az újrahasznosítás céljára (pl. öntözés) történő esővíz tározás Magyarországon klimatikai okokból kifolyólag általában nem kifizetődő. Szomszédsági, avagy tömb léptékben már a tározást és tisztítást szolgáló nagyobb helyigényű eszközök is alkalmazásra kerülhetnek. A változó vízmélységű víztározó tavak célja első sorban a csapadékvíz pufferelése lehet, jól alkalmazott designnal a zöldfelületek népszerű elemeivé válhatnak. A vízfelületeknek víztisztító szerepe is lehet. Az utakról lefolyó, kevésbé szennyező 142


esővíz víztisztító tavakban tisztítható meg, melynek ülepítő medence részében a lebegő hordalék lerakódik, növényekkel beültetett második traktusban pedig a vízben található oldott kémiai anyagok szűrése történik. Innen a tisztított víz továbbhaladhat egy közeli vízfolyásba. (Dreiseitl and Geiger, 2009)A mocsárzónás víztisztítók a kevésbé szennyezett kommunális szennyvíz szűrésére is alkalmasak lehetnek, ám ezek helyigénye nagyobb. Városi léptékben olyan stratégiai tervezési eszközökről beszélhetünk, melyek a város számos pontján egységesen megjelenhetnek. Ide sorolhatjuk az útfásítást, mely a belvárosi területeken sokszor az egyetlen lehetőség zöldfelület létesítésre. Egy fa gyökerével felszívja a földben raktározott vizet és levelein keresztül elpárologtatja, így igen komoly hűtő hatást fejt ki környezetére. Ez különösen értékes a városi hősziget effektus által legerősebben érintett belvárosi területeken. Szintén városi szintű stratégia lehet a vízáteresztő burkolatok alkalmazásának szabályozása. Ezen burkolatok nagy mennyiségű vizet képesek elszikkasztani, valamint megfelelő felületi érdesség mellett megkötni a felületükön. Az 1. számú táblázat foglalja össze a fentebb felsorolt, a beépített területeken releváns tervezői eszközöket. Intézkedési szint

Tervezői eszközök

Telek szint

Gyepes szikkasztóárok Esőkertek Földalatti szikkasztás Zöldtetők Zöldfalak

Szomszédsági szint

Tározótavak Földalatti tározás Ülepítő- és tisztítótavak Gyökérzónás tisztítás

Városi szint

Fásítás Vízáteresztő burkolatok alkalmazása

1. táblázat: A kék-zöld infrastruktúra fejlesztés eszközrendszere a három intézkedési szinten

143


Szintén városi szintű, de helyspecifikus elemek a patak revitalizáció és az új pufferterületek létesítése, mivel ezek tervezése a beépítéstől elválasztva kezelhető, jelen kutatásban nem vizsgáljuk. Budapest beépítéseinek nagy része az 1890 és 1990 közötti intenzív építési időszakból származik. A reformkor hatására, a 19. század végén és a 20. század első évtizedében épült ki Budapest történelmi belvárosának túlnyomó része. A bérházak tipikus körfolyosós szerkezete révén általában nagyon kicsi, burkolt udvarok jöttek létre. Az épületek nyeregtetős szerkezetűek, a homlokzatok gyakran műemléki védettséget élveznek. A belső udvarokban összenyitott tömbök esetén megjelenhetnek tűzfalak is. Az utcák a parkolósávok miatt sokszor szintén keskenyek, a kisebb városi terek többnyire burkoltak. A kor tervezői előtt a fásítás ismert volt, mint a kellemes tartózkodási környezet, a jobb városklíma kialakításának fontos eszköze, így az elegánsabb, szélesebb utcákon fásítás is megjelent. (Preisich Gábor, 2004) A következő jelentős építési éra a II. világháború után, 1947-1950 között virágzó kora modern építészet volt, mely többnyire háromemeletes, lapostetős tömbházakat hozott létre. A klasszikus keretes városkép feloldódik, a házak zöldfelületben állnak. A zöldfelület arány jó, a kertet általában csak a tömb lakói használhatják. A szocializmus erőltetett kultúrmissziója új építészeti stílust is hozott: a szocialista realista építészet 1950-55 neoklasszicista stílusjegyekhez nyúlt vissza, melyek sátortetős, szimmetrikus formai elrendezésű keretes épülettömbökön jelentek meg. A szocreál lakótelepek zöldfelületi aránya szintén magasnak mondható, a kert már nem oszlik parcellákra, de általában csak a lakók használatában áll.(Benkő, 2012) A szocreál rövid időszaka után ismét visszatért a modern stílus, mely megoldást látszott kínálni az égető lakáshiányra. A hatvanas években készültek el az első kísérleti lakótelep prototípusok, melyek alacsonyabb, általában 4-5 emeletes panel épületek voltak. Ekkor jelenik meg a valódi úszótelek, ahol a zöldfelületek közterületnek minősülnek. A panelos rendszer a 70-es években elérte a gyors tömeggyártást. Futószalagon készültek a 10 emeletes panel tömbök, melyek sokszor hatalmas kiterjedésű lakótelepekké szerveződtek. Az állami tervezőintézetek számára egyértelművé vált, hogy ilyen léptékű új városrészek számára zöldfelületi tervezői normákra is szükség van. Ez az igény hívta életre a Dalányi László által 144


jegyzett „Lakótelepek zöldfelületeinek tervezési irányelvei” című kiadványt. Ennek segítségével megvizsgáltuk a kor tervezői elveit, melyekben több helyen a csapadékvíz-gazdálkodás eszközei is felmerülnek. Számos nagy lakótelepen a központi közparkban tó elhelyezését is tervezték, a parkolókban vízáteresztó burkolatot ajánlottak és felmerül a növények párologtató képességének környezeti hatása, és a megfelelő növényhasználat kérdése is.(Dalányi, 1967) Ezek a lakótelepek rendelkeznek a legnagyobb összefüggő zöldfelületekkel, ám mivel igen kevés pénz jutott a zöldfelületrendezésre, számos létesítmény nem készült el, a szabadterek gyakran alulfásítottak. A nyolcvanas évektől ismét az emberközelibb, maximum ötemeletes épületek a jellemzőek, mivel bebizonyosodott, a lakók ennél magasabb szintszám esetén már elvesztik a kapcsolatot környezetükkel. A lakókörnyezetbe az intimitást a kisebb kerti terek, időnként akár parcellázás hozza vissza.(Karlócainé Bakay, 2012) A tervek között megjelenik zöldfalak, a garázsokon zöldtetők kialakítása, de a hetvenes évek megoldásaihoz hasonlóan pénzhiány miatt általában ezek sem tudtak megvalósulni. A felsorolt beépítési kategóriákat megvizsgáltuk bizonyos, a csapadékvíz-gazdálkodás számára releváns szempontok alapján. A hasonló tulajdonságok alapján négy típusra egyszerűsítettük a beépítési típusokat, ezek a 1. sűrű bérházas beépítés (a klasszikus századfordulós beépítés) 2. keretes beépítés (szocreál lakótelepek) 3. alacsony telepszerű beépítés (kora modern, kora és késő panel lakótelepek) 4. magas telepszerű beépítés (a 70-es évek nagy lakótelepei) (2. táblázat) Kiválasztott vizsgálati szempontjaink az épületmagasság, a tető kialakítása, a zöldfelületarány, a zöldfelület hozzáférhetősége és a használat jellemző típusa. Az eredményeket a 3. számú táblázat foglalja össze.

145


Alacsony telepszerű

Keretes beépítés

Sűrű bérházas beépítés

beépítés

Magas telepszerű beépítés

Beépítési típusok

Magasság

Tető

Zöldfelület

Hozzáférhe-

(Emeletek)

típus

-arány

tőség

Sűrű bérházas beépítés

3-7

nyereg

alacsony

privát

a lakások megközelítése

Keretes beépítés

4-5

nyereg

magas

félprivát

rekreáció

4-10

lapos

magas

privát/közt.

rekreáció

10-15

lapos

magas

közterület

sport & rekreáció

Alacsony telepszerű beépítés Magas telepszerű beépítés

Használat típusa

2. táblázat: A négy jellemző beépítési típus és fő jellemzőik

A későbbiekben ezen kategóriákban vizsgáltuk az eszközök alkalmazhatóságát. A kutatás során összegyűjtöttük és az előbbi szempontok szerint értékeltük a különböző kék-zöld infrastruktúra elemeket is. A beépítési kategóriák adottságainak és a csapadékvíz-gazdálkodási eszközök összevetésének eredményét az alábbi táblázat háromszintű rendszerben foglalja össze. A bekeretezett mezők azokat az eszközöket mutatják, melyek már az adott korban is részét képezték a terveknek, bár általában végül pénzhiány miatt nem kerültek megvalósításra. A sűrű beépítésű belvárosi területeken a helyhiány, és a nyeregtető számos eszköz használatát kizárja, a városi hősziget effektus pedig különösen fontossá teszi a párologtatás növelését. Míg zöldtetők telepítése többnyire nem lehetséges, zöldfalak telepítése a tűzfalakon ajánlott. Bár ezek szerepe a csapadékvíz elnyelése szempontjából csekélyebb, párologtató képességük jelentős. Emellett ezen területek két fontos, stratégiai szintű eszköze a fásítás és a vízáteresztő burkolatok alkalmazása. A nagyobb belső kertekben esőkertek használata is elképzelhető, ám a helyszínválasztáskor körültekintéssel kell eljárni az idős épületek alapozása körüli vízjárás megbolygatásával, mert ronthatja azok állékonyságát.

146


Tervezői eszközök Szikkasztóárkok

Sűrű bérházas beépítés 

Keretes beépítés 

Alacsony telepszerű beépítés 

Magas telepszerű beépítés 

Esőkertek









Földalatti szikkasztás









Zöldtetők





()



Zöldfalak





()



Tározótavak







()

Földalatti tározás









Ülepítő- és tisztítótavak









Gyökérzónás tisztítás









()

()

()

()





()

()

Fásítás Vízáteresztő burkolatok

alkalmazható és ajánlott  alkalmazható



műszaki okokból általában nem alkalmazható



funckcionális konfliktus miatt általában nem alkalmazható



pénzügyi okokból általában nem ajánlott



8. táblázat: A kék-zöld infrastruktúra elemeinek alkalmazhatósági vizsgálata Budapest beépítési típusain A szocreál lakótelepek általában szintén nyeregtetősek, így a zöldtetők alkalmazása itt sem lehetséges. Ezzel szemben a nagyobb méretű belső udvarokban már megjelenhetnek szikkasztófelületek, akár kisebb vízfelületek is. Megfelelő tervezői design és időszakosan elárasztható kertrészek kialakításával az épületek tetővize a kertben elszikkasztható – tervezéskor ügyelni kell azonban a biztonsági szempontokra, mélyebb vízfelület kialakítása a kertet használó gyermekek védelmében nem javasolt. Az alacsonyabb panel tömbök számos eszköz alkalmazására lehetőséget nyújtanak. Mind az extenzív zöldtetők, mind a zöldfalak megjelenhetnek az épületek szerkezetén, a zöldfelületek mérete pedig elégséges nagyobb tervezői eszközök, tavak, szikkasztóárkok használatára. A magas épületek esetén áll általában a legtöbb hely rendelkezésre, így itt is minden eszköz használható. A

147


zöldtetők a 10 emeletes épületek tetején azonban kevésbé hatékonyak a városklíma és a biodiverzitás szempontjából. 5. Összefoglalás A természeti tényezők mellett a különböző beépítési típusok adottságai befolyásolják az alkalmazható kék-zöld infrastruktúra elemek alkalmazhatóságát. Számos kék-zöld infrastruktúra eszköz egyáltalán nem tekinthető újnak, részét képezte már az eredeti tervezési koncepcióknak is. A fenntartható csapadékvíz-gazdálkodás számára a legnagyobb potenciállal magas zöldfelületi aránnyal rendelkező területek rendelkeznek. Ezért fontos potenciálzónák lehetnek a lakótelepek, melyek területén akár részben a környező beépítés csapadékvizének kezelése is megoldhatóvá válhat. A legkorlátozottabb lehetőségek a belvárosban állnak rendelkezésre – itt fontos szempont a hőmérséklet csökkentésének érdekében a párologtatás növelése. 6. Irodalomjegyzék Benkő, M., 2012. A pesti belváros kialakulása és fejlődése, in: Budapest 2050 – a Belvárosi Tömbök Fennmaradásának Esélyei. Terc Kiadó, Budapest, pp. 32–45. Bobvos, J., Málnási, T., Rudnai, T., Cserbik, D., Páldy, A., 2017. The effect of climate change on heat-related excess mortality in Hungary at different area levels. Idojaras 121, 43–62. BP2030 - Helyzetelemzés. 8 Budapest területhasználata, a beépítés jellemzői., 2011. Dalányi, L., 1967. Lakóterületi zöldfelületek tervezési irányelve. É. M. Lakóépülettervezö Vállalat, Budapest. Dreiseitl, H., Geiger, W., 2009. Neue Wege für das Regenwasser: Handbuch zum Rückhalt und zur Versickerung von Regenwasser in Baugebieten, 3rd ed. Deutscher Industrieverlag, München. DWA, D., 2005. Merkblatt DWA-A 138 Planung, Bau und Betrieb von Anlagen zur Versickerung von Niederschlagswasser, April 2005. ed. Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall. Karlócainé Bakay, E., 2012. Lakótelepek szabadtér-építészete 1945-1990 között Budapest példáján [védés előtt] = Openspace design of housing estates between 1945-1990 through the example of Budapest (phd). Budapesti Corvinus Egyetem. Kondo, M.C., Low, S.C., Henning, J., Branas, C.C., 2015. The Impact of Green Stormwater Infrastructure Installation on Surrounding Health and Safety. Am. J. Public Health 105, e114. https://doi.org/10.2105/AJPH.2014.302314 New York City’s Green Infrastructure Plan [WWW Document], 2012. . ArchDaily. URL http://www.archdaily.com/224563/new-york-citys-green-infrastructure-plan/ (accessed 11.8.17). Preisich Gábor, 2004. Budapest városépítésének története 1945-1990 - Tanulmányok. 148


Ward, K., Lauf, S., Kleinschmit, B., Endlicher, W., 2016. Heat waves and urban heat islands in Europe: A review of relevant drivers. Sci. Total Environ. 569, 527–539. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.06.119 White, M., Smith, A., Humphryes, K., Pahl, S., Snelling, D., Depledge, M., 2010. Blue space: The importance of water for preference, affect, and restorativeness ratings of natural and built scenes. J. Environ. Psychol. 30, 482–493. https://doi.org/10.1016/j.jenvp.2010.04.004



BELSŐ-ERZSÉBETVÁROS FEJLŐDÉSTÖRTÉNETE ÉS A ZSIDÓSÁG HATÁSA A VÁROSSZÖVET ALAKULÁSÁRA The historical development of inner Erzsébetváros and the impacts of Jewish culture on the urban structure Horváth Máté [email protected] Szent István Egyetem, Tájépítészeti és Településtervezési Kar, Településépítészeti Tanszék

Összefoglalás Budapest egyik legizgalmasabb, legellentmondásosabb városrésze Erzsébetváros belső, Nagykörúton belüli területe. Itt a szabályozások előtti spontán városfejlődés által meghatározott utcahálózat, a tervszerű beavatkozások nyomai és a zsidó kultúra hatása egyaránt érvényesül. A városrész jelenének megértéséhez elengedhetetlen a mai arcát meghatározó történelmi és társadalmi folyamatok feltárása, kutatásom Belső-Erzsébetváros kialakulására és a zsidóság városszövet-formáló hatására koncentrál. Az egykori gyümölcsöskertek telekhatárait és a valaha volt dűlőutak nyomvonalait ma is őrző szerkezetnek a régi zsidó kereskedővilág épített elemei, az átjáróházak kölcsönöznek egyedi világot. Kulcsszavak: várostörténet, zsidónegyed, átjáróházak, városszövet

1. Bevezetés, a munka célja Budapest egyik legnépszerűbb, ugyanakkor talán legváltozatosabb történelmi múlttal rendelkező negyede a VII. kerület Nagykörúton belüli részi, vagyis Belső-Erzsébetváros. Napjainkban a komoly hagyományokkal rendelkező szórakoztatónegyed a főváros egyik legelső turistacélpontja, azonban a zajos jelen mögött izgalmas és fordulatokban bővelkedő történelem áll, amely a szakavatott szemek számára a városszövet és az épített értékek alapján hamar kiderül. 150


2. A zsidóság Pesten Az újkori zsidóság megtelepedését a törvények Budán és Pesten is, mint minden szabad királyi városban tiltották, a földesúri hatalom alá tartozó településeken azonban a birtokos engedélyezhette, sőt sok esetben támogatta is zsidó közösségek létrejöttét. Ilyen városokat nagyobb számban elsősorban a nyugati határ mentén találhatunk, a legfontosabb talán az Eszterházy-család tulajdonában álló Kismarton, a Batthyány-birtok Rohonc és Németújvár, vagy a Pálffyak igazgatása alatt álló Pozsony. A mai Budapest területén is egy földesúri engedély tette lehetővé a zsidók letelepedését, a Zichy-család Óbudán biztosította védelmüket.1 Az 1800-as évektől kezdődően azonban a városfalak köré települő pesti zsidó közösség – hiszen a belvárosba II. József türelmi rendelete2 ellenére továbbra sem költözhettek be, mert azt a vezető városi polgárság általában megakadályozta3 – egyre jelentősebbé vált, hamarosan átvette a vezető szerepet. A kereskedelemmel4 vagy kézművességgel5 foglalkozó zsidóság az Új Vásártér, vagyis a mai Erzsébet tér6 területén fekvő nagy piac környezetében telepedtek le7, majd fokozatosan behúzódtak a mai Király utcába.8 A Király utca és Országút (ma Károly körút) sarkán egykor álló Orczy-ház, mint afféle inkubátorház, a zsidóság egyik első központja volt.9 Emellett, nagyjából a mai Madách tér - Városháza park helyén működött évtizedeken keresztül a Zsidópiac, amely az Orczy-házzal együtt meg is határozta a zsidóság legfontosabb letelepedési területét, a későbbi zsidónegyedet. A zsidóság városalakító tevékenységének egyik legjelentősebb kiváltó oka a szombati munkavégzése vallási tilalma. Ez nemcsak a valódi munkát, de még a pénz zsebben hordását 10,

ZSIDÓ BUDAPEST I. - Frojimovics Kinga, Komoróczy Géza, Pusztai Viktória, Strbik Andrea: Zsidó Budapest. I. köt. A város arcai sorozat, MTA Judaisztikai Kutatócsoport. Városháza Kiadó, Budapest, 1995. 62.p 2 SZAKÁLY: KIKÖTŐK - Szakály Tamás: Kikötők. In.: Pro Minoritate, 20. évf. (2011) 4. szám (Tél) 71.p 3 U.o. 72.p 4 ZSIDÓ BUDAPEST I. 62.p 5 BÁCSKAI - Bácskai Vera: A pesti zsidóság a 19. század első felében. In.: Budapesti Negyed, 3. évf. (1995) 2. (8.) szám (Nyár) http://epa.oszk.hu/00000/00003/00007/bacskai.htm 6 ZSIDÓ BUDAPEST I. 99.p 7 U.o 100.p 8 SZAKÁLY: KIKÖTŐK 72.p 9 BÁCSKAI 10 ZSIDÓ BUDAPEST I. 102.p 1

151


vagy a babakocsi tologatását11 is lehetetlenné tette. A vallási előírások tiszteletben tartását és egyben a hétköznapi élet lehetőségét teremtette meg az éruv, a szombat-zsinór, amely vallási szempontból magánterületté tette a vele körbekerített utcákat is.12 Sok esetben nem csak a lakást, hanem az egész telket vagy házat a magánterület részeként értelmezték13, amely így már alkalmassá vált a hit és a megszokott napi élet összeegyeztetésére. Feltételezhető, hogy ez a megoldás nagyban hozzájárult sok átjáróház kialakulásához, amelyek a terület egyik legfontosabb városszöveti jellemzőjévé váltak.

3. Belső-Erzsébetváros története a XVIII-XIX. században Egykor ezen a területen a pesti polgárság gyümölcsöskertjei, szőlői, hétvégi telkei terültek el, sok apró parcellára osztva. Az egykori struktúrát a városfalakhoz sugárirányba futó dűlőutak utódai, a mai Király, Dob és Dohány utcák még napjainkban is tökéletesen kirajzolják14, ahogy Szakály Tamás írja, „a városrész utcahálózata hű tanúja a korai mezőgazdasági hasznosításnak”15. A 18. század elején meginduló parcellázás során született meg a keresztutcák egy része, mint például a mai Kazinczy utca Dob és Király utcák közti szakasza.16 A nagyméretű telekkel rendelkező tulajdonosok, meglátva a városfalak előtti területre költözőkben rejlő üzleti lehetőséget, elkezdték kisebb részekre darabolni nagy összefüggő telkeiket. Azonban mivel az úthálózat ritka, valamint a telkek legértékesebb része az utcafronti rész, amihez minél többen szerettek volna hozzájutni, ezért keskeny, de hosszú ingatlanok jöttek létre, ezek hátsó részét pedig sokáig, vagy egyáltalán később sem tárták fel utcákkal. Többek között ezek az adottságok vezettek a városrész belső, legkorábbi részein az átjáróházak nagyszámú kialakulásához, amelyekről részletesen a későbbiekben lesz szó.17

11

http://zsido.com/eruv-zsido-telegraf-amitol-szombaton-cipelhetunk/ U.o. 13 ZSIDÓ BUDAPEST I. 102.p 14 SZAKÁLY: MORFOLÓGIA – Szakály Tamás: Belső-Erzsébetváros morfológiai fejlődése és társadalmi viszonyai a második világháborúig. In.: Urbs - Magyar várostörténeti évkönyv. 6. évf. (2011) Budapest. 218.p 15 U.o. 217.p 16 EKLER – Ekler Dezső: Madách út vagy szerves városfejlődés. In.: Országépítő. 5. évf. (1994) 2. szám 35.p 17 SZAKÁLY: MORFOLÓGIA 218.p 12

152


Belső-Erzsébetváros szövetének kialakulása még a hazai szabályozások előtt megindult, ezért a többi, akkor külvárosnak számító városrészhez képest sokkal változatosabb tömbstruktúrával találkozhatunk, amely a spontán fejlődés következménye.18 A XIX. század közepére megszilárdult a többségében ma is létező úthálózat, és bár az 1838-as nagy árvíz sok kárt okozott a területen, elsősorban az egykori Városárok, a mai Nagykörút mélyebben fekvő nyomvonalához közeli területeken, a fejlődés nem akadt meg. 19 A kezdetben földszintes beépítést a század elejére már a legtöbb helyen emeletes klasszicista házak váltották fel, azonban a nagy telekméretek miatt sok házhely üresen maradt.20 A nagyarányú népességnövekedés azonban egyre erősebben éreztette hatását, így, mivel a városrész szigorúbb építési szabályozása elmaradt, az igen keskeny utcákban gyakran két-három emeletes házak is épültek, majd a század második felére fokozatosan ezek váltak meghatározóvá.21 A századforduló idején az építkezési láz még nagyobb méreteket öltött, két év alatt 170 új épület született, 40-et bővítettek és további 39-et építettek át teljesen.22 Az így élhetetlenül zsúfolttá és sűrűvé vált városszövet fellazítására már a korszakban is születtek nagyléptékű tervek, azonban ez teljesen soha nem valósult meg.

4. A zsidó jelenlét fontos városszöveti elemei: az átjáróházak A városrész egyik legizgalmasabb jellegzetességei az átjáróházak, amelyek, mint már említettem, részben a zsidó vallási előírásoknak, részben a sok helyen feltáratlan tömbstruktúrának, a hiányzó keresztirányú közlekedési útvonalaknak vagy éppen a keskeny és mély telkek rossz kihasználhatóságának23 köszönhetik nagyszámú előfordulásukat. A három legfontosabb erzsébetvárosi zsinagóga (Dohány utcai, Rumbach Sebestyén utcai, Kazinczy utcai), az úgynevezett „zsidó háromszög”24 által meghatározott területén fordul elő a legtöbb átjáróház,

PERCZEL – Perczel Anna: Pest régi zsidónegyede. In.: Múlt és Jövő. 18. évf. (2005) 2. szám 102.p SZAKÁLY: MORFOLÓGIA 220.p 20 SZAKÁLY: MORFOLÓGIA 220.p 21 U.o. 221-226.p 22 U.o. 225.p 23 PERCZEL 113.p 24 ZSIDÓ BUDAPEST I. 148.p 18 19

153


ebből feltételezhető, hogy ez a terület lehetett a korabeli zsidóság második (a Király utca után) legfontosabb kereskedelmi (és a zsinagógák miatt legfontosabb vallási) központja.


154


TÁJI ÉRTÉKEK AZONOSÍTÁSA PPGIS ALKALMAZÁSÁVAL ÉSZAKMAGYARORSZÁGI MINTATERÜLETEN Identification of landscape values in a North-Hungarian study area Valánszki István [email protected] Szent István Egyetem, Tájépítészeti és Településtervezési Kar, Tájtervezési és Területfejlesztési Tanszék

Összefoglalás A kutatás során egy speciális, hazánkban még egyedülállónak számító közösségi tervezési technikát, a ppGIS-t alkalmaztam egy hátrányos helyzetű, észak-magyarországi, vidéki járás területén. A munka fő célja a szakmai tájértékelés és a közösségi térképezés alapú értékelés eredményeinek összevetése volt. A mintaterület a Borsod-Abaúj-Zemplén megyében található Gönci járás volt, mely 32 települést foglal magába. A szakmai értékeléshez összesen 18 komplex indikátort használtam (6 indikátor/értékcsoportba szervezve). Ezzel párhuzamosan 264 helyiek által

kitöltött

térkép

került

begyűjtésre.

Az

eredmények

összevetése

alapján

kombinációcsoportokat határoztam meg arra vonatkozóan, hogy a tájgazdálkodási tervek, táji léptékű programok készítése során, az egyes táji értéktípus (környezet-biodiverzitás, történelemikulturális, vizuális-percepcionális, mezőgazdasági, természetvédelmi, turisztikai) esetében hogyan, mennyire szükséges a helyiek bevonása. Kulcsszavak: közösségi részvétel; ppGIS; tájértékek; tájgazdálkodás

1. Bevezetés, a munka célja Számos tudományos közlemény, kutatás, valamint szakpolitikai dokumentum hangsúlyozza a helyiek bevonását a tervezés, stratégiaalkotás folyamatába (Vejre, et al. 2010; Pinto-Correia &

155


Carvalho-Ribeiro, 2012; Primdahl et al. 2013). Nemzetközi megállapodások, egyezmények is célul tűzik ki a közösség minél nagyobb bevonását a szakmai munkákba (például az Európai Táj Egyezmény, vagy az Aarhus-i Egyezmény). Mindezen gondolatok ellenére a gyakorlatban továbbra sem alkalmazzák széles körben a különböző részvételi módszereket. Ezen ellentmondás, hiányosság indokolta, hogy a kutatásomban a közösségi részvétel tájgazdálkodásban betöltött szerepével foglalkozzak. Véleményem szerint ezen témakör esetében a legmegfelelőbb valamely közösségi térképezési technika használata, ezért egy speciális, Magyarországon eddig még nem alkalmazott módszer, a ppGIS (Public Participation GIS) használata mellett döntöttem (Tulloch, 2008). A metodika alapvető feladata a közösségi részvétel bevonásának elősegítése a különböző értékelési, tervezői, döntéshozói folyamatokba a GIS technológia által. Célom volt a helyi részvétel fontosságának igazolása, valamint a szakmai alapú és a közösségi értékelés, minősítés megfelelő kombinációjának azonosítása a tájgazdálkodási tervek, programok megalkotása során. 2. Mintaterület és alkalmazott módszerek Mintaterületként a Gönci járást választottam, mely társadalmi-gazdasági szempontból az ország leghátrányosabb helyzetű térségei közé tartozik. Tipikus aprófalvas perifériális térség, 32 települése közül mindössze kettő város (Gönc és Abaújszántó), míg 19 településen 1000 főnél alacsonyabb a lakosságszám. Mindezekkel szemben a Gönci járás gazdag természeti, táji, kultúrtörténeti értékekben. A szakmai értékeléshez összesen 18 komplex tájindikátort használtam, 6 indikátor/értékcsoportba szervezve a következők szerint: környezet-biodiverzitás, történelemi-kulturális, vizuálispercepcionális, mezőgazdasági, természetvédelmi, turisztikai. A közösségi térképezés során 264 helyiek által kitöltött térkép került begyűjtésre. Papír alapú térképet használtam, egyrészt a lehető legmagasabb válaszadási ráta elérése érdekében, másrészt a különböző társadalmi csoportok legszélesebb körű bevonása miatt. Alaptérképként Google Earth légi felvételt használtam, ami a laikusok számára is a legtöbb és legközérthetőbb információt hordozza. Alapvetően pontok segítségével kértem az ábrázolást az alakzatok helyett, mivel ezek sokkal egyszerűbbek és hatásosabbak, valamint a viszonylag nagy mintaterület miatt jobban 156


elférnek a térképeken. A kutatásom ezen fázisában célom volt a szakértői tájértékelés összevetése a helyiek véleményén alapuló értékeléssel, ezért a ppGIS során a saját indikátorrendszeremnek megfeleltethető kérdéseket, kritériumokat határoztam meg. A járás teljes területén, a települések lakosságának és jelentőségének megfelelő arányban kerültek kiosztásra a térképek. A felmérést követően az eredménytérképeken lévő összes pontot digitalizáltam ArcGIS program segítségével. Összevettem az így létrejött ponttérképet a saját, településhatáros értékeléseimmel. A könnyebb összehasonlíthatóság, valamint a többféle megjelenítés miatt pontsűrűség térképet/„hő térképet” is készítettem, így az egymáshoz nagyon közel lévő, esetleg egymást eltakaró pontok érzékelhetőbbé váltak. 3. Eredmények és következtetések Az eredmények összevetésével a hat indikátorcsoportom alapján azonosítottam azokat, amelyek esetében a két módszer eltérő eredményeket mutat: környezet–biodiverzitás, kulturális–történelmi, vizuális–percepcionális, mezőgazdasági. E táji adottságok esetében a legszükségesebb a helyiek bevonása valamilyen mértékben. A helyi közösségek részvételének optimális mértékét a tájgazdálkodási programok, tervek kidolgozása során a két típusú értékelésem eredményei közötti különbségek okainak feltárásával alapoztam meg. Négy kombinációcsoportot azonosítottam: 

a két módszer bármelyike alkalmazható a rendelkezésre álló anyagi- és energiaforrások függvényében: természetvédelemi, turisztikai;



a szakmai értékelés az elsődleges, a helyiek bevonása kiegészítésként alkalmazható: környezet–biodiverzitás;



a szakmai módszer korrigálása, módosítása szükséges a helyiek értékelése alapján: mezőgazdasági;



a két módszert közösen, mindkettőt közel egyenlő súllyal célszerű alkalmazni: történelmi– kulturális, vizuális–percepcionális.

Ezen eredmények közvetlenül hasznosíthatóak lesznek a táji, területi tervezés, stratégiaalkotás során a gyakorlatban.

157


5. Irodalomjegyzék Pinto-Correia, T. and Carvalho-Ribeiro, S. (2012): The Index of Function Suitability (IFS): A new tool for assessing the capacity of landscapes to provide amenity functions. Land Use Policy 29 (1), 23–34. DOI: http://doi.org/10.1016/j.landusepol.2011.05.001 Primdahl, J. Kristensen, L. S. and Swaffield, S. (2013): Guiding rural landscape change: Current policy approaches and potentials of landscape strategy making as a policy integrating approach. Applied Geography 42, 86–94. DOI: http://doi.org/10.1016/j.apgeog.2013.04.004 Tulloch, D. (2008): Public participation GIS (PPGIS).In: Kemp, K. (Ed.), Encyclopedia of geographic information science (352–355). Thousand Oaks, CA: SAGE Publications, DOI: http://dx.doi.org/10.4135/9781412953962.n165 Vejre, H., Sřndergaard Jensen, F. and Jellesmark Thorsen, B. (2010): Demonstrating theimportance of intangible ecosystem services from peri-urban landscapes. Ecol. Complex 7, 338–348. DOI: http://doi.org/10.1016/j.ecocom.2009.09.005

A kutatás az Emberi Erőforrások Minisztérium ÚNKP-17-4 kódszámú Új Nemzeti Kiválóság Programjának támogatásával készült.

158


A FENNTARTHATÓ ÁRVÍZKEZELÉS ÉS A ZÖLD INFRASTRUKTÚRA KAPCSOLATA, FEJLESZTÉSI LEHETŐSÉGEI RÁBA MENTI TERÜLETEK PÉLDÁJÁN Connection between sustainable flood management and green infrastructure and its development possibilities in areas along river Rába Varga Dalma Erzsébet [email protected] Szent István Egyetem, Tájépítészeti és Településtervezési Kar, Tájvédelmi és Tájrehabilitációs Tanszék

Összefoglalás A tanulmány Rába menti területek példáján dolgozza fel a zöld infrastruktúra és a fenntartható árvízkezelés lehetséges kapcsolatait, fejlesztési lehetőségeit. Az ember megjelenésével folyamatosan formálta környezetét, ezáltal egyre jobban kihasználva a természeti erőforrásokat, mint például a vízkészletet. Mindezekből eredeztethető problémák, tájhasználati konfliktusok feloldására megoldást jelent a tájrehabilitáció, tájvédelem szerepe. Ezzel együtt pedig felértékelődik a települési zöld infrastruktúra helyzete, fejlesztése. Fontos és aktuális szempont napjainkban a vízfolyások dinamikájához történő igazodás. Erre nem csupán korlátozó, hanem lehetőséget is magában rejtő feltételként kell tekinteni. Akár ökológiai szempontból, akár a turisztikai kínálat bővítése terén előnyt jelent egy vizes élőhely megléte például a falvakban. Ezek együttesen megalapozzák a fenntartható árvízkezelést: olyan szabad mozgás biztosítása a folyónak, amely nem veszélyeztet értékeket, de akár teremthet is értékeket, s egyúttal a felelős területhasználat szempontjainak is megfelel. A tanulmány eredményeként ezen összefüggések tájértékelési mutatókkal történő igazolását jelenítem meg. Kulcsszavak: Zöld infrastruktúra, fenntartható árvízkezelés, tájstabilitás, tájrehabilitáció, tájrendezés

159


1. Bevezetés, a munka célja Kutatásom célja a települési zöld infrastruktúra hálózat fejlesztési lehetőségeinek feltárása a fenntartható árvízgazdálkodás elveivel és a Nemzeti Tájstratégia célkitűzéseivel összhangban. Ennek megalapozása egy részletes kutatás, illetve értékelési módszer kidolgozása, melyben az érintett területekre vonatkozó, különböző léptékű rendezési, fejlesztési jellegű, valamint egyéb kezelési, védelmi tervek előírásai, korlátozó szabályozásai kiemelt helyet kapnak. A tanulmány célja ezen feltárt összefüggések racionális módú integrálása a jelen tervezési rendszerbe, azaz olyan fejlesztési koncepció kidolgozása, mely területspecifikus, törekszik a települések térségi szinten történő összekapcsolására, együtt értelmezésére. 2., Vizsgált anyagok és alkalmazott módszerek A kutatás során több mintaterület kijelölésre került. A Rába vas megyei szakaszán Körmend, illetve Sárvár-Nick közötti szakasz. Ez utóbbi nyolc települést érint, melyek folyásirányban haladva a következők: Sárvár, Rábapaty, Ostffyasszonyfa, Jákfa, Uraiújfalu, Csönge, Kenyeri és Nick. A harmadik mintaterületi egység pedig Győr városa. A különböző karakterű települések (nagyobb, kisebb városok, falvak) más-más szerepkört tölthetnek be a zöld infrastruktúra fejlesztés szempontjából, de összeköti őket a Rába, az élhetőbb környezet iránti igény. A kutatási módszertant több szálon indítottam. Az első lépés a szakirodalmi áttekintés. Ebben feltárásra kerülnek a legfontosabb tervek országos-, vízgyűjtő-, térségi-, megyei- és települési szinten. Áttekintettem a témát érintő aktuális fogalomrendszert. Ezen belül nem csupán a tájépítészeti szakkifejezéseket hanem a vízgazdálkodási, vízügyi fogalmakat is összevetettem. Ezt követően a mintaterületek adottságait vizsgáltam és elemeztem. Annak érdekében, hogy minél inkább a mintaterületek sajátosságaihoz igazodhasson a zöld infrastruktúra fejlesztése, tisztában kell lenni a természeti adottságokkal, a természeti értékekkel és a Rába hidrológiai jellemzőivel. A természeti adottságok, természetvédelmi oltalom alatt álló területek jellemzése rávilágít a térség megőrzendő értékeire és egyben a tervezésnek is keretet szab. A vizsgálati munkarész egyik legjelentősebb eleme a tájhasználati adottságok feltárása és értékelése a zöld infrastruktúra hálózattal. Ehhez a jelenlegi területhasználati formákat digitalizáltam aktuális Google Earth

160


felvételek segítségével. A kutatási témával összefüggésbe hozható tájhasználati konfliktusokat is kiértékeltem. A fejlesztendő területek meghatározásához egyedi értékelési szempontok kidolgozására volt szükség. Az értékelés két szálon futott, az egyik a települési zöld infrastruktúra elemzése ökológiai és funkcionális szempontból, a másik a fenntartható árvízgazdálkodás értelmezése a tájstabilitással összefüggésben a folyó 2 km-es körzetében. Az ökológiai elemzés során értékeltem a települések NDVI (normalizált vegetációs index) mutatóját, melyhez a 2017 áprilisi, júniusi és augusztusi felvételek maximumát vettem alapul. A Rába, mint ökológiai folyosó körül fontos megfelelő méretű pufferzóna biztosítása, hogy az ideális élőhelyi és más ökológiai érdekek megfelelően érvényesüljenek. A folyó partvonalától 200-600 méteres körzetben értékeltem a zöld infrastruktúra fejlesztés szükségességét. Mind ökológiai, mind pedig funkcionális szempontból értelmezhető az egyes területhasználatok zöldfelületi szerepköre. MePAR fizikai blokkhatárok segítségével határoltam le a zöld infrastruktúra fejlesztés során potenciálisan érintett külterületi részeket. A funkcionális értékelési szempontok között a települési utaktól való távolság, a belterülettől, illetve ahol releváns, ott az üdülőterülettől való távolság, valamint a meglévő turisztikai infrastruktúra körüli területek fejlesztési igénye jelenik meg. A tájstabilitás értékeléséhez az elmúlt 250 év történeti térképeit használtam, melyeket digitalizáltam, majd térinformatikai elemzéssel megállapítottam az egyes területrészek tájstabilitását. Az értékelés során 3 kategóriát különböztettem meg: stabil, visszatérő (részben állandó), változó tájhasználat. Ezzel párhuzamosan vizsgáltam a mintaterületek árvízi elöntését is. Űrfelvétel alapján készített domborzatmodellre vetítettem a 30 éves elöntési valószínűség határát. A két szálon futó értékelésből egy közös eredménytérképet képeztem. 3., Kísérleti eredmények és kiértékelésük A fentiekben ismertetett kutatás eredményeit átfogóan a következőképpen lehet értékelni. A zöld infrastruktúra értékelés eredményeként megállapítható, hogy minden mintaterületi településen nagy mennyiségi és minőségi hiányosságok vannak. Az összesítő értékelő térképen kirajzolódtak azon területek, ahol elsődleges prioritásként kell kezelni a zöldfelületek fejlesztését. 161


A tájstabilitási értékelés eredménye igazolja az antropogén beavatkozások jelentős mértékét a folyó szűkebb környezetében, valamint az árvízi védekezés XVIII. századtól követhető változását is. 4., Következtetések Kutatásom eredményei során feltárt összefüggések, megállapítások megfelelően alátámasztják egy fejlesztési koncepció kidolgozását, melynek tárgya érzékenyen reagál a mintaterületek jellemzőire. Egy település zöld infrastruktúra fejlesztésénél nem elégséges kiindulni a település zöldfelületi borítottságából. Számos egyéb szempontot, köztük például funkcionális jellegűeket is figyelembe kell venni. Az árvízgazdálkodás nehezen integrálható szakági terület. Részletes, további kutatásokat igénylő vizsgálatokra, értékelésekre volna szükség a folyó dinamikájának minél szélesebb körű megismeréséhez. Azonban azt jelen kutatás eredményei is megmutatják, hogy melyek lennének azon területek, ahol a tájgazdálkodás az árvízkezeléssel összhangban kivitelezhető lenne, egyben pedig megvalósulhatna a település zöld infrastruktúra fejlesztése. 5. Irodalomjegyzék Miklas Scholz (2016): Wetlands for Water Pollution Control, second edition. Elsevier Kiadó, UK Solvex Kft. – BME Konzorcium (2014.): Nagyvízi mederkezelési terv, Rába 86,70-54,67 ; 158,090- 86,694fkm. Egyeztetési terv. Szombathely, Budapest. Nemzeti Tájstratégia (2017-2026) – 1128/2017. (III.20.) Korm. határozat.(hatályos: 2017.03.20tól) Vízügyi geoinformatikai portál – Atlasz-gyűjtemény – https://geoportal.vizugy.hu/elontes/index.html Katonai térképek – Hadtörténeti térképtár


162

Ifjú Tehetségek Találkozója

Recommend Documents