AZ MTA ÉLELMISZERTUDOMÁNYI KOMPLEX BIZOTTSÁGA A MAGYAR ÉLELMEZÉSIPARI TUDOMÁNYOS EGYESÜLET és az FVM KÖZPONTI ÉLELMISZERIPARI KUTATÓ INTÉZET által 2001. november 30-án tartandó
306.
TUDOMÁNYOS KOLLOKVIUMON -Vas Károly emlékülésenelhangzó elõadások rövid kivonata 279. füzet
FVM KÖZPONTI ÉLELMISZERIPARI KUTATÓ INTÉZET Budapest
2 ÉLELMISZEREK ELTARTHATÓSÁGÁNAK NÖVELÉSE MIKROBASZÁM-CSÖKKENTÉSI ELJÁRÁSOKKAL. Az élelmiszerek eltarthatóságát az esetek többségében azok mikrobiológiai állapota, a jelenlévõ mikroorganizmusok tulajdonságai és a szennyezettség mértéke határozza meg. Az élelmiszerek belsõ tulajdonságai és a környezeti tényezõk természetesen hatással vannak ezeknek a mikrobáknak a tevékenységére. A mikrobiológiai stabilitás, és a tárolhatóság növelése, az eredeti tulajdonságok, a táp- és élvezeti értékek minél jobb megõrzése érdekében tartósítási, kezelési eljárásokat kell alkalmazni, amelyek a mikrobákat elpusztítják, tevékenységüket gátolják. Az elõadás áttekintést nyújt néhány olyan kutatásról, amelyekben az elõadó is részt vett, s amelyek alapjai a Vas Károly által létrehozott tudományos mûhelyre vezethetõk vissza, és amelynek célkitûzése volt egy korszerû, a követelményeket és az igényeket szem elõtt tartó kutatási tevékenység, tudományos megalapozottságú mûszaki fejlesztés. Az élelmiszerek tartósításánál a kezelés kombinációk elõnyös hatásai különösen jól hasznosíthatók. Mûanyag fóliába csomagolt készételeknél megfelelõ mikrobiológiai stabilitás mellett jelentõs sterilezési-idõ csökkentést és jó minõséget lehetett elérni. A nizin, mint természetes tartósítószer (bacteriocin), a baktériumspóra kihajtását gátolja és a sterilezett termék hõterhelése csökkenthetõ, ami a gazdasági mutatók és a minõség javítását eredményezi. Húskészítményeknél a nizin az enterokokkuszok ellen hatásos és jelentõsen növeli azok eltarthatóságot. Baromfihús trinátriumfoszfát mártó oldatos kezelése csíraszám csökkentést eredményez, és hûtõtárolással kombinálva megnöveli a hús eltarthatósági idejét. A kezelés kedvezõ hatást fejt ki Listeria monocytogenes-szel szemben is. Hasonló jó eredményeket értek el ionizáló sugárzás kis dózisaival és hûtõtárolással. A vákuum csomagolt és a módosított atmoszférájú csomagolt sertéshús ionizáló sugárzásos kezelésével a tárolhatósági idõ jelentõsen megnõtt. Tojáslé, porított tojáskészítmények, gabonafélék, fûszerek, vöröshagyma szárítmány, pektinbontó enzimkészítmény, keményítõ és cukor mikroba szennyezettségének csökkentése ionizáló sugárzás alkalmazásával eredményes és a velük elõállított termék mikrobiológiai biztonsága, stabilitása nagyobb. A besugárzott fûszerek túlélõ mikroorganizmusainak, baktérium spóráinak hõtûrése jelentõsen csökken. Figyelemre méltó eredményeket értek el a besugárzás-pH-hõkezelés kombinációnál. A kórokozó mikroorganizmusok elpusztítása baromfihúson és húspépben az ionizáló sugárzás kis dózisaival nagyon sikeres, ami azt jelenti, hogy fogyasztásuk biztonságos. A nagy hidrosztatikus nyomás hatását tanulmányozták vizes szuszpenzióban és húspépben. A vegetatív mikrobák számának csökkentése viszonylag kis nyomásnál is eredményes, a baktérium spórák viszont ellenállóak. Érdekes kísérletek indultak az utóbbi idõben a nagy hidrosztatikus nyomás és más kezelések szubletális hatásának tanulmányozására.
Dr. Kiss István egyetemi tanár Szent István Egyetem, Élelmiszertudományi Kar, Hûtõ- és Állati Termék Technológiai Tanszék, Budapest
3 ÉLELMI ANYAGOK ÉS MIKROORGANIZMUSOK DSCTERMOANALITIKAI VIZSGÁLATA Vas Károly több mint 40 évvel ezelõtt, úttörõ munkaként foglalkozott a Paulik-féle derivatográf néhány élelmiszerkutatási alkalmazásával a Konzerv-Hús és Hûtõipari Kutató Intézet Mikrobiológiai Osztályán, majd a Kertészeti Egyetem Élelmiszertechnológiai és Mikrobiológiai Tanszékére tanszékvezetõvé kinevezését követõen. A gerivatográffal, ami az akkori idõk egyik legkiválóbb hazai mûszerkonstrukciója volt, újszerû, rá jellemzõen invenciózus vizsgálatokat végeztek Proszt Gizellával együtt a mikroorganizmusok termikus bomlásával kapcsolatosan. Vas Károly által létrehozott, interdiszciplináris élelmiszer-tudományi kutatási iskola egyik tevékenységi területeként - már az alapító halálát követõen - 1987-tõl lehetõségük nyílt arra, hogy a Kertészeti és Élelmiszeripari Egyetem Élelmiszeripari Kara infrastruktúrális környezetében foglalkozni kezdhettek DSC-termoanalitikai kutatással. A differenciál scanning kalorimetria az élelmiszerkutatásban az egyik legsokoldalúbban használható termoanalitikai technika. Az elõadás példákkal illusztrálja kutatócsoportjuknak különféle diploma- és doktori munkák, valamint együttmûködési kutatási projektek keretében az utolsó 12 évben ezen a területen végzett munkáit. A fehérje-denaturáció DSC-vizsgálatával voltak kapcsolatosak a húsfehérjék fagyasztva tárolása közbeni változások, valamint az egyes krioprotektiv anyagoknak ezekre gyakorolt hatásainak, és a sertésbõrke húsipari technofunkciós tulajdonságai fehérje-denaturációval összefüggõ változásainak a mérései. Darált húsokkal és kolbászpasztával végzett vizsgálataikban a szerzõ és munkatársai tanulmányozták és tanulmányozzák a nagy hidrosztatikus nyomással végzett, nem-termikus pasztõrözés hatásait a hússzövet fehérje-komponenseire. Egyes poliszacharidok gélképzésének, így a keményítõ elcsirizesedésének hõmérsékleti karakterisztikája DSC-termoanalitikai vizsgálatokkal ugyancsak jól tanulmányozható. Ezért törekedtek egyes nagy keményítõ-tartalmú adalékanyagokban és fûszerekben az ionizáló sugárzás mikrobaszám-csökkentéshez alkalmazott sugárdózisok hatására bekövetkezõ, részleges keményítõ-depolimerizációnak ezen anyagok besugárzottságának szuszpenzióik DSC-vel való vizsgálatával való kimutatására, illetõleg egy dél-afrikai partnerük felkérésére kukorica- és babliszt minták poliszacharidjaiban sugárkezelés hatására végbement változások DSC-vel való jellemzésére. Zsiradékok olvadási és kristályosodási jellemzõinek, ill. a lipidek oxidatív stabilitásának a vizsgálata is biztató; az élelmiszeripari minõségellenõrzésben használható eredményeket hoztak a DSC-módszerek. A mikro-DSC technikáik alkalmasnak bizonyultak baktérium-populációk hõpusztulása és a sejtek hõdenaturációs profilja közötti kapcsolatok, s ezáltal a hõpusztulás mechanizmusának a tanulmányozására. DSC módszerrel vizsgálták a baktériumspórák besugárzás hatására bekövetkezõ hõérzékenyedését is. Izoterm körülmények közötti, folytonos mikrokalorimetriás mérésekkel pedig egyes baktériumtenyészetek hõtermelését in vivo körülmények között tudták vizsgálni a baktérium-populációk szaporodása kinetikájának és szubsztrát-hasznosításának jellemzésére.
Dr. Farkas József egyetemi tanár, az MTA r. tagja Szent István Egyetem, Élelmiszertudományi Kar, Hûtõ- és Állati Termék Technológiai Tanszék, Budapest
4 ÉLELMISZEREK GYORS MINÕSÍTÉSE NIR TECHNIKA SEGÍTSÉGÉVEL Dr. Vas Károly 1972-ben, egy amerikai útja alkalmával, ismerkedett meg Karl H. Norris akadémikussal és ott, az USDA Kutató Intézetének Mûszerezési Laboratóriumában találkozott az akkor éppen születõ, kibontakozó NIR technikával. Felismerve ezen új technika jelentõségét és perspektíváit az élelmiszerek vizsgálatában és minõsítésében, már 1973-ban lehetõséget biztosított, hogy egy nemzetközi kutató-csere egyezmény (az IREX) keretében hosszabb idõt töltve Karl H. Norris laboratóriumában e technikát a szerzõ elsajátítsa. 1978-ban az OMFB hathatós segítségével a KÉKI egy kutatási célokat szolgáló nagy-teljesítményû és nagy értékû NIR mûszert importált az USA-ból. Ezt követõen a KÉKI-ben megindult a kutatás a közeli infravörös hullámhossztartományban mért spektrumértékek és az élelmiszerek minõségjellemzõi közötti összefüggések feltárására. A kutatási eredmények minden területen az illetékes iparági kutató intézetek és a hatósági ellenõrzõ intézetek közös munkájaként születtek. Szeszesitalok gyors összetétel meghatározása, tejporok minõsítése, húskészítmények és libamáj vizsgálata, aminosavak arányainak meghatározása, paprikaporok penésztartalmának becslése, tésztafélék-, kávékeverékek-, kakaóporok gyors elemzése, sörárpák osztályozása, illóolajok és élelmiszeripari aromák minõsítése, különbözõ tartósítási technológiák - mint besugárzás, ultra nagynyomású kezelés, szárítás - hatásának kimutatása szerepeltek eredményeik között. Az eredmények alkalmazásba vételét egyrészt a hazai NIR mûszergyártás megvalósulása a Labor MIM-ben, másrészt a bevezetést segítõ INFRAPID Betéti Társaság létrehozása tette lehetõvé. A KÉKI tevékenységét a Dr. Vas Károly által megalapozott további széleskörû nemzetközi együttmûködés is segítette. 1968-ban, Európában elõször, Budapesten rendezték meg a nemzetközi NIR Konferenciát, mely azóta kétévenként kerül megrendezésre a világ különbözõ államaiban. 1989-ben, a mai Szent István egyetemen is megindult a NIR kutatás egy igényes mûszer beszerzésével, majd 1991-ben a BME is kialakította NIR laboratóriumát, így a diplomakészítõ hallgatók és a doktoranduszok is bekapcsolódtak a munkába és számos, nemzetközileg is elismert eredményt értek el. A NIR technika területén kutatásokat végzõ három kiemelkedõ intézmény; a KÉKI, a SZIE és a BMGE számos nemzetközi projektben vesz részt konzorciumok tagjaként.
Dr. Kaffka Károly egyetemi magántanár Szent István Egyetem, Élelmiszertudományi Kar, Hûtõ- és Állati Termék Technológiai Tanszék, Budapest
5 TANSZÉKI KUTATÁS-FEJLESZTÉSI TEVÉKENYSÉG (1959-1967) HÛTVE TÁROLT GYÜMÖLCS- ÉS ZÖLDSÉGFÉLÉK MINÕSÉGÉNEK MEGÕRZÉSE CÉLJÁBÓL A széleskörû felkészültséggel, mindig nagy ambícióval és határozott szakmai elképzelésekkel rendelkezõ tudós professzor Vas Károly 1959-1967 között volt az akkori Kertészeti és Szõlészeti Fõiskola Élelmiszertechnológiai és Mikrobiológiai Tanszékének vezetõje. Vas Károly rövid idõ alatt jelentõs és sikeres oktatási és kutatási reformokat vezetett be. A 24 fõs tanszéken - amelybõl 13-an voltak oktatók ill. kutatók, köztük több fiatal szakember megszaporodtak az alapozó kutatási témák és vizsgálatok, jelentõsen bõvült a kutatómûszerek, a szakkönyvek, a folyóiratok állománya, és javultak a tanszék elhelyezési körülményei. A kutatási eredményeket a tanszék évkönyvben (füzetben) jelentette meg a MÉTE segítségével. Intenzív külsõ kutatási együttmûködés jellemezte a tanszék tevékenységét (IAEA, Wien, Központi Élelmiszeripari Kutatóintézet, Országos Mûszaki Fejlesztési Bizottság, a Hûtõipar Fejlesztési Laboratóriuma, Mûanyagipari Kutatóintézet, Országos Fajtaminõsítõ Intézet, Hûtõgépgyár, Jászberény, Zöldségtermesztési Kutatóintézet, Kecskemét, Burgonyatermesztési Kutatóintézet, Keszthely, Állami Gazdaság, Balatonaliga, MgTSz Balatonkenese). Az 1959-1967 közötti tanszéki alap-, alapozó kutatást és kutatás-fejlesztési tevékenységet sokféleségük miatt 7 nagy témacsoportba lehet sorolni. Ezek közé tartozik a gyümölcs- és zöldségfélék hûtõtárolásával kapcsolatos, Vas Károly irányításával Dobray Endréné dr. és munkatársai (Köllõ Andrásné dr, dr. Zackel Erna, dr. Lengyel Lászlóné) által végzett, mai szemmel nézve is sok szempontból figyelemre méltó post-harvest kutatás. A tárolási kísérletek célja olyan technológiák kialakítása volt, amely hozzájárul a friss, nyers termék eltarthatósági idejének meghosszabbításához úgy, hogy a fogyasztók által elismert áruminõség, viszonylag nem túl veszteség árán biztonsággal megõrizhetõ. A mesterséges hûtés mellett a tárolási kísérletekben nagy hangsúlyt kapott a kombinált tartósítás akkori lehetõségeinek alkalmazása. Számtalan vizsgálat foglalkozott a hûtéssel kombinálva vegyszerek (kéntartalmú készítmények), védõviaszok, gázok (kén-dioxid, ammónia, szén-dioxid), csomagoló- és köztes anyagok (mûanyagrekesz és -doboz, perforált polietiléntasak, parafaporba ágyazás, stb.), valamint az ionizáló sugárzás tárolási idõt meghosszabbító, a veszteségeket csökkentõ hatásával. Meglepõen sokféle biokémiai (légzésintenzitás meghatározása, enzimaktivitás-jellemzõk feltárása), kémiai és mikrobiológiai vizsgálat kísérte a betárolt, kezelt termék tárolás alatti minõségének alakulását, a módosulások irányát és mértékét. A gyakorlat részérõl nagy figyelmet kapott a géppel szedett gyümölcs tárolhatóságára vonatkozó, és a burgonya, valamint a vöröshagyma csírázásgátlását célzó, más intézetekkel közösen végzett összehasonlító módszertani kísérletsorozat. A kísérletekben használt nyersanyagok a következõk voltak: szamóca, meggy, kajszi, szilva, téli körte, csemegeszõlõ, burgonya, fejes saláta, paraj és vöröshagyma. Az érintett, mintegy 8 éves idõszakban elért kutatási eredményekbõl válogatva kiemelést érdemel az étkezési csemegeszõlõ hûtõtárolási technológiájának modernizálása, s ehhez korszerû mikrobiológiai, enzimológiai és fajtaismeretek felhasználása, a szamóca tárolhatósági feltételeinek javítása (a penészgombák által okozott veszteségek csökkentése vegyszeres úton és szén-dioxidkezeléssel), valamint azok az információk, amelyek az élettani változások megismerését és irányíthatóságát bizonyították burgonya és vöröshagyma sugárkezelésekor. A témakörben összesen 32 diplomaterv (köztük 12 TDK dolgozat), 3 egyetemi doktori és 1 kandidátusi dolgozat készült, a megjelent tudományos közlemények száma 42 (ebbõl 15 idegen nyelven) volt. Dr. Sáray Tamás egyetemi tanár, tanszékvezetõ Szent István Egyetem, Élelmiszertudományi Kar, Hûtõ- és Állati Termék Techn. Tsz., Bp.
6
KÜLÖNBÖZÕ GYÜMÖLCSÖK ÉS TÁROLHATÓSÁGI KÉRDÉSEI Kertészeti terményeink egyedi íze, zamata megkülönböztetett kedveltséget biztosít számukra mind a belföldi mind a külpiacon. Az egészséges táplálkozás szempontjából a gyümölcsöknek különösen nagy jelentõségük van. Értékességüket vitamin-, antioxidáns- és rosttartalmukra vezetjük vissza, s nem elhanyagolható élvezeti értékük sem. A gyümölcsök gyorsan romlanak, ezért olyan tárolási eljárások szükségesek, amelyek elõsegítik a gyümölcsök minõségének megõrzését. A kedvezõ eredmények eléréséhez szükséges ismerni a gyümölcs élettanát, valamint azokat a körülményeket, amelyek a gyümölcsök tárolás alatti metabolizmusát befolyásolják. A gyümölcsök leszedés utáni kedvezõtlen minõségalakulásában döntõ szerepe van a puhulásnak. A puhulás komplex jelenség, amelyet több szempontból szükséges megvizsgálni. A puhulás folyamatában különösen fontos szerepe van a gyümölcs sejtfalának, és a sejtfal lebontásban szerepet játszó enzimeknek. A különbözõ gyümölcsök puhulási mechanizmusa függ a termesztés körülményeitõl, a fajtától, a szüret idõtõl/érettségi állapottól és a tárolás körülményeitõl. A gyümölcsök tárolás alatti veszteségét a romlás és a tömegveszteség határozza meg. A mikrobás romlás különösen a bogyósoknál okoz jelentõs veszteséget. A fiziológiás romlás fõleg az almatermésûeknél jelentõs. Különbözõ kezelések (kémiai, sugár, hõkezelés, stb.), a tároló tér légösszetételének változtatása a gyümölcsök tárolhatóságának fokozását szolgálják. A legújabb eredmények szerint az etilén képzõdés gátlásával (1-MCP) a gyümölcsök utóérése gátolható. A postharvest kutatások fejlõdését és a korszerû tárolási eljárások alkalmazhatóságát elsõsorban a hazai és a KÉKI eredményekre alapozva ismerteti a szerzõ és munkatársai. Az elõadásban sor kerül a puhulással kapcsolatos biokémiai és mikro szerkezeti eredmények bemutatására, amelynek alapjai a gyümölcs besugárzás eredményeihez nyúlnak vissza.
Kovács Etelka DSc tudományos osztályvezetõ FVM Központi Élelmiszeripari Kutató Intézet, Élelmiszertudományi Fõosztály, Mikrobiológiai és Tárolásbiológiai Osztály, Budapest
7
AZ ÉLESZTÕGOMBÁK ÉLELMISZERTUDOMÁNYI JELENTÕSÉGE Az élesztõk a gombák világának kis csoportját, az ismert gombafajok mintegy 10%-át képviselik, jelentõségük azonban számarányukat messze meghaladja. Az élesztõgombák mindennapi életünk nélkülözhetetlen társai. A kenyér kelesztését, a bor, a sör erjesztését élesztõk végzik és számos olyan egyéb élelmiszerrel és más használati cikkel találkozunk, amelyek közvetve vagy közvetlenül az élesztõk termékei. Az élesztõk a mikrobiológia kialakulása óta a kutatás tárgyai, hiszen már Pasteur foglalkozott a sör és a bor „betegségeivel”. A biokémia, a genetika, a biotechnológia, a molekuláris biológia jelentõs felismerései kapcsolódnak az élesztõkhöz. Példaként említhetõ, hogy a Saccharomyces cerevisiae volt az elsõ eukariota szervezet, amelynek teljes genomszekvenciáját feltárták 1996-ban, az ez évi orvosi Nobel díjat pedig, harmadmagával, Paul Nurse kapta az élesztõgombák sejtciklusának vizsgálatában elért eredményeiért, amelyek a sejtek rákos burjánzásának megismeréséhez jelentenek fontos hozzájárulást. Az élelmiszertudományban elsõként az alkoholos erjedés enzimeinek és anyagcsereútjának felderítésében játszottak az élesztõk jelentõs szerepet, ugyancsak az erjesztéshez kapcsolódik az élesztõhibridek és –mutánsok elõállítása és ezzel számos genetikai felismerés. Mindez megalapozta, hogy az élesztõs erjedési iparágak hatalmas gazdasági jelentõségre tettek szert. Élesztõkkel termelik az erjedési ipar négy legnagyobb mennyiségben elõállított termékét: a sört (a világtermelés 60 millió tonna évente), a bort (30 millió t/év), a takarmányélesztõt (800 ezer t/év) és a sütõélesztõt (500 ezer t/év). A kenyérgyártás, az erjesztett tejtermékek és más, fõleg a távol keleti országokban ismert erjesztett élelmiszerek gyártása szintén nagy méretekben folyik. Az élelmiszer-iparokhoz kapcsolódik a szesz, az enzimek, vitaminok, íz-, szín- és állományjavító adalékanyagok termelése, amelyhez élesztõket hasznosítanak. A biotechnológia kialakulásával mind ezek, mind az ipari alkohol, valamint az egysejt-fehérje elõállítása tovább fejlõdött és az élesztõk hasznosításának újabb lehetõségei nyíltak meg. A rekombináns géntechnológia új iparággá vált, és az élesztõkkel igen értékes emlõs és emberi fehérjéket készítenek. A nagy gazdasági haszonnal szemben az élesztõk káros tevékenysége is számottevõ. Az élesztõgombák sokféle élelmiszer romlását idézik elõ és ezzel nagy gazdasági veszteséget okoznak. Különféle megbetegedések okozóiként is egyre gyakoribbak az élesztõgombák, bár köztük csak kevés a valódi humánpatogén. Szerencsére ezek élelmiszerekkel nem terjednek, azonban a másodlagos, alkalmi megbetegedést kiváltó élesztõk egyre szélesebb körében számos, az élelmiszerekben is gyakori faj található. Az élelmiszer-tudományi kutatás fontos feladata, hogy az élesztõkre vonatkoztatva is feltárja a mikrobiális ökológia mindazon ismereteit, amelyek alkalmazásával egyrészt e szervezetek tevékenysége még jobban hasznosítható, másrészt a klinikai megbetegedéseket és az élelmiszerek romlását okozó élesztõk elleni védekezés lehetõségei kidolgozhatók.
Dr. Deák Tibor egyetemi tanár Szent István Egyetem, Élelmiszertudományi Kar, Mikrobiológiai és Biotechnológiai Tanszék, Budapest
