AZ MTA ÉLELMISZERTUDOMÁNYI KOMPLEX BIZOTTSÁGA A MAGYAR ÉLELMEZÉSIPARI TUDOMÁNYOS EGYESÜLET és az FVM KÖZPONTI ÉLELMISZERIPARI KUTATÓ INTÉZET által 2001. szeptember 28-án tartott
304.
TUDOMÁNYOS KOLLOKVIUMON elhangzó elõadások rövid kivonata 277. füzet
FVM KÖZPONTI ÉLELMISZERIPARI KUTATÓ INTÉZET Budapest (Oktatási Minisztérium Alapkezelõ Igazgatósága Kutatás-fejlesztési Pályázati Iroda támogatásával)
2
PULZÁLÓ ELEKTROMOS TÉRERÕ HATÁSA GYÜMÖLCSLEVEK FIZIKAI ÉS KÉMIAI TULAJDONSÁGAIRA A nem hõkezelésen alapuló minimál kezelések csoportjába tartozó Pulzáló Elektromos Térerõs (PEF) (Pulsed Electric Field) technika az egyik legí géretesebb, jellemzõen folyékony halmazállapotú élelmiszerek tartósí tására szolgáló eljár ás, amely a közel jövõben felválthatja a hagyományos tartósí tási folyamatot. A technika nagyon rövid idejû nagyfeszültségû impulzusokkal dolgozik és a mikroorganizmusok inaktiválása, valamint az enzimek aktivitás ának csökkentése révén az élelmiszerek eltarthatósági idejét azok fizikai és kémiai tulajdonságainak jelentõsebb változtatása nélkül meghosszabbí tja. Kí sérleti munkák során OSU 4B tí pusú laboratóriumi PEF rendszerrel dolgoztak a szerzõk, és vizsgálták a PEF kezelés hatását gyümölcslevek (almalé, narancslé, szõlõlé, fekete ribizli- és meggy nektár) fizikai és kémiai tulajdonságaira. A minták kezelését a PEF rendszer adottságainak, valamint a minták sajátosságainak (pH, vezetõképesség) függvényében a maximálisan alkalmazható térerõ intenzitással (20-25 kV/cm) és impulzusszámmal (8.3, 10.4) végezték. A kezelések során 2 ìs szélességû négyszöghullámú impulzusokkal dolgoztak. Vizsgálták a kezeletlen és PEF kezelt minták pH és refrakció értékét, vezetõképességét, szí nét, nem-enzimes barnulási indexét (NEBI), hidroximetilfurfurol (HMF) tartalmát, almasav-, citromsav-, borkõsav- és C-vitamin tartalmát, valamint illékony aroma komponenseit. A kezelés során a minták refrakció és pH értéke, valamint vezetõképessége nem változott. A minták hidroxilmetilfurfurol tartalmában, valamint a narancslé és meggy nektár minták nem-enzimes barnulási értékében nem tapasztaltak jelentõs változást. Az alma- és szõlõlé, valamint a fekete ribizli nektár esetében azonban a kezelt minták NEBI értéke a kezeletlen mintákénál kissé nagyobb volt. A gyümölcslevek citrom- és borkõsav tartalma a kezelés során gyakorlatilag nem változott. A szõlõlé és ribizli nektár minták almasav tartalma csökkent, az alma-, narancslé és meggy nektár esetében gyakorlatilag nem volt változás. A kezelés eredményeként a minták C-vitamin tartalmának csökkenése kevesebb, mint 10 % volt. A mûszeres szí nmérés a narancslé minta kivételével alig észrevehetõ különbséget mutatott a kezelt és kezeletlen minták között. A teljes láthatófény tartományban felvett szí nabszorbancia spektrumok úgyszintén alig észrevehetõ különbséget mutattak a kezelt és kezeletlen minták között. A vizsgált gyümölcslé minták, különösen az almalé, észter komponensei jelentõsen csökkentek a PEF kezelés hatás ára. Az egyéb aroma komponensek gyakorlatilag nem változtak, bár a meggy nektár esetében a kezelés eredményeként a benzaldehid mennyisége, valószí nûleg a glikozid kötések felbomlása következtében, növekedett. A vizsgálati eredmények további adatokat szolgáltattak annak megerõsí téséhez, hogy a PEF kezelés során a gyümölcslevek fizikai tulajdonságai nem, a kémiai tulajdonságok pedig csupán kis mértékben változnak. A technológia ipari szintû biztonságos alkalmazáshoz azonban további kutatások szükségesek. A téma költségvetési, OTKA (T 032591) támogatás, valamint Magyar-Dél-Koreai Kormányközi TÉT Együttmûködés keretében került kidolgozásra.
Dr. Cserhalmi Zsuzsanna tud. osztályvezetõ* Dr. Czukor Bálint tudományos fõmunkatárs* Dr. Tóth Mariann tud. fõmunkatárs** Dr. Daood Hussein tud. fõmunkatárs*** *FVM Központi Élelmiszeripari Kutató Intézet, Technológiafejlesztési Fõosztály, Táplálkozási Osztály, Budapest ** FVM Központi Élelmiszeripari Kutató Intézet, Élelmiszertudományi Fõosztály, Kémiai Analitikai Osztály, Budapest *** FVM Központi Élelmiszeripari Kutató Intézet, Biotechnológiai Fõosztály, Enzimológiai Osztály, Budapest
3
SZARVASMARHÁK TESTFOLYADÉKAINAK VIZSGÁLATA NIT TECHNIKÁVAL 1996-ban a Japán Mezõgazdasági, Halászati és Erdészeti Minisztérium (MAFF), az Oktatási, Tudományos, Sport és Kulturális (Monbusho), valamint a Nemzetközi Kereskedelmi Minisztérium öt éves alapkutatásokat támogató programokat indí tott útjára. Ettõl az évtõl kezdve minden évben, minisztériumonként húsz projektet támogattak. A projektek közül az egyik a "NIRS: Egységes Méréstechnika a Fenntartható Tejtermelési Rendszerekért", melyet a Mezõgazdasági Kutatótanács Finanszí rozott, és a Japán Innovatí v Bio-tudományok Alapkutatási Tevékenységét Támogató Program részeként mûködött. A kutatások öt különbözõ egyetem és intézet közremûködésével folytak. Ezek közül az egyik a Dr. Sumio Kawano által vezetett Roncsolásmentes Laboratórium a Nemzeti Élelmiszer Kutató Intézetben. A projekt célja, hogy kritériumokat határozzon meg a fenntartható tejtermelés irányí tás áért automatikus, valós idejû megfigyelések és különbözõ, eltérõ biorendszerek és biológiai folyamatok spektrális adatait felhasználva. Egy korábban elvégzett tanulmány azt mutatta, hogy a NIR technikát sikeresen és függetlenül használták fel a tejfarmon elõforduló legtöbb biológiai anyag (BA) vizsgálatára. A NIR spektrum lehetõvé teszi, hogy "lássuk" a BA-k összetételét és szerkezetét. A spektrum egy olyan egyedi újlenyomatot jelent, amely valós idõben változik a biológiai anyagban bekövetkezett változással. A NIR technikát, mint "közös nyelvet" lehetne használni a különbözõ elemek és alrendszerek közötti információcseréhez. A Nemzeti Élelmiszer Kutató Intézet, ahol vendégkutatóként dolgozott a szerzõ a projekt utolsó kilenc hónapja alatt, on-line érzékelõket és új méréstechnikákat alkalmazott a tehenek bio-folyadékainak vizsgálatára. Ezek a következõk voltak: tej, teljes vér, vérplazma, vizelet gyomornedv. Tej esetében a zsí r, fehérje, tejcukor, karbamid (MUN), össz-szárazanyag (TS), zsí rmentes szárazanyag (NFS) és szomatikus sejtszámot vizsgálták (SCC). Vér és vérplazma esetében NIT technikával vizsgálták a hematokrit (Ht), hemoglobin (Hb), szabad koleszterin (Fcho), összkoleszterin (Tcho), foszfo-lipidek (PL), összfehérje (TP), glükóz mennyiségét (Glc). A vizeletet az MUN meghatározás ához használták fel, mivel a korábbi eredmények azt mutatták, hogy szoros összefüggés van a vér karbamid (BUN) tartalma és a vizelet spektruma között. A gyomornedvet, ami talán a legtöbb információt hordozza a táplálékot illetõen, on-line módon száloptika segí tségével vizsgálták ecetsavra (C2), propionsavra (C3), vajsav (C4), izo-vajsavra (i-C4), valerián savra (C5), izo-valerián savra (i-C5), össz savra, - ami az elõzõ hat összege -, karbamidra (N3HN), mely vegyületek fontos jelzõi az állat tápláltsági állapotának. A kí sérleteket NIRSystems 6500-as monokromátorokkal (Foss-NIRSystems) végezték, melyeket speciálisan kifejlesztett száloptikával és termosztált alumí nium mintatartóval használtak. Az analí zishez használt szoftverek között volt az NSAS, Uncrambler, Grams. A felsorolt alkotók mindegyikére regressziós modelleket hoztak létre Többváltozós Lineáris Regresszió (MLR) és Parciális Legkisebb Négyzetek (PLS) módszerével. A felállí tott modell egyenleteket a mintaszámtól függõen külön, független mintakészlettel vagy teljes kereszt-validációval ellenõrizték. Az eredmények arról tanúskodnak, hogy a NIR/NIT technikát sikeresen használhatjuk fel a tehenek, és más háziasí tott állatok bio-folyadékainak monitorozására.
Turza Sándor tudományos segédmunkatárs* Dr. Sumio Kawano osztályvezetõ, egyetemi tanár** *FVM Központi Élelmiszeripari Kutatató Intézet, Budapest **Nemzeti Élelmiszer Kutató Intézet, Japán, Tsukuba
4 FÛSZERPAPRIKÁNAK TELÍTETT GÕZZEL ÉS IONIZÁLÓ SUGÁRZÁSSAL VALÓ KEZELÉSÉNEK ÖSSZEHASONLÍTÓ KOMPLEX VIZSGÁLATA A fûszerpaprika õrlemények (amelyeknek jellegzetes í ze és szí ne nem helyettesí thetõ más anyaggal) mikrobiológiai tisztaságának biztosí tására a csí rátlaní tásra az ionizáló kezelés, ill. besugárzás helyett a hazai gyártók az utóbbi idõben elsõsorban a telí tett gõzzel való kezelést alkalmazzák. A szerzõk munkájuk során célul tûzték ki az ionizáló sugárzással, a nagynyomású telí tett gõzzel és ezek kombinációival kezelt fûszerpaprika õrlemények tartósí tásindukált változásainak (a mellékhatásoknak) a vizsgálatát az elnyelt gamma dózis és a tárolási idõ függvényében. Mérték az õrlemények szí nezéktartalmát, a felületi szí nét jellemzõ szí nkoordinátákat, azok szuszpenziójának reológiai tulajdonságait, a szabad gyökök változásait analitikai (szí nmérés, reológiai, ESR) módszerekkel, amelyeket mikrobiológiai vizsgálatokkal egészí tették ki. Az alábbi fontosabb eredményeket kapták: Ø Az adott nagynyomású telí tett gõzzel való kezelés 5 kGy 60Co-elnyelt gamma dózisnak felel meg. Ø A szí nezéktartalom és a felületi szí n jelentõs változása közvetlenül a kezelés után egyik kezelésnél sem mutatható ki. Három hónapos tárolás után Ø a telí tett gõzzel kezelt minták szí nének bomlása és felületi szí nváltozása 30 %-kal nagyobb, mint a kontroll mintáé. Ø a sugárkezelés viszont nem okoz intenzí vebb szí nezékbomlást és szí nromlást a kontroll mintánál. Ø A reológiai jellemzõk mindkét kezelésnél jelentõsen megváltoztak; ionizáló kezelésnél ez a változás reverzibilis, a nagynyomású telí tett gõznél azonban maradandó. Ø ESR mérések azt mutatták, hogy a telí tett gõzzel való kezelés mindkét – specifikus és nem specifikus – sugárzás indukált szabadgyök jellemzõket csökkenti. A tárolás során a specifikus szabad gyökök ESR intenzitásai gyorsan lecsengenek.
Dr. Kispéter József egyetemi tanár Dr. Pál Tibor osztályvezetõ tudományos fõmunkatárs* Bajuszné dr. Kabók Katalin fõiskolai docens Halászné dr. Fekete Mária fõiskolai docens Dr. Fehér László fõiskolai docens SZTE Szegedi Élelmiszeripari Fõiskolai Kar *MTA Szegedi Biológiai Központ
5 NYÚLTÁP KIEGÉSZÍTÉSÉRE ALKALMAS ENZIM KIVÁLASZTÁSA
A nagyüzemi állattartás során használt takarmánykiegészí tõk közül napjainkban az enzimkészí tmények kerültek a figyelem középpontjába. A táphoz kevert emésztõenzimekkel javí thatjuk az állatok takarmányhasznosí tását. Az eddigi vizsgálatok során pozití v eredményt értek el baromfi, sertés és szarvasmarha esetében. A szerzõ nem talált azonban irodalmi forrást nyulak takarmányának enzimkiegészí tésérõl. Munkája során sikerült bizonyí tani, hogy érdemes a korán választott nyulak tápjának alfa-amilázos kiegészí tésével foglalkozni. Vizsgálatai során 30-30 nyúlon vizsgálta egy elõzõleg általa kiválasztott bakteriális alfa-amiláz, a BAN 480 L enzimkészí tmény hatás át. Az etetési kí sérlet elõtt in vitro modellezte azokat a körülményeket, amelyeket a kiválasztott enzimkészí tménynek minél kisebb aktivitásvesztéssel kellett viselnie. A tápra a takarmányozási szakemberek által javasolt, szárazanyagra nézve 1,5%-ban vitte fel az enzimet, permetezéssel. Mérései alapján az enzimkiegészí tés azonban 1% alattira sikerült. Az enzimkiegészí tett tápot fogyasztó állatok takarmányértékesí tése valóban javult, bár az eltérés nem mondható szignifikánsnak, valószí nûleg a kontrollcsoport adatainak nagy szórása miatt. Fontos megjegyezni, hogy a tesztcsoportban elhullott állatok közül egyikben sem tapasztalt emésztõszervi megbetegedésre utaló tünetet, mí g a kontrollcsoportban két ilyen állat is volt. Tehát a házinyúl tenyésztés során kedvezõ eredményt várhatunk az enzimkiegészí téstõl a 25-39 napos kor között. Fokozta az állatok súlygyarapodás át, javí totta a takarmányértékesí tést, és nem befolyásolta negatí van az állatok emésztését, nem terhelte a táp szénhidráttartalma a vékonybél mikroflóráj át. A továbbiakban érdemes lenne az optimális enzimdózist kikí sérletezni, esetleg egy, a gyomor erõsen savas pH-ját jobban tûrõ enzimkészí tményt választani az etetési kí sérlet elvégzéséhez. Az enzim bekeverésének technológiáján is lehet változtatni, esetleg a hidegen ragasztás, vagy egy hõtûrõ enzimkészí tménnyel a granulálás elõtti bekeverés is választható. A tesztállatok létszámát mindenképpen érdemes növelni, és homogénebb csoportokat kialakí tani, hogy az adatok statisztikailag jobban értékelhetõek legyenek.
Faigl Zsófia* Dr. Bersényi András** Dr. Réczey Istvánné egyetemi docens* *Budapesti Mûszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Mezõgazdasági Kémiai Technológia Tanszék **SZIE AOT Kar, Állattenyésztési, Takarmányozástani- és Laborállattudományi Tanszék
