MAGYAR TUDOMÁNYOS AKADÉMIA KÉMIAI TUDOMÁNYOK OSZTÁLYA ÉLELMISZERTUDOMÁNYI TUDOMÁNYOS BIZOTTSÁG rendezésében 2016. november 25-én tartandó 365. TUDOMÁNYOS KOLLOKVIUM előadásainak rövid kivonata 336. füzet Budapest
365. TUDOMÁNYOS KOLLOKVIUM Az MTA Élelmiszertudományi Tudományos Bizottság rendezésében Helyszín: MTA Irodaház 1051 Budapest, Nádor utca 7. 2016. november 25-én, pénteken, 9.30 órakor Elnök: Simonné Sarkadi Livia 9.30-10.00 Gelencsér Éva, Takács Krisztina, Szabó Erika, Nagy András, Czukor Bálint, Cserhalmi Zsuzsanna, Ferenczi Sándor, Hegyi Ferenc, Szerdahelyi Emőke, Klupács Adél, Falusi János Hüvelyes magvak a fenntartható jövőért 10.00-10.20 Falusi János A szójanemesítés legújabb eredményei a Gabonakutató Nonprofit Kft.-ben 10.20-10.40 Fébel Hedvig, Hermán Anikó, Sipiczki Bojána, Kókai Zsuzsanna, Galló Judit Felhasználható-e a csökkentett tripszininhibitor-tartalmú szója a sertések takarmányozásában? 10.40-11.10 SZÜNET 11.10-11.30 Nagy Gábor Zsolt, Simonné Sarkadi Livia A csicseriborsó jelentősége a humán táplálkozásban 11.30-11.50 Domokos-Szabolcsy Éva, Kaszás László, Hodossi Sándor Alternatívák a fehérjetakarmányozásban: csicsókában rejlő lehetőségek 1 További információ: Cserhalmi Zsuzsanna (796-0417, Cserhalmi.Zsuzsanna@eki.naik.hu) Salgó András (salgo@mail.bme.hu)
Hüvelyes magvak a fenntartható jövőért A világméretű népességrobbanás következtében egyre nagyobb fehérjehiánnyal kell számolni, melyet Európában, így hazánkban is az állati eredetű fehérjék fogyasztásának túlsúlya még tovább nehezít. Az elöregedő társadalmat kiegyensúlyozatlan tápláltsági állapot (mikro-tápanyaghiány, túltáplálás, NCDs) jellemzi. Megoldást jelenthet a növényi élelmiszerek sokféleségére épülő, fenntartható módon előállítható, értéknövelt és funkcionális élelmiszerek körének bővítése. A hüvelyesek nemzetközi éve keretében, előadásunkban a száraz hüvelyesek közvetlen táplálkozási célú hasznosítási lehetőségeivel foglakozunk. Irodalmi adatok alapján ismertetjük a fehérjében, rostban és a nem tápanyaghordozó, bioaktív komponensekben gazdag, de telített zsírokban és gyorsan felszívódó szénhidrátokban szegényebb étrend egészséget támogató hatását. Jellemezzük a hazai köztermesztésben lévő néhány szójafajta antinutritív profilját és bemutatjuk a csökkentett tripszin inhibitor tartalmú fajták további szelekciós lehetőségét. Ismertetjük az olyan kíméletes hőkezeléses eljárások, mint az RF vagy DIC kezelés, melyek a hőérzékeny antinutritív és allergén fehérjék kedvezőtlen hatását csökkenti. A teljesség igénye nélkül, néhány példán keresztül demonstráljuk a hüvelyes fehérjék bioaktív komponenseiben rejlő innovatív lehetőségeket a funkcionális élelmiszerfejlesztés szempontjából. 1 Gelencsér Éva, 1 Takács Krisztina, 1 Szabó Erika, 1 Nagy András, 1 Czukor Bálint, 1 Cserhalmi Zsuzsanna, 1 Ferenczi Sándor, 1 Hegyi Ferenc, 1 Szerdahelyi Emőke 1, Klupács Adél, 2 Falusi János 1 Nemzeti Agrárkutatási és Innovációs Központ Élelmiszer-tudományi Intézet, Budapest 2 Gabonakutató Nonprofit Kft., Növénynemesítő Állomás, Táplánszentkereszt 2
A szójanemesítés legújabb eredményei a Gabonakutató Nonprofit Kft.-ben A világ szójatermelése és fogyasztása dinamikusan növekedett az elmúlt két évtizedben. A termés legnagyobb része genetikailag módosított un. GM szója. A hazai szójaigénynek csupán 10 %-át tudjuk hazai forrásból biztosítani, a többit importból szerezzük be. A GM szója import jelentős kockázatot jelent üzleti- és élelmiszer biztonsági szempontból egyaránt. Az alaptörvényünk tiltja a genetikailag módosított növényfajták használatát. A hazai természeti adottságok lényegesen nagyobb szójatermelésre adnának lehetőséget. Emiatt a szójatermelésünket növelni, fejleszteni szükséges. A fejlesztés meghatározó része a nemesítés, a genetikai alapok fejlesztése. A Gabonakutató Nonprofit Kft és jogelődjei a szójanemesítésben is jelentős eredményeket értek el. A 2000-től megújított nemesítési programunk eredményeit jól mutatja a Pannonia kincse szójafajta piaci sikere, valamint a szójanemesítés és vetőmagellátás fejlesztésében kifejtett sikeres innovációs tevékenységünk. A Pannonia kincse szójafajta 2011-ben OMÉK Agrárfejlesztési Díjat, 2012-ben az Alföldi Állattenyésztési és Mezőgazda Napok Szakkiállítás Magyar Növénytermesztésért Termékdíj Pályázatának Nagydíját nyerte el. Az innovációnk fontos eleme a fajtán túl a prémium minőségű vetőmag biztosítása és eljuttatása a termelőkhöz. A nemesítési munkában elsőként a termőképesség és a termésbiztonság javítását céloztuk meg. Úgy gondoljuk, hogy a szójatermesztés csak úgy növelhető, ha a gazdáknak azon megfelelő jövedelem elérésére van reményük. A tapasztalataink szerint 3 t/ha meghaladó terméseredmény esetén a szójatermesztés már jövedelmező, de jó feltételek esetén a 4 t feletti termés is elérhető. Ahol 8 t kukorica megterem, ott a szója is képes 3 t-át meghaladó termésre. A szója a világ legnagyobb területen termesztett olajnövénye. Mi a kiváló biológiai értékű fehérjéje miatt használjuk. Az extrahált szójadara a feldolgozás alatt kapott hőkezelés következtében közvetlenül felhasználható a takarmányozásban és az élelmiszeriparban. A natúr szójababot csak hőkezelés után használhatjuk fel. A hőkezelés inaktiválja a tripszin inhibitor (TIU) tulajdonságú fehérjéket. A hőkezelés költségét meg lehet spórolni csökkentett TIU tartalmú szójafajták használatával. A vetőmag kínálatunkban már megtalálhatók ezek az új típusú szójafajták, amelyek ráadásul a termőképességükben is versenyképesek. A szója népszerű és egészséges mindennapi élelmiszer és élelmiszer alapanyag, nagyon sokféle formában fogyasztjuk. Várhatóan az étkezési szokások változása, az egészségesebb ételek fogyasztásának igénye növelni fogja a szójával szembeni minőségi elvárásokat. Az agrotechnikai kutatásaink a legjobb termesztési módszer (the best agronomic practices) kifejlesztését és elterjesztését célozza meg, ami a jövedelmező termelésen túl a magas megbízható minőséget is garantálja. Falusi János Gabonakutató Nonprofit Kft., Növénynemesítő Kutatóállomás, Táplánszentkereszt 3
Felhasználható-e a csökkentett tripszininhibitor-tartalmú szója a sertések takarmányozásában? A szójabab 30% körüli nyersfehérje- illetve 18-22% nyerszsírtartalma következtében fontos fehérje- valamint energiaforrásnak tekinthető a monogasztrikus állatok takarmányozásában. Az esszenciális aminosavak közül a legfontosabbnak tekintett lizinben gazdag fehérjét tartalmaz. A szójában ugyanakkor kedvezőtlen antinutritiv anyag is található, ami gátolja az emésztőtraktusban a tripszin illetve a kimotripszin hatását, így csökkenti a fehérje emészthetőségét. A szója tripszininhibitor (TI) anyagai hőlabilisak, hőkezeléssel inaktiválhatók. A növénynemesítők régóta próbálkoznak a szójabab TI-tartalmának csökkentésével. Munkájuk eredményeképp napjainkban rendelkezésre állnak olyan szójafajták, amelyek a "hagyományos" fajtáknál kisebb mennyiségű TI-t tartalmaznak és akár hőkezelés nélkül is etethetők. Erre vonatkozóan az utóbbi években már végeztek néhány vizsgálatot, de hazai adatok hiányoznak. Ennek pótlására indítottuk el azokat az etetési és emésztésélettani kísérleteket, amelyek első eredményeit szeretnénk bemutatni. Kezdeti feladatként a hazánkban nagyobb mennyiségben termesztett fajták közül kiválasztottuk azt a szójababot, amivel a sertéstakarmányozási kísérletet elvégezhettük. Az összehasonlító analitikai vizsgálatokban hagyományos (Bokréta, Boglár, Bóbita, Pannónia Kincse) és csökkentett TI-tartalmú (Hilario, Bahia, Aires) szójababok táplálóanyag- és antinutritivanyag-tartalmát határoztuk meg. A vizsgált 7 fajta közül az Airesben mértük a legnagyobb nyersfehérje- és lizintartalmat, ugyanakkor a nyerszsír és a N-mentes kivonható anyag mennyisége a legkisebb volt. Az Aires fajtában találtuk a legkisebb TI aktivítást ezért ezt a szójababot használtuk a sertésetetési kísérletekben. A malacfelnevelési kísérletben arra kerestük a választ, hogy a 10 illetve 20%-ban kezeletlen vagy hőkezelt szójabab alkalmazása miként befolyásolja a malacok teljesítményét. A kísérlet az állatok 61 és 88 napos kora között folyt. A kontrollhoz viszonyítva 10% illetve 20% szójabab etetésekor csökkent a malacok súlygyarapodása. Mindkét bekeverési arány esetében a szójabab hőkezelése javította az állatok súlygyarapodását, de a nagyobb értékek is elmaradtak a kontrollétól. A 10% kezelt szójababot tartalmazó csoportban a napi takarmányfelvétel a kontrollal azonos volt, a többi csoportban ugyanakkor csökkent. A hízókkal végzett kísérletben hasonló eredményt kaptunk, azaz a kontrollal összehasonlítva a kezeletlen és a kezelt szójabab alkalmazásakor is romlottak a naturális mutatók. A hőkezelés ugyanakkor a kezeletlen csoporthoz viszonyítva javította a hízók súlygyarapodását, valamint fajlagos takarmányértékesítését. Az eredmények azt mutatják, hogy az extrahált szója helyettesítésekor a szójabab rontja a termelési eredményeket. Ezt valószínűleg a takarmányok nagyobb rosttartalma idézte elő, azaz a hatás független a szójababban mért TI-tartalomtól. A hőkezelés hatására kismértékben javultak az eredmények, de az eltérések nem jelentettek szignifikáns különbséget. A legkedvezőtlenebb adatokat a kezeletlen szójabab alkalmazásakor figyeltük meg, ami azt jelzi, hogy a kis TI-tartalomnak tartott érték még túl nagy az antinutritiv hatás elkerüléséhez. Összegezve és a címben feltett kérdésre válaszolva: a csökkentett TI-tartalmú szójababot hőkezelés után lehet felhasználni. A bekeverési arány kialakításakor a nagyobb rosttartalomra tekintettel kell lenni. Fébel Hedvig, Hermán Anikó, Sipiczki Bojána, Kókai Zsuzsanna, Galló Judit Nemzeti Agrárkutatási és Innovációs Központ Állattenyésztési, Takarmányozási és Húsipari Kutatóintézet, Herceghalom 4
A csicseriborsó jelentősége a humán táplálkozásban A hüvelyes növények táplálkozási és mezőgazdasági jelentősége előtérbe került az elmúlt években. Az Egyesült Nemzetek Szervezetének Élelmezésügyi és Mezőgazdasági Szervezete (FAO) a 2016-os évet a Hüvelyesek Nemzetközi Évének nyilvánította, kifejezve ezzel a növénycsoport sokrétű jelentőségét. Magyarországon 2013-ban elindított Nemzeti Fehérjeprogram keretében az állattenyésztés takarmányigényét kielégítő, valamint a humán táplálkozás változatosságát elősegítő jó minőségű, fehérjenövényekkel kapcsolatos kutatások kezdeményeződtek. A hüvelyesek közül a szárazságtűrő csicseriborsó (Cicer arietinum L.) főként Közel-Keleten és Indiában közkedvelt, nagy mennyiségben fogyasztott élelmiszer. Humán táplálkozás szempontjából kedvező tulajdonságokkal rendelkezik: alacsony a glikémiás indexe, gluténmentes, jó fehérjeforrás, gazdag folsavban, B1-, B6- és E- vitaminokban. A klimatikus körülményeknek köszönhetően az utóbbi időben lehetővé vált Magyarországon is több fajta nemesítése. A kutatás célja hiánypótló adatok szolgáltatása a magyar csicseriborsó fajták táplálkozás-élettani szempontból fontos összetevőiről és élelmiszeripari alkalmazhatóságukról. A csicseriborsó mintákat a fajtajegyzékben feltüntetett fajtafenntartók bocsátották rendelkezésünkre. A minták fehérjetartalmának meghatározására a Kjeldahl módszert, a rosttartalom meghatározására savas-lúgos extrakciós eljárást, a zsírtartalom meghatározására a Soxhlet-extrakciós eljárást alkalmaztuk. Az aminosav és biogén amin tartalmat automatikus aminosav analizátorral (Ingos AAA400) határoztuk meg. A csicseriborsó fajták fehérjetartalma (21-23%) és zsírtartalma (4-5%) között nem volt szignifikáns különbség. Rosttartalom tekintetében szignifikáns különbséget állapítottunk meg (2-8 %) a kabuli és desi csoportba tartozó csicseriborsó fajták között. Az esszenciális aminosavak aránya valamennyi minta estében meghaladta a 40%-ot. A biogén aminok közül a spermidin (18-27%) és spermin fordult elő a legnagyobb mennyiségben. A magyar csicseriborsó fajták értékes beltartalmi összetevőkkel rendelkeznek, melyek alapján hasznos alternatív tápanyagként szolgálhatnak a humán táplálkozásban. Nagy Gábor Zsolt 1,2 ; Simonné Sarkadi Livia 2 1 Eszterházy Károly Egyetem, Élelmiszertudományi és Borászati Tudásközpont 2 Szent István Egyetem, Élelmiszerkémiai és Táplálkozástudományi Tanszék 5
Alternatívák a fehérjetakarmányozásban: a csicsókában rejlő lehetőségek Közismert, hogy a szántóföldi sokféleség kedvezıen hat a termésbiztonságra, kórokozókkal, kártevőkkel, gyomokkal szembeni védekezésben a mezőgazdasági termelés fenntarthatóságára. Mégis napjaink mezőgazdasági struktúrájába nem több, mint 15-20 növényfaj van beillesztve, miközben az erre alkalmas fajok száma több ezer. Köszönhető ez a piaci igényeknek és támogatási rendszereknek. Hosszú távon azonban, a mezőgazdaságra nehezedő többrétegű nyomást figyelembe véve, az agrobiodiverzitás kérdése egyre szükségszerűbbé válik. Ebben az összefüggésben a ma talán alulértékelt növényfajoknak, úgymint a csicsóka, a jövőben komolyabb szerep juthat. A csicsóka többcélú hasznosíthatósága révén nagyon jól beilleszthető a manapság népszerű biofinomítókoncepcióba is. Gumója elsősorban poliszacharidja, az inulin miatt értékes, míg száraz leveles hajtása bioüzemanyag előállításra alkalmas lignocellulóz tartalma miatt. Zöld biomasszáját régóta használják friss takarmánynak illetve szénának, de kevéssé ismert levélfehérjekoncentrátumként való alkalmazása. Emiatt munkánkban célunk volt dedikált csicsóka genotípusok szelektálása, jellemzése, mely/melyek aminosav összetétel, fehérjetartalom és biomassza produkció alapján leginkább alkalmasak levélfehérje koncentrátum előállítására humán/állati takarmányozás számára. Hét, különböző földrajzi területről származó, csicsóka genotípus/fajta zöld biomasszáját gyűjtöttük be a tenyészidőszak során két egymást követő időpontban. Ezeket módosított Ereky-Pirie módszerrel dolgoztuk fel. Lényege: első lépésben a rostos frakció szeparálása hideg préseléssel, majd a kinyert (rost mentes) vizes frakcióból a fehérjék hővel történő koagulálása következett. Az íly módon kapott levélfehérje koncentrátumot (LFK) gravitációs módszerrel szűrtük és szárítottuk. Az eredményeink alapján a vizsgált csicsóka genotípusok rost tartalma között nagy különbséget nem tapasztaltunk: 15-20% alakult. A kontrollként használt lucerna rost tartalma 30 43% között változott a betakarítások során. Ezzel együtt LFK 5 7% között változott csicsókák esetében. A lucernából nagyobb mennyiségű LFK volt kinyerhető: 11 15%. Az LFK nyersfehérje tartalma 27-35% között alakult, a betakarítások között nem találtunk tendenciózus változást. Jellemző volt viszont, hogy a Kalevala és a Fuza genotípusok egyöntetűbben 32-35% fehérjetartalmat mutattak mindkét betakarításnál. A lucerna LFK nyerfehérje tartalma 35-38% között mozgott szárazanyagra vonatkoztatva. A különböző aminosavak mennyiségét mérve fehérje tartalomra vonatkoztatva, összességében nem találtunk jelentős eltérést a lucerna és csicsóka genotípusok között. Érdekesnek találtuk azonban, hogy nékány esszenciális aminosav esetében, úgymint a limitáló metionin, magasabb értékeket mértünk a csicsóka genotípusokban (2,4 2,5 g/100g fehérje), mint lucerna esestében (2,2g/100g). A minta fehérjetartalmát is figyelembe véve a lucerna LFK-ban mindig 6-20%-kal magasabb aminosav értékeket kaptunk. Figyelembe véve a zöld biomasszaprodukcióját, remontálási képességét, fehérjetartalmat és aminosav összetételt csicsókát alkalmas alternatívának tartjuk levélfehérjekoncentrátum előállítására a vele együtt kinyert rost és barnalé frakciókkal. Eddigi eredményeink azt mutatják, hogy e célból a generatív típusú Kalevala, Fuza és Alba alkalmazhatóak legeredményesebben a vizsgált genotípusok közül. Domokos-Szabolcsy Éva, Kaszás László, Hodossi Sándor, Fári Miklós Debreceni Egyetem, MÉK, Mezőgazdasági Növénytani, Növényélettani és Biotechnológiai Tanszék 6