A NAIK ÉLELMISZER-TUDOMÁNYI KUTATÓINTÉZET AZ MTA ÉLELMISZERTUDOMÁNYI TUDOMÁNYOS BIZOTTSÁGA és a MAGYAR ÉLELMISZER-TUDOMÁNYI ÉS TECHNOLÓGIAI EGYESÜLET közös rendezésében 2015. szeptember 25-én tartandó 360. TUDOMÁNYOS KOLLOKVIUM előadásainak rövid kivonata 333. füzet Budapest
360. TUDOMÁNYOS KOLLOKVIUM Az MTA Élelmiszertudományi Tudományos Bizottsága, a NAIK Élelmiszer-tudományi Kutatóintézet (NAIK ÉKI) és a Magyar Élelmiszer-tudományi és Technológiai Egyesület közös rendezésében Helyszín: NAIK ÉKI Tanácsterem 1022 Budapest, Herman Ottó út 15. 2015. szeptember 25-én, pénteken, 9.30 órakor Elnök: Salgó András 9.30-9.50 Tömösközi Sándor, Bagdi Attila, Kormosné Bugyi Zsuzsanna, Hajas Lívia, Harasztos Anna, Török Kitti A gabonaminőséget meghatározó összetevők analitikája: fehérjék, szénhidrátok, élelmi rostkomponensek jellemzése 9.50-10.10 Bodor Andrea Mit lát az NMR spektroszkópia a konyhában? 10.10-10.30 Kókai Zoltán, Gere Attila, Sipos László Kapcsolt érzékszervi analitika 10.30-11.00 SZÜNET 11.00-11.30 Gáspár Attila Kromatográfiás és elektroforetikus analitikai elválasztások mikrocsipekben 11.30-11.50 Mócsai Réka, Nagyné Gasztonyi Magdolna, Berki Mária, Schiffer Mátyás, Milotay Péter, Bánfalvi Zsófia, Tömösköziné Farkas Rita Hazai paradicsom fajták és fajtajelöltek bioaktív komponenseinek vizsgálata 1 További információ: Cserhalmi Zsuzsanna (796-0417, zs.cserhalmi@cfri.hu) Salgó András (salgo@mail.bme.hu)
A gabonaminőséget meghatározó összetevők analitikája: fehérjék, szénhidrátok, élelmi rostkomponensek jellemzése A gabonaminőséget élelmiszer-tudományi szempontból elsősorban táplálkozási érték, élelmiszerbiztonság, technológiai viselkedés és érzékszervi tulajdonságok alapján ítéljük meg. Valamennyi jellemző mögött az alapanyagokat, mint biológiai és kémiai rendszereket alkotó összetevők, azok kölcsönhatásai és az élelmiszergyártás során bekövetkező változásai állnak. A komplex minőséget befolyásoló tényezők meghatározásának legfontosabb eszköze a kémiai analitika, a szerkezet átfogó és molekuláris szintű vizsgálata, a fizikai-kémiai tulajdonságok és végtermékek - mint komplex mátrixok viselkedésének tanulmányozása, valamint a mért paraméterek közötti összefüggések feltárása. A malomipari fehérlisztek, illetve az ezekből készült termékek fenti tulajdonságairól különösen a búza esetében - viszonylag sok ismeret áll rendelkezésre. Azonban az egésztámogató komponensekben gazdag őrleményfrakciók, illetve teljes őrleményeknél a kémiai makro- (fehérje, szénhidrát, nem keményítő szénhidrát, lipidek, ásványi anyagok, stb) és mikro- (fehérjefrakciók, vitaminok, rostalkotók, antioxidánsok, toxinok, antinutritív faktorok, stb.) összetétel megváltozik, amivel értelemszerűen együtt jár a tápérték és a technológiai viselkedés módosulása is. Ezekről az összefüggésekről lényegesen kevesebbet tudunk még. Megismerésükhöz új analitikai módszerek kidolgozása, adaptálása és rutin vizsgálatokba történő beillesztésére van szükség. Az előadásban néhány ilyen, az utóbbi években megvalósított analitikai fejlesztést mutatunk be. Tömösközi Sándor, Bagdi Attila, Kormosné Bugyi Zsuzsanna, Hajas Lívia, Harasztos Anna, Török Kitti BME, Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék 2
Mit lát az NMR spektroszkópia a konyhában? Az élelmiszer tudományokban egyre nagyobb jelentőséget kap az eredetvizsgálat, a hamisított alkotóelemek kimutatása. A HPLC, GC, NIR technikák mellett nagy jelentőségű az NMR spektroszkópia, hiszen nem invazív módon, gyakran minimális minta előkészítéssel lehet vizsgálatokat folytatni. Számos felhasználása közül bemutatásra kerül a tej, bor, üdítőitalok és génkezelt növények vizsgálata, így a zsírsavak kimutatása, aminosav profil, fenolszármazékok, foszfortartalom és metabolitok meghatározása egy- és kétdimenziós mérésekből. Bodor Andrea MTA ELTE Fehérjemodellező Kutatócsoport 3
Kapcsolt érzékszervi analitika Az érzékszervi vizsgálatok az élelmiszeranalitika egyik speciális ágát képezik. Szemléletmódját tekintve a cél ugyanúgy egy elemzés elvégzése, mint a műszeres mérések esetében, azonban mérőműszerek helyett az emberi érzékszervekre támaszkodik. Az érzékszervi vizsgálatokat tudományként csupán a 20. század közepétől jegyzik és művelik az e területen kutatók és oktatók. A szakterület fejlődése nagy különbségeket mutat aszerint is, hogy egy ország piaci viszonyai milyen rendszerek szerint működtek. Ebből a szempontból hazánkban főként az elmúlt 25 évben volt lehetőség arra, hogy az Egyesült Államokban és Nyugat- Európában évtizedek óta sikeresen alkalmazott módszereket megismerje és alkalmazza a szakma. Míg közel fél évszázadon keresztül szinte kizárólag a pontozásos módszerek voltak egyeduralkodóak Magyarországon, addig ma közel 20 szabványos, egymástól független eljárás áll a kutatók rendelkezésére. A szabványos eljárások alkalmazása során előfordulhat, hogy a kutató több, egymástól eltérő jellegű érzékszervi információra is kíváncsi. Ebben az esetben ezeket az érzékszervi eljárásokat egymáshoz kapcsolhatjuk, hasonlóan a kapcsolt analitikai módszerekhez. A leggyakoribb ilyen kombináció az, amikor egy technológiai vagy összetételt érintő változás hatását szeretnénk megismerni a termék érzékszervi jellemzőire, valamint annak fogyasztói elfogadottságára. Ebben az esetben a kritikus pont az, hogy a megfelelő vizsgálati célhoz megfelelő módszert és bírálótípust válasszunk. Alapvető elv hogy képzett vagy szakértő bírálótól nem szabad kedveltséggel kapcsolatos információt gyűjteni, mivel ezek a bírálók általában kis számban vannak jelen és így nem reprezentálják a fogyasztói alapsokaságot. A másik ehhez hasonló feltétel, hogy fogyasztóktól egzakt termékjellemzést nem várhatunk el, mivel az ehhez szükséges képzettséggel nem rendelkeznek. Az érzékszervi tudomány elsősorban az alkalmazott tudományok közé tartozik az élelmiszerekkel kapcsolatos kutatás területén. Ennek következtében általában egy komplexebb kutatási feladat részeként jelenik meg. Ez szükségessé teszi azt, hogy a teszteket olyan módon tervezzük meg, hogy a műszeres vizsgálatokkal minél inkább párhuzamba állíthatóak legyenek az eredményeink. A műszeres és szenzorikus eredmények lehetséges összefüggéseinek megismeréséhez előfeltétel az adott területhez kapcsolódó alapvető és haladó statisztikai eljárások ismerete. Ez a terület ma szenzometria néven ismert, mely a kemometriához hasonlóan önálló kutatási területté nőtte ki magát. Számos olyan korszerű, az érzékszervek analógiájára épülő műszer létezik, melyek alkalmazásakor szinte kötelező az érzékszervi vizsgálatok megvalósítása is. Ide tartozik az elektronikus orr, elektronikus nyelv, elektronikus szem vagy a GC-O (gázkromatográfia olfaktometria). Szintén a szakterülthez kapcsolódnak a szemkamerával végzett kutatások is. Minden esetben célszerű arra törekedni, hogy a kutatásban résztvevő eljárások erősítsék egymást, a cél semmiképpen sem annak a kérdésnek az eldöntése, hogy a műszeres vagy az érzékszervi vizsgálatokra van-e nagyobb szükség. Az analízist, elemzést végző kutatók feladata hogy ezen eljárások kombinációját megalkossák a kutatási cél ismeretében. Kókai Zoltán, Gere Attila, Sipos László Budapesti Corvinus Egyetem Élelmiszertudományi Kar Árukezelési és Érzékszervi Minősítési Tanszék Érzékszervi Laboratórium 4
Kromatográfiás és elektroforetikus analitikai elválasztások mikrocsipekben Az elmúlt években a mikrofluidika és a lab-on-a-chip technológia a nagyfokú miniatürizálás, integrálás és automatizálás révén jelentős eredményeket ért el az analitikai vizsgálatok forradalmi megújítása terén. A lab-on-a-chip technológia végső célja, hogy az analitikai kémiai módszerek miniatürizálása mikro- és nanofabrikációs eljárásokon keresztül egy számítógépes csip méretének megfelelő parányi eszközbe történjen. E ma még kicsit álomszerűnek tűnő cél elérése a jelenlegi analitikai kutatások egyik legfontosabb iránya. A laboratóriumunkban készített polidimetilsziloxán (PDMS) csipekben különböző mechanizmusú analitikai elválasztásokat alkalmaztunk. Az elektroforetikus (CZE, MEKC) elválasztások mellett kromatográfiás (LC) és elektrokromatográfiás (CEC) módszereket is használtunk. Különböző kromatográfiás tölteteket frit alkalmazása nélkül integráltunk [1]. Olyan több (3-12) kromatográfiás töltetet tartalmazó mikrocsipeket is kifejlesztettünk, melyeknél a mikrocsipbe injektált egyetlen minta oszlott szét több (azonos, vagy különböző) töltet felé, de demonstráltuk, hogy lehetőség van egyidejűleg injektált több különböző minta párhuzamos elemzésére is [2]. Mikrocsip alapú miniatürizált kapilláris elektroforézis rendszert fejlesztettünk ki, melyben a mintainjektálás egy PDMS mikrocsipben, az elektroforetikus elválasztás pedig egy rövid, 15 cm hosszú kvarckapillárisban történik, melynek végei a mikrocsiphez csatlakoztak [3]. Mindezen vizsgálataink alapján a tervezett előadásban a mikrofluidikai rendszerek általános jellemzésén túl a különböző elektroforetikus és kromatográfiás elválasztások mikrofluidikai alkalmazhatóságának egyes lehetőségeit kívánom áttekinteni. [1] Gaspar, A.; Piyasena, E.M., Gomez, F.A., Anal.Chem., 2007, 79, 7906. [2] Nagy, A.; Gaspar A., J.Chromatogr. A., 2013, 1304, 251. [3] Koczka, I.P.; Gaspar, A., Electrophoresis, 2014, 35, 2534. Gáspár Attila Debreceni Egyetem Szervetlen és Analitikai Kémiai Tanszék 5
Hazai paradicsom fajták és fajtajelöltek bioaktív komponenseinek vizsgálata A paradicsom (Solanum lycopersicum) fogyasztása és termesztése hazánkban nagy hagyományokkal bír, évtizedek óta folynak nemesítéssel kapcsolatos kutatások. Célunk új, hazai fajták és fajtajelöltek vizsgálata a metabolomika és a proteomika eszközeivel és a táplálkozás-élettani tulajdonságok pontosabb megismerésére. Korábbi kutatások során a rezisztenciagének forrásaként vad- és rokonfajokat alkalmaztak, az így létrejött fajtajelöltek a regisztrált fajtáktól jelentős eltérést mutattak, ami kérdéseket vethet fel a biológiailag aktív anyagok termelődése és a biztonságos fogyasztás szempontjából. Célunk azon fajtajelöltek kiválasztása, melyek optimális metabolit-összetételük alapján alkalmasak lehetnek a biztonságos, friss piaci fogyasztásra. Az egy éve folyó kutatás során számos hazai nemesítésű és külföldi paradicsomfajtát és fajtajelöltet vizsgáltunk meg, amelyek nagy változatosságot mutattak a rezisztencia terén, különböző felhasználási céllal (ipari és étkezési fajták) és kétfajta, fóliás és szabadföldi módon termesztettek. Vizsgáltuk a paradicsomban megtalálható egészségvédő, bioaktív komponenseket, a C-vitamint, B5 és B6 vitamint, karotin-, tokoferol- és fenol-vegyületeket, az antioxidáns kapacitást és az össz-polifenol tartalmat. Az eredmények alapján megállapítottuk, hogy a genotípus, a termesztési mód és a bogyóméret szignifikánsan befolyásolja a vizsgált komponensek koncentrációját a gyümölcsben. A statisztikai kiértékelés azonban azt is bizonyította, hogy a magas rezisztenciafokú paradicsomfajták elkülöníthetők az alacsony rezisztenciájú mintáktól. Mindez arra enged következetni, hogy rezisztenciagének beépülése módosíthatja a növényben lezajló egyéb metabolikus folyamatokat is. Mócsai Réka 1, Nagyné Gasztonyi Magdolna 1, Berki Mária 1, Schiffer Mátyás 2, Milotay Péter 3, Bánfalvi Zsófia 2, Tömösköziné Farkas Rita 1 1 NAIK-ÉKI, 2 NAIK-MBK, 3 NAIK - ZÖKO 6