Az ősi fehérborkészítési technológia, a „kvevri” egyre nagyobb figyelmet kap a fogyasztók körében, nemcsak azért, mert egyedi és különleges, hanem azért is, mert a fenntarthatóság, a természetközeliség alapvető jellemzői ennek a borkészítési eljárásnak. Mindezt az is mutatja, hogy a hagyományos agyagedényes, ősi grúz eljárás 2013-ban felkerült az UNESCO emberiség szellemi kulturális örökségeinek listájára, valamint 2020-ban a Nemzetközi Szőlészeti és Borászati Hivatal (OIV) felvette a héjon erjesztett fehérbort a különleges borok kategóriájába. Ez a hullám Magyarországon is jelen van, hiszen a „natúr” bor és „narancsbor”, a 2021-es jogszabályban már megjelentek, mint „Egyéb, korlátozottan használható kifejezések”. A borkészítési eljárás lényege a héjon történő erjesztés és a mikrooxidáció, amelynek edényzete többféle lehet: amfóra vagy kvevri, kerámiatojás, spin-hordó, ennek függvényében változhat a borok kémiai összetétele, valamint az aromakomponensek prekurzor vegyületeinek képződése. A tanulmányban amfora és kerámiatojás edényzet használatából származó, a Tokaji borvidéken készített natúrborok vizsgálatára került sor.
2. Bevezetés
A natúr borkészítési filozófia napjainkra mozgalommá növekedett, számos országban készítőkre és fogyasztóközönségre talált. Filozófiájuk szerint még soha nem használt a borkészítő társadalom ennyi növényvédőszert a szőlőben, ennyi borászati segédanyagot és tartósítószert, mint napjainkban, ami rendkívül káros mind az élővilág, mind a növényvilágra és nem fenntartható gazdálkodások. Vissza kell térni a gyökerekhez, a régmúlt idők borászati gyakorlatához, ahol a borkészítés művészet és lelke van az így készített boroknak, a termőhely szelleme ötvöződik a borász művészi világával. Különösen igaz ez a Dél-Kaukázusban készített amforaborok világára [1].
Ezekkel a termékekkel szemben gyakran felmerülő ellenérv az, hogy egyrészt mikrobiológiailag nem stabilak, hiszen nem történnek olyan technológiai műveletek, amelyek csökkentenék a szőlőről bekerülő és a mustban, borban felszaporodó mikroorganizmusok nagyságrendjét, másrészt nincs megfelelő növényvédelmi tevékenység a szőlőben olyan kórokozókkal szemben (pl. feketerothadás), amelyek megváltozott kémiai összetételt okoznak, illetve mikotoxinokat termelhetnek. További aggályos tényező, hogy a különféle tárolóedények migrációs tulajdonságairól kevés vizsgálati eredmény áll rendelkezésre.
3. Szakirodalmi áttekintés
3.1. A natúrbor fogalma, készítésének sajátosságai
A natúrbor-készítés mozgalmának gyökereit 1978 körül kell keresni, a francia Beaujolais-ban Marcel Lapierre és Julet Chauvet készített először bioszőlőből kén- és adalékmentes borokat [2].
A natúr borokra gyakran használt elnevezések: low-intervention wine („kis beavatkozású” bor), naked wine („meztelen” bor), raw wine („nyers” bor), amelyek a készítés során alkalmazott szabályokra utalnak.
2020. márciusában Charta elnevezéssel a francia Agrárminisztérium, az INAO (Institut national de l’origine et de la qualité – Nemzeti Eredet- és Minőségvédelmi Intézet) és a DGCCRF (Direction générale de la concurrence, de la consommation et de la répression des fraudes – Verseny-, Fogyasztási- és Csalás Elleni Főigazgatóság), a Natúr Borok Szövetségével közösen fogadta el a natúr borok szabályzatát és hivatalosan a „vin méthode nature” elnevezést.
3.1.1. A natúrborok legfontosabb jellemzői:
Minősített organikus (EU vagy Nature&Progrés), vagy legalább az átállás második évében lévő ültetvényről származó szőlőből kell származniuk;
A borkészítésre szánt szőlőt kizárólag kézzel szabad szüretelni;
Kizárólag spontán erjedési folyamatokat alkalmazhatnak,
Tilos adalék-anyagok hozzáadása;
Tilos a szőlő összetételének módosítása (sav-, alkoholnövelés);
Tilosak a „durvának” minősített beavatkozások (pl. szűrés, tangenciális szűrés, villám-pasztörizálás, hőkezelés, fordított ozmózis);
Erjedés előtt és közben tilos kén hozzáadása;
A címkéken a kénhasználattól függően kétféle logót használhatnak a termelők: „kén hozzáadása nélkül” ill. „˂30 mg/l kén hozzáadásával”;
A nem natúrbornak számító tételeknek egyértelműen elkülöníthetőknek kell lenniük (differenciált címkézés) – elkerülve így a fogyasztó megtévesztését [2].
3.2. Héjonerjesztett fehérborok
A natúrborok speciális kategóriája a héjon erjesztett fehérborok, amely gyakran viseli a kvevri-, amfora-, borostyán- és narancsbor nevet. A változó trendek hatására a régi, hagyományos stílusok kezdenek megjelenni a borászok körében is. A héjon erjesztett fehérborok népszerűsége folyamatosan növekszik, hasonlóan, mint a naturális borokra irányuló egyre növekvő kereslet. A narancsborok ezen túlmenően különleges kategóriát képviselnek, hiszen a héjon áztatásnak köszönhetően egyszerre hordozzák a fehérborokra jellemző ízeket a vörösborokra jellemző textúrával és tanninokkal együtt [3]. A fogyasztók különösen kedvelik, amikor a tárolóedényzet speciális aromavilággal gazdagítja a bor ízét, így egyre több borkészítő használ kerámiatojást és amforát. E technológiának Franciaországban, Portugáliában, USA-ban, Olaszországban, Szlovéniában és Ausztriában számos követője van [4, 5, 6, 7, 8]. Eltérő szín (a mélysárgától a borostyánig), megnövekedett polifenol-tartalom [9, 10, 11], illékony vegyületek (vanília, pörkölt mogyoró, dió) képződése [12, 7], minerális jegyek megjelenése [13, 14] a legfontosabb megkülönböztető jegyek.
A héjjal való érintkezés időtartamának különösen fontos szerepe van nemcsak az erjedés, hanem az utána következő érlelés során is. A hosszú héjjal való érintkezési idő elősegíti mind a fenolos, mind az ásványi anyagok beoldódását. A borászati szempontból fontos procianidinek és katechinek a héjban, magban, kocsányban fordulnak elő, az egyszerű fenolok (kávésav, p-kumársav) legnagyobb koncentrációban a bogyóhúsban találhatók. A minél hosszabb idejű héjon áztatás, az alkohol növekvő koncentrációja, valamint az erjedés során folyamatosan növekvő hőmérséklet hatására, a magból a borba kerülő tanninok részaránya is növekszik. Ez a folyamat a fenolos anyagokat tartalmazó sejtek javuló áteresztőképességével és/vagy felrepedésével hozható összefüggésbe. Ha a kierjedt újbort az erjedés befejeződése után még hosszabb ideig tartják héjon, összetételében a magból származó tanninok válnak dominánssá és a polimer pigmentek aránya is megnő [15, 16]. A termőhely [17], a szőlőfajta [18], a tőketerhelés [19], mustok, borok fenolos összetételére gyakorolt hatásával több kutatási eredményt is publikáltak.
A polifenolok közül kiemelkedő jelentősége van a kvercetinnek és a sikiminsavnak. A kvercetin 10-20 mg/l, a sikiminsav pedig 30-50 mg/l mennyiségben található meg fehérborokban. Erre a Nemzetközi Szőlészeti és Borászati Hivatal Bor és Egészség szakbizottságának vezetője, hívta fel a figyelmet, miután a madárinfluenza ellenszereként alkalmazott, a kínai csillagánizs kivonatából készített Tamiflu nevű gyógyszernek is ez a két vegyület a fő hatóanyaga. Ezzel a fehérborok fogyasztásának jótékony hatása is újabb érvet kapott [20].
3.3. Speciális tároló edényzetek
3.3.1. Amfora
Világszerte sokfelé készítik, minden fazekasmester egyedi eljárást és alapanyagot használ fel, sokszor a formavilág is változik. Magyarországon egy hazai fazekas munkái a legelterjedtebbek, amforáinak alapanyaga tűzálló anyag, amelyet saját anyagából készült samottal soványítottak. Tömör, kagylós törésfelületű, alapanyagai színesre égő tűzálló agyagok, amelyek az 1200-1250 °C-os égetés után savnak, lúgnak ellenálló cseréppé alakulnak, amelynek vízfelvétele 4% alatti (1. ábra).
A fémtartállyal szemben, az amforában mikrooxidáció megy végbe;
Amíg a fahordó erőteljes nyomot hagy a borok illatában és ízében, addig az amforákban a szőlőfajta és a terroir jellege érvényesül;
Az amforákban a szőlőfajta olyan sajátos tulajdonságai válnak hangsúlyosabbá, amelyet egyébként a konvencionális borkészítési eljárások elfednek (pl. a furmint szőlőfajta gyógynövényes ízvilága);
A terrakotta amforák olyan ásványi anyagokból készülnek, amelyek hasonlóak a szőlőtalaj összetételéhez, amelyeket a szőlőtőkék életük folyamán felvehetnek, így a szőlő az erjesztés és érlelés alatt ahhoz hasonló kémiai közegbe kerül, mint amilyenben a tőkén volt; az amforában történő borkészítés így felerősíti a borokban az ásványos jegyeket;
Az amfora hatásos hőszigetelő képessége folyamatosan biztosítja, hogy az erjedési folyamat kiegyensúlyozott hőmérsékleti körülmények között menjen végbe.
3.3.2. Kerámiatojás
A kerámiatojás Ausztráliában elterjedt cement anyag alapú, tojásra emlékeztető formájú edényzet. A kertámiatojások gyártói között jó hírnévre tett szert egy ausztrál vállalkozás, amely világszerte értékesíti borerjesztésre és tárolásra alkalmazható termékeit. Az ausztrál edényzetek 11-12 mm falvastagságúak, 675 liter az űrtartalmuk és 180 kg az önsúlyuk. Égetésük 1285 oC-on, 42 órán tart, amely az edény falának különleges mikroporózusos szerkezetét biztosítja. A fordított tojás formája speciális anyagáramlást biztosít, amely a benne tárolt erjedő must előnyös keveredését biztosítja (2. ábra).
2. ábra. Kerámiatojás egy borászatban, Tállyán (Forrás: saját felvétel)
4. Anyag és módszer
4.1. Azonos évjáratú natúrborok összehasonlító elemzése kerámiatojás és agyagamfora használat esetén
A vizsgált borok származására vonatkozó adatokat az 1. táblázat tartalmazza. A Tállyán működő borászatban natúr borkészítési technológiát alkalmaznak a boraik elkészítéséhez. A szőlőterületeik Tállya és Mád határában találhatók 8 dűlőben, Furmint és Hárslevelű fajtákkal, integrált gazdálkodásban foglalkoznak. Törekednek a lehető legkevesebb növényvédő szer felhasználására, felszívódó hatóanyagot egyáltalán nem alkalmaznak. A boraik spontán módon erjednek, nem használnak borászati kezelőanyagot, a borokat kénmentesen készítik és töltik le. Az erjesztéshez a fentebb ismertetett ausztrál kerámiatojásokat használják.
A Furmint egy bodrogkeresztúri pincészetben készült, organikus termelésű szőlőből. Az erjesztést Magyarországról származó fekete agyag amforában (3. ábra) végezték.
3. ábra. Antracit amfora egy tokaji pincészetben (Forrás: saját felvétel)
A Franciaországban található Savoie borvidék egyik jellegzetes fehér szőlőfajtája a Roussette de Savoie amely ampelográfiai tulajdonságait tekintve sok hasonlóságot mutat a Furmint szőlőfajtával. A genetikai vizsgálatok a rokonsági kapcsolatot nem erősítették meg, viszont az elmúlt években az Altesse fajta Európa szerte megjelenik különböző édes borairól híres borvidékeken. Tokajban, a Lencsés-dűlőből származik az alapanyag, amely a Tokaji Borvidék Szőlészeti és Borászati Kutatóintézetében került feldolgozásra és egy agyag-amforában erjedt.
1. táblázat. A vizsgálathoz felhasznált borminták eredete
A kémiai összetétel vizsgálata nagyműszeres analitikával (NMR- Nucleic Magnetic Resonance) történt a Diagnosticum Zrt. Szerencsi laboratóriumában.
H NMR technika [22]: H NMR spektrumok rögzítése 26,85°C-on Bruker AVANCE 400 spectrométerrel és 400’54 ASCEND magnet rendszerrel (Bruker, Karlsruhe, Germany) proton NMR módban, frekvencián of 400.13 MHz. A célzott vizsgálathoz való minta előkészítés és vizsgálati paraméterek a következők voltak: pH állítás pH 3,1-ra automata BTPH rendszerrel, deutérium és tetrametil- szilán adagolása, relaxációs késés 4 s, mintavételi idő 3,98 s, spektrális szélesség: 8223,68 Hz.
Az adatok statisztikai elemzéshez MANOVA és függetlenség vizsgálatot használtunk és az IBM Corp. 2016 SPSS Statistics for Windows, Version 23.0. Armonk, NY (USA) szoftvert.
5. Vizsgálati eredmények
5.1. A kerámiatojásban és az amforában készített natúrborok NMR-vizsgálata
Az eredményeket a 2. táblázat mutatja.
2. táblázat: Az egyes borminták kémiai összetétele és a vonatkozó NMR referencia adatbázis adatai konvencionális módon készített fehérborokhoz hasonlítva
A Bruker BioSpin GmbH adatbázisában szereplő normál fehérbor készítési eljárással készített fehérborok analitikai értékeivel összehasonlítva megállapítható, hogy a vizsgált héjon erjesztett fehérborok alacsonyabb borkősav tartalommal és magasabb citromsav, galakturonsav, borostyánkősav, kaftársav tartalommal rendelkeznek. A borkősav, almasav, citromsav a szőlőből származik, míg a galakturonsav, borostyánkősav az erjedés során képződik. Az eredményekből látható, hogy az erjedés végére a borkősav nagyobb része csökken borkőkiválás formájában, mint egy normál fehér bor esetében és az almasav is elbomolhat a természetes tejsavbaktérium flóra jelenlétének köszönhetően. A sikiminsav, amelynek előnyös élettani hatást tulajdonítanak, inkább fajtajellemzőnek bizonyul, mert csak az Altesse amforabor esetében volt mérhető számottevő koncentráció-különbség a többi bormintához képest. A kaftársav (kaffeoil-borkősav) hidroxifahéjsav származék és a kávésav borkősavval alkotott észtere, a szőlőbogyó húsának egyik legjelentősebb fenolos vegyülete. A hosszabb ideig tartó héjon áztatás és erjedés eredményeképpen a héjon erjesztett fehérborokban magasabb értékek mutathatók ki a normál fehérborokhoz képest, a kerámiatojásokban ötszörös mennyiség volt mérhető. Amennyiben a mustban jelen van redukált glutation (GSH), a kaftársav-orto-kinon elsőként ezzel lép reakcióba, 2-glutationil-kaftársavat (grape reaction product, GRP) képezve. A GRP színtelen, nem reagál polifenol-oxidázzal és nem lép fel barnulás.
Összehasonlítva az amfora- és kerámiatojás borokat NMR analízissel és MANOVA statisztikai módszerrel, az alábbi megállapításokat tettük:
Azokat, az egyes bormintákból származó mérési adatokat, amelyek között látszólag sincs különbség, elhagytuk. A többi paramétert csoportonként értékeltük, mivel a MANOVA egyik feltétele, hogy az együtt vizsgált változók száma nem lehet magasabb a megfigyelések számánál (tehát 3-nál, mert ennyi a megfigyelések száma edényzet-típusonként).
Ezen felül azonban a változók a többváltozós varianciaanalízis egyéb feltételeinek megfeleltek: a reziduumok normális eloszlásúak és szórásuk homogén két kivétellel, ahol enyhén sérül: fumársav és metilbutanol esetén. Nincs „extreme” vagy „outlier” egy dimenzióban (itt megfelelő csere 4 esetben), és Mahalanobis távolság alapján több dimenzióban sem, a végső csoportok közt nincs multikollinearitás, ezért a fumársavat, a galakturonsavat és a 2-metil- propanolt nem vizsgáltuk külön, mert nem adott volna új, értékelhető eredményt az adott csoportban vizsgált egyéb változókhoz képest.
A vizsgált egyértékű, nem magasabb rendű alkoholok (etanol, metanol) mennyiségében nem találtunk a tárolóedény típusától függő eltérést (F(2;3)=2,681;p=0,641).
Szőlő eredetű szerves savtartalom (borkősav, almasav, citromsav) esetén együtt vizsgálva nincs jelentős eltérés a borok közt tároló edénytípus szerint (F(2;3)=6,856;p=0,130). Azonban önállóan a borkősavat (F(2;3)=23,115;p<0,05) és almasavat (F(2;3)=36,914;p<0,05) tekintve van eltérés: a kerámia tojásban tárolt borok borkősav tartalma magasabb, almasav tartalma alacsonyabb az amfora tételekhez képest.
Az erjedés során képződött szerves savak (tejsav, ecetsav, borostyánkősav) esetén együtt vizsgálva nincs jelentős eltérés a borok közt tároló edénytípus szerint (F(2;3)=2,064;p=0,343). Azonban önállóan a tejsavat (F(2;3)=11,755;p<0,05) és borostyánkősavat (F(2;3)=10,814;p<0,05) tekintve van eltérés: a kerámia tojásban tárolt borok tejsav és borostyánkősav tartalma alacsonyabb az amfora tételekhez képest. A modellen kívül vizsgálva a fumársav mennyisége nem eltérő (t(4)=4,303;p=0,238), a galakturonsav (t(4)=4,303;p<0,05) mennyisége eltér tároló edény szerint, a kerámia tojás esetén alacsonyabb.
Az erjedési melléktermékek tekintetében (acetoin, acetaldehid) a tényezőket együttesen vizsgálva szignifikáns eltérést találtunk (F(2;3)=36,718;p<0,05). Az acetaldehid tartalom a kerámia tojásban adódott alacsonyabbnak (F(2;3)=36,718;p<0,05). Ugyanez mondható el az acetoin mennyiségére is, amely a szignifikancia határ közelében volt (F(2;3)=6,852;p=0,059).
A magasabb rendű alkoholokat (2,3-butándiol, 2-feniletanol, 3-metil-butanol) együttesen vizsgálva nincs eltérés (F(2;3)=6,826;p=0,130), a butándiol önálló vizsgálata esetén a szignifikancia határon mozog az eredmény (F(2;3)=7,383;p=0,053), a kerámia tojásban adódik alacsonyabbnak.
A polifenolok (sikiminsav, trigonelline, kaftársav) együttes vizsgálata során nem mutattunk ki szignifikáns különbséget (F(2;3)=13,606;p=0,069), de a kaftársav mennyisége jelentősen magasabb a kerámia tojásokban, ha értékeit egyedileg értékeltük (F(2;3)=36,977;p<0,05).
A prolin mennyiségében függetlenség vizsgálat alapján statisztikailag igazolható eltérést találtunk, a kerámia tojásban alacsonyabb a mennyisége (t(4)=2,770;p<0,05). A szabad aminosavakra jellemző, hogy a borokban közel 50%-ban a prolin van jelen, 10% az arginin részesedése, az amforaborok esetében megmarad ez az arány, azonban a kerámiatojásokban a tokaji borokra jellemző részesedési arányt mutatja (30-25%) [23].
6. Következtetések
A natúr borkészítési technológia egy olyan szemlélet borban való megjelenítése, amely magában hordozza egyrészről készítőjének természetközeli elhivatottságát, másrészről a termőföld sajátosságainak lenyomatát. Nagyon fontos szerepet kap a higiénia, amely nélkül a vegyszermentes technológia alkalmazása lehetetlenné válik. A természetességhez és a fenntarthatósághoz való ragaszkodás indokolhatja a különböző tárolóedények nyújtotta lehetőségek kipróbálását és hozzáadott értékkel ruházza fel az így készített borokat. Minden tárolóedényzet hozzátesz, alakít a bor kémiai összetételén. A piaci pozícionálásban is fontos tényezők lehetnek nemcsak azért, mert különlegesek és egyediek, hanem azért is, mert a hozzájuk fűzött eszmei értékek (a szőlőtermés az anyaföldtől elválva hasonló közegben töltheti be borrá való alakulásának életútját) megkülönböztető jelleggel ruházhatják fel ezeket a bortípusokat.
[4] Mandal, K. (2010): Genetische Charakterisierung von Wildhefe-Referenzstämmen mit geeigneten Markern. Wissensbericht 2010. Klosterneuburg, Austria, Institut für Weinbau Klosterneuburg:235-236.
[7] Martins,N., Garcia, R., Mendes, D., Costa Freitas, A.M., da Silva, M.G., Cabrita, M.J. (2018): An ancient winemaking technology: Exploring the volatile composition of amphora wines. LWT 96 288-295.
[8] Issa-Issa, H., Lipan, L., Cano-lamadrid, M., Nems, A., Corell, M., Calatayud-Garcia, P., A.Carbonell-Barrachina, Á., López-Lluch, D. (2021): Effect of Aging Vessel (Clay-Tinaja versus Oak Barrel) on the Volatile Composition, Descriptive Sensory Profile, and Consumer Acceptance of Red Wine. Beverages 7 35. DOI (Hozzáférés: 2021.12.27.)
[9] Shalashvili, A., Ugrekhelidze, D., Targamadze, I., Zambakhidze, N. & Tsereteli, L. (2011): Phenolic Compounds and Antiradical Efficiency of Georgian (Kakhethian) Wines. Journal of Food Science and Engineering 1 361-365.
[10] Rossetti, F. & Boselli, E. (2017): Effects of in-amphorae winemaking on the chemical and sensory profile of Chardonnay wine. Scientia Agriculturae Bohemica, 48 (1) 39-46.
[11] Bene ZS. & Kállay M. (2019): Polyphenol contents of skin-contact fermented white wines. Acta Alimentaria 48 515-524.
[12] Baiano, a., Mentana, A., Quinto, m., Centonze, D., Longobardi, F., Ventrella A., Agostiano, A., Varva, G., De Gianni, A., Terracone, C. (2015): The effect of in-amphorae aging on oenological parameters, phenolic profile and volatile composition of Minutolo white wine. Food Res. Int. 74 294-305.
[13] Diaz, C., Laurie, V.F., Molina, A.-M., Bücking, M. & Fisher, R. (2013): Characterization of selected organic and mineral components of kvevri wines. Am. J.Enol.Vitic. 64 532-537.
[14] Diaz, C. (2014): Investigation of traditional winemaking methods with a focus on spontaneous fermentation and the impact on aroma. Doktorin dissertation, RWTH Aachen University, Aachen, Németország
[15] Darias-Martin, J., Rodríguez, M.O., Rosa, E.D., Lamuela-Raventós, M. (2000): Effect of skin contact on antioxidant phenolics in white wine, Food Chemistry 71 (4) 483 – 487. DOI
[16] Bene ZS. & Kállay M. (2018): A szőlő fenolos vegyületeinek borokra gyakorolt hatása a héjonerjesztés során. In: szerk. Dankó L.: Narancsbor-Fejezetek a gasztronómiai újdonságok témaköréből. Bodrogkeresztúr. Tokajbor-Bene Kft. Kiadó. pp.18-25.
[17] Gambelli, L.& Santaroni, G.P. (2004) Polyphenols content in some Italian red wines of different geographical origins. Journal of Food Composition and Analysis. 17 (5) 613–618.
[18] Landrault, N., Poucheret, P., Ravel, P., Gasc, F., Cros, G., Teissedre, P.L. (2001): Antioxidant capacities and phenolics levels of french wines from different varieties and vintages. J. Agric. Food Chem. 49 (7) 3341–3348.
[19] Leskó, A. (2011): A tőketerhelés hatása a szőlőbogyó, a must és a bor összetételére. PhD-értekezés, BCE, Budapest
[21] Légli A. (2015): A Légli Kőagyag Amfora. https://www.legli.hu/amfora (Hozzáférés: 27.12.2021)
[22] Godelmann, R., Fang, F., Humpfer, E., Schutz, B., Bansbach, M., Schafer, H., Spraul, M. (2013): Targeted and Nontargeted Wine Analysis by H-1 NMR Spectroscopy Combined with Multivariate Statistical Analysis. Differentiation of Important Parameters: Grape Variety, Geographical Origin, Year of Vintage. Journal of Agricultural and Food Chemistry 61 (23) 5610-5619.
[23] Csomós E. (2003): Magyar fehér- és vörösborok összehasonlító vizsgálata a szabad aminosav és a biogén amin tartalom alapján. PhD-értekezés, BMGE, Budapest
1 Szegedi Tudományegyetem, Mérnöki Kar, Élelmiszermérnöki Intézet
Kulcsszavak
flexitariánus, mindenevő, vegetariánus, vegán, növényi alapú, fenntarthatóság, fenntartható élelmiszer fogyasztás
1. Összefoglalás
A flexitariánusok a mindenevők után a legnagyobb táplálkozási csoporttá váltak, jelentős szerepük van a hús és egyéb állati eredetű termékek fogyasztásának hatékony csökkentésében és ezáltal a klímaváltozás elleni küzdelemben.
Figyelembe véve mindazokat, akik aktívan csökkentik vagy teljesen elhagyják legalább bizonyos állati eredetű termékek fogyasztását, beleértve a vegetariánusokat, peszkateriánusokat és flexitariánusokat, ez a csoport a teljes lakosság 30,8%-át teszi ki: az európaiak 10-30%-a már nem tartja magát teljes mértékben húsevőnek. Mindazonáltal lényeges különbségek mutatkoznak a magukat flexitariánusnak tekintő és/vagy annak minősített fogyasztók arányában. Ezen túlmenően a flexitariánus étrend definíciójának vagy legalább egy széles körű konszenzusnak a hiánya még nehezebbé teszi ezen fogyasztói csoport méretének megbecsülését.
Miért lehet mégis hasznos a flexitariánusság besorolása, és ez miért támogatja a fenntartható élelmiszer-fogyasztást? Szigorú szabályok betartása helyett hatékonyabb lehet a fogyasztók azon törekvésének erősítése, hogy saját szándékuk szerint kövessenek egy fenntarthatóbb étrendet (például egy flexitariánus étkezési mintát).
Cikkünk különböző élelmiszer fogyasztási mintákat ír le a mindenevőktől a reduk-cionistákon (hús fogyasztást csökkentőkön), flexitariánusokon és vegetariánusokon át a vegánokig, és ahol lehetséges, definíciókat és adatokat adok meg az egyes étkezési mintákat követő fogyasztók arányáról.
2. Az élelmiszer tápanyagforrás
Az élelmiszer létfontosságú makro- és mikroelemek, valamint vitaminok forrása. Az élelmiszerek, beleértve a vizet is, az élet forrásai, amelyek szükségesek és elkerülhetetlenek szervezetünk működéséhez és az egészség megőrzéséhez. Az általunk elfogyasztott élelmiszerek befolyásolják mikrobiótánk összetételét is. De az élelmiszerek nemcsak energia, fehérje-, zsír- és szénhidrátforrások, hanem a kellemes íz és illat biztosításával élvezeti értékük is van. A nyersen vagy főzve fogyasztott élelmiszerek társadalmi életünk és kultúránk részét képezik.
3. Változó étrendünk
Étrendünk földrajzi elhelyezkedésünktől, társadalmi helyzetünktől, vásárlóerőnktől, iskolai végzettségünktől és kulturális hátterünktől függően változik. A mediterrán országok kedvezőbb környezetet biztosítanak a változatos étrendet lehetővé tevő zöldségek és gyümölcsök széles választékának előállításához. Az időjárás és az életmód is befolyásolja a gasztronómiai kultúrát. Az élelmiszerek elérhetőségét a szezonalitás is meghatározza. Vallási, etikai, erkölcsi és állatjóléti kérdések szintén motiválják a fogyasztókat. (A sertéshús, marhahús és bizonyos egyéb élelmiszerek fogyasztását tiltó zsidó, muzulmán, hindu és más vallási korlátozások régóta ismertek.) Egyes társadalmak konzervatívabbak, mint mások, a magas szintű neofóbia akadályt jelent az élelmiszer-innovációban és új termékek elfogadásában. Az információ, különösen a bizonyítékokon alapuló információ hiánya és a közösségi médián keresztül terjedő álhírek döntő szerepet játszanak a fogyasztói döntésekben. Egyrészt a fogyasztók egyre tudatosabbak, főleg egészségtudatosak, egyre inkább környezettudatosak, „egészséges”, „természetes”, ún. „clean label”, fenntarthatóan előállított élelmiszereket akarnak a piacon látni. Másrészt ugyanúgy követik a trendeket, mint amennyire meg is teremtik azokat.
4. Bolygó szintű Egészséges Étrend – az EAT-Lancet jelentés (2019) [1]
Az élelmiszer a legerősebb eszköz az emberi egészség és a környezet fenntarthatóságának optimalizálására a Földön. Az emberiség előtt álló óriási kihívás a világ növekvő népességének fenntartható élelmiszer- rendszerekből származó egészséges táplálékkal való ellátása.
Az egészséges étrendre történő átállás 2050-ig jelentős változtatásokat igényel a táplálkozásban. Világszerte meg kell duplázni a gyümölcsök, zöldségek, diófélék és hüvelyesek fogyasztását, és több mint 50%-kal csökkenteni kell az olyan élelmiszerek fogyasztását, mint a vörös hús és a cukor. A növényi eredetű élelmiszerekben gazdag és kevesebb állati eredetű élelmiszert tartalmazó étrend egészségügyi és környezeti előnyökkel is jár. Emiatt az EAT-Lancet jelentés a globális élelmiszerrendszer radikális átalakítását sürgeti.
Mivel az EAT-Lancet jelentésben megfogalmazott cél az, hogy 2050-ig közel 10 milliárd ember számára megvalósuljon a „Bolygó Szintű Egészséges Étrend”, a Bizottság folytatja munkáját, és 2024-ben újabb jelentést tesz közzé.
5. Különböző élelmiszer-fogyasztási minták – mindenevők, vegetariánusok, flexitariánusok és minden ezek között
A legismertebb és legkedveltebb étrendeket az 1. táblázat foglalja össze, amely különböző definíciókkal és adatokkal szolgál ezek elterjedtségére és fogyasztási szokásaira vonatkozóan.
1. táblázat. Táplálkozási szokások és választott étrendek a korlátlan mindenevőktől a flexitariánusokon át a vegánokig (A táblázatban található kódok az országok nevének ISO kódjai – https://hu.wikipedia.org/wiki/ISO_3166-1)
A különböző étrendek – hacsak környezeti, gazdasági és társadalmi-kulturális tényezők nem korlátozzák – tükrözik az emberek erkölcsi, etikai és spirituális szemléletét.
Európában mi többnyire mindenevők vagyunk (72,3%, egy 2021-ben, hat EU-tagállamban végzett felmérés alapján) [2], csakúgy, mint az észak-amerikaiak (66% 2019-ben) [3], vagyis rendszeresen fogyasztunk húsokat (sertés, marha, birka, kecske, csirke és más baromfi), de főként vörös húst. A mindenevő étrend nem zár ki semmilyen élelmiszert vagy élelmiszer-csoportot, kivéve, ha az adott fogyasztónak élelmiszer allergiája, intoleranciája, vagy egyéb, élelmiszerrel összefüggő egészségügyi problémája van.
A fogyasztók kis része vegetariánus (ovo-, lakto- vagy ovo-lakto vegetariánus) vagy vegán, akik szigorúan betartják választott étrendjüket, kitartóan és következetesen döntenek egy húsmentes, növényi alapú étkezés (pl. zöldségek, gyümölcsök, hüvelyesek, gabonafélék, stb.) mellett. Átlagosan az európaiak 4,6%-a vegetariánus, de ez változó, az Egyesült Királyságban 5-7%, Németországban 4,6%, Olaszországban és Ausztriában 4.1%, Ausztráliában 4.0%, Svájcban 3,6%, Spanyolországban pedig 2,1% (lásd az 1. táblázatot), hogy néhányat említsünk.
A vegánok, akik szigorúbb étrendet követnek a hús, a tejtermékek, a tojás és a méz (minden állati eredetű összetevő) kizárásával, kis csoportot alkotak. Az egyes országokban a vegánok arányára vonatkozó adatokat az 1. táblázat tartalmazza. A gyártási folyamat során sem használhatnak olyan állati eredetű termékeket, mint például zselatint gyümölcslé vagy bor derítéséhez, vagy állati eredetű enyvet a termékek csaomagolóanyagaiban.
Szükségünk van egyáltalán a vegetariánus és a vegán étrend definíciójára? Nem biztos. Abban az esetben azonban, ha az élelmiszeripari vállalkozók (élelmiszer-feldolgozók és kiskereskedők) szeretnék az élelmiszereket vegetariánus és vegán fogyasztók számára megfelelőként jelölni, például „vegán élelmiszer”-ként, akkor egyértelmű definícióval kell rendelkeznünk, hogy szabályozni tudjuk a jelölést. Ezenkívül hasznos lenne egy (és csak egy) nemzetközileg használt, világos és harmonizált logó a vegán élelmiszerekre. Valójában létezik a vegán és vegetariánus termékek és szolgáltatások jelölésére szolgáló „V-Label” szimbólum. Ezt 1996-ban jegyezték be [4].
A mai napig nincsen hivatalos meghatározás a vegetariánus és a vegán étrendre. A nagyon részletes és átfogó uniós élelmiszerjogi szabályozás ellenére nem létezik a vegetarianizmus és a veganizmus definíciója, így a vonatkozó élelmiszerek jelölési szabályait sem alakították. Az Európai Bizottság (EB) 2019-ben kezdte meg a vegetariánus és vegán élelmiszerek fogalmának meghatározását a 2011-ben elfogadott törvény felhatalmazása alapján. Az EU „élelmiszerek jelöléséről” szóló rendelete előírta, hogy az EB-nek végrehajtási jogszabályt kell kiadnia, amely meghatározza „egy élelmiszer vegetariánusok vagy vegánok számára való alkalmasságával kapcsolatos jelölési információk” követelményeit (1169/2011/EU rendelet, 36. cikk, (3) bekezdés, b) pont). Az Európai Vegetariánus Szövetség (EVU, a vegán és vegetariánus egyesületek és társaságok ernyőszervezete Európa-szerte, amely állításuk szerint „növényi alapú érdekeket képvisel az EU-ban”) a FoodDrinkEurope-pal (amely egy élelmiszeripari konföderáció az Európai Unióban) együtt javaslatokat készített [5] a lehetséges elnevezésekre. Rámutattak arra, hogy a Bizottság 2011 óta nem cselekedett felelősségi körének megfelelően, és nem tekinti az ügyet kiemelt fontosságúnak.
A vegánok számára megfelelő élelmiszerek javasolt definíciója a következő: „Élelmiszerek, amelyek nem állati eredetű termékek, és amelyekben a gyártás és a feldolgozás egyetlen szakaszában sem használtak fel vagy adtak az élelmiszerhez olyan összetevőket (beleértve az adalékanyagokat, hordozóanyagokat, aromákat és enzimeket) vagy technológiai segédanyagokat vagy egyéb anyagokat, amelyek nem élelmiszer-adalékanyagok, de a technológiai segédanyagokkal azonos módon és célra használják fel, amelyek állati eredetűek.”
5.1. Vegetariánus élelmiszerek
Ezen csoportba azok az élelmiszerek tartoznak, amelyek megfelelnek a vegán élelmiszerek követelményeinek, azzal a különbséggel, hogy előállításuk és feldolgozásuk során hozzáadható vagy felhasználható tej és tejtermékek, kolosztrum, tojás, méz, méhviasz, propolisz vagy gyapjúzsír (beleértve az élő birkák gyapjából nyert lanolint, annak komponenseit és származékait).
Az elkötelezett vegánok általában vegetariánusként kezdik. A hat EU-tagállamban végzett VeganZ tanulmány [2] szerint a vegánok 67,3%-a kezdetben vegetariánusnak vallotta magát. Ezenkívül a vegetariánusok (FR) 83%-a el tudja képzelni, hogy csak növényi alapú terméket vásárol. Ennek megfelelően, várhatóan a vegetariánus tanulmányban részt vevők egy része nem csak a hús- és halevésről fog lemondani a jövőben, hanem minden más állati eredetű termékről is. Érdekes tehát megjegyezni, hogy a vegetariánusok körében megfigyelhető egy tendencia a veganizmus felé.
Emellett a mindenevők 12,1%-a nem ellenzi a vegán étrendet, míg 28,2%-uk el tudja képzelni, hogy vegetariánus legyen.
A mindenevő és a vegán étrend között számos variáció létezik, mint például, de nem kizárólag, a redukcionista, a flexitariánus, a szemi-vegetariánus, a peszkatariánus (akik kizárják étrendjükből a (vörös) húst, de esznek halat), a peszka-pollotariánus és a pollotariánus étrend, nem is beszélve az ovo-, lakto- és ovo-lakto-vegetariánus étkezési szokásokról (1. táblázat).
6. A flexitariánus étrend
6.1. Flexitariánusok
A húsfogyasztásukat csökkentő fogyasztókat a szakirodalom ’húscsökkentőknek’, ’kevés húst evőknek’ vagy ’szemi-vegetariánusoknak’ is nevezik [6].
A flexitariánusok tudatosan csökkentik az állati eredetű termékeket étrendjükben, de nem zárják ki szigorúan a húst. A 'flexitariánus' (flexitarian) kifejezés két szó összevonásából keletkezett: "rugalmas' (flexible) és 'vegetariánus' (vegetarian). A kifejezést több mint egy évtizeddel ezelőtt D. J. Blatner alkalmazta először 2009-es „Flexitariánus évek az élethez” című könyvében. Blatner szerint nem kell teljesen elhagyni a húst ahhoz, hogy élvezzük a vegetarianizmussal járó egészségügyi előnyöket – lehetsz vegetariánus az idő nagy részében, de ettől függetlenül élvezhetsz egy hamburgert vagy egy steaket, ha éppen arra vágysz. Azt gondolják, hogy a több növényt és kevesebb húst tartalmazó étrendet követő emberek nem csak fogynak, hanem javulhat általános egészségi állapotuk, csökken a szívbetegségek, a cukorbetegség és a rákos megbetegedések aránya, és ennek következtében tovább élnek.
A Német Táplálkozási Társaság szerint a „flexitariánusokat” „rugalmas vegetariánusoknak” is nevezhetjük. Annak ellenére, hogy fogyasztanak húst és halat, ezt ritkábban teszik, mint a hagyományos mindenevők [7]. A flexitariánusokat alkalmi vegetariánusoknak vagy zöldségevőknek (vegivore) is nevezik. A flexitariánus étrend általánosságban szemi-vegetariánus, növényi alapú étrendként határozható meg. Ez egy rugalmas étkezési stílus, amely hangsúlyozza a növények vagy növényi eredetű élelmiszerek hozzáadását, és ösztönzi a hús kevésbé gyakori és/vagy kisebb adagokban történő fogyasztását.
Mivel a flexitariánus és a szemi-vegetariánus (korábban részleges vagy pszeudo-vegetariánusnak is hívott) kifejezéseket gyakran szinonimaként használják, és sem a vegetariánus, sem a flexitariánus fogalmat nem definiálták, meglehetősen nehéz összehasonlítani ezeket a csoportokat, megvizsgálni az arányukat. Így az egyértelmű megkülönböztetés érdekében a 2. táblázatban a húshoz való hozzáállásuk és húsfogyasztásuk szerint rendeztem őket.
2. táblázat. Egyes étrend csoportok fogyasztása különböző étrend típusokban – különös tekintettel a húsfogyasztásra
A flexitariánus étrendben a kalóriák többnyire tápanyagban gazdag ételekből származnak, mint például gyümölcsök, hüvelyesek, teljes kiőrlésű gabonák és zöldségek. Ami a fehérjét illeti, a növényi alapú élelmiszerek (pl. szóját tartalmazó ételek, hüvelyesek, diófélék és magvak) jelentik az elsődleges forrást. A fehérje származhat tojásból és tejtermékekből is, kisebb mennyiségben húsból, különösen vörös és feldolgozott húsokból. A tápanyagdús ételekre helyezett hangsúly miatt a flexitariánus étrend elősegíti a telített zsírok, a hozzáadott cukrok és a nátrium bevitelének korlátozását [8]. Hogy ez utóbbi igaz-e vagy sem, további vizsgálatot érdemel. A flexitariánus étrend követése nem feltétlenül biztosít egészségesebb táplálkozást, mint a mindenevőké. A flexitariánus kifejezés értelmezése olyan sokrétű, és összetétele annyira eltérő lehet, hogy tisztában kell lennünk az állati eredetű élelmiszerek típusával és fogyasztási gyakoriságával, hogy megítélhessük azt.
A flexitariánus kifejezést egyes vegetariánusok és vegánok oximoronként kritizálták, mivel az ilyen étrendet követő emberek nem vegetariánusok, hanem mindenevők, hiszen még mindig állatok húsát fogyasztják [9].
Mivel a flexitariánusság definíciójával kapcsolatban nincsen konszenzus, meglehetősen nehéz mérni vagy becsülni a flexitariánus fogyasztók számát és arányát. Bizonyos fogyasztók flexitariánusnak gondolják magukat, ha húsfogyasztásukat felére csökketik, akár egy napra vagy heti 4 napra vagy még kevesebbre csökkentik. Ez az eltérés a következő besoroláshoz vezetett: „szigorú flexitariánus” (hetente 1-2 alkalommal hús vacsorára), „közepes flexitariánus” (a hét felében húsmentes vacsora) és „enyhe (light) flexitariánus” (húsfogyasztás gyakorisága heti 5-6 alkalom) [10]. Ez a besorolás segít leküzdeni a „flexitariánus” kifejezés hatalmas értelmezésbeli különbségeit.
Attól függően, hogy a flexitariánus fogyasztók besorolása a heti hús fogyasztás gyakoriságának saját bevallásán, vagy az „élelmiszer fogyasztás” egyéb egyéb módszerekkel történő mérésén alapul, nagyon eltérő adatokhoz vezethet. A flexitariánusok arányára vonatkozó adatokat így fenntartással kell kezelnünk.
Még ha nőtt is a vegánok és a vegetariánusok száma, a lakosság nagy része még mindig fogyaszt húst és más állati eredetű termékeket: az európaiak átlagosan 18,3%-ban tartják magukat flexitariánusnak.
Számuk magasabb Németországban (27,3%) és Ausztriában (25,8%), alacsonyabb Spanyolországban (13,1%) és Olaszországban (12,1%) [2]. (További adatokért lásd az 1. táblázatot.)
Németországban a nem vegánok több mint 50%-a csökkenteni tervezi az állati eredetű termékek fogyasztását a jövőben [2].
A flexitariánusok 15,3%-a el tudja képzelni, hogy vegán lesz, míg 54,8% áttérne vegetariánus étrendre.
Figyelembe véve mindazokat, akik aktívan csökkentik vagy teljesen kizárnak legalább bizonyos állati eredetű terméket, beleértve a vegetariánusokat, Peszkatariánusokat és flexitariánusokat, ez a csoport a lakosság 30,8%-át teszi ki: az európaiak 10-30%-a már nem tartja magát teljes értékű húsevőnek [11].
7. Környezetvédelmi szempontok – növényi alapú megoldások
A vegánokkal és a vegetariánusokkal ellentétben a flexitariánusok a csökkentett húsfogyasztás fő okaként a környezetvédelmet és a fenntarthatóságot jelölik meg (72,1%) [2].
Egyes szerzők [12, 13, 14] kifejezetten utalnak a flexitariánus étrendre mint olyan fontos étrendi változásra, amely jelentősen hozzájárul az az élelmiszer-rendszer (food system) környezeti lábnyomának csökkentéséhez és az élelmiszer-fogyasztók számára egészségesebb étkezési minták és táplálkozási előnyök biztosításához. Ezek a tanulmányok a flexitariánus táplálkozási mintát úgy határozzák meg, hogy az túlnyomórészt növényi alapú, szerény mennyiségű állati eredetű élelmiszerrel (hús, tejtermék, hal) kiegészítve [10].
Európában egyre többen választanak növényi eredetű termékeket az állati eredetű táplálék helyett, alkalmanként vagy tartósan. Szinte minden nagy áruházlánc listáján szerepelnek növényi alapú hús- és tejpótló termékek.
A flexitarianizmus vagy ‚alkalmi vegetarianizmus’ egy egyre népszerűbb növényi alapú étrend, amely azt állítja, hogy csökkenti a fogyasztó szén-lábnyomát és javítja egészségét egy olyan étkezési rendszerrel, amely többnyire vegetariánus, de alkalmanként megengedi a húsételek fogyasztását. A flexitariánus diéta térnyerése annak az eredménye, hogy az emberek környezeti szempontból fenntarthatóbb megközelítést alkalmaznak étkezésükhöz azáltal, hogy csökkentik húsfogyasztásukat, azt alternatív fehérjeforrásokra cserélve [15].
A hús- és tejtermékek fogyasztásának csökkentése 2050-re évi 0,7-8 milliárd tonna CO2-egyenértékkel csökkentheti az üvegházhatású gázok kibocsátását — ez a jelenlegi kibocsátás nagyjából 1-16 százaléka. Az Éghajlatváltozási Kormányközi Testület (IPCC) számára azonban egyértelmű, hogy sok szegényebb országban nehéz alternatívát találni az állati eredetű fehérjék helyett. Az EU eddig kerülte az olyan intézkedéseket, amelyek arra ösztönzik az embereket, hogy csökkentsék a húsevést, tartva a politikai ellenállástól [16].
Itt meg kell említeni egy másik kifejezést is: a „demitariánus étrendet”. A „demitarianizmus” az a gyakorlat, hogy tudatosan törekszünk a húsfogyasztás csökkentésére, elsősorban környezetvédelmi okokból. A kifejezést 2009-ben a franciaországi Barsac-ban dolgozták ki a környezetvédelmi ügynökségek műhelymunkája során, ahol kidolgozták a „Barsac-i nyilatkozat: Környezeti fenntarthatóság és a demitariánus étrend” című dokumentumot [17].
8. Növényi alapú étrendek
Mivel egyre nagyobb az igény az alternatív fehérjékre, a növényi alapú étrendek egyre nagyobb lendületet kapnak. A növényi alapú étrendeket dicsérik az egészségünkre és a környezetünkre gyakorolt jótékony hatásuk miatt. Nincs sem hivatalos definíció, sem konszenzus arra nézve, hogy mi határozza meg a növényi alapú étrendet. Különféle táplálkozási minták leírására használják, a mediterrán étrendtől a vegetariánus és vegán étrendekig. A növényi alapú étrendek leírásai elsősorban az egészséges növényi élelmiszerek, mint a gyümölcsök, zöldségek, bab, hüvelyesek, diófélék stb., népszerűsítését helyezik előtérbe, és nem feltétlenül zárják ki a hús- és tejtermékek fogyasztását, vagyis nem várják el az állati eredetű termékek teljes elkerülését [18, 19].
Habár a növényi alapú étrendet gyakran használják a csak növényi vagy vegán étrend leírására, ez nem az állati eredetű termékek teljes elkerüléséről szól. A növényi alapú étrendet növényeket preferáló étrendnek vagy 'flexitariánus' megközelítésnek kell tekinteni, amely az egészséges növényi ételek fogyasztását hangsúlyozza. Míg a húst és a tejtermékeket nem feltétlenül kell teljesen elkerülni, fogyasztásuk gyakorisága és az adagok csökkennek, és a tápanyagok többségének egészséges növényi élelmiszerekből kell származnia.
A Harvard Business Review [20] szerint a flexitariánus fogyasztók jelentik a növényi alapú termékek legnagyobb piacát (egyes kategóriákban az eladások 70%-át teszik ki [21], és az összes vásárló 30%-át [22]).
9. Élelmiszer és egészség
Ahogy korábban említettem, a vegánokkal és vegetariánusokkal ellentétben a flexitariánusok a csökkentett húsfogyasztás fő okainak a környezetvédelmet és a fenntarthatóságot tekintik. Vannak azonban egészségügyi okok és társadalmi aggályok is, amelyek arra késztetik a fogyasztókat, hogy megváltoztassák étkezési szokásaikat. Az egészségügyi problémák, a nem fertőző betegségek (NCD) gyakori előfordulása jól ismert. Legyen szó rejtett éhségről, elhízásról vagy szív- és érrendszeri betegségekről, daganatokról vagy más, az élelmiszer-fogyasztással összefüggő egészségügyi problémákról, a kiegyensúlyozatlan étrendnek hosszú távú következményei vannak. A rövid távú változások, például az ún. „divat-diéták” követése nem megfelelőek abban az esetben, ha el akarjuk kerülni étrendünk negatív egészségügyi következményeit.
A fogyasztók egyre inkább tudatában vannak az élelmiszerek és az egészség kapcsolatának, és ennek megfelelően változtatják vásárlási magatartásukat.
A belga válaszadók 79%-a (n=17.000 (2021)) aktívan keresi az információt az egészséges életmódról, és azt várják, hogy a szabályozó hatóságok erősebb szerepet játsszanak az egészség és a környezet fenntarthatóságának előmozdításában. A belga fogyasztók több gyümölcsöt (51%) és zöldséget (57%) esznek, mint korábban [23].
10. Társadalmi problémák
Az egészséggel és a környezettel kapcsolatos problémák mellett hangsúlyozni kell a társadalmi problémák fontosságát is, hiszen a leghatékonyabban a közösségi médián keresztül, valamint bloggerek és más influenszerek által terjesztett, nem bizonyítékokon alapuló információk növekvő mennyisége aláássa a tudomány hitelességét, a tudományosságba vetett hitet, a bizonyítékokon alapuló (evidence-based) eredmények megbízhatóságát.
Egy másik jelenség az, amikor dogmák alakulnak ki. Az elmúlt évtizedekben számos élelmiszerrel kapcsolatos dogma épült fel. Ezek szintén veszélyeztetik a fogyasztói bizalmat.
A fogyasztók az élelmiszerrendszerbe vetett bizalmukat is elveszthetik a zöldre festés és hasonló próbálkozások miatt. Amikor az élelmiszergyártó cégek túlzásba akarják vinni és utánozni akarják a környezetbarát gyakorlatokat, a fogyasztók leginkább akkor válnak csalódottá, amikor a valóság nyilvánvalóvá válik.
11. Trend vagy divat?
Az élelmiszer-fogyasztók egyre nagyobb csoportja szándékosan csökkenti húsfogyasztását anélkül, hogy a húst teljesen kiiktatná étrendjéből. Nem szándékoznak vegetariánusokká vagy vegánokká válni, de egészségügyi és környezetvédelmi okokból rugalmasak, és csökkentik húsfogyasztásukat.
A vegán és vegetariánus élelmiszerek iránti kereslet, beleértve a hús, a tej vagy a tojás kiváltóit, az elmúlt években jelentősen megnőtt Európában [24].
A növényi alapú húsanalóg, vagy húshelyettesítő élelmiszerek nagy lendületű trendje a jelenlegi évtized jelentős innovációja, de vajon folytatódik-e térnyerésük, továbbra is hatalmas bevételt fognak-e termelni a befektetőknek, vagy ez csak egy divatnak bizonyul?
„Nem valószínű, hogy a növényi alapú hús térnyerése olyan ütemű lesz, mint az elmúlt években. Bár ez természetesen nem egy rövid távú hóbort, a meredek növekedési ütem minden bizonnyal le fog hűlni 2025 előtt [25].”
Megállapították, hogy a szigorú flexitariánusok aránya (a definíciókat lásd az 1. táblázatban és a fentiekben) a 2011-es több mint 15%-ról 2019-re kevesebb mint 10%-ra csökkent, míg a könnyű flexitariánusok aránya a 2011-es 36%-ról 41%-ra nőtt egy holland felmérés szerint. Ezek a számok hozzájárulnak ahhoz, hogy valamivel magasabb lett az átlagos napok száma, ahányszor húst fogyasztunk vacsorára: heti 4,6 napról (2011) heti 4,8 napra (2019) nőtt. Ez az eredmény pedig összeegyeztethető azzal a ténnyel, hogy az egy főre eső húsfogyasztás Hollandiában 2011 és 2019 között stabilan, nagyjából 39 kg körül alakult. Mindez arra utal, hogy a flexitarianizmus alig haladt előre az elmúlt 10 évben – legalábbis ami a nyílt viselkedést illeti [10].
12. Generációs különbségek
Egy nemrégiben készült amerikai felmérés [26] a Z generáció élelmiszer prioritásait és vásárlóerejét vizsgálta, illetve azt, hogy egyre több amerikai aggódik a környezeti fenntarthatóság miatt. Az online végzett, 2022 évi, 17. Food & Health Survey (n=1.005, 18 és 80 év közöttiek) 2022-ben túlreprezentálta a Z generációba tartozó (18-24 évesek) fogyasztókat, akik nagy érdeklődést mutattak a környezet iránt. Arra a kérdésre, hogy szerintük az ő generációjuk jobban aggódik-e élelmiszer-választásuk környezeti hatásai miatt, mint a többi generáció, a Z generáció mondott a legnagyobb valószínűséggel igent (73%), őket a millenniumiak követték 71%-kal. Az összes korcsoportot figyelembe véve, 39% mondta azt, hogy a környezeti fenntarthatóság befolyásolta élelmiszer- és italvásárlási döntéseiket, szemben a 2019-es 27%-kal.
13. Fenntartható étrendek
Az ENSZ Élelmezésügyi és Mezőgazdasági Szervezete (FAO) a fenntartható étrendet úgy határozza meg, mint amely alacsony környezeti hatással jár, miközben megfelel a jelenlegi táplálkozási irányelveknek, ugyanakkor megfizethető, hozzáférhető és kulturális szempontból elfogadható [27].
A kulturális és történelmi háttér, a gasztronómia, a fogyasztói szokások és az ételek kultúránkban betöltött szerepe döntő hatással van arra, hogy hogyan és mit fogyasztunk.
A fogyasztói szokásokon meglehetősen nehéz változtatni. Emellett köztudott, hogy nagy eltérések lehetnek a fogyasztók önértékelése és tényleges magatartása között, például a magukat flexitariánusnak vallók száma és tényleges húsfogyasztásuk (gyakorisága) között.
Az egészséges és fenntartható táplálkozásra vonatkozó minden tudományos bizonyíték és szakmai konszenzus ellenére a jelenlegi gyakorlat szerint az élelmiszer-fogyasztóknak csak elhanyagolható kisebbsége képes betartani az ilyen étrendi ajánlásokat. Ez egyértelműen azt jelzi, hogy számítani kell arra, hogy a flexitariánus étrendre való áttérés, amelyben a húsfogyasztás bizonyos mértékig korlátozott, sok ember számára drámai táplálkozási változásnak minősül. Ez azt sugallja, hogy – függetlenül attól, hogy általánosságban mi a konszenzus a fenntartható étrendről –, sokkal kevésbé egyértelmű valamint vitatható, hogy a fogyasztók mennyire lennének hajlandóak és segítőkészek a csökkentett mennyiségű húst tartalmazó étrendre való átállásban [10].
Az emberiség történelme során a fogyasztók tartózkodtak a rendszeres húsevéstől, még akkor is, ha nem vásárlóerőről vagy szegénységről volt szó, hanem vallásos okokról (lásd „hal péntek” vagy „húsmentes péntek”) vagy másról.
Nem szabad alábecsülnünk a hús szerepét táplálkozásunkban, érzékszervi és tápértékét, szerepét a nemzeti konyhában (lásd Németország, Svájc vagy Magyarország példáját), hogyan kapcsolódik a gazdagsághoz és a jóléthez, a hagyományos ételekhez és a tradíciókhoz, ami akadálya lehet az innovációnak és az újítások bevezetésének. Az állattenyésztés szerepe a gazdaságban, főként a mezőgazdasági országokban, és számos más tényező befolyásolja az élelmiszerekhez való viszonyunkat.
Abban az esetben, ha egyre nagyobb lesz az érdeklődésünk és az elkötelezettségünk a zöldség- és gyümölcsfogyasztás növelése és a húsfogyasztás csökkentése iránt, akkor növényi alapú hús helyettesítő termékekkel, vagy nélkülük, egészségesebb életet érhetünk el magunk és bolygónk számára.
[6] Malek, L. & Umberger W.J. (2021): Distinguishing meat reducers from unrestricted omnivores, vegetarians and vegans: A comprehensive comparison of Australian consumers. Food Quality and Preference, 88 (2021), Article 104081
[10] Dagevos, H. (2021). Finding flexitarians: Current studies on meat eaters and meat reducers. Trends in Food Science and Technology, 114, 530-539. DOI
[11] EIT Food (2021): Plant-based for the Future. Insights on European consumer and expert opinions. White Paper. A qualitative study funded by EIT Food and conducted by the University of Hohenheim. 12 Feb. 2021. pp.: 1-13.
[12] Hedenus, F. et al. (2014): The importance of reduced meat and dairy consumption for meeting stringent climate change targets. Climate Change, 124 (2014), pp.: 79-91
[13] Springmann, M. et al. (2018): Options for keeping the food system within environmental limits. Nature, 562 (2018), pp.: 519-525
[14] IPCC (2019): Climate Change and land: An IPCC special report on climate change, desertification, land degradation, sustainable land management, food security, and greenhouse gas fluxes in terrestrial ecosystems. Chapter 5: Food security. Intergovernmental Panel on Climate Change, Geneva (2019), pp.: 1-200
[29] Latvala, T. et al. (2012): Diversifying meat consumption patterns: Consumers’ self-reported past behaviour and intentions for change. Meat Science, 92 (2012), pp.: 71-77
[30] Vanhonacker, F. et al. (2013): Flemish consumer attitudes towards more sustainable food choices. Appetite, 62 (2013), pp.: 7-16
[31] Hielkema, M.H. & Lund, T.B. (2021): Reducing meat consumption in meat-loving Denmark: Exploring willingness, behavior, barriers and drivers. Food Quality and Preference, 93 (2021), Article 104257
[32] Malek, L. et al. (2019): Committed vs. uncommitted meat eaters: Understanding willingness to change protein consumption. Appetite, 138 (2019), pp.: 115-126
[33] Hagmann, D. et al. (2019): Meat avoidance: Motives, alternative proteins and diet quality in a sample of Swiss consumers. Public Health Nutrition, 22 (2019), pp.: 2448-2459
[38] Kateman, B. (Ed.) (2017): Introduction. In: B. Kateman (Ed.): The reducetarian solution: How the surprisingly simple act of reducing the amount of meat in your diet can transform your health and the planet, TarcherPerigee, New York (2017) pp.: xv-xviii
[39] Neff, R.A. et al. (2018): Reducing meat consumption in the USA: A nationally representative survey of attitudes and behaviours. Public Health Nutrition, 21 (2018), pp.: 1835-1844
[40] Rosenfeld, D.L. et al. (2019): Mostly vegetarian, but flexible about it: Investigating how meat-reducers express social identity around their diets. Social Psychological and Personality Science, 194855061986961.
[43] FGI Research Inc. (2014): FGI Survey Report 2014 Monday Effect Online Panel. Durham, NC: FGI Research. In: R.A. Neff et al. (2018): Reducing meat consumption in the USA: A nationally representative survey of attitudes and behaviours. Public Health Nutrition, 21 (2018), pp.: 1835-1844
[44] Lacroix, K. & Gifford, R. (2019): Reducing meat consumption: Identifying group-specific inhibitors using latent profile analysis. Appetite, 138 (2019), pp.: 233-241
[45] Lacroix, K. & Gifford, R. (2020): Targeting interventions to distinct meat-eating groups reduces meat consumption. Food Quality and Preference, 86 (2020), Article 103997
[46] Lentz, G. et al. (2018): Gauging attitudes and behaviours: Meat consumption and potential reduction. Appetite, 127 (2018), pp.: 230-241
[47] Salehi, G. (2020): Consumers’ switching to vegan, vegetarian and plant-based (Veg*an) diets: A systematic review of literature. Conference paper. 19th International Congress on Public and Nonprofit Marketing Sustainability: new challenges for marketing and socioeconomic development. DOI
[51] Malek, L. & Umberger, W.J. (2021): How flexible are flexitarians? Examining diversity in dietary patterns, motivations and future intentions. Cleaner and Responsible Consumption. Volume 3, December 2021, 100038., DOI
[54] Estell, M. et al. (2021): Plant protein and plant-based meat alternatives: Consumer and nutrition professional attitudes and perceptions. Sustainability, 13 (2021), p. 1478
[58] Ruby, M.B. (2012): Vegetarianism: A blossoming field of study. Appetite, 58 (2012), pp.: 141-150, 10.1016 / j.appet.2011.09.019
[59] Barr, S.I. & Chapman, G.E. (2022): Perceptions and practices of self-defined current vegetarian, former vegetarian, and non-vegetarian women. Journal of the American Dietetic Association, 102 (2002), pp.: 354-360, 10.1016 / S0002-8223(02)90083-0
[60] Willetts, A. (1997): Bacon sandwiches got the better of me. In: P. Caplan (Ed.), Food, health, and identity, Routledge, New York, NY (1997), pp.: 111-131
[61] Krizmanic , J. (1992): Here’s who we are. Vegetarian Times, 182 (1992), pp.: 78-80
[62] Gossard, M.H. & York, R. (2003): Social structural influences on meat consumption. Human Ecology Review, 10 (2003), pp.: 1-9
[74] Rosenfeld, D.L. & Burrow A.L. (2017): The unified model of vegetarian identity: A conceptual framework for understanding plant-based food choices. Appetite, 112 (2017), pp. 78-95, 10.1016 / j.appet.2017.01.017
[75] Díaz, E. M. (2017): El veganismo como consumo ético y transformador: un análisis de la intención de adoptar el veganismo ético. PhD dissertation. Universidad Pontificia Comillas. In: G. Salehi (2020): Consumers’ switching to vegan, vegetarian and plant-based (Veg*an) diets: A systematic review of literature. Conference paper. 19th International Congress on Public and Nonprofit Marketing Sustainability: new challenges for marketing and socioeconomic development. DOI
[76]The Vegan Society. (1979): Definition of veganism. Accessed 12 June 2019 In: G. Salehi (2020): Consumers’ switching to vegan, vegetarian and plant-based (Veg*an) diets: A systematic review of literature. Conference paper. 19th International Congress on Public and Nonprofit Marketing Sustainability: new challenges for marketing and socioeconomic development. DOI
[78] Cliceri, D. et al. (2018): The influence of psychological traits, beliefs and taste responsiveness on implicit attitudes toward plant- and animal-based dishes among vegetarians, flexitarians and omnivores. Food Quality and Preference. Vol. 68, September 2018, pp.: 276-291. DOI
1 Dél-uráli Állami Egyetem Cseljabinszk 2 Dél-uráli Állami Agráregyetem Troitck 3 LLC „Antey”
Kulcsszavak
hamisítás, bogyós és más gyümölcs alapanyagok, gyümölcsök kémiai összetétele, szervessav-profil, ásványi elemek.
1. Összefoglalás
Egy, Oroszországban működő cég eper-, málna- és dinnyepor-készítményeinek érzékszervi, fizikai és kémiai paramétereit, valamint tápanyag-összetételét vizsgáltuk, meghatároztuk szervessav-profiljukat és ásványianyag-összetételüket is. Megállapítottuk, hogy a vizsgált anyagok szín- és íztartománya nem a kiindulási alapanyagok jellegzetességeit mutatta. A tényleges fehérje- és lipidszintek nem feleltek meg a gyártó által a címkén feltüntetetteknek, és nem a feldolgozott alapanyagok jellemzőit mutatták. Az összes mintában 80-97%-ban szacharóz képviselte a cukrokat. Ez a magas szacharóztartalom 40,4-52,3% fehér cukor hozzáadására utal. A szerves savak mennyisége és aránya nem felelt meg a természetes alapanyagok profiljának. Így az eperporból hiányzott az oxálsav és a borkősav, a málna alapanyagból az almasav, a dinnye alapanyagból pedig a citromsav. Az eperpor kimutatható mennyiségben nem tartalmazott olyan esszenciális makro- és mikroelemeket, mint a Ca, Mg, B és Co, a Si, Fe és K mennyisége pedig a nyomelem szinten volt. A málnaporból hiányzott a kimutatható mennyiségű Co és a K, a növényi élet szempontjából fontos B, Ca, Cu, Mg, Mn és Si pedig maradékmennyiségben voltak jelen. A dinnyeporból hiányzott a „kötelező” mennyiségű K, Fe, Ca, Co, Cu, Mg és Mn, ami nem felel meg a növényélettan alaptörvényeinek. A kapott eredmények félretájékoztatásra és az anyagok minőségének meghamisítására engedtek következtetni. Bogyós és egyéb gyümölcsporok minőségének és kémiai összetételének meghatározására irányuló kutatásokat a hamisítás azonosítása érdekében jelenleg gyakorlatilag egyáltalán nem végeznek, pedig az ilyen irányú ellenőrzés mind a termelők, mind a fogyasztók számára fontos lenne.
2. Bevezetés
Az ehető nyersanyagok és élelmiszerek modern fogyasztói piaca rendkívül fontos stratégiai részét képezi Oroszország mai gazdaságának. Az elmúlt években a hamisított áruk elterjedése olyan szintet ért el, hogy az már Oroszország nemzetbiztonságát veszélyezteti. A mezőgazdasági alapanyagok hamisítását a csalás egyik legveszélyesebb fajtájának kell tekinteni, mivel ez kedvező feltételeket teremt a tisztességtelen versenyhez, ami a gazdaság stagnáláshoz, a hazai élelmiszer-termelők exportpotenciáljának, és ennek következtében az iparág befektetési vonzerejének csökkenéséhez vezet.
A friss, lédús bogyós és egyéb gyümölcsök a biológiailag aktív anyagok természetes forrásai. Ezek azonban szezonális, romlandó termékek. Ezért a fogyasztás szezonális jellegének kiegyenlítése, a késztermék eltarthatóságának növelése, valamint a szállítási és tárolási költségek csökkentése érdekében gyakran feldolgozzák és szárítják azokat [1, 2].
Az eper (Fragaria x ananassa, D.) nagy mennyiségű szerves savat (citromsav, almasav, kínasav, szalicilsav, valamint borostyánkősav, és éréskor sikiminsav és glikolsav), vitaminokat (C, PP, E, B1, B2, B6, B9, K), karotint, pektint és egyéb anyagokat tartalmazó bogyós gyümölcsként ismert. Az eper gazdag fenolos vegyületekben, amelyeknek antioxidáns, gyulladásgátló és rákellenes hatása van [3, 4]. Az érett málna (Rubus idaeus L.) szabad szerves savakat (citromsav, almasav, szalicilsav), ásványi anyagokat (Co, Cu, K, Na, Fe, Ca, Mg, P) [1, 5], vitaminokat (B-csoport, PP, C, provitamin A), csersavakat tartalmaz [6]. A málna vizelethajtó, epetermelést segítő és vérszegénység-ellenes hatással rendelkezik, segít megerősíteni az érfalakat, és elősegíti a bélrendszer egészségét [14]. A dinnye (Cucumis melo) termése fehérjéket, szénhidrátokat (cukrok, keményítő, rost), szerves savakat, vitaminokat (B-csoport, PP, A, C, β-karotin) és ásványi anyagokat (K, Na, Fe, Ca, Mn, Mg, Zn) tartalmaz. A dinnye fogyasztása különösen kimerültség, vérszegénység, érelmeszesedés és néhány egyéb szív- és érrendszeri betegség esetén ajánlott. A dinnye fokozza az antibiotikumok hatását, csökkentve azok toxicitását [7].
A szárított bogyós és egyéb gyümölcs-alapanyagok gazdag kémiai összetétele lehetővé teszi felhasználásukat tej- és pékáruk, édességek, snackek, saláták, ketchupok és ízesítők gyártásában, annak érdekében, hogy vitaminokkal, ásványi anyagokkal, szerves savakkal, rosttal stb. dúsítsuk azokat [8]. A bogyós és egyéb gyümölcsök kémiai összetételének ismerete és az érzékszervi jellemzőket kialakító komponensek azonosítása nemcsak a versenyképes termékek előállításának feltétele, hanem a hamisítás felismerését is lehetővé teszi. Kutatásunk célja a bogyós és egyéb gyümölcsporok minőségének felmérése és kémiai összetételük meghatározása volt. A kutatás célja volt továbbá a bogyós és egyéb gyümölcsporok érzékszervi tulajdonságainak, fizikai és kémiai paramétereinek, valamint tápanyag-összetételének vizsgálata, összehasonlítva ezeket az általánosan ismert adatokkal, valamint a vizsgált növényi anyagok szervessav-profiljának és ásványianyag-összetételének azonosítása.
3. Anyagok és módszerek
Az eper, málna és dinnye gyümölcsporokat gyártó cég állítása szerint ezeknek a poroknak az összetétele 100%-ban megfelel a természetes alapanyagoknak, és nem tartalmaznak tartósítószert, színezéket vagy mesterséges aromát.
A gyümölcsporok érzékszervi jellemzőit a GOST 8756.1-2017 szerint vizsgáltuk. A nedvességtartalmat a GOST 33977-2016 szerint, a zsír- és fehérjetartalmat az MU 4237-86 irányelvek szerint, a nem illó savakat az M 04-47-2012 szerint, a cukrokat az M 04-69-2011 szerint, a fémeket és idegen anyagokat, gabonakártevőkkel való szennyeződést a GOST 15113.2-77 szerint határoztuk meg, az élelmi rostokat általánosan elfogadott módszerrel vizsgáltuk [9], az ásványi anyagokat az MUK 4.1.1482-03 és MUK 4.1.1483-03 irányelvek szerint határoztuk meg. Minden mérést három ismétlésben végeztünk.
4. Eredmények és értékelésük
A vizsgált anyagok minőségének érzékszervi értékelése a következőket mutatta: megjelenésüket tekintve a feldolgozott eper-, málna- és dinnyeminták finomra őrölt, homogén, laza szerkezetű, szagtalan porok voltak, ami az eredeti természetes alapanyagok egyikére sem jellemző. A színt intenzívnek, a porok tömegében egységesnek, a szárított termékekre nem jellemzőnek találtuk a következő tónusokkal: az eperpor esetében rózsaszín, szürke árnyalattal, a málnapor esetében világos bordó, a dinnyepor esetében pedig világossárga. Az eper és a dinnye esetében édes, a málna esetében savanyú ízt észleltünk.
A növényi anyagok fizikai és kémiai vizsgálatainak eredményei szerint a normál értékektől eltérést nem tapasztaltunk. Így a vizsgált porok nedvességtartalma a 4,2-5,1% tartományba esett (különböző irodalmi adatok szerint ez a tartomány 4-12% [1]), gabonakártevőkkel való fertőzést, valamint fémekkel és idegen anyagokkal való szennyeződést nem találtunk.
A bogyós és egyéb gyümölcsöknek gazdag kémiai összetétele van, ami az egészséges táplálkozás kiemelten fontos elemeivé teszi azokat [5]. Ilyen szempontból megvizsgáltuk a bogyós és egyéb gyümölcsökből készült porok fő tápanyagait. Kezdetnek a kapott vizsgálati eredményeket a termékek csomagolásán található információkkal hasonlítottuk össze. Megállapítottuk, hogy a fehérje- és lipidtartalom tényleges szintjei nem feleltek meg a címkén feltüntetetteknek, ami a fogyasztók félretájékoztatását jelenti. Így az eperporban a fehérjék mennyisége 26-szor, a zsírok mennyisége 3,5-szer volt alacsonyabb, a málnaporban ugyanezek 8-szor, illetve 60-szor voltak alacsonyabbak, míg a dinnyeporban valamivel magasabb értékeket, különösen a fehérje esetében – 55%-kal magasabb értékeket találtunk (1. táblázat), mint amekkora értékeket a termékek címkéje ígért.
Figyelembe véve azt a tényt, hogy a szárítás jelentősen megnöveli a szárazanyagok, és ennek következtében a biológiailag aktív komponensek koncentrációját [1, 2], megállapítottuk, hogy a növényi porok nem mindegyik mintája tartalmazott fehérjét és zsírt, még a friss alapanyagokra általánosan ismert tartományokon belül sem. Például az eperporban a fehérjék és a lipidek mennyiségének 7,0 g/100 g-nak, illetve 1,0 g/100 g-nak kellene lennie [1]. A kapott eredmények messze elmaradtak ezektől az értékektől.
1. táblázat. Bogyós és egyéb gyümölcsök porainak tápanyag-összetétele
Megjegyzés: *a bogyós és egyéb gyümölcs csomagolásán feltüntetett tartalom, **szárazanyagra vonatkoztatva. a Karkh et al., 2014, / b Akimov et al., 2020, / c Akimov et al., 2021, / d Sannikova, 2009, / e Erenova, 2010, / f Dulov, 2021, / g Pochitskaya et al., 2019, / h Baygarin et al., 2015, / i Medvedkov et al., 2015.
A bogyós és egyéb gyümölcsök minőségének legfontosabb mutatója a cukortartalom, amely mind az adott fajta jellemzőitől és a termesztés időszakának időjárási viszonyaitól függ [5, 7]. Ismeretes, hogy a friss málna cukortartalma 4-10 %, a szárított bogyóké pedig 34,5-42,2% [5]. A friss eper 7,3-11,7% cukrot tartalmaz, amely a málnához hasonlóan főként fruktózt, glükózt és szacharózt jelent; mennyiségük 5,9 és 8,9% között változik [3, 4]. A termesztett dinnye terméseiben a cukortartalom 7,0-21,0% [7, 10].
Megállapítottuk, hogy a mono- és diszacharidok aránya a vizsgált alapanyagokban nem egyezett meg számos más kutató gyakorlati tanulmányai során kapott adatokkal [5, 6, 10, 11, 12, 13]. Ami az eper cukortartalmát illeti, abban a fruktóznak kellene dominálnia, dinnyében a szacharóznak, míg málnában a fruktóznak- és glükóznak hasonló mennyiségben kellene lennie. Megállapítottuk, hogy a növényi anyagok összes mintájában a szacharóz tette ki a cukrok 80-97%-át, ennek magas szintje 40,4-52,3% hozzáadott fehér cukor jelenlétére utal. Ráadásul az eperporban található monoszacharidok mennyiségi szintje még a friss bogyókra megállapított tartomány alsó határát sem érte el.
A növényi anyagokat elsősorban az élelmi rostok jelenléte jellemzi, amelyek rendszeres fogyasztása hozzájárul a túlsúly és az elhízás, a gyomor-bélrendszeri, a szív- és érrendszeri betegségek, valamint a rák megelőzéséhez. Megállapítottuk, hogy élelmirost-tartalmuk alapján a vizsgált növényi anyagminták közelebb álltak a friss, lédús bogyós és egyéb gyümölcsökre jellemző szintekhez, mivel ismert például, hogy a szárított, apróra vágott eper élelmirost-tartalma legalább 8,0 g/100 g [5], Esetünkben a minták élelmirost-tartalma 3,91±0,20 g/100 g volt.
Köztudott, hogy a bogyós és egyéb gyümölcsalapanyagokat a szerves savak és makroelemek sajátos profilja jellemzi, és tartalmuk elemzése lehetővé teszi a hamisítás felismerését, illetve természetes eredetük bizonyítását [8]. Emiatt ezeket a jellemzőket részletesen tanulmányoztuk. Számos szerző szerint a málnában a citromsav dominál, míg az almasavtartalom lényegesen alacsonyabb. Különösen fontos a málnában található szalicilsav, amely baktericid, lázcsillapító és fájdalomcsillapító hatású [5, 6]. Az eper almasavat, benzoesavat, citromsavat, borkősavat, oxálsavat, borostyánkősavat és szalicilsavat tartalmaz, amelyek közül a citromsav és az almasav dominál [11]. A termesztett dinnyefajták szerves savait az almasav és a borostyánkősav képviseli, míg a citromsav és a glükuronsav a tárolás során jelenik meg [10]. A vizsgálati eredmények szerint a tesztelt gyümölcsporokban a szerves savak mennyisége és aránya nem egyezett a természetes alapanyagok profiljával (2. táblázat). Így az oxálsav és a borkősav az eperporból, az almasav a málna-alapanyagból a citromsav pedig a dinnyéből hiányzott (koncentrációjuk a kimutathatóság határa alatt maradt).
2. táblázat. Bogyós és egyéb gyümölcsök porainak szervessav-profilja és ásványianyag-összetétele
Megjegyzés: *a TR CU 021/2011 szerint; **szárazanyagra vonatkoztatva; A nem mért adatokat „-” jellel jelöltük;
a Stepanov et al., 2013, / b Karkh et al., 2014, / c Akimov et al., 2020, / d Akimov et al., 2021, / e Sannikova, 2009, / f Erenova, 2010, / g Dulov, 2021, / h Pochitskaya et al., 2019 / i Medvedkov et al., 2015
Köztudott, hogy az eper és a málna gazdag makro- és mikroelemekben. Így 100 g eper a napi szükséglet 330%-át Si esetén, 264%-át B esetén és 40%-át pedig Co esetén fedezi; 100 g málna a napi szükséglet 120%-át Si és annak 250%-át fedezi B esetén [11].
A Si részt vesz a legtöbb ásványi anyag és vitamin anyagcseréjében. Hiánya a Ca, Fe, Co, Mn felszívódásának csökkenéséhez és anyagcserezavarokhoz vezet. A B fontos szerepet játszik a csontbetegségek megelőzésében és kezelésében. A Co számos enzim koenzimje, aktiválja a zsírok anyagcseréjét és a folsav szintézisét [11]. A bogyós gyümölcsök tartalmaznak még Fe, Zn-, Mn-, Cu- és Mo-ionokat stb. Megállapítottuk, hogy a vizsgált eperpor eredendően nem tartalmazott kimutatható mennyiségű esszenciális makro- és mikroelemeket, mintáinkban nevezetesen a Ca, Mg, B, Co, Si, Fe és K mennyisége nyomelemnyi szinten volt, ami azt jelzi, hogy az anyag nem természetes eredetű volt. A málnaporban nem volt kimutatható mennyiségű Co és K, míg a növényi élet szempontjából fontos B, Ca, Cu, Mg, Mn és Si maradéknyi mennyiségben volt jelen. A dinnye gyümölcs ásványianyag-összetételében K, Ca, Mg, P, Nа és Fe volt a mintákban. A K rendkívül fontos a dinnye ásványianyag-ellátásában. A magasabb káliumtartalmú táplálkozás növeli a termékenységet, a betegségekkel szembeni ellenállást, az aszkorbinsav és a cukrok felhalmozódását [15]. A vörösvértestek – oxigénhordozók – képződésében vezető szerepet játszó Fe-tartalom 17-szer magasabb a dinnyében, mint a tejben [16]. A dinnyepor ásványianyag-profiljának vizsgálatakor kiderült, hogy hiányzik belőle az élettanilag „kötelező” K-, Fe-, Ca-, Co-, Cu-, Mg- és Mn-mennyiség, ami nem egyeztethető össze a növényélettan alapvető törvényeivel. Az eredmények ismeretében arra a következtetésre jutottunk, hogy ez a növényi anyag minőségileg hamisított volt.
5. Következtetések
A tesztelt alapanyagok kémiai és fizikai vizsgálatainak eredménye eltérést mutatott a normáktól. Az eper-, málna- és dinnyepor fehérje- és zsírtartalmának vizsgálata megerősítette a hamisítás tényét. Az érzékszervi minőségértékelés és a cukor-, szervessav- és ásványanyag-profilok azonosítása során kapott adatok arra engedtek következtetni, hogy a vizsgált porok nem természetes eredetű bogyós és egyéb gyümölcs alapanyagok voltak.
6. Összeférhetetlenség
Kijelentjük, hogy nincsen olyan pénzügyi és személyes kapcsolatunk más személyekkel vagy szervezetekkel, amelyek elfogadhatatlan módon befolyásolhatnák munkánkat, és semmilyen termékhez, szolgáltatáshoz és céghez nem fűződik semmilyen szakmai vagy egyéb személyes érdekünk, amely befolyásolhatná ennek a cikknek a tartalmát.
7. Köszönetnyilvánítás
A munkát az Orosz Föderáció kormányának 211. számú törvénye támogatta, szerződésszám: 02.A03.21.0011.
Irodalom
[1] Ermolaev, V. A. (2019): Low-temperature vacuum drying as the method of draining of plant raw materials. The Bulletin of KrasGAU, 1 (142), pp. 160-166.
[2] Mizberidze, M. Sh., Chakvetadze, Sh. M., Pruidze, M. R. (2017): Intensification of drying processes of berries in the field of infrared rays. Aeconomics: Economics and Agriculture, 8 (20), p. 5.
[3] Stepanov, V. V., Tikhonov, S. L., Mikryukova, N. V. (2013): The analysis of strawberry’s quality during the storage, grown in vivo and micropropagation. Agrarian Bulletin of the Urals, 12 (118), pp. 58-62.
[4] Karkh, D. A., Stepanov, V. V., Tikhonova, N. V., et al. (2014): Expansion of the fortified foodstuffs production as a basis of food security. Journal of Ural State University of Economics, 1 (51), pp. 118-121.
[5] Akimov, M. Yu., Bessonov, V. V., Kodentsova, V. M., et al. (2020): Biological value of fruits and berries of Russian production. Problems of Nutrition, 89 (4), pp. 220-232. DOI
[6] Akimov, M. Yu., Koltsov, V. A., Zhbanova, E. V., et al. (2021): Nutritional value of promising raspberry varieties. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science, 640, 022078. DOI
[7] Sannikova, T. A. (2009): Scientific foundations of resource-saving, waste-free technology of melon cultivation: dissertation for the degree of Doctor of Agricultural Sciences. Astrakhan. 316 p.
[8] Rudenko, O. S., Kondratiev, N. B., Osipov, M. V., et al. (2020): Evaluation of fruit raw materials chemical composition by the content of organic acids and macronutrients. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies, 82 (2), pp. 146-153. DOI
[9] Skurikhin, I. M., Tutelyan, V. A. (1998): Guide to methods for analysis of food quality and safety. Moscow, Brandes, Medicine, 342 p.
[10] Erenova, B. E. (2010): Scientific basis for the production of products on a religious basis: thesis abstract for the degree of Doctor of Technical Sciences. Almaty, 33 p.
[11] Dulov, M. I. (2021): Harvesting, storage and processing of raspberries and strawberries. Petrozavodsk. In the book: innovative technologies in science and education, pp. 4-24.
[12] Pochitskaya, I. M., Roslyakov, Yu. F., Komarova, N. V., et al. (2019): Sensory Components of Fruits and Berries. Food Processing: Techniques and Technology, 49 (1), pp. 50-61.
[13] Baygarin, E. K., Vedischeva, Yu. V., Bessonov, V. V., et al. (2015): The content of dietary fiber in various food products of plant origin. Problems of Nutrition, 84 (5), p. 15.
[14] Ermolina, G. V., Ermolin, D. V., Zavaliy, A. A., et al. (2018): Substantiation of modes of infrared drying of raspberries and blackberries. Transactions of Taurida Agricultural Science, 14 (177), pp. 112-118.
[15] Kosolapova, G. N. (2006): Biochemical composition of raspberry in conditions of the Kirov region. Agricultural Science Euro-North-East, 8, pp. 47-49.
[16] Medvedkov, E. B., Admaeva, A. M., Erenova, B. E., et al. (2015): Chemical composition of melon fruits of mid-season varieties of Kazakhstan. Agricultural sciences and agro-industrial complex at the turn of the century, 12, pp. 36-43.
1 Dél-uráli Állami Agráregyetem Troitck 2 Dél-uráli Állami Egyetem Cseljabinszk
Kulcsszavak
takarmányadag; nagy csalán; nyúlhús; tápérték; biokémiai mutatók.
1. Összefoglalás
Cikkünk bemutatja nyulak csalánszénával folytatott kiegészítő takarmányozásnak a takarmány-egyensúlyra, valamint a nyúlhús biokémiai mutatóira, tápértékére és eltarthatóságára gyakorolt hatására vonatkozó vizsgálatok eredményeit. Megállapítottuk, hogy a nyúlhús tápértéktartalmának tekintetében a szálastakarmány 5, illetve 25%-ának csalánszénával való helyettesítése nyersfehérjéből 3,5-20,3%, emészthető fehérjéből 4,4-22,8% és a karotintartalomból pedig 3,3-22,7% többletet eredményezett. A szálastakarmány 5% illetve 25%-ának kiváltása csalánszénára azt eredményezte, hogy a hagyományos takarmányozáshoz képest (1,17 kg takarmányadag/nap) a legkevesebb takarmányra volt szükség 10 g gyarapodás eléréséhez. 5% csalánszéna bevezetése a nyúltakarmányba a kontrollcsoporthoz képest a nyúlhús nedvességtartalmának 10,38%-os csökkenését (P<0,001) eredményezte. A fehérjetartalom 34,2%-kal (P<0.01), a hús cinktartalma 35,6%kal, (P<0,01) valamint a mangántartalom 34,2%kal (P<0,01) nőtt.
2. Bevezetés
Az utóbbi időben világszerte egyre fontosabbá vált olyan új, továbbfejlesztett élelmiszertermékek előállítása, amelyek teljes értékű fehérjéket, esszenciális tápanyagokat, mikroelemeket és vitaminokat biztosítanak a fogyasztóknak. Ezzel párhuzamosan rendkívül aktuálissá vált a vitaminnal dúsított olcsó, étkezési húsok és húskészítmények termelése. Előállításuk egyik módja az állatok takarmányozásának állandó módosítása [1, 2, 3].
A legtöbb országban a közelmúltban meredeken emelkedett a az előállított nyúlhús mennyisége. A nemzetgazdaságban nagy jelentőséget tulajdonítanak az oroszországi nyúltenyésztés fejlesztésének, mint a lakosság élelmi hússal való ellátása egyik forrásának [4]. A nyúlhús lédússága, lágysága, íze és emészthetősége alapján a csirkehúshoz hasonlítható. A nyúlhús zsír-, kötőszövet-, koleszterin- és nátriumszegény, finom rostú és jól emészthető [5, 6]. A nyúlhús állandó módosításának egyik lehetséges módja a nagy csalán (Urtica dioica) bevezetése a nyulak takarmányába [2].
A csalán, mint gyomnövény elterjedt Oroszország európai részén, a Kaukázusban és Nyugat-Szibériában, de megtalálható Kelet-Szibériában, a Távol-Keleten és Közép-Ázsiában is. A csalán a nagy hozamú növények közé tartozik, jó forrása a rendkívül tápláló, sok tápanyagot tartalmazó fűlisztnek. A csalánból származó fű, széna és fűliszt kémiai összetételét az 1. táblázat mutatja be [7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15]. Kora tavasszal a csalán kétszer több C-vitamint tartalmaz, mint a narancs és a citrom, és annyi A-provitamint tartalmaz, mint a sárgarépa, ezen felül K-vitamin-tartalma is magas, akár 400 NE/kg. Figyelemre méltó, hogy a csalán friss levelei és szára nagy mennyiségben tartalmaznak aszkorbinsavat, amelynek mennyisége akár 269 mg/kg is lehet, de a csalán szárításakor ez lebomlik, és mennyisége jelentősen csökken [11, 16, 17].
1. táblázat. Nagy csalán szénatakarmányok kémiai összetétele és tápértéke
Sok szerző javasolja a fiatal csalán használatát nyers, forrázott vagy forralt formában, főzetek, kivonatok, széna, fűliszt vagy porok formájában sertés, szarvasmarha és baromfi takarmányához hozzáadva ellenálló-képességük, vitalitásuk és termelékenységük növelése érdekében, valamint az A-vitamin és az ásványi elemek felhalmozása érdekében a feldolgozott termékekben [18, 19, 20].
A kutatás célja annak vizsgálata volt, hogy a nagy csalán szénájával végzett kiegészítő takarmányozás milyen hatással van a kiegyensúlyozott takarmányozásra, valamint a nyúlhús biokémiai mutatóira, tápértékére és eltarthatóságára.
3. Anyagok és módszerek
A kutatás tárgyai a következők voltak: takarmánybázis, élő állatok és levágott szovjet csincsillafajta nyulak. Ez a fajta a legelterjedtebb és legígéretesebb Oroszországban a nemesített nyulak közül, jellemző rá a nagy plaszticitás és a jó alkalmazkodóképesség a különféle éghajlati viszonyokhoz és takarmányozási körülményekhez [21].
A vizsgálatok 30, 3 és 6,5 hónapos kor közötti nyulakra terjedtek ki. 3 állatcsoportot alakítottunk ki, 1 kontroll- és 2 kísérleti csoportot, egyenként 10 állattal. A kontrollcsoportba tartozó nyulak zabból, búzakorpából, répából, káposztából, gabona- és hüvelyes szénából és természetes fűből (a nyári hónapokban) álló takarmányt kaptak [22]. Az I. kísérleti csoport nyulainál a durva takarmány tápértékben mért 5%-át, a II. kísérleti csoportnál 25%-át helyettesítettük csalánszénával.
A nyulakat az analóg párok elve alapján választottuk ki [23, 24], és csoportos ketrecekben tartottuk őket azonos körülmények között. Minden állat klinikailag egészséges volt. Mindegyik nyúlcsoport takarmányadagja minden tápanyagra nézve kiegyensúlyozott volt a jelenlegi szabványok szerint [25]. Az adagok elkészítéséhez a felhasznált takarmány átfogó zootechnikai elemzését végeztük el egy IR-4500 infravörös analizátorral. A takarmány alapvető tápanyagtartalmát a következőképpen határoztuk meg: nitrogén – Kjeldahl módszer, rost – Kebenerg és Shtoman módszer, cukor – ebuliosztatikus módszer (a réz redukcióján alapuló cukormeghatározási módszer; a Szerk.), kalcium – trilonometrikus módszer (komplexképzésen alapuló titrimetriás módszer murexid indikátor alkalmazásával; a Szerk.), foszfor – kolorimetriás módszer, hamu – száraz hamvasztásos módszer [26].
A csalánszéna elkészítéséhez május-júniusban fiatal csalánt kaszáltak, és árnyékban szárították 12,16%-os nedvességtartalomig, mivel a nyulak általában nem fogyasztják el a frissen vágott csalánt [27, 28].
Az állatok súlyának kontrollmérését hetente egyszer végeztük. A nyulakat 6,5 hónapos korukban vágtuk le, 24 órás koplalás után. Kábítás után a testeket a fejek levágásával fehérre véreztettük. A levágott nyulakat megnyúztuk, a végtagokat a kéztőízületeknél és lábtőízületeknél eltávolítottuk, a tetemeket kizsigereltük és feldaraboltuk. A húst 18 órán át 15±5 °C-os hőmérsékleten érleltük.
A nyúlhús biokémiai mutatóinak és tápértékének értékelésekor meghatároztuk a nedvesség-, zsír-, fehérje- és hamutartalmat, beleértve a makrotápanyagokat, a C-vitamint és az aminosavakat. A nyúlhús nedvességtartalmát tömegállandóságig történő szárítással határoztuk meg kemencében 150±2 °C-on. A hús zsírtartalmát Soxhlet extrakciós készülékkel határoztuk meg. A fehérje mennyiségét a húsminta kénsavas elroncsolása után Kjeldahl-módszer szerint, az ammónia átdesztillálással, majd az azt követő titrálással határoztuk meg. A teljes hamumennyiséget szabad levegőn történő égetéssel határoztuk meg. A nyúlhús vas-, réz-, cink-, kobalt-, magnézium-, mangán- és ólomtartalmát száraz feltárással, majd azt követően atomabszorpciós spektrofotométerrel határoztuk meg. A húskivonat C-vitamin tartalmát 2,6-diklórfenolindofenollal végzett titrálással határoztuk meg. A nyúlhús aminosavainak vizsgálatára ioncsere kromatográfiát alkalmaztunk aminosav analizátoron [29].
A vizsgált nyúlhús tápanyag-, energia- és biológiai értékeit az általánosan elfogadott módszerek szerint számítottuk ki [30, 31].
A hús eltarthatóságának vizsgálatakor a 3 hónapig -18 °C-on tárolt minták érzékszervi, fizikai-kémiai és mikrobiológiai mutatóit vizsgáltuk. Az illékony zsírsavak mennyiségét a hús kénsav jelenlétében történő desztillálásával, majd a desztillátum kálium-hidroxiddal történő titrálásával határoztuk meg. Az ammónia és az ammóniumsók meghatározásának módszere az ammónia és az ammóniumsók azon képességén alapul, hogy a Nessler-reagennsel sárgásbarna anyagot képeznek. A levesben található elsődleges fehérje bomlástermékek meghatározásának lényege a fehérjék melegítéssel történő kicsapása, és a kicsapódó fehérjék elsődleges bomlástermékeinek komplexképzése réz-szulfáttal a szűrletben. A nyúlhús Gram-festett szövetkeneteinek mikroszkópos vizsgálata során meghatároztuk a baktériumok mennyiségét és az izomszövet bomlási fokát. A zsír avasodását jellemző savszámot az olvadt zsír lúgos titrálásával határoztuk meg [32].
A kutatási eredmények statisztikai feldolgozása szabványos módszerrel [33] történt a Microsoft Excel XP és Statistica 8.0 szoftvercsomagok segítségével. A kísérleti adatok összefüggéseit varianciaanalízis segítségével kerestük [34].
4. Eredmények és értékelés
4.1. A nyúltakarmány-egyensúly tanulmányozása
A kísérlet során minden kísérleti állat azonos takarmányt kapott (a csalánszéna kivételével), figyelembe véve életkorukat és élősúlyukat. A nyulak zabot, fű- és hüvelyes szénát, valamint nyáron természetes füvet kaptak; a takarmányhoz hetente háromszor répát és káposztát adtunk. A kontrollcsoport állatai nem kaptak csalánszénát, az I. kísérleti csoport nyulainál tápérték szempontjából a szálastakarmány 5%-át, a II. kísérleti csoport esetében 25%-át helyettesítettük csalánszénával. Az adagokat az állatok életkorának figyelembevételével állítottuk össze, külön a 90-120 napos állatoknak és a 120 napnál idősebb nyulaknak
(2. táblázat).
Az összes 90-120 napos kísérleti nyúl takarmánya kiegyensúlyozott volt a fő tápanyagok tekintetében, kivéve a magas rosttartalmat (a normál adag 1,6-1,7-szerese). A kísérleti csoportok takarmányadagjai, szemben a kontrollcsoporttal, valamivel kevesebb takarmányegységet tartalmaztak (-1 és -6 takarmányegységgel*), és ennek megfelelően kevesebb tápértéket (-0,01 és -0,07 MJ) képviseltek, de lényegesen több nyersfehérjét (+1,2 és +5,4 g takarmányegység) és emészthető fehérjét (+5,8 és +26,7 g takarmányegység) és karotint (+0,5 és +2,0 g takarmányegység).
2. táblázat. Az állatok takarmányfogyasztása a kísérlet során (nap/állat)
Az idősebb nyulak napi egyedi takarmányadagjait, a fiatal nyulakéhoz hasonlóan, magas – 1,4-1,5-szeres – rosttartalom jellemezte. A kísérleti csoportok takarmányadagja több nyersfehérjét (+1,2 és +7,0 g takarmányegység) és emészthető fehérjét (+5,9 és +33,8 g takarmányegység), karotint (+0,5 és +2,6 mg takarmányegység) és valamivel kevesebb tápértéket (energiát) (-0,08 és -0,45 MJ takarmányegység) tartalmazott, mint a kontrollcsoporté. A kísérleti csoportok takarmányadagjának megnövekedett nyers- és emészthető fehérje-, karotin- és E-vitamin-tartalma a kísérlet során az ezekben az anyagokban gazdag csalánszéna hozzáadásának volt köszönhető.
Megjegyzés: a zárójelben lévő két érték mindig a két csalán adagra vonatkoznak: sorrendben az 5%-os és 25%-os dózisra.
Azonban a csalánszénának a fű- és hüvelyes szénához képest alacsonyabb energiaértéke miatt a kísérleti csoportok takarmányadagjában az tápérték csökkenését figyeltük meg a kontrollcsoporthoz képest.
A 90-120 napos nyulak takarmányadagja 29-31%-ban szálastakarmányt, 2-3%-ban zamatos takarmányt, 27-28%-ban zöldtakarmányt, 39-41%-ban koncentrátumokat tartalmazott. A 120 naposnál idősebb nyulak takarmányadagja 32-34%-ban szálastakarmányt, 21-22%-ban zamatos takarmányt, 45-46%-ban koncentrátumokat tartalmazott, zöldtakarmányt nem.
Amint az a teljes kísérlet alatti takarmányfogyasztásból kitűnik, a nyulak tenyésztése 5% (0,13 kg takarmányegységenként) és 25% (0,05 kg takarmányegységenként) csalánszéna bevezetésével a szálastakarmány tápértékére vonatkoztatva a hagyományos takarmányhoz képest az jellemezte, hogy a 25% csalánszéna etetésével legkevesebb takarmányra volt szükség 100 g súlynövekedéshez.
4.2. A nyúlhús biokémiai mutatóinak és tápértékének vizsgálata
Táplálkozási mutatóit tekintve a nyúlhús közel áll a csirkéhez, fehérjetartalmában pedig felülmúlja azt. A különböző nyúlfajták húsának kémiai összetételében nincs jelentős különbség. A hús kémiai összetétele inkább az állat életkorától és a takarmányozási módszertől függ [5, 6].
Az alapvető tápanyagok mennyiségét érlelt nyúlhús izomszövetében határoztuk meg (3. táblázat).
3. táblázat. A nyúlhús izomszövetének kémiai összetétele (¯X±S¯x, n=10)
*P<0,05; **P<0,001
Megállapítottuk, hogy az I. kísérleti csoportba tartozó állatok húsában kevesebb víz volt, mint a kontroll-csoportban (-10,38%-kal, P<0,001) és a II. kísérleti csoportba (-6,66%, P<0,001) tartozók húsában. Az I. kísérleti csoport esetében a fehérje tömeghányada a húsban 0,81%-kal magasabb volt, mint a kontrollcsoportban (P<0,05), és 1,30%-kal magasabb, mint a II. kísérleti csoportban (P<0,01). A kontrollcsoport és az I. kísérleti csoport nyulai izomszövetének zsírtartalma nem különbözött szignifikánsan, míg a II. kísérleti csoportban ez a mutató 0,4%-kal (P<0,05) alacsonyabb volt, mint a kontrollcsoportban. A C-vitamin és hamutartalom statisztikailag nem különbözött a mintákban.
A csontozott nyúlhús kémiai összetételére vonatkozó varianciaanalízis adatait a 4. táblázat tartalmazza.
4. táblázat. A csalánszénával kiegészített takarmányozás hatása a nyúlhús izomszövetének kémiai összetételére (n=10)
*P<0.05; **P<0.01; ***P<0.001
Megállapítottuk, hogy a csalán bevezetése a víztartalomra volt a legnagyobb hatással; a fehérje és a zsír mennyisége a nyúlhús izomszövetében 2,1-szer, illetve 3,6-szer kisebb mértékben függött a csalánnal történő kiegészítő takarmányozástól, mint a hús víztartalma.
A kémiai összetétel alapján a nyúlhús energiaértékét a vese körüli zsír figyelmen hagyásával számítottuk ki (5. táblázat).
5. táblázat. A nyúlhús tápértéke a vese körüli zsír figyelmen kívül hagyásával, kJ/100 g
Megállapítottuk, hogy a kontrollcsoport és az I. kísérleti csoportba tartozó állatok izomszövetének tápértéke nem különbözött számottevően (+4,187 kJ/g azaz +0,7%), a kontrollcsoportban lévő nyulak izomzata több zsírt tartalmazott, az I. kísérleti csoport pedig több fehérjét. A II. kísérleti csoportba tartozó nyulak izomszövetének lecsökkent tápértéke (-20,93 és -25,12 kJ/g azaz -3,4 és -4,1%) az izomzat alacsony fehérje- és zsírtartalmának köszönhető. Az I. kísérleti csoportban (+75,36 kJ/g azaz +9,6%; +62,80 kJ/g azaz +10,6%) és a II. kísérleti csoportban (+20,93 kJ/g azaz +2,9%; +12,56 kJ/g azaz +2,1%) a csontozott és a csontozatlan hús megnövekedett energiatartalmát a nagy mennyiségű zsírlerakódás okozta a vállakon és az ágyékon.
Megjegyzés: a zárójelben lévő két érték mindig a két csalán adagra vonatkoznak: sorrendben az 5%-os és 25%-os dózisra.
A fentiek alapján az következik, hogy 5% csalánszéna bevezetése a nyúltakarmányba a nyúlhús nedvességtartalmának csökkenését és a fehérjetartalom növekedését eredményezte, míg 25% bevezetése biztosította a nyulak zsírszövetének alacsonyabb zsírtartalmát. A nyúlhús energiatartalma a csalán dózissal arányosan nőtt a vállakon és az ágyékon tapasztalt zsírlerakódás miatt.
A nyúlhús-minták ásványianyag-összetételét a 6. táblázat tartalmazza.
6. táblázat. A nyúlhús ásványianyag-összetétele (¯X±S¯x, n=10)
*P<P0,05; **P<0,01
Megállapítottuk, hogy az I. kísérleti csoportba tartozó nyulak húsmintáit magas vas- és cinktartalom jellemzi. A kontrollnyulak húsához képest 1,27 mg/kg-mal (20,66%) több vasat tartalmaz, és a II. kísérleti csoportba tartozó nyulak húsával összehasonlítva is 0,83 mg/kg-mal (12,61%) tartalmas több vasat. Ugyancsak 4,20 mg/kg-mal gazdagabb cinkben a kontroll csoporthoz képest +51,33% (P<0,01) illetve a II csoporthoz képest 1,27 mg/kg-mal tartalmaz több cinket (11,41%). A II. kísérleti csoport nyúlhús mintái 2,93 mg/kg-mal (35,83%; P<0,01) több cinket tartalmaztak, mint a kontrollcsoport nyulai. A legmagasabb réztartalom a II. kísérleti csoport nyúlhúsában volt, 0,07 mg/kg-mal (48,61%) több, mint a kontrollcsoportban és 0,04 mg/kg-mal (19,16%) több, mint az I. kísérleti csoportban.
A legalacsonyabb kobalttartalom a kísérleti csoportokba tartozó nyulak húsában volt: a II. csoport mintáiban ez a mutató 0,14 mg/kg-mal (32,73%) volt kevesebb, mint a kontrollcsoportban, az I. csoport mintáiban pedig 0,03 mg/kg-mal (5,91%).
A magnézium aránya az összes nyúlhúsmintában azonos volt, míg a mangán aránya 2,2-szer magasabb volt a II. kísérleti csoport húsában (P<0,01) és 0,09 mg/kg-mal (85,85%; P<0,05) több az I. kísérleti csoport húsában, mint a kontrollcsoportban. A kontroll-állatok húsához képest a II. kísérleti csoport nyúlhúsának ólomtartalma 0,10 mg/kg-mal (19,31%) kevesebb volt, az I. kísérleti csoporté pedig 0,07 mg/kg-mal (13,41%) kevesebb.
A nyúlhús ásványianyag-összetételére vonatkozó varianciaanalízis eredményeit a 7. táblázat tartalmazza.
7. táblázat A csalánszénával történő kiegészítő takarmányozás hatása a nyúlhús ásványianyag-összetételére (n=10)
*P<0,05
A kapott adatokból látható, hogy nagyobb mennyiségű csalán hozzáadása befolyásolta a cink- és mangántartalmat. Ezzel szemben a csalán hatása körülbelül 4-szer kisebb a vas- és réztartalomra, és 5-6szor kisebb a kobalt-, ólom- és magnéziumtartalomra.
Így a csalán bekerülése a nyúltakarmányba megnövelte a hús cink-, mangán-, vas- és réztartalmát. Ráadásul a szálastakarmány tápértéke 5%-ának megfelelő adagolás esetén a cink- és vastartalom magasabb volt, mint a 25%-os dózisnál, míg a mangán és a réz mennyisége a csalán koncentrációjának növekedésével a takarmányban szintén nőtt. A nyúlhúsban a csalán részarányával arányosan kevesebb volt a kobalt és az ólom.
A nyúlhús biológiai értékét a teljes- és a nemteljes-fehérje-tartalom, valamint ezek aminosav-összetétele alapján ítélik meg. Az állatok öregedésével a nyúlhús teljesfehérje-tartalma növekszik, míg a nemteljesfehérje-tartalom csökken. A 4-5 hónapos állatok húsa tekinthető a legteljesebbnek [6].
A fehérjeminőség felmérésére elvégeztük a nyúlhús aminosav-analízisét, melynek eredményeit a 8. táblázat tartalmazza.
8. táblázat. A nyúlhús aminosav-összetétele, g/kg (¯X±S¯x, n=5)
Megállapítottuk, hogy az olyan aminosavak mennyisége a húsban, mint a treonin, szerin, prolin, alanin, valin és lizin gyakorlatilag ugyanannyi volt. A kontroll nyúlhúshoz képest az I. kísérleti csoport nyulainak húsa valamivel több metionint (+9,77 g/kg, azaz +40,79%), izoleucint (+8,27 g/kg, azaz 7,22-szor több), fenilalanint (+13,54 g/kg, azaz 6,37-szor több,), glutaminsavat (+6,84 g/kg, azaz +62,40%), glicint (+0,29 g/kg, azaz 16,23 %) és hisztidint (+3,08 g/kg, azaz 24,38%) tartalmazott. A II. kísérleti csoport nyúlhúsában a kontrollcsoporthoz képest ugyanezekből az aminosavakból volt több: metionin (+2,1 g/kg, azaz 8,77%), izoleucin (+2,81 g/kg, azaz 3,1-szer több), fenilalanin (+6,76 g/kg, azaz 3,68-szor több), glutaminsav (+6,03 g/kg, azaz 55,01%), glicin (+0,13 g/kg, azaz +7,39%) és hisztidin (+7,82 g/kg, azaz +61,91%). Néhány aminosav – aszparaginsav, a tirozin és a leucin – mennyisége véletlenszerűen változott; mind magas, mind alacsony indexek jelen voltak a csoportokban. Arginint csak a kontrollcsoport és az I. kísérleti csoport 1-1 mintájában találtunk.
Megjegyzés: a zárójelben lévő két érték mindig a két csalán adagra vonatkoznak: sorrendben az 5%-os és 25%-os dózisra. A nyúlhús-minták aminosav-tartalmát varianciaanalízisnek vetettük alá (9. táblázat).
9. táblázat. A csalánszénával történő kiegészítő takarmányozás hatása a nyúlhús aminosav-összetételére (n=10)
*P<0.05
A csalánnak a hús aminosav-tartalmára gyakorolt hatását jelző mutató alapján a csalánnal történő takarmányozás eredményeként leginkább a fenilalanin, az izoleucin, a glutaminsav, a tirozin, a leucin, a metionin és az arginin mennyisége változott.
Az aminosav-analízis eredményeként azt a tendenciát tártuk fel, hogy a szálastakarmány tápértékére számított 5% csalánnal kiegészített takarmányon tenyésztett nyulak húsában olyan esszenciális aminosavak érvényesültek, mint a metionin, az izoleucin és a fenilalanin, valamint a nemesszenciális aminosavak közül a glutaminsav és a glicin, szemben a 25%-os dózissal és a kontrollcsoporttal. A hisztidintartalom a nyulak takarmányában lévő csalán koncentrációjával arányosan nőtt.
4.3. A hús eltarthatóságának vizsgálata
Az összes fagyasztott nyúlhús minta megfelelt a friss húsnak az érzékszervi mutatók alapján. A testek felületén rózsaszínű száradó kéreg volt, a zsírszövet sárgásfehér volt, az izmok vágásfelülete enyhén nedves volt, és enyhe nedvességfoltokat hagyott a szűrőpapíron (ami jellemző a fagyasztott húsra), halvány rózsaszín volt vöröses árnyalattal. Az izmok sűrűek voltak, rugalmasak, a testüreg szaga a friss nyúlhúsra jellemző, a húslé átlátszó és megfelelő szagú volt.
A nyúl frissességének kémiai vizsgálata során olyan mutatókat vizsgáltunk, mint az ammónia- és az ammóniumsó-tartalom, az elsődleges fehérje bomlástermékek mennyisége a húslében, az illékony zsírsavak (VFA) mennyisége, valamint a zsírsavérték a zsírszövetben.
Az ammónia és az ammóniumsók meghatározásakor a Nessler reagens hozzáadása után a húskivonat minden minta esetén átlátszó maradt, és zöldessárga színű lett, ami megfelelt a friss hússal szemben támasztott követelménynek. Az összes mintából származó húslé átlátszó maradt a réz-szulfát hozzáadása után, ami az elsődleges fehérje bomlástermékek hiányára utalt, így a hús frissességét jelezte. Az izomszövetben lévő illékony zsírsavak (Volatile Fatty Acids – VFA) mennyiségét és a minták zsírsavértékeit a 10. táblázat tartalmazza.
10. táblázat. A VFA mennyisége és a nyulak zsírsavértékei (¯X±S¯x, n=10)
* Pronin és Fisenko (2018) szerint, **P<0,05
A fenti adatokból kitűnik, hogy az összes nyúlhúsminta VFA-tartalma megfelelt a friss húsra jellemző adatoknak, ugyanakkor e mutató tekintetében a csoportok közötti különbségek nem voltak egyértelműek. A vizsgálati eredményeket tekintve viszont a következő tendenciát figyeltük meg: az I. kísérleti csoport húsában a VFA 0,22 mg KOH/g-mal (-6,16%) kevesebb, a II. kísérleti csoportban 0,23 mg KOH/g-mal (+3,36%) több, mint a kontrollcsoport húsában. A savértéket tekintve a nyulak zsírtartalma minden csoport esetében megfelelt a prémium minőségű friss zsírnak. Az I. kísérleti csoport és a kontrollcsoport nyúlhúsának zsírsavértéke nem különbözött szignifikánsan, míg a II. kísérleti csoport nyúlhúsában ez a mutató 0,24 mg KOH/25 g-mal (-28,16%, P<0,05) alacsonyabb volt, mint a kontrollcsoportban. A csalánszéna nyúltakarmányhoz történő hozzáadásának hatását a VFA mennyiségére és a hús zsírsavértékére a 11. táblázat mutatja.
11. táblázat. A csalánszénával történő kiegészítő takarmányozás hatása a nyúlhús frissességi mutatóira (n=10)
*P<0.05
Megállapítottuk, hogy a csalánnal történő takarmányozás 3 hónapos tárolás után nem befolyásolta a VFA mennyiségét a nyúlhúsban, a zsírsavérték változása pedig egyértelműen függött a csalánnal történő kiegészítő takarmányozástól.
Így a csalánszéna bevezetése a nyulak takarmányozásába előnyösen befolyásolta a nyúlhús eltarthatóságát 3 hónapig -18 °C-os hőmérsékleten tárolva. A takarmányadag csalán-hányadának növekedésével a nyulak zsírsavértéke csökkent, azaz a húsminták élelmiszerbiztonsági jellemzői javultak. A csalánszéna 5%-os adagolása a szálas nyúltakarmány tápértékének alapján a VFA mennyiségének enyhe csökkenését eredményezte a húsban, szemben a 25%-os csalán dózissal. Ez arra a feltételezésre utalt, hogy a takarmányban lévő csalán kisebb dózisa jobb hatással volt a nyúlhús izomszövetének biztonságosságára, mint a nagyobb mennyiség.
5. Következtetések
A csalánszéna vizsgált adagjainak bevezetése a takarmányba a nyersfehérje (+3,5 és +20,3%) és emészthető fehérje (+4,4 és +22,8%), valamint a karotintartalom növekedését eredményezte (+3,3 és +22,7%) növekedését eredményezte. Ebben az esetben a szálastakarmányok tápértékére vonatkoztatott 5%-os (0,13 kg takarmányegységenként) és 25%-os (0,05 kg takarmányegységenként) csalánszéna dózis a legkevesebb takarmánnyal volt jellemezhető 10 g súlygyarapodásra vonatkoztatva a hagyományos takarmányadaghoz (1,17 kg takarmányegység) képest. A nyúltakarmányba 5% csalánszéna bevezetése a kontrollcsoporthoz képest a nyúlhúsban csökkentette a nedvességtartalmat (a hatás kifejeződésének mutatója: -10,38%), növelte a fehérjetartalmat (a hatás kifejeződésének mutatója: +34,2%), a cink (a hatás kifejeződésének mutatója: +35,6%) és a mangán (a hatás kifejeződésének mutatója: +34,2%) mennyiségét; feltártuk a húsban az esszenciális (metionin, izoleucin, fenilalanin) és nemesszenciális (glutaminsav, glicin) aminosavak növekvő tendenciáját.
25% csalánszéna bevezetése a takarmányba a nyulak zsírszövetében alacsonyabb zsírtartalmat (a hatás kifejeződésének mutatója: -19,7%) és magasabb mangántartalmat (a hatás kifejeződésének mutatója: +34,2%) eredményezett.
Kimutattuk, hogy a csalánnal történő kiegészítő takarmányozás előnyös hatást gyakorol a hús eltarthatóságára 3 hónapig történő tárolás során -18 °C-on a kontroll-mintákhoz képest kisebb mennyiségű illékony zsírsav (-6,2%) és zsírsavérték (-28,2%) miatt.
Megjegyzés: a zárójelben lévő két érték mindig a két csalán adagra vonatkoznak: sorrendben az 5%-os és 25%-os dózisra.
6. Összeférhetetlenség
Kijelentjük, hogy nincsen olyan pénzügyi és személyes kapcsolatunk más személyekkel vagy szervezetekkel, amelyek elfogadhatatlan módon befolyásolhatnák munkánkat, és semmilyen termékhez, szolgáltatáshoz és/vagy céghez nem fűződik semmilyen szakmai vagy egyéb személyes érdekünk, amely befolyásolhatná ennek a cikknek a tartalmát.
7. Köszönetnyilvánítás
A munkát az Orosz Föderáció kormányának 211. számú törvénye támogatta, szerződésszám: 02.A03.21.0011.
8. Irodalom
[1] Tsaregorodtseva, E. V. (2015): The creation of meat products with a given level of quality, nutritional and biological value. Bulletin of Mari State University. Series: Agricultural Sciences. Economic Sciences, 2(2), pp. 63-67.
[2] Lisitsyn, A. B., Chernukha, I. M., Lunina, O. I., Fedulova, L. V. (2016): Legal framework and scientific principles for creating functional meat-based food products. Bulletin of Altai State Agrarian University, 12(146), pp. 151-158.
[3] Zolotareva, E. L. (2018): The global meat market: current development trends and prospects for Russia’s participation. Bulletin of Kursk State Agricultural Academy, 3, pp. 167-171.
[4] Velkina, L. V. (2019): Global rabbit breeding trends. Agricultural Economics of Russia, 3, pp. 93-98.
[5] Komlatsky, V. I. (2016): Rabbit meat based on the modern profitable technology. Animal Breeding of the South of Russia, 5(15), pp. 2.
[6] Ruleva, T. A. (2016): Rabbit meat as a dietary product. Its chemical composition and organoleptic characteristics. Innovation Science, 3-4, pp. 61-64.
[7] Evdokimova, R. S., Yutkina, I. S., Karimova, A. Z. (2014): The distribution of some elements in the soil and tissues of stinging nettle (Urtica dioica L.). Volga Scientific Bulletin, 11-1 (39), pp. 23-25.
[8] Trineeva, O. V., Safonova, E. F., Slivkin, A. I. (2014): Determination of fat-soluble vitamins in plant objects by the TLC method. Sorption and Chromatographic Processes, 14, pp. 144-149.
[9] Trineeva, O. V., Slivkin, A. I. (2015): A study of the micronutrient composition of stinging nettle leaves. Scientific news of Belgorod State University. Series: Medicine. Pharmacy, 22(219), pp. 169-174.
[10] Trineeva, O. V., Slivkin, A. I., Dmitrieva, A. V. (2015): Determination of the amount of free amino acids in the leaves of stinging nettle. Questions of Biological, Medical and Pharmaceutical Chemistry, 5, pp. 19-25.
[11] Yutkina, I. S., Evdokimova R. S., Karimova, A. Z. (2014): The distribution of micronutrients and ascorbic acid in the soil and tissues of stinging nettle (Urtica dioica). Science and Modernity, 32-1, pp. 68-74.
[12] Balagozian, E. A., Pravdivtseva, O. E., Orekhova, A. D., Kurkin, V. A. (2016a): A comparative phytochemical analysis of raw materials of stinging nettle and its main impurities. Questions of Biological, Medical and Pharmaceutical Chemistry, 12, pp. 15-18.
[13] Balagozian, E. A., Pravdivtseva, O. E., Orekhova, A. D., Kurkin, V. A. (2016b): A comparative phytochemical analysis of raw materials of stinging nettle and its main impurities. Questions of Biological, Medical and Pharmaceutical Chemistry, 12, pp. 15-18.
[14] Pekh, A. A. (2019): The content of micronutrients in stinging nettle depending on the habitat in the Republic of North Ossetia-Alania. News of the Mountain State Agrarian University, 2, pp. 38-41.
[15] Tatvidze, M. L., Kupatashvili, N. N. (2018): A study of some biologically active substances of dry leaves of stinging nettle. Theoretical and Applied Science, 6 (62), pp. 157-161. DOI
[16] Trineeva, O. V., Safonova, E. F., Slivkin, A. I. (2017): The validation of the method for determining ascorbic acid using high performance thin-layer chromatography. Sorption and Chromatographic Processes, 3, pp. 414-421.
[17] Guskov, A. A., Rodionov, Yu. V., Anokhin, S. A., Glivenkova, O. A., Plotnikova, S. V. (2018): The technology of the vacuum-pulse extraction of soluble substances from nettle and hops. Innovative Engineering and Technology, 2(15), pp. 23-27.
[18] Kalinkina, O. V., Sychev, I. A. (2017): The influence of stinging nettle polysaccharide on blood and blood formation. Bulletin of Tver State University. Series: Biology and Ecology, 1, pp. 62-68.
[19] Korzh, L. (2017): Enriching the rations of laying hens. Animal Breeding of Russia, 4, pp. 17.
[20] Filippova, O. B., Frolov, A. I., Maslova, N. I. (2019): The biological basis for the stimulation of the resistance of calves using the modern technology for dairy cattle breeding. Science in Central Russia, 1(37), pp. 61-70.
[22] Ryadchikov, V. G. (2012): The basics of nutrition and feeding of farm animals. Krasnodar, Kuban State Agrarian University, pp. 328.
[23] Viktorov, P. I., Menkin, V. K. (1991): Methodology and organization of livestock experiments. Moscow, Agropromizdat, pp. 112.
[24] Zabelina, M. V. (2014): Research methods in private zootechnics. Saratov, Saratov State Agrarian University, pp. 60.
[25] Kalashnikova, A. P., Fisinina, V. I., Scheglova V. V., Kleimenova, N. I. (2003): Norms and rations of feeding farm animals. Reference manual. 3rd revised and enlarged edition. Moscow, Russian Agricultural Academy, pp. 456.
[26] Kirilov, M. P., Makhaev, E. A., Pervov, N. G., Puzanova, V. V., Anikin, A. S. (2008): Methodology for calculating the exchange energy in fodders based on the content of crude nutrients. Dubrovitsy, All-Russia Research Institute for Animal Husbandry of the Russian Agricultural Academy, pp. 382.
[27] Balakirev, N. A., Nigmatulin, R. M., Sushentsova, M. A. (2015): Fodders and feeding rabbits. Moscow, Kazan, Nauchnaya Biblioteka Publishing House, pp. 268.
[28] Kahikalo, V. G., Nazarchenko, O. V., Balandin, A. A. (2019): A practical guide to fur farming and rabbit breeding. St. Petersburg, Lan Publishing House, pp. 328.
[29] Antipova, L. V., Glotova, I. A., Rogov, I. A. (2001): Methods of studying meat and meat products. Moscow, Kolos, pp. 376.
[30] Gotsiridze, N., Tortladze, L. (2001): Determination of the biological value of rabbit meat. Zootechnics, 8, pp. 31-32.
[31] Martinchik, A. N., Maev, I. V., Yanushevich, O. O. (2005): General nutritionology. Moscow, Medicine, pp. 392.
[32] Pronin, V. V., Fisenko, S. P. (2018): Veterinary and sanitary expertise with the basics of technology and standardization of animal breeding products. St. Petersburg, Lan Publishing House, pp. 240.
[33] Vasilieva, L. A. (2007): Statistical methods in biology, medicine and agriculture. Novosibirsk, Novosibirsk State University, pp. 320.
[34] Yudenkov, V. A. (2013): Variance analysis. Minsk, Business offset, pp. 76.
1 Debreceni Egyetem, Gazdaságtudományi Kar, Marketing és Kereskedelem Intézet
Kulcsszavak
netnográfia, funkcionális élelmiszerek, Consumer Style Inventory Test (CSI-teszt), transzteoretikus modell.
1. Összefoglalás
Kutatásunkban az egészségvédő élelmiszerekkel kapcsolatos fogyasztói attitűdök vizsgálatát tűztük ki célul, amelyet a fizikai aktivitás és a táplálkozás vonatkozásában elemeztünk. A vizsgálataink három fázisban valósultak meg. Elsőként netnográfiai (társadalmi interakció vizsgálata a kortárs digitális kommunikációs környezetben – A Szerk.) elemzést végeztünk egyrészt keresőmotorban rögzített adatokkal, másrészt nyilvánosan hozzáférhető közösségi oldalak csoportjaiban elhangzott posztok és hozzászólások tartalomelemzésével. Az online térben jelenlévő fogyasztók érdeklődési körét, valamint annak változásait detektáltuk az egészségtudatos táplálkozás és a fizikai aktivitás közös halmazában. Míg a találati számok évről évre változatos ütemű növekedést mutatnak, addig a tartalmak viszonylag stabil csoportokba koncentrálódnak. Ennek alapján az online térben négy fő témakör különíthető el az egészséges táplálkozás és a mozgás közös halmazában:
Edzéstervek receptekkel,
Javaslat kérése,
Tanácsadás nyújtása,
Motiváló példák.
Kutatásunk második fázisában fókuszcsoportos interjúkat bonyolítottunk le. Megvizsgáltuk, hogy a rendszeres testmozgás milyen hatással van az egészségvédő élelmiszerek vásárlására és fogyasztására, továbbá, hogy ennek milyen vonzatai élnek a fogyasztók által egészségesebbnek vélt táplálkozás kialakításában és fenntartásában. A vizsgálatokba 7-7 főt vontunk be, előzetes kritériumok alapján. A csoportokba kerülés differenciáló tényezője a rendszeres fizikai aktivitás végzése, így egy aktív és egy passzív csoportot alakítottunk ki. A különbségek és jellegzetességek azonosítása megalapozó jelleggel bírt kvantitatív kutatásunk kialakításában. Kutatásunk harmadik fázisában Magyarországon elsőként adaptáltuk a Consumer Style Inventory (CSI)1 tesztet az egészségvédő élelmiszerekre vonatkozóan, amelynek végső változata 25 tételt tartalmaz. Ezen felül vizsgáltuk az egészséges táplálkozásra való áttérés módjának különbségeit. Az Eurobarometer felmérései alapján a fizikai aktivitással és az ülő életmóddal kapcsolatos tételeket fogalmaztunk meg, amelyeket az elemzésben a háttérváltozókhoz soroltunk. A felmérés, a nemekre vonatkozóan reprezentatív, 300 fős mintát alkot. Feltáró kutatásunkban főkomponens-elemzéssel azonosítottuk a CSI-ban megjelenő attitűdöket, majd K-means klaszterelemzéssel csoportokat képeztünk. Ennek alapján négy homogén fogyasztói csoportot azonosítottunk az egészségvédő élelmiszerekkel kapcsolatos attitűdök szempontjából:
Érdektelenek,
Egészség-orientáltak,
Változatosságot keresők,
Bizonytalan márkaválasztók.
Eredményeink szerint az ülő életmód nincs befolyással, míg az egészségesnek vélt táplálkozás, a fizikai aktivitás rendszeressége és időtartama jelentős hatással van az egészségvédő élelmiszerekkel szemben mutatott attitűdökre.
1 A fogyasztók döntési stílusának mérésére kialakított módszer
2. Bevezetés, szakirodalmi áttekintés
2.1. Az egészségveszteség kockázati tényezői
Az egészségmagatartás része mindazon egészséggel kapcsolatos magatartásforma, amely az egészséges életmód alkotójaként, az egészségi indítékok és az egészségi szükségletek következtében létrejövő viselkedésben nyilvánul meg [1]. Hazánkban a NEFI (Nemzeti Egészségfejlesztési Intézet) [2] kimutatása szerint az egészségveszteségek kockázatai 80%-ban viselkedéssel összefüggő tényezőkre vezethetők vissza, amelyek közül kiemelkedő a mozgásszegény életmód és a nem megfelelő táplálkozás.
A fizikai inaktivitás tehető felelőssé a daganatos megbetegedések 10%-ért, komoly hatással van a koszorúér-megbetegedésekre, a 2-es típusú cukorbetegségre, a csontritkulásra, depressziós tüneteket eredményez – és nem utolsó sorban világszerte évente 5 millió ember halálának okozója [3,4]. A fizikai aktivitás és az aktív sporttevékenység végzése külön fogalmi kategóriát képeznek. A fizikai aktivitáshoz kapcsolódó tevékenységek, azok közege és megvalósulásának módja szerint, négy csoportba sorolhatók. Ennek alapján megkülönböztetünk munkavégzéshez köthető-, közlekedéssel járó-, háztartásban realizálódó-, valamint szabadidőben megvalósuló fizikai aktivitásokat [5]. A magyarok 53%-a soha nem sportol és nagyságrendileg a lakosság fele mérsékelt fizikai aktivitást sem végez [6].
Az ülő életmód fogalma jelentős az egészségmagatartás vizsgálata kapcsán, hiszen az elmúlt évtizedekben jellemző életformává vált a fejlett társadalmakban. Ülésnek számít minden ébrenlét alatti tevékenység, ahol a metabolikus ekvivalens (1 MET = 3,5 ml/min/testsúly kg oxigénfogyasztás) 1,5 alatti értékű. Az ülő életmódnak hosszútávon rendkívül negatív hatása van az egészségi állapotra [7,8]. A naponta üléssel töltött idő a felnőtt magyar lakosság közel felénél meghaladja az 5 óra 31 percet, 10%-a pedig 8 óra 31 percnél is tovább végez ülő munkát [9].
Köztudott, hogy az elhízás számos krónikus megbetegedés kockázati tényezője. 2008-ban 1,5 milliárd [10], 2014-ben már több mint 2,1 milliárd ember volt, s az előrejelzések szerint 2030-ra várhatóan az emberiség fele lesz túlsúlyos [11]. Lesújtó képet mutatnak a legfrissebb felmérések, miszerint a felnőtt lakosság 58%-a testtömeg-index alapján túlsúlyos vagy elhízott [12].
2.2. Egészségvédő élelmiszerek
A vázolt problémák globálisak, és jelentős kihívásokat jelentenek – többek közt az élelmiszeripar számára. Olyan fejlesztésekre van szükség, amelyek az egészségre gyakorolt kedvező hatásaiknak köszönhetően lassíthatják a civilizációs betegségek terjedését, és növelhetik az egészségben eltöltött élettartamot [13]. A nem kiegyensúlyozott táplálkozás okozta hiányok pótlása, az energiaegyensúly visszaállítása és az egészség megőrzése érdekében jöttek létre az egészségvédő hatású élelmiszerek. Ezek megnevezései rendkívül változatosak (pl.: healthy food, designer food, functional food, pharmafood), a szakirodalom leggyakrabban a funkcionális élelmiszer kifejezést használja [14].
A speciális egészségvédő hatásokkal rendelkező élelmiszerek hazánkban nincsenek hivatalosan kategorizálva és definiálva, a nemzetközi szakirodalom széles körben használja a funkcionális élelmiszer megnevezést. Az ILSI2 nemzetközileg elfogadott meghatározása alapján olyan élelmiszereket sorolunk ide, amelyek bioaktív anyagaiknak köszönhetően a szokásos táplálkozáson túlmenően az egészségre előnyös tulajdonságokkal rendelkeznek [15]. A funkcionális élelmiszer-alkotórészek fő csoportjai a vitaminok és ásványi anyagok, fehérjék, peptidek, az antioxidánsok, a zsírsavak és a fitokemikália, valamint a pre- és probiotikumok [14]. A kétezres évek elején a legnépszerűbb funkcionális élelmiszerek az energia- és sportitalok, a probiotikus tejtermékek, a „szívbarát” termékek, és az étkezésre kész gabonafélék voltak [16]. A Google Food Trends 2016-os kimutatásai alapján a funkcionális élelmiszerek kategóriáján belül az „egészséges összetevők” – mint a kurkuma, az almaecet, az avokádóolaj – valamint a keserű dinnye és a kefir bizonyultak a legnépszerűbbnek a fogyasztók körében [17]. 1990 januárja és 2018 júniusa között a legtöbbet tanulmányozott funkcionális élelmiszerek és összetevők – a szakirodalomban legtöbbet idézett és keresett tételeket elemző Yeung és munkatársai (2018) [18] bibliometriai értékelése szerint – a prebiotikumok, a probiotikumok és az antioxidánsok voltak. A fogyasztók vásárlási hajlandóságát befolyásoló tényezők közt a legmeghatározóbbak az egészségre gyakorolt hatás, az íz, a minőség, a megfelelő ár-érték arány, valamint a funkcionális élelmiszerekkel kapcsolatos ismeretek [19,20]. Az egészségvédő élelmiszerek fogyasztása, az egészséges táplálkozás az egészségmagatartás egyik alappillérének tekinthető.
2 International Life Sciences Institute
2.3. Az egészségmagatartás vizsgálata
Az egészségmagatartás vizsgálatára a kutatók számos modellt alkalmaznak. A viselkedésváltozás transzteoretikus modelljét – továbbiakban TTM3 – eredetileg a klinikai pszichológia különböző elméleti koncepcióinak integrációjaként vezették be [21, 22]. Prochaska és Prochaska [23] annak érdekében, hogy a szakemberek jelentős és tartós hatást gyakorolhassanak az egészséget veszélyeztető magatartásformákra, olyan modellt alkottak, amely nem csupán a változásra motivált kisebbség, hanem a teljes populáció egészségviselkedésének vizsgálatára alkalmazható. A TTM folyamatorientált változókat ölel fel annak előrejelzése és magyarázata érdekében, hogy a vizsgált alanyok hogyan és mikor változtatják meg viselkedésüket [24]. A viselkedésváltozás egy folyamat, amely időben hosszan elnyúlik és szakaszok meghatározott sorozatán megy keresztül [25]. A modell segítségével megvizsgálható, hogy egy adott személy/csoport a fenntartható egészség-magatartásra való áttérésben pontosan hol tart. Ennek alapján öt szakaszt különítünk el [26]:
Bezárkózást,
Szemlélődést,
Felkészülést,
Cselekvést és
Fenntartást.
A bezárkózás szakaszában az egyén nincs tisztában a kockázati magatartás következményeivel, nem keres információkat és nem érdeklődik az egészségmagatartás pozitív irányú megváltoztatása iránt. A szemlélődés szakaszában az egyén mérlegeli a változtatásból származó előnyöket, és összeveti őket a változás költségeivel. Tudatában van a változtatás szükségességének, ám ha túlzó mértékűnek értékeli a költségeket, nem tesz további lépéseket. A felkészülés szakaszában az egyén már felkészült bizonyos lépések megtételére és megtervezett cselekvési tervvel is rendelkezik. A cselekvés szakaszában az egyén konkrét lépéseket tesz egészségének megóvása érdekében. A tudatosság erősödésével csökken az esély a korábbi viselkedéshez való visszatérésre. A valódi viselkedésváltozás a fenntartás szakaszában érhető el, legalább hat hónap eltelte után. Ekkor az egyén életének természetes részévé válik az új viselkedésforma és nincs szükség a környezet felőli megerősítésekre sem [14, 26].
Jelen tanulmányban bemutatott primer kutatásainkban a TTM-et az egészséges táplálkozásra való áttérés vizsgálatára alkalmaztuk munkatársainkkal.
Gazdasági szempontból az egészségmagatartás viselkedésben megnyilvánuló elemei együttesen a vásárlás és a fogyasztás. A fogyasztók alapvető döntési stílusokkal közelítik meg a piacot. Ezeket úgy lehet meghatározni, mint egy mentális vásárlási orientációt, amely jellemzi a fogyasztók választási lehetőségeit [27]. A döntési stílusok változatosságának mérésére alkották meg a Consumer Style Inventory – továbbiakban CSI-tesztet [28]. A CSI-t a világ számos országában validálták (pl.: Egyesült Királyság, Új-Zéland, Dél-Korea, Németország, Szingapúr, Kína, Malajzia, India, Törökország, Egyesült Államok) és széleskörűen használják [29]. A CSI-t korábban alkalmazták többek között az általános kereskedelemben [30, 31], az online viselkedés megfigyelésében [28], az organikus élelmiszerek vásárlásával kapcsolatban [32]. Az egészségvédő – funkcionális – élelmiszerek vonatkozásában eddig még nem történt olyan kutatás, amelybe a CSI-t is beépítették, munkatársainkkal erre tettünk kísérletet kvantitatív vizsgálataink során. Az egészségvédő élelmiszerek vásárlásával és fogyasztásával kapcsolatos döntési stílusok, attitűdök feltárása mellett fontosnak tartottuk az online térben való vizsgálódást is, mivel ez napjaink egyik legmeghatározóbb információszerzési és kommunikációs felülete.
3 Transteorethical Model
2.4. Az egészség-kommunikáció napjainkban – az online információszerzés
2021-es adatok alapján a világon körülbelül 5,16 milliárd az aktív internetezők száma [33], és közülük 4,48 milliárdan használják a közösségi média felületét [34]. Az elmúlt években a közösségi média megváltoztatta az emberek interakcióit – beleértve az egészséggel kapcsolatos kommunikációt is [35]. Benetoli és munkatársai [36] a közösségi médiában történő egészséggel kapcsolatos információszerzés előnyeként azonosították a kényelmes és gyors hozzáférést, az egészségügyi ismeretek javulását, valamint a társadalmi és érzelmi támogatás nyújtotta érzést. A közösségi média hátrányaként szerepelt többek közt a hitelesség megkérdőjelezhetősége, az információk okozta túlterheltség, és a megnövekedett online töltött idő. Johns és munkatársai [37] 2000-2016 között megjelent tanulmányokat rendszereztek az egészségviselkedés változása és a közösségi média hatásának vonatkozásában. Kutatásuk eredményeképp azt találták, a közösségi média nem rendelkezett befolyással a dohányzás abbahagyására vagy a testsúly csökkentésére, azonban hatással volt a fizikai aktivitás növekedésére.
Axiómaként jelenthetjük ki, hogy a digitális kommunikáció szerves alkotóeleme a jelenkor fejlett társadalmainak. Az online térben való vizsgálódás hasznos kiegészítője egy olyan jellegű marketingkutatásnak, mint amelynek megvalósítására munkatársainkkal törekedtünk. A netnográfia egy kvalitatív kutatási módszer, amely az etnográfiai vizsgálatok technikáit adaptálja online közösségek kultúrájának vizsgálatához [38]. Segítségével az online fogyasztói csoportok gondolkodásmódját és döntési mechanizmusait érhetjük meg [39]. Tíz évvel ezelőtt Dörnyei és Mitev [40] rögzítette az online kommunikáció alapvető formáit: azonnali üzenetküldők, e-mail listák, játékfelületek, csevegési lehetőségek, blogok, keresőmotorok, fórumok, közösségi oldalak. Ezek a felületek kihasználtságuk alapján gyökeres változáson mentek keresztül. Míg a blogok és a fórumok 2010-ben virágkorukat élték, mára a fogyasztók szinte egyáltalán nem használják ezeket a platformokat. Napjaink legnépszerűbb – közel egyeduralkodó – virtuális kommunikációs felületei a közösségi média ernyője alá tartozó tartalom- és videómegosztó oldalak, amelyek közül toronymagasan emelkedik ki a Facebook, világszerte 2.853 millió felhasználóval [34].
3. Anyag és módszer
Kutatásunkban az egészségvédő élelmiszerekkel kapcsolatos fogyasztói attitűdök vizsgálatát tűztük ki célul, amelyet a fizikai aktivitás és a táplálkozás közös halmazában elemeztünk. A kutatás 2019-ben, április és november között zajlott, majd netnográfiai elemzéseink megismétlésével 2021 áprilisában utókövetést végeztünk. Vizsgálataink három fázisban valósultak meg.
A primer adatgyűjtés első lépésében netnográfiai kutatást végeztünk egyrészt keresőmotorban rögzített adatokkal, másrészt nyilvánosan hozzáférhető közösségi oldalak csoportjaiban elhangzott posztok és hozzászólások tartalomelemzésével. Az online térben jelenlévő fogyasztók érdeklődési körét, valamint annak változásait detektáltuk az egészségtudatos táplálkozás és a fizikai aktivitás együttes vonatkozásában.
Kutatásunk második fázisában két fókuszcsoportos interjút bonyolítottunk le. Megvizsgáltuk, hogy a rendszeres testmozgás milyen hatással van az egészségvédő élelmiszerek vásárlására és fogyasztására, továbbá, hogy ennek milyen vonzatai élnek a fogyasztók által egészségesebbnek vélt táplálkozási gyakorlat kialakításában és fenntartásában. A vizsgálatokba 7-7 főt vontunk be, előzetes kritériumok alapján. A csoportokba kerülés feltételei az alábbiak voltak:
A vizsgált személy18 év feletti;
A vizsgált személy nem dolgozhatott újságírás, marketing, reklám, PR, piackutatás területen;
A vizsgált személy nem vett részt az elmúlt egy évben piackutatási felmérésen, amely a fizikai aktivitás és/vagy az egészségtudatos táplálkozás témakörén alapult;
A vizsgált személy nem vehetett részt az elmúlt egy évben fókuszcsoportos beszélgetésen;
A vizsgált személynek nincs tejfehérje-allergiája;
Első csoport: A vizsgált személy rendszeresen végez fizikai aktivitást;
Második csoport: A vizsgált személy nem végez fizikai aktivitást.
A csoportokba kerülés differenciáló tényezője a rendszeres fizikai aktivitás végzése, így aktív és passzív csoportokat alakítottunk ki. A vizsgálatok megkezdésekor a résztvevők egyesével bemutatkoztak és néhány percig a csoportkohéziót és bizalmi légkört megteremtő beszélgetést folytattak a moderátor irányításával. A forgatókönyvek első része az egészséges életvitel kialakításában szerepet játszó tényezőket vizsgálta.
A második blokkban az egészségvédő élelmiszerekkel kapcsolatos vásárlói és fogyasztói szokásokat tárták fel. A forgatókönyvekbe beépítettük a viselkedésváltozás transzteoretikus modelljét, amelyet az egészséges táplálkozás témakörében vizsgáltunk. A csoportbeszélgetések mindkét esetben informális stílusban zajlottak és másfél órát vettek igénybe. A vizsgálatokról jegyzőkönyv, valamint hangfelvétel készült, amely lehetővé tette a pontos elemzést.
Kutatásunk harmadik lépésében online kérdőíves felmérést végeztünk, amelyet dietetikus szakemberek bevonásával osztottunk meg számos csoportban, a közösségi média felületén. A kérdőívet összesen 378 fő töltötte ki. A reprezentativitás biztosítása érdekében a mintát korrigáltuk, így a nemek eloszlását tekintve tükrözi a magyar lakosság összetételét. Ennek eredményeképpen 300 fős mintával végeztük el a matematikai-statisztikai elemzéseket. A fontosabb demográfiai adatok vizsgálata mellett az Eurobarometer [9] felmérései alapján, a fizikai aktivitással és az ülő életmóddal kapcsolatos tételeket fogalmaztunk meg, amelyeket az elemzésben a háttérváltozókhoz soroltunk. A kérdőív magában foglalja a Consumer Style Inventory (CSI) magyar fordítását, amelyet az egészségvédő élelmiszerekre vonatkoztatva adaptáltunk és módosítottunk Prakash és munkatársai [32] kutatása alapján. A Cronbach alfa értékek szerint a 0,7 fölötti tételeket vettük át saját kutatásunkba, továbbá egy dimenziót, a környezettudatos fogyasztás témakörébe tartozó állításokat elhagytuk. Ennek eredményeképpen 25 tételt fogalmaztunk meg, amelyet a válaszadóknak 1-5-ig terjedő Likert skálán kellett értékelniük. A kérdőívbe beépítettük a viselkedésváltozás transzteoretikus modelljét, amelyet az egészséges táplálkozás vonatkozásában vizsgáltunk. A fókuszcsoportos vizsgálatok alapján indokoltnak láttuk a TTM állítások bővítését, így Szabó [41] 6 fokú ordinális skáláját építettük be a kérdőívbe. Ez lényegében a szakirodalmakban meghatározott 5 szakaszt különíti el a cselekvés fázisát két alkategóriára bontva. Kvantitatív kutatásunk fő célja az volt, hogy azonosítsuk az egészségvédő élelmiszerekre adaptált CSI-ban megjelenő fogyasztói attitűdöket. Ennek érdekében első lépésében a változók normális eloszlását teszteltük, majd elemeztük a skálák reliabilitását – minden esetben jó, vagy kiváló eredményű megbízhatóságot kaptunk. Ezt követően a CSI változók felhasználásával faktorelemzést végeztünk. Több lehetséges eljárás lefuttatása után végül a főkomponens-analízist alkalmaztuk Varimax rotációval és Kaiser normalizációval. A faktorelemzés KMO kritériuma teljesült, csaknem kiváló (0,853) értéket vett fel. Az elemzés során három változót kizártunk a CSI skálából, amelyek a megbízhatóságot és a faktorelemzés eredményeit is torzították („Jellemzően akciós áron vásárolok egészségvédő élelmiszereket”, „Általában alacsonyabb árú termékeket választok.”, „Inkább jól ismert, hazai márkájú termékeket vásárolok.”). Ennek eredményeképpen javult a modell magyarázó ereje. Összesen négy faktort hoztunk létre, amelyek differenciált attitűdstruktúrákat alkotnak. Következő lépésben Cronbach alfa értékek számításával ellenőriztük a kapott faktorok megbízhatóságát, majd elvégeztük a minta szegmentációját. K-means klaszterezési eljárással hajtottuk végre az elemzést, amely során négy egymástól jól elkülönülő, homogén csoportot határoztunk meg a CSI-ban megjelenő fogyasztói attitűdök alapján. Az egyes klaszterek jellemzését kereszttábla- és varianciaelemzéssel végeztük.
4. Eredmények és azok értékelése
4.1. A netnográfiás kutatás eredményei
Vizsgálatunkat a mai trendekhez igazítva végeztük el, egyrészt keresőmotor használatával, másrészt a közösségi média oldalain történő tartalomelemzéssel. A különböző keresőmotorokat és böngészőket más-más kifejezések szerint optimalizálták, így a keresés eredményei, valamint a találati listák eltérhetnek egymástól. A Google keresőmotorját 2019-ben és 2021-ben is a Google Chrome böngészőjén keresztül használtuk. Első lépésben összehasonlítást végeztünk Gál és munkatársai [42] eredményeivel, a táplálkozással kapcsolatos kulcsszavas keresési találatok alakulásában. Ezt követően azonosítottuk, hogy milyen változások érvényesültek az egészséges táplálkozással és a rendszeres sportolással kapcsolatos kifejezések keresési találataiban két év különbséggel. A táplálkozásra vonatkozó kulcsszavas keresési találatok változását az 1. ábra szemlélteti.
1. ábra. A táplálkozással kapcsolatos kulcsszavas keresési találatok változása
Gál és munkatársai [42] az „egészségtudatos táplálkozás” szinonimájaként vonták be az „egészséges táplálkozás” és „egészséges étkezés” kifejezéseket. Látható, hogy 2017-ben és 2019-ben a vezető találatokat az egészséges étkezés kifejezés adta, ám 2021-ben az „egészséges táplálkozás” kifejezés robbanásszerű növekedését tapasztalhatjuk. Négy év alatt közel megtízszereződött a találatok száma. A táplálkozással és sportolással együttesen összekapcsolódó kifejezések keresési gyakoriságát a 2. ábra szemlélteti.
2. ábra. A táplálkozással és testmozgással kapcsolatos kifejezések keresési találatai
A keresőmotoros kifejezések találati számai változatos ütemű növekedést mutatnak. Az általunk megadott kulcskifejezések közül a „rendszeres sport”, valamint az „egészséges étkezés és a sport” tartalmak bizonyultak a legkeresettebbnek. Az „egészséges étkezés és a sport” bár a második leggyakoribb tartalom a keresések között, azonban csökkenő tendenciát mutat a 2019-es évhez képest. Emellett az „egészséges táplálkozás és sport” témakörében mutatkozó tartalom megháromszorozódott, s több mint 6,5 millió találatot eredményezett 2021-ben.
A kulcsszavak meghatározása után nyíltan hozzáférhető oldalakról származó bejegyzéseket elemeztünk, amelyeket 2021-ben utókövetéssel monitoroztunk. A fórumportálok népszerűsége továbbra is csökkenő tendenciát mutatott, így azokon a felületeken nem vizsgálódtunk. Azonban fontosnak tartjuk megjegyezni, hogy a fórumportálok (pl. hoxa.hu, gyakorikerdesek.hu) esetén időszakos aktivitás mutatkozott a 2020-as évben. Feltételezzük, hogy ez a pandémia okozta bezártságnak tulajdonítható. Ám a közösségi média platformokon jelenlévő csoportok robbanásszerű növekedése mára szinte teljesen felülírta a fórumportálok aktivitását.
Magyarországon a közöségi médiafelületek közül a Facebook, az Instagram és a YouTube mesterhármasa jelenleg a legnépszerűbb az aktív internetfelhasználók között. A felületek közötti átjárás, illetve a felületeken történő tájékozódás nemzetközi kommunikációs eszköze a „hashtag”. A hashtag-ek segítségével a közösségi médiaóriások bármelyikén eljuthatunk ahhoz a tartalomtípushoz (YouTube videók; fényképes megjelenítés alapú rövid Instagram posztok / felhasználók / oldalak; gépelt szöveg alapú Facebook bejegyzések /felhasználók /csoportok / oldalak), amely érdeklődési körünkhöz tartozik. A három alappillér mellett megjelenik a főleg fiatalok által használt Tik-Tok és az itthon kevésbé, nemzetközi szinten annál népszerűbb Twitter alkalmazás. A közösségi médiából a Facebook oldalainak, csoportjainak elemzését választottuk, mivel napjainkban ezen a felületen kommunikál az internethasználó közösség legnagyobb része. Minden nyílt és zárt csoportot, valamint oldalt megvizsgáltunk, amelyek legalább 3000 taggal, illetve követővel rendelkeznek. Csak magyarországi csoportokat és oldalakat elemeztünk. A kulcsszavak mellett azok hashtag változatait is alkalmaztuk (pl. #rendszeressport; #egészségtudatostáplálkozás), amelyek a tartalmak pontosabb elemzését segítették. Az egyes csoportok és oldalak vizsgálata során négy fő témakört azonosítottunk, amelyeket a 3. ábrán szemléltetünk.
3. ábra. A táplálkozás és mozgás közös halmazában megjelenő tartalmak a közösségi médiában
Elemzéseink alapján a táplálkozás és a mozgás mérlegre tételekor egyértelműen az egészséges étkezés témaköre jelenik meg nagyobb súllyal a fogyasztók érdeklődési körben. Az egészséges ételek és élelmiszerek a „mentes” és „csökkentett” jelzővel élnek leginkább a köztudatban, mint például a cukormentes, vegyszermentes, só-csökkentett, szénhidrát-csökkentett kifejezések. Emellett egyre nagyobb hangsúlyt tulajdonítanak a glutén- és tejmentes étkezésnek, a különböző típusú diétáknak. Ez megerősíti Gál és munkatársai [42] korábbi kutatási eredményét, amely szerint az egészségtudatos táplálkozást és életmódot a többség valamilyen diétával, vagy pedig fogyókúrával azonosítja.
A Facebook csoportokban és oldalakon leggyakrabban előforduló tartalom az edzéstervek és a receptek kombinációja a táplálkozás és a mozgás közös halmazában. Ezekben rövid videók vagy fotók találhatók, amely egy mozgásforma vagy edzésterv mellé kínál valamilyen receptúrát, jellemzően „csökkentett” vagy „mentes” alapanyagokból. Az edzéstervek jellemzően hosszabb időtartamot felölelő „kihívások” (pl. egy hónapra lebontva), vagy pedig egy rövid videóban bemutatott mozgásformák. Különösen népszerű tartalmak az otthoni gyakorlatok, amelyeket eszközök nélkül, vagy minimális eszközhasználattal (pl. kézi súlyzó) lehet kivitelezni.
Második legnagyobb arányban a javaslatok kérését láttuk, amely valamilyen egészségügyi problémával, illetve életmód- vagy táplálkozásforma-váltással foglalkozó kérdésben nyilvánul meg. Ez leginkább az étkezés témakörében figyelhető meg, a testmozgás és a fizikai aktivitás kapcsán kevesebb javaslatkérő tartalommal találkoztunk.
A harmadik leggyakoribb tartalom a tanácsadás nyújtása, illetve az információközlés. Ennél a tartalomtípusnál főként társoldalakról becsatolt – hitelességében sokszor megkérdőjelezhető – cikkek, írások jelennek meg az oldalakon, továbbá rövid videófelvételek és infografikák. A tanácsok a fizikai aktivitás témakörében jellemzően arra vonatkoznak, hogyan kezdje el valaki a rendszeres testmozgást, milyen buktatókkal, nehézségekkel találkozhat. A táplálkozás területén a glutén- és a cukorfogyasztással, valamint a tejtermékekkel és a koffeinnel kapcsolatos vitaindító tartalmak a leggyakoribbak. Ezt követi az „egészséges termékek” bemutatása és reklámozása, valamint a gyümölcs- és zöldségfogyasztás fontosságát hangsúlyozó bejegyzések.
További meghatározó tartalomtípus a motiváló példák bemutatása. Ebben jellemzően valamilyen diéta, étrendi változtatás, vagy pedig rendszeres testedzés eredményeként végbemenő „átalakulások” fotóit töltik fel a felhasználók. A motiváló példák közt gyakori az egészség helyreállításával kapcsolatos „saját történetek” bemutatása. A történetekben az egészségesnek vélt táplálkozás és/vagy a rendszeres fizikai aktivitás következtében létrejövő pozitív egészségügyi állapotváltozásról számolnak be a tartalmak megosztói.
Összességében elmondható, hogy az egészséges táplálkozás és a fizikai aktivitás keresett tartalmak az internetfelhasználók körében. Az étkezés és a mozgás közös halmazában jellemzően a táplálkozással kapcsolatos kérdések kerültek előtérbe az általunk vizsgált felületeken. A legnépszerűbb tartalomtípusok személyes jellegűek, amelyek közösségformáló erővel bírnak.
4.2. A fókuszcsoportos vizsgálatok eredményei
4.2.1. Az egészséges életvitel kialakításában szerepet játszó tényezők
Fókuszcsoportos vizsgálati eredményeink ismertetése során a csoportokat „aktív” és „passzív” csoportelnevezéssel illettük, feltárva az adott csoportra jellemző attitűdöket, sajátosságokat. A forgatókönyv első blokkjában arra kerestünk választ, milyen hasonlóságok és különbözőségek mutathatók ki a csoportok közt az egészségesség témakörében. A csoportokról általánosan elmondható, hogy az egészség szubjektív megítélése során az aktív csoport egészségesnek, míg a passzív csoport egészségtelennek tartja életmódját. Az egészséges életvitel kialakításában a vizsgált csoportok egységesen gondolták létfontosságúnak a megfelelő mennyiségű és minőségű alvást, a helyes táplálkozást, a mentális egészséget, a rendszeres testmozgást.
Ezt követően 15 tényezőt kellett a csoportoknak rangsorolniuk aszerint, hogy az egyes komponensek milyen befolyással rendelkeznek. A kialakult rangsor alapján a csoportok szerinti 5 legfontosabb jellemzőt az 1. táblázat szemlélteti.
1. táblázat. Az egészséges életvitel legfontosabb jellemzői
A csoportok a második legfontosabb jellemzőt tekintve azonos szintre emeltek 2-2 tényezőt, mivel egyik esetben sem tudták a rangsort ezen a szinten 1 komponensre csökkenteni. Mindkét csoportban relevánsnak minősül a táplálkozás és a testmozgás, azonban kiemelendő, hogy a passzív csoport a legfontosabbnak a tájékozottságot, a hozzáférhetőséget és a megfelelő anyagi helyzetet gondolja. Az egészséges életmódra váltással kapcsolatban a vizsgált csoportoknak érveket kellett felhozniuk amellett, hogy miért lehet könnyű, valamint mi lehet nehéz ebben a folyamatban. Összességében ugyanazokat a tényezőket sorolták fel mind a pro- mind a kontra- érveknél. A csoportok hasonlóan komoly jelentőséget tulajdonítanak a társas környezet befolyásnak, amely véleményük szerint erős hatással van az egyén egészségviselkedésre.
4.2.2. Egészségvédő élelmiszerekkel kapcsolatos vásárlói és fogyasztói szokások, motivációk
A két csoportban leggyakrabban vásárolt és fogyasztott élelmiszerkategóriák között különbségek mutathatók ki. A passzív csoport magasabb arányban fogyaszt húskészítményeket, gyorsfagyasztott és feldolgozott élelmiszereket. Az aktív csoport a szezonális zöldségeket és gyümölcsöket, tejtermékeket és a friss pékárut részesíti előnyben. Az aktív csoport tagjai saját bevallásuk szerint előre megtervezik vásárlásaikat, míg a passzív csoport körében gyakoribb az impulzusvásárlás.
Az egészségvédő élelmiszerekkel kapcsolatos fogyasztói attitűdök vizsgálatát megelőzően a csoporttagokkal tisztáztuk azok fogalmát: „Olyan élelmiszerek, amelyek kiváló ízérték mellett egy vagy több táplálkozásbiológiai előnnyel is rendelkeznek. Ilyen előny pl. az energiaszegényítés, főleg a zsírtartalom csökkentése és a cukor elhagyása révén, egyes ásványi anyagokban dúsítás (Ca, Se, Mg), másokban szegényítés (Na), a multivitaminozás, vagy bélazonos (probiotikus) tejsavbaktériumok alkalmazása különböző élelmiszerekben.” A vizsgált alanyok közül mindannyian vásárolnak és fogyasztanak egészségvédő-hatású élelmiszereket. Az aktív csoport tagjai számára fontos a „valamitől mentesség”, ami leginkább a zsír-, a só- és a cukor kerülésében nyilvánul meg. A passzív csoport jellemzően a „valamivel dúsított” termékeket preferálja inkább. Az aktív csoport gyakrabban és több típusú egészségvédő élelmiszert vásárol, mint a passzív csoport.
Mindkét csoportban jellemző, hogy a vizsgálati alanyok változtattak táplálkozási szokásaikon az elmúlt egy évben. Ennek oka valamilyen érzékenység/allergia kialakulása, valamint megjelent az életmódváltás és a diéták kipróbálása iránti igény. A táplálkozási trendek az aktív csoportra hatnak, azonban általában utánanéznek egy-egy diétának, mielőtt kipróbálnák azt. A passzív csoport tagjairól általánosságban elmondható, hogy érdektelenek a különböző típusú trendek, valamint az étrendi ajánlások iránt.
Az élelmiszerek vásárlásával és fogyasztásával kapcsolatban az aktív csoport a legfontosabb tényezőnek az élelmiszerek egészségességét, míg a passzív csoport a termékek ár-érték arányát gondolja. Az aktív csoport tagjai különös jelentőséget tulajdonítanak a tápanyagösszetételnek, és a „valamitől mentes” termékeknek. A passzív csoportban a könnyű beszerezhetőség mellett a korábbi pozitív tapasztalat hat az élelmiszervásárlási szokásokra.
4.2.3. Az egészséges táplálkozásra való áttérés különbségei a TTM alapján
A TTM alapján Soós és munkatársai [26] által lefordított állítások segítségével megvizsgáltuk, hogy a csoportok hol tartanak az általuk egészségesebbnek vélt táplálkozásra való áttérésben. A viselkedésváltozás egyes szakaszait az alábbiakban ismertetjük, az elhangzott állítások példáival:
Bezárkózás: A következő hat hónapban nem szándékozom áttérni egy általam egészségesebbnek vélt táplálkozásra;
Szemlélődés: Erős késztetést érzek arra, hogy áttérjek egy általam egészségesebbnek vélt táplálkozásra;
Felkészülés: A következő egy hónapban lépéseket fogok tenni, hogy áttérjek egy általam egészségesebbnek vélt táplálkozásra;
Cselekvés: Az elmúlt hat hónapban során áttértem egy általam egészségesebbnek vélt táplálkozásra;
Fenntartás: Már több mint hat hónapja egészségesebben táplálkozom;
Az egészségesnek vélt táplálkozásra való áttérésben az aktív csoport 30%-a a cselekvés, míg 70%-a a fenntartás fázisában van. Ezzel szemben a passzív csoport 70%-a a bezárkózás és a szemlélődés, míg 30%-a a felkészülés szakaszában van. Ennek alapján megállapítható, hogy a passzív csoport kevésbé nyitott az egészségtudatos táplálkozás kialakítására és fenntartására.
Összességében megállapítható, hogy a fizikai aktivitást rendszeresen végző csoport körében nagy hangsúlyt kap az egészségvédő élelmiszerek fogyasztása. Az aktív csoport célirányosabban tervezi meg vásárlásait és saját bevallásuk szerint táplálkozásuk inkább a tudatosságra épül.
4.3. A kérdőíves felmérés eredményei
4.3.1. A minta bemutatása
Kvantitatív vizsgálatunkat online térben bonyolítottuk le. Mintánk nemek szerint tükrözi a magyar lakosság összetételét, azonban eredményeink inkább feltáró jellegűek, mivel a mintavétel egy specifikus közegben történt. A mintát olyan vizsgálati személyek adták, akik követik a dietetikus szakemberek online tevékenységét, akitivitását, és maguk is rendszeres időt töltenek el az online térben. A minta megoszlását a különböző háttérváltozók szerint a 2. és a 3. táblázatban szemléltetjük.
2. táblázat. A minta megoszlása a fontosabb háttérváltozók szerint3. táblázat. A minta megoszlása egyéb háttérváltozók szerint
Az életkort vizsgálva megállapítható, hogy mintánk az internethasználók arányában oszlik el, azaz jellemzően a 18-49 éves korosztály képviseli. A magyar lakosság demográfiai összetételéhez viszonyítva mintánkban jóval magasabb a felsőfokú végzettséggel rendelkezők aránya. A válaszadók közel fele többnyire egészségtudatosnak tartja magát, rendszeresen végez fizikai aktivitást, amelyből 41,7% naponta 31-60 percet tölt mozgással. A minta kétharmada 2 óra 31 perc és 8 óra 30 perc közötti időt tölt naponta üléssel, további 17% még ennél is többet. Ez az arány magasabb az Eurobarometer [9] által mért hazai adatoknál.
Az egészségesebbnek vélt táplálkozásra történő áttérés pozitívabb helyzetképet mutat a magyar lakosság adataihoz képest. Hozzá kell tennünk, hogy országos reprezentatív felméréseink alapján egyre inkább csökken az elzárkózók és nő a felkészülők, cselekvők, fenntartók aránya. 2014-ben a lakosság 48%-a, 2019-ben 41%-a minősült elzárkózónak, míg az egészségesebbnek vélt táplálkozást fenntartók aránya 17,4%-ról 23,6%-ra nőtt [43]. Az egészségesebbnek vélt táplálkozásra történő áttérés alakulását mintánkban a 4. táblázat szemlélteti.
4. táblázat. Az egészségesebbnek vélt táplálkozásra történő áttérés alakulása
4.3.2. A faktoranalízis eredményei
Eredményeink szerint a mintánkban négy faktor határozza meg a CSI egészségvédő élelmiszerekkel kapcsolatos attitűdjeit. A CSI teszt faktorstruktúráját az 5. táblázat szemlélteti.
Az első az Egészség- és ön-tudatos értékdimenzió (magyarázott variancia: 26,543%). A magas faktorsúlyok arra utalnak, hogy ez a dimenzió nagymértékben alakítja a válaszadók értékrendjét, továbbá erősen elkülönül a többi tényezőtől. A faktor jelentősen balra ferde (Skewness = -802), ami azt jelenti, hogy a teljes mintában a válaszadók önmagukat kifejezetten egészségtudatosnak vélik, számukra rendkívül fontos az egészségvédő élelmiszerek vásárlása és fogyasztása.
A második faktor a Rekreációs, hedonisztikus értékdimenzió, ahol a magyarázott variancia 11,834%. Ezt az attitűdöt a vásárlás okozta öröm vezérli, amely meghatározó jelleggel bír. Ismételten magas faktorsúlyok láthatók az elemzésből, tehát ez a beállítódás jelentősen elkülönül a többi tényeztől. A faktor jobbra ferde (Skewness = 0,275), ami azt jelenti, hogy a teljes mintában a válaszadók önmagukra nézve nem igazán tartják ezt az attitűdöt jellemzőnek.
A harmadik faktor a Bizonytalan, összezavart értékdimenzió, amelyben a magyarázott variancia 11,308%. Erre az attitűdre jellemző, hogy az egyén nehezen hoz döntést a vásárlás helyszínével, továbbá a márkák kiválasztásával kapcsolatban, úgy érzi gondosabban kellene megterveznie vásárlásait. A faktor enyhén jobbra ferde (Skewness = 0,049), ami arra utal, hogy a kérdőívet kitöltő válaszadók ezt az attitűdöt kevésbé tartják önmagukra jellemzőnek.
A negyedik faktor a Ragaszkodó, márkahű értékdimenzió (magyarázott variancia: 10,872%). Ezt az attitűdöt a márkahűség jellemzi, továbbá a minőséget a magasabb árral azonosítja. A faktor ferdesége balra kifejezett (Skewness = -0,882), tehát ez a típusú magatartás pozitív előjellel jelenik meg a mintába tartozó válaszadók gondolkodásmódjában.
5. táblázat. A Consumer Style Inventory teszt faktorstruktúrája
Módszer: Principal Component Analysis, Rotációs módszer: Varimax with Kaiser Normalization. KMO=0,849
Az egészségvédő élelmiszerekre adaptált CSI klaszterelemzése előtt szükségesnek véltük az állításlista validálását. Az Egészség- és ön-tudatos értékdimenzió kilenc tételt foglal magában, Cronbach alfa mutatószáma 0,922. A Rekreációs, hedonisztikus értékdimenzióba négy elem tartozik. Ezek közül két tétel fordítottnak minősül („A vásárlás nem kellemes tevékenység számomra”, „Általában gyorsan bevásárolok”), amelyek átkódolása után a skála Cronbach alfa mutatószáma 0,720. A Bizonytalan, összezavart értékdimenzió öt elemet tartalmaz, Cronbach alfa mutatószáma 0,701. A negyedik értékdimenzió a Ragaszkodó, márkahű, amely négy állítást tartalmaz. A skála Cronbach alfa mutatószáma 0,673. Az elemek törlésével egyik értékdimenzióban sem jelentős a Cronbach alfa javulása. Eredményeink alapján az állításlista alkalmas a vizsgált dimenziók jellemzésére.
4.3.3. A szegmentálás eredményei
A faktorelemzés eredményei igazolták, hogy a kapott faktorok alkalmasak a klaszteranalízisre, így következő lépésben elvégeztük a minta szegmentációját. A K-means klaszterezési eljárással folytattuk le a vizsgálatot, és a 22 tényező mentén négy csoportot különítettünk el. A klaszterekre jellemző értékdimenziókat a 4. ábra szemlélteti.
4. ábra. Az egészségvédő élelmiszerekre adaptált CSI-ból képzett klaszterek, a kialakított faktorok alapján
Ezt követően kereszttábla-elemzéssel jellemeztük az egyes szegmentumok szocio-demográfiai háttérét és varianciaanalízissel vizsgáltuk az átlagtól való eltéréseket. Végül megvizsgáltuk, hogy a csoportok közt milyen különbségek fedezhetők fel a fizikai aktivitás, az ülő életmód, és az egészségesebbnek vélt táplálkozásra való áttérés területein.
4.3.3.1. Érdektelenek (1. klaszter)
Az Érdektelenek csoportjába tartozók számára kevésbé fontos az élelmiszerek egészségre gyakorolt hatása, nem tesznek erőfeszítést arra, hogy jó minőségű egészségvédő élelmiszereket vásároljanak. A klaszterek közül ők mutatják a legkisebb hajlandóságot az egészségvédő élelmiszerek fogyasztására, azonban nem tekinthetők elzárkózónak. A termékek árát nem azonosítják a minőséggel. Nincsenek kedvenc márkáik továbbá, ha találnak egy olyan márkát, ami megtetszik nekik, nem ragaszkodnak hozzá. Minél hamarabb szeretnék elvégezni a bevásárlást, számukra ez egyáltalán nem kellemes tevékenység, gyorsan hoznak döntést úgy a bolt-, mint a termékválasztásban. Az Érdektelenek jellemzően valamennyi állítást alulértékelik a többi klaszterhez képest.
Az első klaszter a legkisebb csoport, a minta 14,3%-a. A klaszterben kiugró arányban felülreprezentáltan a férfiak jelennek meg (72,1%), és kiemelkedő arányban szerepel a legfiatalabb, 18-29 éves korosztály (41,9%). Ebben a csoportban a legmagasabb az érettségivel rendelkezők aránya (37,2%). Az Érdekteleneknél találjuk legnagyobb arányban az egyáltalán nem (16,3%) és a többnyire nem (34,9%) egészségtudatos válaszadókat. A csoport 60,5%-a a következő 6 hónapban nem szándékozik áttérni egy általa egészségesebbnek vélt táplálkozásra. Alkalmanként (32,6%) vagy ritkán (27,9%) végeznek fizikai aktivitást, amellyel 30 percet vagy annál kevesebb időt töltenek (55,8%). A csoport tagjai jellemzően napi 5 óra 31 perc és 8 óra 30 perc közötti időtartamot töltenek üléssel (41,9%).
4.3.3.2. Egészség-orientáltak (2. klaszter)
Az Egészség-orientáltak számára rendkívül fontos, hogy kiváló minőségű egészségvédő élelmiszereket vásároljanak, s erre kifejezetten törekednek is. Kevésbé vélik úgy, hogy a termékek ára határozná meg a minőséget. A változatosság kedvéért több boltban vásárolnak, és konyhájukban mindig vannak egészségvédő élelmiszerek. A vásárlás nem tartozik életük kedvelt tevékenységei közé, szeretnek gyorsan túl lenni rajta. Van néhány kedvenc márkájuk, jellemzően azokat vásárolják. Amikor egészségvédő élelmiszereket vásárolnak, azt általában ugyanabban a boltban teszik. A klaszterek közül ők tartják magukat a leginkább egészségtudatosnak. Az egészségük megőrzése érdekében kifejezetten gondosan választanak élelmiszereket és a közeljövőben is erőfeszítéseket kívánnak tenni arra, hogy egészségvédő élelmiszereket vásároljanak.
A második klaszter a minta közel egyharmadát adja, 32,6%-kal. A csoportban közel azonos arányban találjuk a nőket (49%) és a férfiakat (51%). Életkor alapján kiemelkedő a 30-39 éves (25,3%) és a 40-49 éves (18,4%) korosztály, akik jellemzően felsőfokú végzettséggel rendelkeznek. A csoportba tartozók vagy többnyire (54,1%), vagy nagyon egészségtudatosnak (27,6%) tartják magukat. Önbevallásuk alapján a klaszter közel egyharmada (29,6%) már legalább hat hónapja egészségesen táplálkozik, míg egyötöde (20,4%) mindig is egészségesen táplálkozott. Ebben a csoportban találjuk a legnagyobb arányban azokat, akik rendszeresen végeznek fizikai aktivitást (76,5%). Jellemzően 31-90 percet töltenek aktív mozgással. A klaszter tagjai leginkább 2 óra 31 perc és 5 óra 30 perc közötti időt töltenek átlagosan egy nap üléssel (40,8%).
4.3.3.3. Változatosságot keresők (3. klaszter)
A Változatosságot keresőkre kevésbé jellemző, hogy a termékek minőségét a magas árral azonosítják. A mintaátlagnál magasabb arányban vallják, hogy vásárlás céljából keresik az új típusú egészségvédő élelmiszereket. A vásárlás kifejezetten kellemes és szórakoztató számukra, a csoport tagjai úgy vélik, ez életük egyik igazán élvezetes tevékenysége, amelyre több időt is szánnak. A mintaátlaghoz képest jellemzőbb rájuk, hogy egészségvédő élelmiszereket tartanak otthon. A márkákhoz kevésbé ragaszkodnak, sokkal inkább az újdonság és a változatosság érdekli őket.
A harmadik klaszter a teljes minta 28%-a. A csoport kétharmadát (64,3%) a nők alkotják. A klaszterben a 18-29 és a 30-39 évesek aránya képezi a csoport kétharmadát (67,8%). A csoport negyede (26,2%) részben egészségtudatosnak vallja magát, és 20,2%-a erős késztetést érez arra, hogy áttérjen egy általa egészségesebbnek vélt táplálkozásra. A klaszter kétharmada rendszeresen végez fizikai aktivitást, amely tevékenységgel átlagosan 31-60 percet töltenek naponta. A Változatosságot keresők jellemzően (38,1%) naponta 5 óra 31 perc és 8 óra 30 perc közötti időtartamot töltenek el üléssel.
4.3.3.4. Bizonytalan márkaválasztók (4. klaszter)
A Bizonytalan márkaválasztók számára fontos, hogy kiváló minőségű egészségvédő élelmiszereket vásároljanak, ők azok, akik a termékek minőségét egyértelműen a magas árral azonosítják. A mintaátlaghoz képest jellemzőbb rájuk, hogy vásárlás céljából keresik az új típusú egészségvédő élelmiszereket, de ezeket nem halmozzák fel otthonukban. A vásárlást kevésbé tartják élvezetesnek, általában gyorsan végzik el ezt a tevékenységet. Van néhány kedvenc márkájuk, amelyekhez ragaszkodnak. Úgy vélik, gondosabban kellene megtervezniük bevásárlásaikat. Időbe telik számukra, hogy a legjobb vétel érdekében körültekintően válasszanak, sokszor a boltot is nehezen választják ki, ahol vásárolni akarnak. Számukra nagy nehézséget jelent, ha sok márka közt kell dönteniük, a nagy választék összezavarja őket. A mintaátlaghoz képest kevésbé gondolják egészségtudatosnak magukat, viszont a közeljövőben szeretnének erőfeszítést tenni arra, hogy egészségvédő élelmiszereket vásároljanak.
A negyedik klaszterbe mintánk egynegyede tartozik (25%). Ebben a csoportban is a női többség jellemző (54,7%). Az 50-59 éves (16%) és a 60 év feletti (18,7%) korosztály dominál ebben a csoportban. A klaszterben nagyobb arányban találjuk a részben egészségtudatos válaszadókat (28%), akik a közeljövőben lépéseket szeretnének tenni azért, hogy átérjenek egy általuk egészségesebbnek vélt táplálkozásra (22,7%).
A Bizonytalan márkaválasztók inkább alkalmanként végeznek fizikai aktivitást (32%), amely tevékenységgel 30 percnél kevesebb időt töltenek. Átlagosan 2 óra 31 perc és 5 óra 30 perc közötti időtartamot (32%) töltenek egy nap üléssel.
A négy klaszter jellegzetes eltérő szocio-demográfiai jellegzetességeket mutat, és különböző értékdimenziókat képvisel az egészségvédő élelmiszerek iránti attitűdök kapcsán. Az egészségesnek vélt táplálkozásra való áttérésben eltérő szakaszokban tartanak. A fizikai aktivitás rendszeressége és időtartama, valamint az egészségesebbnek vélt táplálkozás kapcsán szignifikáns eltérések mutathatók ki mintánkban. Az ülő életmód azonban nem tekinthető meghatározónak az egészségvédő élelmiszerek iránti attitűd vonatkozásában.
5. Összegzés
Online térben, a táplálkozás és a mozgás mérlegre tételekor a fogyasztók egyértelműen az egészséges táplálkozásnak tulajdonítanak nagyobb hangsúlyt netnográfiás felmérésünk alapján. A keresőmotoros találati arányok évről évre változatos növekedést mutatnak az egészséges táplálkozás és a mozgás témakörében. Az egészséges táplálkozás kulcsszó esetén közel tízszeres növekedést figyeltünk meg 2017 és 2021 között. A közösségi médiában a táplálkozás és a mozgás közös halmazában négy fő tartalomtípust különíthetünk el, amelyek közt a legnépszerűbbek az edzéstervek és a receptek kombinációjával foglalkozó posztok. Fókuszcsoportos vizsgálataink rávilágítottak, hogy különböző fogyasztói preferenciák figyelhetők meg az egészségvédő élelmiszerek kapcsán attól függően, hogy aktív vagy passzív csoportokról beszélünk. Az aktív csoport szerint az egészséges életvitel legfontosabb jellemzője az, ha egészségvédő élelmiszereket fogyasztunk, míg a passzív csoport úgy véli, a legfontosabb az, hogy valaki tájékozott legyen arról, hogy mi egészséges és mi nem. Az aktív csoport az egészségvédő élelmiszereket a valamitől való mentességgel, míg a passzív csoport a valamivel való dúsítással jellemzi. Azok, akik rendszeresen végeznek fizikai aktivitást, nyitottabbak az egészségvédő élelmiszerek fogyasztására, inkább hatnak rájuk a diétákkal kapcsolatos trendek. Kvantitatív kutatásaink alapján az egészségvédő élelmiszerekkel kapcsolatos attitűdöket négy értékdimenzió határozza meg. Az Egészség- és ön-tudatos attitűdben kiemelt jelentőséggel bír az egészségvédő élelmiszerek fogyasztása. A Rekreációs, hedonisztikus attitűdre a vásárlás öröme jellemző. A Bizonytalan, összezavart értékdimenzióban a határozatlanság és a döntésképtelenség emelkedik ki, amely úgy a bolt-, mint a márkaválasztásban megmutatkozik. A Ragaszkodó, márkahű attitűd a minőséget a magas árral azonosítja, mind a bolt, mind a márkaválasztás határozott elképzelések mentén zajlik. A faktorelemzést követően elvégeztük a minta szegmentációját, amelynek eredményeképpen négy meghatározó csoportot azonosítottunk. A klaszterek közt az Érdektelenek képviselik legkisebb arányban mintánkat, akik valamennyi állítást alul értékelnek. Az Érdektelenek csoportja nem kíván áttérni egy általuk egészségesebbnek vélt táplálkozásra, nem fontos számukra, hogy egészségvédő élelmiszereket fogyasszanak. Ritkán és rövid időtartamban végeznek fizikai aktivitást. Az Egészség-orientáltak klasztere velük pontosan ellentétes értékrendet képvisel. Fontos számukra és erőfeszítést is tesznek azért, hogy egészségvédő élelmiszereket vásároljanak. Maga a vásárlás nem kellemes tevékenység számukra. A klaszter tagjai rendszeresen és hosszabb időartamban végeznek fizikai aktivitást, továbbá az általuk egészségesnek vélt táplálkozás szakaszaiban, körükben legmagasabb a cselekvők és a fenntartók aránya. A Változatosságot keresők számára a minőség nem függ össze a magas árral. Keresik az új típusú egészségvédő élelmiszereket, azonban inkább a vásárlás öröme motiválja őket. Nem ragaszkodnak egy adott bolt-, vagy márkatípushoz. Rendszeresen végeznek fizikai aktivitást, és erős késztetést éreznek arra, hogy áttérjenek egy általuk egészségesebnek vélt táplálkozásra. A Bizonytalan márkaválasztók ezzel szemben ragaszkodnak egy-egy márkatípushoz, azonban a nagy márkaválaszték összezavarja őket. Kevésbé tartják magukat egészségtudatosnak, ám a jövőben törekedni szeretnének egészségvédő élelmiszerek vásárlására, továbbá arra, hogy áttérjenek egy általuk egészségesebbnek vélt táplálkozásra. Jellemzően alkalmanként és rövidebb időtartamban végeznek fizikai aktivitást.
Vizsgálataink eredményei szerint az egészségvédő élelmiszerek vásárlása és fogyasztása, az egészségvédő élelmiszerekkel kapcsolatos attitűd összefügg az egyének táplálkozásával és fizikai aktivitásával, azonban független attól, hogy a fogyasztók mennyi időt töltenek el egy nap üléssel.
6. Köszönetnyilvánítás
A publikáció elkészítését az EFOP-3.6.1-16-2016-00022 számú Debrecen Venture Catapult Program. c. projekt támogatta. A projekt az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósult meg.
7. Irodalom
[1] Szakály, Z. (2016): Egészségmagatartás, viselkedésváltozás és személyre szabott táplálkozás: az élethosszig tartó egészség koncepciója, in Fehér, A., Kiss, V. Á., Soós, M., Szakály, Z. (szerk.): Hitelesség és Értékorientáció a Marketingben. Debreceni Egyetem Gazdaságtudományi Kar, Debrecen, pp. 5-25.
[2] NEFI (2017): Egészségjelentés 2016. Információk a népegészségügyi beavatkozások célterületeinek azonosításához a nem fertőző betegségek és az egészségmagatartási mutatók elemzése alapján. Nemzeti Egészségfejlesztési Intézet, Budapest.
[3] Griera, J.L., Manzanares, J.M., Barbany, M., Contreras, J., Amigó, P., Salas-Salvadó, J. (2007): Physical activity, energy balance and obesity. Public Health Nutrition. 10 (10A) pp. 1194-1199. DOI
[4] Chaput, J.P., Saunders, T.J., Mathieu, M.È., Henderson, M., Tremblay, M.S., O’Loughlin, J., Tremblay A. (2013): Combined associations between moderate to vigorous physical activity and sedentary behaviour with cardiometabolic risk factors in children. Appl Physiol Nutr Metab. 38 pp. (5) 477-483. DOI
[5] Csányi, T. (2010): A fiatalok fizikai aktivitásának és inaktív tevékenységeinek jellemzői. Új pedagógiai szemle. 60 (3-4) pp. 115–129.
[6] Ács, P., Prémusz, V., Morvay-Sey, K., Kovács, A., Makai, A., Elbert, G. (2018): A sporttal, testmozgással összefüggésben lévő mutatók változása Magyarországon és az Európai Unióban az elmúlt évek eredményeinek nyomán. Sport- és egészségtudományi füzetek. 2 (1) pp. 61-76.
[7] Biswas, A., Oh, P. I., Faulkner, G. E., Bajaj, R. R., Silver, M. A., Mitchell, M. S., Alter, D. A. (2015): Sedentary Time and Its Association With Risk for Disease Incidence, Mortality, and Hospitalization in Adults. Annals of Internal Medicine. 162 (2) pp. 123-132. DOI
[8] Marshall, A., Miller, Y., Burton, N., Brown, W. (2009): Measuring Total and Domain-Specific Sitting. Medicine & Science in Sports & Exercise. 42 (6) pp. 1094-1102. DOI
[10] Ádány, R. (2011): Megelőző orvostan és népegészségtan, Medicina Könyvkiadó Zrt, Budapest
[11] Dobbs, R., Sawers, C., Thompson, F., Manyika, J., Woetzel, J., Child P., Mckenna, S., Spatharou, A. (2014): How The World Could Better Fight Obesity. McKinsey&Company (Hozzáférés: 2021.03.27.)
[13] Szakály, Z. (2017): Táplálkozásmarketing. In: Szakály, Z. (szerk.): Élelmiszer-marketing. Akadémiai Kiadó, Budapest, 487–439. ISBN: 978-963-454-061-8
[14] Szakály Z. (2011): Táplálkozásmarketing. Mezőgazda Kiadó, Budapest
[15] Papp-Bata, Á., Csiki, Z., Szakály, Z. (2018): Az egészségvédő élelmiszerekkel kapcsolatos fogyasztói magatartás - A hiteles tájékoztatás szerepe. Orvosi Hetilap 159 (30) pp. 1221-1225. DOI
[16] Weststrate, J. A., Poppel, G. Van, Verschuren, P. M. (2002): Functional foods, trends and future. British Journal of Nutrition 88 (2) pp. 233–235 DOI
[17] GOOGLE (2016): 2016 Food Trends from Google Search Data: The Rise of Functional Foods (Hozzáférés: 2021.02.25.)
[18] Yeung, A.W.K., Mocan, A., Atanasov, A.G. (2018): Let food be thy medicine and medicine be thy food: a bibliometric analysis of the most cited papers focusing on nutraceuticals and functional foods. Food Chem. 269 pp. 455–465. DOI
[19] Urala, N., Lähteenmäki, L. (2003): Reasons behind consumers’ functional food choices, Nutrition & Food Science, 33 (4), pp. 148-158. DOI
[20] Lau, T.-C. (2019): Regulations, opportunities, and key trends of functional foods in Malaysia. Nutraceutical and Functional Food Regulations in the United States and Around the World, 561–573. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-816467-9.00034-4
[21] Prochaska, J.O., Diclemente, C.C. (1982): Transtheoretical therapy: Toward a more integrative model of change. Psychotherapy: Theory, Research and Practice 19 (3) pp. 276-288. DOI
[22] Prochaska, J.O., Diclemente, C.C., Norcross, J.C. (1992): In search of how people change: Applications to addictive behaviors. American Psychologist 47 (9) pp. 1102-1114. DOI
[23] Prochaska J.O., Rochaska, J. M. (2011): Behavior change. In D. B. Nash, J. Reifsnyder, R. J. Fabius, V. P. Pracilio (Eds.), Population Health: Creating a culture of wellness pp. 23-41.
[24] Johnson, S.S., Paiva, A.L., Cummins, C.O., Johnson, J.L., Dyment, S.J., Wright, J.A. (2008): Transtheoretical model-based multiple behavior intervention for weight management: Effectiveness on a population basis. Preventive Medicine, 46 (3) pp. 238-246. DOI
[25] Czeglédi, E. (2012): A viselkedésváltozás transzteoretikus modelljének alkalmazási lehetőségei az elhízás kezelésében. Mentáhigiéné és Pszichoszomatika 13 (4) pp. 411-434. DOI
[26] Soós, M., Kovács, B., Szakály, Z. (2016): A viselkedésváltozás szintjein a testtömeg-menedzselés folyamatában – élelmiszerfogyasztás és fizikai aktivitás. Táplálkozásmarketing 3 (2) pp. 19-28. DOI
[27] Sproles, G. B., Kendall, E. L. (1986): A methodology for profiling consumers’ decision making styles. The Journal of Consumer Affairs 20 (2) pp. 267–279.
[28] Sam, K. M., Chatwin, C. (2015): Online consumer decision-making styles for enhanced understanding of Macau online consumer behavior. Asia Pacific Management Review 20 (2) pp. 100–107. DOI
[29] Nayeem, T., Casidy, R. (2015): Australian consumers’ decision-making styles for everyday products. Australian Marketing Journal 23 pp. 67-74. DOI
[30] Lysonski, S., - Durvasula, S. (2013): Consumer decision making styles in retailing: Evolution of mindsets and psychological impacts. Journal of Consumer Marketing 30 (1) pp. 75–87 DOI
[31] Eun Park, J., Yu, J., Xin Zhou, J. (2010): Consumer innovativeness and shopping styles. Journal of Consumer Marketing 27 (5) pp. 437–446. DOI
[32] Parakash, G., Pankaj, K. S., Rambalak, Y. (2018): Application of consumer style inventory (CSI) to predict young Indian consumer’s intention to purchase organic food products. Food Quality and Preference 68 pp. 90–97. DOI
[35] Farmer, A. N. D., Bruckner Holt Cem, Cook M.J., Hearing S. D. (2009): Social networking sites: a novel portal for communication. Postgraduate Medical Journale 85 (1007) pp. 455–459. DOI
[36] Benetoli A., Chen T. F., Aslani P. (2019): Consumer perceptions of using social media for health purposes: Benefits and drawbacks. Health Informatics Journal 25 (4) pp. 1661–1674 DOI
[37] Johns, D. J., Langley, T. E., & Lewis, S. (2017): Use of social media for the delivery of health promotion on smoking, nutrition, and physical activity: a systematic review. The Lancet 390. DOI
[38] Kozinets, R. V. (2002): The Field Behind the Screen: Using Netnography for Marketing Research in Online Communities. Journal of Marketing Research 39 pp. 61-72. DOI
[39] Dörnyei, K. (2008): Bioélelmiszer fogyasztási szokások. Marketing & Menedzsment 42 (4) pp. 34-42.
[40] Dörnyei, K., Mitev, A. (2010): Netnográfia, avagy on-line karosszék-etnográfia a marketingkutatásban. Vezetéstudomány 41 (4) pp. 55-68.
[41] Szabó, S. (2016): Egészségorientált táplálkozási szokások és a fogyasztói magatartás kapcsolata. Doktori (PhD) értekezés. Kaposvári Egyetem Gazdaságtudományi Kar
[42] Gál, T., Soós, M., Szakály, Z. (2017): Egészségtudatos táplálkozással kapcsolatos fogyasztói insight-ok feltárása netnográfiával – esettanulmány. Vezetéstudomány 48 (4) pp. 46-54. DOI
[43] Szakály, Z., Nábrádi, Zs. (2021): Az egészségtudatosság és a fogyasztók ismeretei. In: Kukovics, S. (szerk.): A hús szerepe a humán táplálkozásban (megjelenés alatt)
Napjainkban az élelmiszeripari fejlesztéseket jellemzően két megatrend irányítja: a globális felmelegedés és a táplálkozással szorosan összefüggő hátrányos egészségügyi következmények (civilizációs betegségek, túlsúly, éhezés, elöregedő társadalom) kiküszöbölésének igénye. Ennek következtében a fogyasztói preferenciák is módosultak, hiszen az olyan „mindennapos” igények, mint az élelmiszerek elfogadható ára, kellemes íze és biztonságos fogyaszthatósága, továbbá az, hogy egy élelmiszer pusztán fiziológiai szükségleteket elégítsen ki, napjainkra alapvető követelménnyé változtak, és nem jelentenek kimutatható piaci előnyt. Egy termék piaci szereplése várhatóan akkor lesz sikeres, ha a fentieken túl összetevői és élettani hatásai a fogyasztó közérzetét, egészségi állapotát, fizikai teljesítőképességét bizonyíthatóan növelik.
Az egyik legnagyobb iramban fejlődő tudományterület ma a nanotechnológia, amelynek számos alkalmazása létezik az élelmiszeriparban. Annak ellenére, hogy ez a technológia eddig nem tapasztalt előnyökhöz juttatja a fogyasztókat és számos globális problémára jelenthet megoldást, a nanoélelmiszerek számos kockázatot és veszélyt is hordoznak magukban. Habár a nanotechnológia még sokak számára ismeretlen, a megkérdezettek körében a vásárlási hajlandóság igen magas, ha a technológia révén az élelmiszer valamely tulajdonsága javul. A fogyasztókat attitűdjük alapján két jól elkülöníthető csoportra lehet osztani: azokra, akik a lehetséges előnyöket és hátrányokat egymástól gyökeresen különböző módon látják.
2. Bevezetés – nanotechnológia
Napjaink egyik legdinamikusabban fejlődő tudományterülete a nanoméretű anyagok kutatása. A nanotech-nológia kutatása és alkalmazása a XXI. század nagy tudományos, fejlesztési és technikai kihívásai közé tartozik.
A nanotechnológia olyan anyagok, eszközök és rendszerek előállítását jelenti, amelyekhez mesterségesen formált nanorészecskéket, vagyis olyan anyagrészecskéket használnak, amelyek mérete nem haladja meg a 100 nanométert [1].
A nanostrukturált anyagok a természetben is megtalálhatók (például agyagok, zeolitok), de mesterségesen is elő lehet állítani azokat.
A gyakorlatban számos nanotechnikai alkalmazás ismert. Ilyenek például az építőiparban használt rendkívül ellenálló anyagok; könnyű, rugalmas, a fizikai igénybevételnek ellenálló anyagból készült ruházat és sportfelszerelés; öntisztító festékek, amelyek megóvják az épületeket például a szmog ártalmas hatásaitól és egyéb szennyeződésektől; nanoszenzorok, amelyek hatékony és gazdaságos minőség-ellenőrzést tesznek lehetővé az élelmiszeriparban; rendkívül miniatürizált elektronikus eszközök; antibakteriális bevonat ipari berendezésekhez és háztartási készülékekhez; szelektív felszabadulású és magas biológiai hozzáférhetőségű gyógyszerek; innovatív eszközök a szennyezett talajok és vizek helyreállításához.
Az előnyök mellett azonban a nanotechnológia olyan kockázatokat jelent a környezetre és az emberi egészségre vonatkozóan, amelyeket nehéz felmérni. A tudományos kutatások – bár még mindig kevésnek bizonyulnak –, azt sugallják, hogy a nanorészecskék reaktívabbak és mozgékonyabbak, mint a nagyobb partikulák, és ezért mérgezők lehetnek az emberre és a környezetre. Kevéssé ismert a nanorészecskék sorsa a környezetben. Az emberi testben a nanorészecskék átjuthatnak a sejtmembránon és elérhetik a belső szerveket. Néhány tanulmány kimutatta, hogy a nanorészecskék sok típusa nagyobb oxidatív stresszt okozhat sejtszinten, növelve a degeneratív betegségek kockázatát [1].
2.1. Élelmiszeripari nanotechnológia
A nanoszerkezetű anyagok használata speciális tulajdonságaiknak köszönhetően számos élelmiszergazdasági alkalmazási területen is ígéretes lehet [2].
A nanorészecskéket tartalmazó élelmiszereket a 258/97/EK rendelet alapján új élelmiszernek kell tekinteni, mivel az ilyen technológiával előállított élelmiszereket vagy élelmiszer-összetevőket az Európai Unióban 1997. május 15-e előtt nem fogyasztották szignifikáns mennyiségben; ezáltal a forgalmazásukat szigorú biztonsági értékeléssel egybekötött engedélyezési eljárás lefolytatása előzi meg [2]. Az engedélyezési folyamat részeként a közelmúltban az EU szabályozása azt írta elő, hogy a nanotechnológiák alkalmazásából származó élelmiszer-összetevőknek közfogyasztásra bocsátásuk előtt biztonsági értékelésen kell átesniük, mielőtt engedélyt kapnának a forgalomba hozatalra [3].
Ehhez kapcsolódóan alakult ki a nanofood (nanoélelmiszer) kifejezés, amely olyan élelmiszerekre vonatkozik, amelyeket valamilyen nanotechnológiai technika vagy eszköz segítségével állítanak elő, dolgoznak fel, csomagolnak, vagy amelyekhez valamilyen nanoanyagot adnak és/vagy nanoanyaggal dúsítanak [4].
Az élelmiszerek jobb minőségét és biztonságosságát célzó nanotechnológiák elméletileg sokfélék lehetnek, gyakorlati alkalmazásuk azonban még kezdeti szakaszban van. Mivel az élelmiszer-nanotechnológia az élelmiszer-tudomány számára is új terület, a nanotechnológia az élelmiszergazdaság számára is nagy kihívást jelent, beleértve az élelmezés- és élelmiszer-biztonságot, a nyomon követést (traceability), az élelmiszer-feldolgozás és -csomagolás bizonyos területeit, a tápanyagbevitel egyes új lehetőségeit, az élelmiszerek hosszabb minőség-megőrzését és a fogyasztóvédelem számos egyéb szempontját is, a mezőgazdasági termeléstől kezdve egészen a fogyasztó asztaláig [2].
Az élelmiszer-feldolgozás során a nanorészecskék alkalmazása hozzájárulhat a táplálkozási minőség, az íz, a szín és a stabilitás javításához vagy az eltarthatósági idő növeléséhez, illetve – folyékony halmazállapotú élelmiszerek esetén – az áramlási tulajdonságok javulásához. A nanotechnológia további előnye lehet, hogy elősegítheti az alacsonyabb zsír-, cukor- és sótartalmú ételek kifejlesztését, ezáltal csökkentve az élelmiszerekkel kapcsolatos megbetegedések számát [5].
Jelenleg ezek a termékek négy kategóriában érhetők el:
nanostrukturált élelmiszer-összetevők és anyagok, mint például nano-titán-dioxid, amelyet csomósodásgátlóként vagy pigmentként használnak;
nanostrukturált szállító rendszerek, amelyek javítják a bioaktív vegyületek biológiai hozzáférhetőségét a dúsított élelmiszerekben és kiegészítőkben;
olyan újfajta csomagolóanyagok, melyek célja, hogy megerősítsék a termék védelmi funkcióját;
valamint az élelmiszerrel érintkezésbe kerülő anyagok felhasználása az élelmiszer feldolgozásához és tárolásához, mint például a nano-ezüst, amelyet antimikrobiális tulajdonságai miatt alkalmaznak [6, 7, 8, 9].
A nanotechnológiát jelenleg az élelmiszeriparban a csomagolási folyamatban tekintik legelterjedtebb kereskedelmi alkalmazásnak [2, 10]. A nanoanyagok csomagolóanyagokban való alkalmazásának több típusa megkülönböztethető meg. A nanokompozitok esetén az előnyös tulajdonságot (mechanikai vagy funkcionális, például gázzárás, hőmérséklet/nedvesség-stabilitás) a műanyaghoz adott nanorészecskékkel érik el. Hasonló hatás érhető el a csomagolóanyag felületére vitt nanobevonatokkal. A vákuummal felvitt alumíniumbevonatok főként a snack-, a cukrászati termékek és a kávé csomagolásában terjedtek el. Ha például a bevonatként felvitt alumíniumréteg vastagsága nem haladja meg az 50 nm-t, a bevonó fém nanoanyagnak tekinthető [11]. A felsoroltak mellett számos alkalmazás még kutatási fázisban jár [12, 13, 14, 15], például olyan új fejlesztésű élelmiszer-csomagolások, amelyek képesek kimutatni kórokozók és szennyeződések jelenlétét.
Annak ellenére, hogy ez a technológia olyan, eddig nem tapasztalt előnyökhöz juttatja a fogyasztókat, mint a magasabb hozzáadott érték, a hosszabb eltarthatósági idő és a fokozott élelmiszerbiztonság, a nanoélelmiszerek egészségügyi, környezeti, gazdasági, társadalmi és politikai kockázatokat is hordoznak magukban [16, 17]. Berekaa szerint annak ellenére, hogy a nanorészecskék óriási előnyökkel járhatnak az élelmiszeriparban, a nyilvánosságot nagy aggodalommal tölti el a toxicitásuk és a lehetséges negatív környezeti hatásuk. Az emberi szervezetbe kerülő nanorészecskék egészségügyi következményei miatt haladéktalanul fel kell mérni azok emberi egészségre gyakorolt lehetséges kockázatait [5]. Halliday dolgozatában kiemeli, hogy az élelmiszerekre és az élelmiszerek csomagolására vonatkozó európai uniós rendeletek konkrét kockázatértékelést írnak elő a nanoélelmiszerek piacra kerülése előtt. [18].
Kutatásunk során megvizsgáltuk, hogy az élelmiszeripari nanotechnológia fogalma mennyire terjedt el a köztudatban, vagyis vélhetően hány embernek van tudomása erről a technológiáról, illetve élelmiszeripari alkalmazásának lehetőségeiről. Ezt követően azt mértük fel, hogy a fogyasztók mennyire elfogadók a technológiát illetően, hogyan látják annak jövőjét, valamint szívesen vásárolnának-e nanoélelmiszereket. Munkánk során elemeztük a nanotechnológia lehetséges veszélyeit, illetve azt, hogy azok milyen területen jelentkezhetnek, továbbá, hogy ennek tudatában hogyan változik az attitűd, a fogyasztói elfogadás és a vásárlási hajlandóság.
2.1.1. Nanotechnológiával előállított élelmiszerek és csomagolóanyagok – néhány példa [1]
A hagyományosnál krémesebb fagylalt készítése során nano-méretű szemcsékből álló titán-dioxidot adnak a fagylalt alapanyagához, hogy növeljék annak krémességét és javítsák az ízét, miközben zsírtartalma a hagyományos fagylaltokéval azonos marad. Nano formájában a titán-dioxid feltételezhetően citotoxikus, ugyanakkor a szakirodalomban nem találtunk adatot a nano TiO2 bélcsatornából való felszívódási mechanizmussal kapcsolatban.
2.1.1.2. Konyhasó és cukor, amely nedvességgel nem képez csomókat
Konyhasóhoz és cukorhoz tapadásgátlóként nano részecskeméretű titán-dioxidot adnak. Toxikológiai vonatkozásait lásd a 2.1.1.1. szakaszban.
Bioaktív molekulákat, például fitoszterineket, vitaminokat és antioxidánsokat adnak a gyümölcsléhez nano-kapszulázás útján, annak javítása érdekében. Nem ismert, hogy a nano-kapszulázás káros hatással lenne az egészségre.
2.1.1.4. Omega-3 zsírsavakkal dúsított kenyér
Az omega-3 zsírsavakat nano-kapszulázás útján adják a kenyérhez; ezzel a zsírsavak kellemetlen íze nem érezhető, és így a dúsított kenyér megőrzi hagyományos ízét. Nem ismert, hogy a nano-kapszulázás káros hatással lenne az egészségre.
2.1.1.5. Műanyag palackok sörhöz
A módosított összetételű sörös palackokat agyagrészecskéket tartalmazó nanokompozit anyag hozzáadásával állítják elő. Az agyag-polimer nanokompozitok célja a szén-dioxid-veszteség és az oxigén bejutásának minimalizálása a szénsavas italok minőségmegőrzési idejének meghosszabbítása érdekében. A nanoréteg toxikológiai hatásai nem ismertek; egyelőre nem bizonyították, hogy a nanorészecskék kiszabadulnának a csomagolóanyagból.
2.1.1.6. Antimikrobiális élelmiszer-csomagolás húshoz és más élelmiszerekhez
Aktív nano-ezüstöt tartalmazó élelmiszer-csomagolásra szolgáló anyagok gátolják a mikrobák fejlődését, segítenek megelőzni az esetleges bakteriális szennyeződéseket. A nano részecskeméretű ezüst feltételezhetően citotoxikus. Nincs bizonyosság a nanorészecskék esetleges felszabadulásával kapcsolatban a csomagolóanyagból.
3. Anyag és módszer
A kutatási kérdések megválaszolására online kérdőíves megkérdezést végeztünk 200 fő bevonásával.
A mintavétel során hólabda módszert alkalmaztunk, azaz a minta kiválasztása nem volt véletlenszerű, ám ezáltal mégis széles válaszadói körhöz juthattunk el. Jelen feltételek mellett a felmérés nem tekinthető reprezentatívnak, a kapott eredmények kizárólag a megkérdezettekre vonatkoztathatók. A kérdőív háttérváltozói között szerepelt a nem, a kor, a lakhely, az iskolai végezettség és az átlagjövedelem is.
A kérdőíves megkérdezés során az élelmiszeripari nanotechnológiával kapcsolatban felmértük a fogyasztók attitűdjeit, 17 zárt kérdés segítségével. Majd annak érdekében, hogy ezek mélységében is elemezhetők legyenek, két fókuszcsoportos vizsgálatot végeztünk. a témával kapcsolatban, amely alapján a két fókuszcsoport egyikébe kerültek besorolásra. Az első csoportban olyan fogyasztók vettek részt, akik a szűrőkérdések alapján elutasítók a nanotechnológiával kapcsolatban, a második csoport résztvevői ezzel ellentétben kedvezően ítélik meg ezt a technológiát. A két csoport kialakítása során törekedtünk arra, hogy a megkérdezett fogyasztók a nemek vonatkozásában egyenlő elosztásban kerüljenek bele a kutatásba. Életkor tekintetében 20 és 65 év közöttiek vettek részt az interjúkon. A két nyolc fős csoporttal – a kutatás idején fennálló járványhelyzet miatt – az interjúkat online platformon keresztül folytattuk le.
A fókuszcsoportos interjúk kezdetén arra kértük a résztvevőket, hogy röviden mutatkozzanak be, ezt követően a beszélgetések első felében két szövegrészt olvastunk fel, amelyeket Sodano és munkatársai közleményéből vettünk át és fordítottunk le magyar nyelvre [1]. Az első szöveg általánosságban mutatja be a nanotechnológiát, a második részben hat olyan terméket ismertet, amely valamilyen nanotechnológiai eljárással készült, de a leírásban kizárólag a termékek előnyös tulajdonságait hangsúlyozták. Az interjúkérdések első fele az élelmiszeripari nanotechnológia ismertségéről, elfogadásáról szólt, de a csoporttagoknak a hallott szövegrészekre is válaszolniuk kellett.
A fókuszcsoport második felében a szöveg azon részét olvastuk fel, amely a technológiával és ezáltal a termékekkel kapcsolatos lehetséges kockázatokat és negatív hatásokat emeli ki. Ezt követően szintén kérdéseket tettünk fel a résztvevőknek, ekkor már a kockázatokra fókuszálva, valamint azt is vizsgáltuk, hogy mennyiben változott meg a témához való hozzáállásuk.
4. Eredmények és értékelésük
Ebben a fejezetben a primer kutatás legfontosabb eredményeit, azok lebonyolításának sorrendjében mutatjuk be.
4.1. A kérdőíves megkérdezés eredményei
A kérdőív első kérdése az élelmiszerek vásárlása során fontosnak tartott tényezőket helyezte a fókuszba. Ez azért volt fontos, mivel a továbbiakban a kutatás gerincét az élelmiszeripari nanotechnológia elfogadásának vizsgálata adta, az itt említett kategóriák figyelembevételével. Ahogy az 1. ábrából kiderül, a felsorolt faktorok közül az íz került az első helyre, vagyis a válaszadók 76,0%-ának az íz a legfontosabb szempont egy-egy élelmiszer megvásárlása vagy kiválasztása során. A háttérváltozókkal történő összevetés alapján kiderült, hogy a mintában szereplő férfiak szignifikánsan (p=0,014) nagyobb arányban (80,0%) tartották fontosnak az ízt, mint a nők (61,2%), valamint az is, hogy azok a fogyasztók, akik saját bevallásuk szerint az átlagoshoz viszonyítva jobb anyagi körülmények között élnek (jövedelmükből bőven megélnek és pénzügyi tartalékot is tudnak képezni), szintén nagy arányban (88,9%) az ízt tartják fontos választási kritériumnak.
Kissé lemaradva, a magas minőség (68,5%) és az ár (63,5%) került a második és a harmadik helyre a vásárlási szempontok tekintetében. Ahogyan az előzetesen várható volt, e kategóriák vonatkozásában a jó anyagi háttérrel rendelkezők 86,2%-a értékelte fontos szempontnak a magas minőséget, ezzel szemben az ár tekintetében ez a hányad 47,3%-ra csökkent.
A magas élelmiszerbiztonságot a válaszadók fele sem (47,0%) ítélte fontosnak, ami abból adódhat, hogy nem voltak tisztában a fogalom konkrét jelentésével.
A válaszadók legkevésbé fontos szempontnak a hozzáadott (többlet-) értéket tartották (például magasabb omega-3 zsírsavtartalom), a felsoroltak közül ez a faktor 17,5%-kal került az utolsó helyre. Ezt a kategóriát a férfiak mindössze 20,0, illetve a nők 16,4%-a veszi figyelembe élelmiszer-vásárlásai során. Anyagi helyzet tekintetében ez a kritérium az átlagon aluli jövedelmi helyzetben levő fogyasztók számára volt a legkevésbé fontos (7,0%).
1. ábra. Az élelmiszervásárlás során fontosnak tartott szempontok (N=200)
A következőkben azt vizsgáltuk, hogy a megkérdezettek milyen arányban rendelkeznek ismeretekkel az élelmiszeripari nanotechnológiáról (spontán felidézés). A technológia innovatív és újszerű jellegét az is alátámasztja, hogy a válaszadók mindössze egynegyede hallott róla.
Amikor az élelmiszeripari nanotechnológia jelenleg elérhető négy kategóriáját [6, 7, 8, 9] is felsoroltuk (támogatott ismeret), a fogyasztóknak csak 62,0%-a válaszolta azt továbbra is, hogy nem hallott még a szóban forgó új technológiáról (2. ábra). Az egész mintából mindössze egy fő volt az, aki az összes felsorolt kategóriáról hallott már. A négy kategória közül a nanotechnológiával készült csomagolóanyagok voltak a leginkább ismertek (28,5%). A nanostrukturált élelmiszer-összetevőkről és anyagokról, valamint az élelmiszerrel érintkezésbe kerülő nanoanyagok felhasználásáról egyaránt 11,5-11,5%-ban hallottak már a felmérésben résztvevők. A válaszadók a nanostrukturált szállítórendszereket ismerték legkevésbé, itt az arány még az 5,0%-ot sem érte el. Azok a fogyasztók, akik hallottak már erről a kategóriáról, valamennyien felsőfokú diplomával rendelkeznek.
2. ábra. Az élelmiszeripari nanotechnológia négy kategóriájának ismerete a megkérdezettek körében (N=200)
A következőkben az élelmiszeripari nanotechnológia elfogadásának vizsgálatát végeztük el az első kérdésben felsorolt, a vásárláskor fontosnak vélt szempontok segítségével. Az eredményeket az 1. táblázat tartalmazza.
1. táblázat. Nanotechnológiai fejlesztéssel előállított élelmiszerek iránti vásárlási hajlandóság az egyes szempontok figyelembevételével (N=200)
A kapott eredmények alapján (a mintára vonatkozóan) általánosságban az mondható el, hogy a többség nyitott az új technológiára, amennyiben az a vásárolt élelmiszer valamely tulajdonságát előnyösen befolyásolja. A megkérdezettek 71,9%-a vásárolna nanotechnológiával készült élelmiszert, ha annak érzékszervi tulajdonságai jobbak lesznek. Az élelmiszer-vásárlásnál fontosnak tartott szempontok közül az íz végzett az első helyen: a válaszadók 76%-a választotta ezt a tényezőt. Megjegyezzük, hogy a kedvezőbb érzékszervi tulajdonságok miatt kimutatott nagyobb vásárlási hajlandóság várható volt. Az idősebb korosztály adott erre a jellemzőre legmagasabb arányban igenlő választ (89,5%) (p=0,047), a többi háttérváltozóval összevetve nem volt szignifikáns kapcsolat. Az élelmiszerek állagára vonatkozó kedvező hatás érdekében a mintában szereplő fogyasztók 68,8%-a vásárolna nanotechnológiai eljárással készült terméket. A jobb állag reményében az 56-65 év közötti válaszadók 85,2%-a nyitott az új technológiával előállított termékek megvásárlására. Az élelmiszerek eltarthatósági és fogyaszthatósági idejének jelentős növekedése a nanotechnológiai eljárásnak köszönhetően a válaszadók 62,5%-ánál váltott ki vásárlásra ösztönző hatást. Ennél a kérdésnél a nők jelentősen nagyobb arányban válaszoltak igennel, mint a férfiak (nők: 70,0%, férfiak: 46,3%). A kérdőív kitöltőinek 78,6%-a vásárolna olyan élelmiszert, amely valamilyen nanotechnológiai eljárással készült, ha annak köszönhetően növekedne az élelmiszerbiztonság. Az idősebb korosztály 90%-a, valamint a nők 78,6%-a képviseltette magát az „igen” válaszoknál ebben a tekintetben. A megkérdezettek 63,0%-a válaszolt „igen”-nel arra kérdésre, hogy vásárolna-e olyan élelmiszert, amelyet nanotechnológiai fejlesztéssel állítottak elő, ha az olyan hozzáadott értékkel rendelkezik, mint például a magasabb omega-3 zsírsavtartalom. Ez kiugróan nagy arányt jelent ahhoz képest, hogy a plusz hozzáadott érték mint vásárlási kritérium a fontossági sorrendben 17,5%-kal az utolsó helyen végzett. A mintában szereplő fogyasztók számára tehát ugyan jellemzően nem fontos faktor az, ha az élelmiszer valamilyen többlet hozzáadott értéket tartalmaz, de mégis választanának olyan nanotechnológiával előállított terméket, amely omega-3 zsírsavakban gazdagabbá válik.
Végül az olyan új módszerrel előállított élelmiszer-csomagolásra, mely garantálja a biztonságosabb tárolást, a válaszadók 78,1%-a volt nyitott. Ebben az esetben is a nők és az 55-65 év közöttiek szerepeltek legnagyobb arányban az „igen”-ek vonatkozásában.
Azt, hogy a megkérdezettek hány százalékkal lennének hajlandók többet fizetni egy olyan élelmiszerért, amelyet valamilyen nanotechnológiai eljárással állítottak elő vagy módosítottak a 3. ábra szemlélteti. Jellemzően a 0% – vagyis egyáltalán nem fizetnének többet az ezzel a technológiával előállított termékért – és az 5-10% közötti többletköltség volt az, amit a mintában szereplő fogyasztók leginkább elfogadhatónak ítéltek meg (a válaszadók 30,7%-a és 30,7%-a). 0-5% között 22,4%, 10 és 20% között pedig a válaszadók 15,6%-a fizetne többet ilyen jellegű élelmiszerért. 20% fölötti többletfizetésnél a megkérdezettek aránya még az egy százalékot sem érte el. 0-5%-kal többet leginkább olyan fogyasztók lennének hajlandók fizetni nanotechnológia segítségével előállított termékért, akiknek a havi nettó jövedelme az átlagostól kevesebb, ezzel szemben azok a válaszadók, akik saját bevallásuk szerint az átlagostól jobb anyagi körülmények között élnek, akár 5-10%, 10-15%, 15-20%, vagy akár 20%-nál többet is fizetnének egy ilyen élelmiszerért.
3. ábra. Többletfizetési hajlandóság nanotechnológiával készült élelmiszerek esetén (N=200)
Kutatásunkban kitértünk arra is, hogy a megkérdezettek hogyan vélekednek az élelmiszeripari nanotechnológia lehetséges kedvezőtlen következményeiről. A kapott eredmények alapján megállapítottuk, hogy a kérdőív kitöltőinek több mint fele (53,6%) vélekedett úgy, hogy a nanotechnológiai eljárással készült élelmiszerek hordoznak magukban még nem ismert veszélyeket. Ebben az esetben az arányokat tekintve a férfiak mondhatók a leginkább szkeptikusnak, hiszen 74,3%-uk szerint az élelmiszeripari nanotechnológia kockázattal járhat.
Az egyes veszélyek megkérdezettek véleménye szerinti előfordulásának valószínűségét százalékos megoszlásban a 4. ábra mutatja be. A technológiát kockázatosnak ítélő válaszadók 71,4%-a úgy vélte, hogy a nanotechnológiai eljárással készült élelmiszerek leginkább egészségügyi kockázattal járnak. Ezt követte 56,3%-kal a környezeti kockázat. Ebben az esetben már közel kétszer annyi nő vélte azt, hogy az élelmiszeripari nanotechnológia környezeti ártalmakat okozhat (p=0,020). A mintában szereplő fogyasztók legkevésbé a negatív gazdasági és társadalmi hatásokat vélték lehetségesnek. Ezen két kategóriát illetően is jellemzően a nők voltak jelentős többségben (p=0,001). Az azonban az összes kategóriára vonatkozólag elmondható, hogy a magasabb iskolai végzettséggel rendelkező válaszadók nagyobb hányadot képviseltek.
4. ábra. A nanotechnológiai eljárással készült élelmiszerek lehetséges kockázatainak előfordulási valószínűsége a megkérdezettek szerint (N=107)
4.2. A fókuszcsoportos vizsgálatok eredményei
Mivel kutatásunk legfőbb célkitűzése az volt, hogy az élelmiszeripari nanotechnológiát fogyasztói megközelítésből vizsgáljuk meg, valamint feltárjuk a technológia elfogadásának várható mértékét és esetleges elutasításának okait, az online kérdőív kvantitatív eredményeinek vizsgálata után indokoltnak véltük a kapott válaszok mélyebb elemzését kvalitatív módszerrel, ennél fogva az értelmezést elősegítő fókuszcsoportos interjúkat készítettünk.
4.2.1. Az élelmiszeripari nanotechnológiát elfogadók fókuszcsoportos vizsgálatának eredményei
Beszélgetéseinket egy asszociációs játékkal kezdtük, amelynek az volt a célja, hogy az interjúalanyok esetleges szorongásait feloldjuk.
Arra kértük a csoport tagjait, hogy mondjanak olyan pozitív és/vagy negatív szavakat, kifejezéseket, melyek a témával kapcsolatban jutnak eszükbe. Az alábbiak hangzottak el: innováció, újítás, új lehetőségek, érdekes, sci-fi, a jövő élelmiszerei, sok problémára jelenthetnek megoldást.
A következő kérdés arra vonatkozott, hogy találkoztak-e már a nanotechnológiai alkalmazások felsorolt kategóriái közül valamelyikkel vagy esetleg hasonlóval (krémesebb fagylalt ugyanolyan zsírtartalommal; só és cukor, amelyek nedvességgel nem képeznek csomókat; bioaktív molekulákkal dúsított gyümölcslevek; omega-3 zsírsavakkal dúsított kenyér; műanyag palackok sörhöz; antimikrobiális élelmiszer-csomagolás húshoz és más élelmiszerekhez). A megkérdezettek közül mindenki találkozott már speciális PET palackokba csomagolt üdítőitalokkal, sörökkel. A különböző vitaminokkal, ásványi anyagokkal, antioxidánsokkal dúsított gyümölcsleveket többen is említették, egy fő pedig omega-3 zsírsavakkal dúsított kenyeret látott egy üzletben vásárlása során (arra nem emlékezett pontosan, melyik áruházban). A felolvasott kategóriákon túl láttak már olyan tojást, amely többlet omega-3 zsírsavakat tartalmazott, ismertek különböző étrendkiegészítőket, amelyekhez vitaminokat, ásványi anyagokat, antioxidánsokat adtak, illetve egy résztvevő az interneten olvasott intelligens csomagolóanyagról, amely felismeri a szennyeződéseket. Arra nem emlékezett, hogy a csomagolóanyag élelmiszeripari nanotechnológiával készült-e, de úgy vélte, ez a kategória pontosan ehhez a témához illeszkedik.
Ezt követően megkértük a jelenlevőket, hogy mondják el véleményüket és értékeljék azt, milyennek tartják az előzőleg ismertetett hat kategóriát. Mindenki pozitív gondolatokat társított a termékekhez. Úgy vélték, hogy sok tekintetben hasznosak, és jó ötlet ilyen többlet értékeket adni élelmiszerekhez, amelyek révén vitaminokhoz és egyéb ásványi anyagokhoz juthat az ember anélkül, hogy külön kapszulákat kelljen bevinni a szervezetébe. A résztvevők szerint az, hogy a nanotechnológia alkalmazásával biztonságosabbá válhat az élelmiszerek tárolása, minőségmegőrzési ideje megnövekedhet, szintén előnynek számít. Arra a kérdésre, hogy szívesen vásárolnának-e ilyen jellegű élelmiszereket, minden résztvevő határozott igennel felelt. Egy fő jelentette ki, hogy ő a nanotechnológiával módosított fagylalttól idegenkedik kissé, ketten pedig az omega-3 zsírsavakkal dúsított kenyér esetén mondták el ugyanezt, ám konkrétan nem tudták megindokolni, miért.
Ez után egy közös feladatmegoldás következett, melyben arra kértük a csoport tagjait, hogy közösen állítsanak fel egy sorrendet a hat termék esetében az alapján, hogy melyiket tartják a legszimpatikusabbnak és melyiket a legkevésbé. A termékek kedveltségét a 2. táblázat adatai szemléltetik.
2. táblázat. Az élelmiszeripari nanotechnológia felsorolt kategóriáinak sorrendje kedveltség alapján az elfogadók körében
Azzal a feltevéssel, hogy a jövőben sok ilyen vagy ezekhez hasonló termékkel fogunk a boltok polcain találkozni, a csoport egybehangzóan egyetértett. Úgy gondolták, hogy a nanotechnológiával előállított élelmiszerek valószínűleg egyre nagyobb mértékben el fognak terjedni, ha az élelmiszeripari fejlesztések mértéke ilyen ütemben halad. Egyik interjúalanyunk azt mondta, hogy a Föld túlnépesedése és a földterületek folyamatos csökkenése miatt szükségszerű lesz ilyen eszközöket bevetni annak érdekében, hogy ne legyen növekvő arányú az éhezés, alultápláltság és az emberek ne szenvedjenek valamilyen tápanyag hiányában.
Mindenki elfogadta azt a jövőképet, hogy az ilyen technológiával előállított élelmiszerek és további hasonló fejlesztések népszerűbbé és elérhetőbbé fognak válni, természetesen azzal a feltétellel, ha elérhető áron lehet hozzájuk jutni. Az intelligens, baktériumokat és szennyeződéseket felismerő élelmiszer-csomagolásokat kifejezetten hasznosnak és praktikusnak vélték. Szerintük alapvető élelmiszereket (tejtermékeket, tészták, lisztek, gabonapehely-készítmények) is lehetne többlet hozzáadott értékkel (vitaminokkal, ásványi anyagokkal, antioxidánsokkal) gazdagítani.
A fókuszcsoportos interjú második felében a szövegek azon részének felolvasása következett, amely a technológia használata során előforduló lehetséges kockázatokat ismerteti. Ezt követően azt mértük fel, hogy a hallottak következtében változott-e a résztvevők véleménye, attitűdje, valamint vásárlási hajlandósága. A többség úgy vélte, ha nem lenne biztonságos egy termék fogyasztása, az végső soron nem kerülhetne kereskedelmi forgalomba. Egy másik vélemény szerint ugyan kissé ijesztőnek hangzik, és így már kétszer is átgondolná, hogy vásárol-e ilyen jellegű terméket, azonban ennek ellenére sem zárkózik el a technológiától.
Végül megkértük a résztvevőket, hogy a megismert információk birtokában gondolják át ismét az előzőekben felállított sorrendet, hogy mely kategóriát vásárolnák meg legszívesebben. A jobb összehasonlíthatóság érdekében egy táblázatban ábrázoltuk a potenciális veszélyek ismertetése előtti és az új sorendet. Az eredményeket a 3. táblázat mutatja be.
3. táblázat. Az élelmiszeripari nanotechnológia felsorolt kategóriáinak sorrendje kedveltség alapján a lehetséges kockázatok ismertetése előtt és után az elfogadók körében
A végső sorrend ugyan több ponton is módosult, de a lehetséges veszélyek feltárása után sem változott meg számottevően a csoporttagok véleménye és vásárlási hajlandósága.
A vizsgálat forgatókönyve ebben az esetben is ugyanaz volt, mint az előző csoportnál. A szövegek első részének ismertetése után egy asszociációs játék következett, melynek lényege az volt, hogy a résztvevőknek olyan jelzőket és kifejezéseket kellett mondani – legyen az pozitív vagy negatív –, melyek a nanotechnológiáról eszükbe jutnak. Ezúttal az elfogadó csoportnál készített interjúkhoz képest számottevően vegyesebb vélemények (válaszok) születtek: innovatív, veszélyes, bizarr, ez a jövő, laborban készült ételek, természetellenes. Egyik interjúalanyunk azt is megjegyezte, hogy ezek a termékek valószínűen nagyon drágák.
A felsorolt hat élelmiszeripari nanotechnológiával készült termék közül a csoport fele már találkozott bioaktív molekulákkal dúsított gyümölcslevekkel, illetve mindenki ismerte a speciális PET palackokat.
Hasonló jellegű termékként a vitaminokkal, ásványi anyagokkal dúsított sportitalokat és étrendkiegészítőket említették meg, amivel már kiskereskedelmi forgalomban találkoztak, illetve egy fő olvasott már az interneten nanotechnológiával készült csomagolóanyagokról, egy másik résztvevő pedig a mesterséges hússal kapcsolatos tudományos cikket hozta fel példaként.
Ezt követően itt is arra kértük a csoport tagjait, hogy mondják el véleményüket arról a hat termékről, melyet az interjú elején ismertettünk velük. Valaki szerint rendkívül ijesztő ilyenekről hallani, másnak az volt a véleménye, hogy biztosan nagyon egészségtelenek lehetnek. Többen is úgy vélték, hogy felesleges a gyümölcsleveket ilyen anyagokkal dúsítani, amikor azok már amúgy is tele vannak vitaminokkal. Az omega-3 zsírsavakkal dúsított kenyér ötletét kifejezetten „őrültségnek” vélték. Egy résztvevő a csomagolást nem tartotta rossz ötletnek, illetve ketten a PET palackokról is kedvezően nyilatkoztak.
Arra a kérdésre, hogy megvásárolnák-e ezeket a termékeket, egyértelműen nem volt a válasz. A csoport a PET palackos megoldás esetében volt kevésbé elutasító, 4 fő hajlana a vásárlásra, az antimikrobiális csomagolásra vonatkozóan pedig egy fő nyilatkozott ugyanígy.
Folytatásként az elutasítók csoportjának is fel kellett közösen állítani egy sorrendet a hat termékre vonatkozóan, az elfogadhatóság (jelen esetben kedveltségről nem lehet beszélni, hiszen a csoport tagjai elutasítók az élelmiszeripari nanotechnológiával kapcsolatban) alapján. Az eredményeket a 4. táblázat mutatja be.
4. táblázat. Az élelmiszeripari nanotechnológia felsorolt kategóriáinak sorrendje a fogyasztók elfogadása alapján az elutasítók körében
A jövőképet illetően a résztvevők úgy vélekedtek, hogy a fejlesztések tendenciája arra utal, hogy egyre több ilyen jellegű termékkel fogunk a kereskedelmi forgalomban találkozni. Erre vonatkozóan olyan megjegyzés is érkezett, hogy „nem jó irányba halad a világ”. Egy fő hozzátette, bízik abban, hogy megmaradunk a természetes táplálékforrásoknál. Többen egyetértettek azzal a kijelentéssel, miszerint, ha nem az élelmiszeripar dolgozik ilyen technológiával, hanem az építőipar vagy a textilipar, az akár hasznos is lehet.
Arra a kérdésre, szeretnék-e, hogy a jövőben több ilyen termék legyen elérhető, egyértelmű és egybehangzó nem volt a csoport válasza.
A fókuszcsoportos interjú utolsó fejezete a nanotechnológia lehetséges kockázatit helyezte a fókuszba. Miután ismertettük a résztvevőkkel a nanotechnológia lehetséges veszélyeiről, a véleményüket kérdeztük. Az álláspontjuk a hallottak után nem sokban módosult, hiszen, ahogy mondták, eddig sem tartották jó ötletnek, ez csak megerősítette őket abban, hogy milyen negatív következményei lehetnek egy ilyen technológiának. A csoport egybehangzó véleménye az volt, hogy nem vásárolnának ilyen termékeket továbbra sem, mivel biztosak abban, hogy nem csak az ember egészségére, hanem a környezetre is ártalmasak.
Záró feladatként arra kértük a résztvevőket, hogy az összes információ birtokában, közösen állítsanak fel egy új, végleges sorrendet arra vonatkozóan, hogy mely kategóriát tartják leginkább elfogadhatónak és melyiket legkevésbé. A sorrend az előzőhöz képest nem sok ponton módosulva az alábbi módon alakult. A kockázatok ismertetése előtti és az azt követően kapott sorrendet (új sorrend) az 5. táblázat szemlélteti.
5. táblázat. Az élelmiszeripari nanotechnológia felsorolt kategóriáinak sorrendje elfogadás alapján a lehetséges kockázatok ismertetése előtt és után az elutasítók körében
5. Következtetések
Annak ellenére, hogy a megkérdezettek 74,5%-a korábban nem ismerte a nanotechnológiát és alkalmazásának lehetőségeit, valamint a válaszadók közel fele vélte úgy, hogy az valamilyen kockázatot hordoz magában, a nanotechnológia ismeretének felmérése és a fogyasztók vásárlási hajlandóságának vizsgálata során kiderült, hogy a technológia elfogadásának mértéke és a vásárlási hajlandóság igen kedvezőnek mondható. Ha a technológia révén az élelmiszerminőség várhatóan kedvező irányban változik, az elfogadás meghaladja a 60%-ot.
Az élelmiszerek vásárlásának szempontjai közül a legfontosabb az íz volt, a hozzáadott többlet érték 17,5%-kal az utolsó helyen végzett. Ennek ellenére a kérdőívet kitöltők 63,0%-a válaszolta azt, hogy vásárolna olyan terméket, amely nanotechnológiai eljárással készült, ha a termék ezáltal az valamilyen többlet hozzáadott értéket tartalmazna.
A fókuszcsoportos interjú során kiderült, hogy az elfogadók csoportja a várakozásoknak megfelelően, rendkívül pozitívan állt a technológiához, és a potenciális kockázatok ismertetése után sem változott meg jellemzően sem a véleményük, sem a vásárlási hajlandóságuk.
Megerősítve Berekaa állítását, miszerint a nyilvánosságot nagy aggodalommal tölti el a toxicitás és a lehetséges negatív környezeti hatás [5], az elutasítók csoportja esetén a résztvevők egybehangzóan úgy nyilatkoztak, hogy a technológia rendkívül kockázatos és veszélyes, a környezetre és az emberre egyaránt. Azonban azt is hozzátették, hogy véleményük szerint és a tendenciák alapján, a jövőben elkerülhetetlen lesz az ilyen termékek elterjedése a kereskedelmi forgalomban. Esetükben elmondható, hogy habár nem preferálják a nanotechnológia alkalmazásának lehetőségeit, mégis elutasításuk enyhébb mértékben jelent meg a technológia alkalmazásainak azon kategóriái esetén, melyek nem konkrétan az élelmiszerek tulajdonságait változtatják meg, hanem azok perifériáit (például a csomagolását).
Dolgozatunk 3. fejezetében már idéztük Sodano megállapítását, miszerint a nanoélelmiszerek vásárlási hajlandósága a hat vizsgált kategória (krémesebb fagylalt ugyanolyan zsírtartalommal; só és cukor, amelyek nedvességgel nem képeznek csomókat; bioaktív molekulákkal dúsított gyümölcslevek; omega-3 zsírsavakkal dúsított kenyér; műanyag palackok sörhöz; antimikrobiális élelmiszer-csomagolás húshoz és más élelmiszerekhez) tekintetében nagy mértékben függ az észlelt kockázatok és előnyök megítélésétől [1]. Kutatásunk során kapott eredményeink alátámasztják ezt, hiszen a technológiával kapcsolatban már eleve pozitív attitűddel rendelkező fogyasztók vásárlási hajlandósága is igen kedvező, az elutasítók azonban ezzel ellentétes fogyasztói magatartást tanúsítanak.
6. Köszönetnyilvánítás
A publikáció az Innovációs és Technológiai Minisztérium ÚNKP-20-3-I-DE-404 kódszámú Új Nemzeti Kiválóság Programjának a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs alapból finanszírozott szakmai támogatásával készült.
7. Irodalom
[1] Sodano, V., Gorgitano, M.T., Verneau, F. (2015): Consumer acceptance of food nanotechnology in Italy. British Food Journal 118 (3) pp. 714-733
[2] Zentai A., Frecskáné Csáki K., Szeitzné Szabó M., Farkas J., Beczner J. (2014): Nanoanyagok felhasználása az élelmiszeriparban. Magyar Tudomány 175 (8) pp. 983-993
[3] Cubadda, F., Aureli, F., D Amato, M., Raggi, A., Mantovani, A. (2013): Nanomaterials in the food sector: new approaches for safety assessment. Rapporti ISTISAN 13/48.
[5] Berekaa, M. M. (2015): Nanotechnology in food industry; Advances in Food processing, Packaging and Food Safety. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences 4 (5) pp. 345-357
[6] Chaudhry, Q., Scotter, M., Blackburn, J., Ross, B., Boxall, A., Castle, L. y and Watkins, R. (2008): Applications and implications of nanotechnologies for the food sector. Food Additives and Contaminants 25 (3) pp. 241-258
[7] Cushen, M., Kerry, J., Morris, M., Cruz-Romero, M. and Cummins, E. (2012): Nanotechnologies in the food industry. Trends in Food Science & Technology 24 (1) pp. 30-46
[8] Weir, A., Westerhoff, P., Fabricius, L., Hristovski, K. and von Goetz, N. (2012): Titanium dioxide nanoparticles in food and personal care products. Environmental Science & Technology 46 (4) pp. 2242-2250 DOI
[9] Mura, S., Seddaiu, G., Bacchini, F., Roggero, P.P. and Greppi, G.F. (2013): Advances of nanotechnology in agro-environmental studies. Italian Journal of Agronomy 8 (18) pp. 127-140
[10] Chaudhry, Q., Castle, L., Watkins, R. (2010): Nanotechnologies in Food. Royal Society of Chemistry Publishers, Cambridge, UK.
[11] Bradley, E. L., Castle, L., Chaudhry, Q. (2011): Applications of Nanomaterials in Food Packaging with a Consideration of Opportunities for Developing Countries. Trends in Food Science & Technology 22 pp. 604-610
[12] Sozer, N. and Kokini, J.L. (2009): Nanotechnology and its applications in the food sector. Trends in Biotechnology, 27 (2) pp. 82-89.
[13] Neethirajan, S. and Jayas, D.S. (2011): Nanotechnology for the food and bioprocessing industries. Food and Bioprocess Technology 4 (1) pp. 39-47
[14] Cushen, M., Kerry, J., Morris, M., Cruz-Romero, M., Cummins, E. (2012): Nanotechnologies in the food industry. Trends in Food Science & Technology 24 (1) pp. 30-46
[15] Qureshi, M.A., Karthikeyan, S., Karthikeyan, P., Khan, P.A., Uprit, S. and Mishra, U.K. (2012): Application of nanotechnology in food and dairy processing: an overview. Pakistan Journal of Food Sciences 22 (1) pp. 23-31
[16] Cockburn, A., Bradford, R., Buck, N., Constable, A., Edwards, G., Haber, B., Hepburn, P., Howlett, J., Kampers, F., Klein, C., Radomski, M., Stamm, H., Wijnhoven, S. and Wildermann, T. (2012): Approaches to the safety assessment of engineered nanomaterials (ENM) in food. Food and Chemical Toxicology 50 (6) pp. 2224-2242
A csomagolástechnika is egyike napjaink rohamosan fejlődő tudományágainak, mely számos másik tudományterületre innovatív hatást gyakorol, például az élelmiszeriparra. A műanyagokat úgy is nevezhetjük, mint a XXI. század anyagai, amelyek nélkül ma már nehezen tudnánk elképzelni az életünket. A bioműanyagokat megújuló forrásból származó alapanyagokból állítják elő, a lebomló műanyagok pedig hagyományos alapú műanyagok és lebomlást segítő adalékanyagok keverékei. Kvalitatív, online kérdőíves kutatásomban 513 fő adott választ azokra a kérdéseimre, hogy melyek a csomagolás fő funkciói, milyen jellemzőkkel kell rendelkeznie egy csomagolóanyagnak, mely csomagolású élelmiszereket részesítik előnyben, találkoztak-e már környezetbarát csomagolóanyaggal. A sok hasznos információ mellett kiderült, a magyarok jellemzően papíron ökotudatosak, a valóságban azonban nem fordítanak rá kellő a figyelmet. Elsősorban a 46-65 év közötti diplomás nők azok, akik a környezeti, ökológiai szempontokat is szem előtt tartják, ha élelmiszereket vásárolnak.
2. Bevezetés
A csomagolástechnika kutatása egyike napjaink rohamosan fejlődő tudományágainak, amely számos más szakterületre is innovatív hatást gyakorol, például az élelmiszeriparra. A műanyag csomagolóanyagok megjelenése új távlatokat nyitott az élelmiszerek eltarthatóságának fejlesztésében is. A műanyagok története mindössze 155 évre nyúlik vissza, a bioműanyagok felhasználása pedig csak néhány évtizedes múlttal rendelkezik. Ennek ellenére az utóbbiak alkalmazása az elmúlt időszakban a hagyományos műanyagok használatának mértékét számottevően meghaladó mértékben növekedett.
Az utóbbi években mind az ipar, mind a tudomány részéről jelentősen nőtt az érdeklődés a természetes polimerek iránt, amely feltehetően a hulladékkezelés területén jelentkező nehézségekkel, az arra vonatkozó jogszabályokkal függ össze. A bioműanyagok fejlesztésére nézve további ösztönző tényező lehet az ipar számára rendelkezésre álló fosszilis nyersanyagok csökkenő mennyisége.
2.1. A kutatás célja
Kutatásomban az alábbi kérdésekre kerestem a választ:
Mit gondolnak a fogyasztók a csomagolásról, általában?
Miben látják az élelmiszeripari termékek csomagolásának szükségességét?
Ismerik a környezetbarát csomagolóanyagokat?
Vásárlásuk során tekintetbe veszik-e a csomagolóanyag tulajdonságait?
Mely jellemzőket tartják fontosnak a csomagolóanyag kiválasztásakor?
3. Szakirodalmi áttekintés
3.1. A műanyagok helyzete, definíciója, tulajdonságai
A műanyagok olyan monomerekből álló makromolekulák, melyeket részben vagy egészben mesterségesen hoznak létre [1]. A polimereket (görög eredetű, jelentése: sok tag) döntően nyolc kémiai elem építi fel: C, H, O, N, Cl, F, S, Si. Ezen atomok kovalens kötéssel kapcsolódnak egymáshoz, és hoznak létre molekulákat. A polimergyártáshoz felhasznált kis molekulájú vegyületeket hagyományosan kőolajból állítják elő. Napjainkban jelentős kutatásokat folytatnak, hogy megújuló nyersanyagokból állíthassák elő azokat [2].
A műanyagokat úgy is nevezhetjük, mint a XXI. század anyagai, amelyek nélkül ma már nehezen tudnánk elképzelni az életünket. A mesterséges polimerek egyrészt gazdaságosan gyárthatók, másrészt olyan műszaki megoldásokat tesznek lehetővé, amelyek más módon nem lennének megoldhatók [3]. A műanyagok és a műanyag csomagolóanyagok környezetünkre gyakorolt hatása szakmai és laikus közösségek körében egyaránt kiterjedt vita tárgya.
Az utóbbi évek kampányai elsősorban a műanyagok használata ellen irányulnak, noha a gyakorlatban csak egy viszonylag kis hányaduk, a csomagolásra használt műanyagok használata okozhat környezeti károkat. A környezet műanyaghulladék-szennyezése főként abból ered, hogy a műanyag csomagolóanyagokat viszonylag olcsón lehet előállítani, használatuk után nem képeznek nagy értéket, így sajnos tovább nem hasznosított hulladékok közé kerülnek akkor is, ha ez nem indokolt [4].
3.2. A műanyag csomagolás és az élelmiszercsomagolás
Az élelmiszerek biológiailag érzékeny anyagok. Eredeti frissességük, eltarthatóságuk a termék belső tulajdonságaitól és a külső körülményektől függ. Belső tulajdonságok: az élelmiszer mikrobiológiai állapota, összetétele, vízaktivitása és kémhatása. Külső körülmények: a feldolgozás higiéniája, optimális gáz, illetve gázkeverék, csomagológép, csomagolóanyag és a feldolgozás, valamint a tárolás közbeni hőmérséklet [5].
A legjelentősebb műanyag csomagolóanyag típus a polietilén. A polietilén különbféle típusai a legegyszerűbb, legnagyobb tömegben gyártott szintetikus polimer család a poliolefinek közé tartoznak. A leggyakoribb műanyagfajták a következők: polietilén (01 - PET), nagy sűrűségű polietilén (02 - HDPE), polivinilklorid (03 - PVC), kis sűrűségű polietilén (04 - LDPE), polipropilén (05 - PP), polisztirol (06 - PS). A zárójelekben az egyes műanyagok egyezményes számjele és rövidítése található. Az egyéb, itt fel nem sorolt műanyagok számjele a 07[6].
3.3. Bioműanyagok
A bioműanyagokat megújuló forrásból származó alapanyagokból állítják elő, a lebomló műanyagok pedig hagyományos alapú műanyagok és lebomlást segítő adalékanyagok keverékei. A XX. században felfedezett bioműanyagok közül a legismertebbek a keményítő-alapúak, a politejsav, a poli(hidroxialkanoát) és a polibutilén-szukcin-adipát, felhasznált mennyiségük napjainkban jelentősen növekszik.
Az életciklus elemzések kimutatták, hogy a hagyományos műanyagokhoz képest a bioműanyagok alkalmazásával éves szinten mintegy 30-50%-kal lehet az üvegházhatást okozó gázok kibocsátást csökkenteni [7].
3.4. Fogyasztói magatartás, trendek
A fogyasztói magatartás fogalma alatt azokat a folyamatokat, tevékenységeket értjük, amelyek egy adott termék megszerzésére, használatára, értékelésére irányulnak. Vizsgálatánál lényeges különbséget kell tenni aszerint, hogy a megszerzendő jószág melyik termékcsoportba tartozik, az úgynevezett hétköznapi vagy a tartós fogyasztási cikkek közé [8].
A fogyasztói magatartást befolyásoló tényezőket az alábbiak szerint lehet csoportosítani [9]:
Kulturális tényezők
Kultúra
Szubkultúra
Társadalmi osztályok
Társadalmi tényezők
Referenciacsoport
Család
Társadalmi státusok
Személyes tényezők
Kor, család, életciklus
Foglalkozás
Gazdasági körülmények
Életmód
Személyiség
Pszichológiai tényezők
Motiváció
Észlelés
Tanulás
Hiedelmek, attitűdök
A Dr. Törőcsik Kft. honlapjának bevezető szövege szerint „A trend bizonyos, a piacon zajló jelenségek, folyamatok felerősödése, elterjedése a társadalomban, mely jelentős hatást gyakorol a fogyasztók magatartására, szokásaira a belátható jövőben” [10].
2019 trendjei között egyre megjelent a környezettudatosság, mint például a műanyagmentes július vagy a szívószálmentes augusztus.
A műanyagmentes július (Plastic Free July) Ausztráliából indult, még 2011-ben, azóta az egész világon elterjedt. Hazánkban 2018-ban hirdették meg először, de köztudottá 2019-ben vált [11].
A hazai környezetvédelmi szervezetek is aktív kampányba kezdtek, ugyanis az internetre felkerült kép, amelyen egy műanyag szívószáltól fuldokló teknős volt látható, rádöbbentette a lakosságot, hogy az állatok élelemnek tekintik a sokak által eldobált műanyag hulladékot [12].
4. Anyag és módszertan
A kutatási cél elérése érdekében szekunder és primer információgyűjtést is végeztem.
A szekunder kutatás során – primer kutatási munkámat megalapozva – áttekintettem a rendelkezésemre álló és a témához kapcsolódó, már korábban megvalósult hazai, illetve nemzetközi felméréseket.
A primer adatgyűjtésnél a marketingkutatási módszerek közül a kvantitatív eljárást választottam, azon belül is a kérdőíves felmérést. Ennél a kutatási típusnál – a nagyméretű minta miatt – elengedhetetlen a matematikai-statisztikai módszerek alkalmazása, és a kutatás eredményeit is számszerűsítve közlik, a statisztikai megbízhatósági vizsgálatok követelményrendszerének figyelembevételével [13].
A kérdőívet 2020 júliusában készítettem el, amelyet elektronikus platformon keresztül töltettem ki. Az online kitöltésre azért esett a választásom, mert az elmúlt tíz évben az online kvantitatív kutatás a piackutatás egyik legfontosabb adatfelvételi csatornájává vált. A kutatók és megbízóik egyaránt meggyőződtek arról, hogy az online kutatás nemcsak gyorsaságban és költséghatékonyságban nyújt többet, mint a személyes vagy a telefonos adatfelvétel, hanem az adatok megbízhatósága, hitelessége is megkérdőjelezhetetlen [14].
A kérdőívben 2 fő rész különíthető el:
Az élelmiszeripari termékekkel kapcsolatos csomagolási ismeretek, vélemények, szokások;
Demográfiai kérdések (nem, kor, iskolai végzettség, gazdasági helyzet);
A kérdőíveket a megkérdezettek 2020. július 20. és 31. közötti időszakban töltötték ki.
A kitöltéshez az alábbi kétféle módszert alkalmaztam:
Kvótás mintavétel, melynek során a populációt részcsoportokra osztottam (korcsoportok alapján), és ezekből választottam ki az elemeket; utána következett a
Hólabda módszer, ami azt jelenti, hogy az előzőekben kiválasztott egyedeket megkértem, hogy a kérdőív linkjét adják át, küldjék tovább az általuk ismert - hasonló korosztályba tartozó - személyeknek.
A kutatás tervezésekor az 500 fő elérése volt a cél. Ezt az elhatározást kismértékben meghaladtam, így végül 513 fős mintával dolgoztam.
Az adatok feldolgozásánál a TIBCO Statistica™ Trial Download for Windows 13.5.0.17. verziójú programot alkalmaztam. A kapott eredményeket a legtöbb esetben 2 tizedesjegyre kerekítettem, a kerekítés szabályainak megfelelően. Ahol nem ezt a módszert alkalmaztam (pl. szórás), ott jelzem a tanulmányban.
A kiértékelés során gyakoriságot vizsgáltam, kereszttáblás elemzéseket végeztem, illetve a leíró statisztika elemzését alkalmaztam. Az ábrákat Microsoft Excel 2010-es verziójával készítettem.
5. Eredmények és értékelésük
A kérdőíveket kitöltő személyek demográfiai alapjellemzőit az 1. táblázat foglalja össze.
1. táblázat. A kutatásban résztvevők száma, megoszlása a demográfiai adatok alapján (N=513)
Emellett az iskolai végzettséget és a gazdasági helyzetet is vizsgáltam. 67%-os felsőfokú, 29%-os középfokú végzettségű arány alakult ki. A megkérdezettek kb. 60%-a átlagos gazdasági helyzetűnek értékelte önmagát, illetve családját, emellett kb. 30% az átlagnál kedvezőbb kategóriába sorolta magát.
A kérdőív 1. kérdése valójában egy feladat volt. Arra kértem a válaszadókat, hogy írják le, mi jut eszükbe a csomagolás szóról. A kérdőívkitöltők mintegy 16%-a a műanyag szóra asszociált, és csak kb. 14%-nak jutott eszébe elsőként a védelem kifejezés. E két nagy kategória mellett a marketing, a papír, a hulladék, a szemét is említésre került.
A 2. kérdés az élelmiszeripari csomagolás létjogosultságának megítélésére vonatkozott. Állításokat soroltam fel, és a válaszadóknak el kellett dönteniük, hogy mennyire értenek azzal egyet. A kiértékelés során számtani átlagot számoltam, az állításokat ezek csökkenő értéke alapján rendeztem a 2. táblázatba. Az átlagot 2 tizedesre kerekítettem, míg a szórást meghagytam a Statistica program által kiszámolt tizedesjegyekkel.
2. táblázat. A csomagolás létjogosultságával kapcsolatos állításokkal való egyetértés mértéke, és az azokhoz kapcsolódó egyéb statisztikai mutatók (N=513)
Az állítások – az egyetértést mutató számtani átlag alapján - a kérdőívben feltett sorrendben maradtak. A megkérdezettek a csomagolás szerepét a védelemmel kötik össze. Ez egybecseng az asszociációs feladatnál tapasztalt eredménnyel. Ezeket az értékeket, a medián jól mutatja, a modus pedig az utolsó állításnál csökken az addigi 5-ről 1-re. A szórás mértéke az egyetértés számtani közepének értékével fordítottan változik: az egyetértés átlagos mértéke csökken, míg az átlagtól való eltérés mértéke nő.
A 3. kérdésben arra kerestem a választ, hogy a kutatásban résztvevő találkozott-e már biológiailag lebomló csomagolású élelmiszerrel. A kérdőívkitöltők válaszait az 1. ábra szemlélteti.
1. ábra. A válaszadók megoszlása a 3. kérdésre adott válaszok alapján (%, N=513)
Ez alapján megállapítottam, hogy a megkérdezettek több mint fele találkozott már ilyen típusú csomagolással, kb. egyötöde még nem, ugyanakkor kb. egyharmaduk bevallotta, hogy nem tudja, találkozott-e lebomló csomagolóanyaggal vagy sem.
A demográfiai változók alapján megvizsgálva a válaszokat az alábbi eredményre jutottam (3. táblázat).
3. táblázat. A kutatásban résztvevők megoszlása a 3. kérdésre adott válaszok esetében, az egyes demográfiai ismérvek alapján (%, N=513)
Megjegyzés: Az egyes kategóriákon belül a magas értékeket vastagon szedve bordó színnel emeltem ki. Ebben a csoportban igen A 65 év feletti csoportban alacsony a mintaszám, így válaszaikat ugyan feltüntetem, de adataikat a számításoknál nem vettem figyelembe
A statisztikai elemzés alapján megállapítottam, hogy az általam megkérdezett alanyok közül a biológiailag lebomló csomagolással elsősorban az alábbi ismérvű egyének találkoztak:
Férfiak;
18-45 év közöttiek;
Felsőfokú végzettségűek
Míg azok, akik nem találkoztak ilyen csomagolással jellemzően:
Nők;
46-65 év közöttiek;
Felsőfokú végzettséggel rendelkezők
Bár a felsőfokú végzettség mindkét kategóriában szerepel, ez nem ellentmondás, mivel a másik két iskolai végzettségű csoport a nem tudom kijelentésnél van jelen magas arányban.
A 4. kérdésre adott válaszok azonban némileg árnyalják a fenti képet. Igyekeztem kiszűrni a „nem igazmondókat”. A kérdésem az volt, hogy az illető személynek szokása-e a vásárlás során megvizsgálni az élelmiszerek csomagolóanyagát. Összességében a válaszadók ¾-e nem vizsgálja az élelmiszeripari terméket a csomagolás típusa alapján, s csupán ¼-e teszi ezt meg időnként vagy minden esetben.
Számításaim szerint a 4. kérdésre igen-t válaszolóknak már csupán 28,8%-a mondta azt, hogy általában meg szokta nézni az élelmiszerek esetében a csomagolás típusát és csak 5,84% állította, hogy mindig megteszi ezt. Ezzel szemben 64,96% általában nem, vagy soha nem cselekszik ilyet.
Bizonyosságot nyert, miszerint a hazai lakosság elméletben nagyon ökotudatos és környezetbarát, a valóságban azonban nem feltétlenül az.
Az 5. kérdés esetében tovább faggattam a kitöltőket: élelmiszerek vásárlása esetén milyen csomagolóanyagot választ leggyakrabban. A gyakorisági megoszlás a 2. ábrán látható.
2. ábra. A kutatásban résztvevők megoszlása az 5. kérdésre adott válasz alapján (%, N=513)
Előző megállapításomat az ábra alátámaszthatja, miszerint a vásárlók többsége (kb. 75%) nem ellenőrzi azt, hogy milyen csomagolásban van a termék. Ez a 75%-a nem tudom, és az ami éppen elérhető választ adók összesítése. Ez az arány megegyezik az előzőekben kiszámolt értékkel. A semmilyet kifejezés az alábbit takarja: semmilyet, viszek magammal csomagolóanyagot.
A megkérdezett alanyok kb. 10%-a volt az, aki azt állította, hogy lebomló csomagolású terméket választ. Főbb demográfiai jellemzőiket a 4. táblázatban foglaltam össze.
4. táblázat A lebomló csomagolású élelmiszereket választók főbb demográfiai ismérvei (%, N=513)
Az eredmények alapján azok a személyek, akik valóban a lebomló csomagolásban lévő élelmiszereket vásárolják az alábbi fő demográfiai csoportokba tartoznak:
Nők;
46-65 év közöttiek;
Felsőfokú végzettséggel rendelkeznek;
Átlagos jövedelmük van
A 6. kérdésnél arra kerestem a választ, hogy a fogyasztók az egyes élelmiszer-típusok esetében milyen csomagolást részesítenek előnyben. Különböző termékcsoportokat soroltam fel, köztük a későbbiekben vizsgálandó húsipari termékeket is. A választásra három lehetőséget kínáltam fel:
Gyárilag csomagolt termék;
Csomagolatlan, illetve pultban kapható áru;
Nem szoktam ilyen terméket vásárolni
Míg a zöldségeknél és a gyümölcsöknél szinte valamennyi megkérdezett személy (93,37%) a csomagolatlan árukat választja, ez az arány a sütőipari termékeknél már csak kb. 78,00%-os. Ennek az is lehet az oka, hogy az egyre nagyobb népszerűségnek örvendő, speciális sütőipari termékek (diétás, rostdús, magvas stb.) sok esetben előre csomagoltan kaphatók. Kiugróan magas a sajtok, tejtermékek esetében az előre csomagolt termékeket választók aránya (75,83%). A húskészítmények esetében arányosabban oszlik meg a gyárilag csomagolt és a lédig terméket választók csoportja. Szeletelt áruk esetében 47,00, illetve 46,00%, míg a rúd formájában értékesített szárazáruknál 41,00% - 49,00%. Érdemes megfigyelni, hogy a többi termék-csoporthoz képest ebben a két esetben a legmagasabb a nem szoktam ilyen terméket vásárolni válaszok aránya (kb. 7%, kb. 10%).
A 7. kérdés újra egy skála-kérdést takar. A kitöltőknek a már eddig is alkalmazott 1-5-ig tartó skálán kellet jelölniük a kérdőívben felsorolt csomagolóanyag-jellemzők fontosságát. Az alábbi jellemzőket kellett értékelni:
Minőség;
Vastagság;
Átlátszóság;
Környezetet nem károsító tulajdonság;
Újrahasznosíthatóság;
Lebomló jelleg
5. táblázat. A csomagolás paramétereinek fontosságát mutató átlag és egyéb statisztikai mutatók (N=513)
Az elemzésből (5. táblázat) megállapítható, hogy a válaszadók szerint a legfontosabb paraméter a minőség, majd ezt követi a nem környezetkárosító hatás, valamint az újra-hasznosíthatóság. Ezek mindegyike 4,00 feletti átlagértéket kapott. A válaszadók tehát fontosnak tartják a környezetvédelmet.
6. Következtetések
Az általam elvégzett kutatás alapján az alábbiakat állapítottam meg:
A legtöbb megkérdezett személy a csomagolás szóról a műanyagra asszociált, majd ezt követte a védelem kifejezés.
A kutatásban résztvevők az alábbi állítással értettek egyet legnagyobb mértékben a csomagolás célját illetően: Megvédjük a terméket a külső sérülésektől, szennyeződéstől.
A válaszadók ¾-e nem vizsgálja meg az élelmiszeripari terméket a csomagolás típusa alapján, s csupán ¼-e teszi ezt meg időnként vagy mindig.
Bizonyosságot nyert, miszerint a hazai lakosság elméletben, nagyon ökotudatos és környezetbarát, azonban a gyakorlatban nem feltétlenül az.
Azok a személyek, akik valóban a lebomló csomagolásban lévő élelmiszereket vásárolják az alábbi fő demográfiai adatokkal jellemezhetők:
Nők;
46-65 év közöttiek;
Felsőfokú végzettségük van;
Átlagos jövedelemmel bírnak
7. Köszönetnyilvánítás
A szerző köszöni a GINOP-2.2.1-15-2017-00101 azonosító számú „A hagyományos PICK termékek versenyképességének javítása az élelmiszerlánc különböző lépéseinél alkalmazott innovatív megoldások segítségével” című pályázatnak a cikk megírásához nyújtott segítségét.
[2] Lente, G. (2020): Ezeregynél is több molekula meséi Akadémiai Kiadó, Budapest DOI
[3] Náray-Szabó, G. (2016): Kémia, Akadémiai Kiadó, Budapest DOI
[4] Romhány, G. (2018): Polimer anyagismeret műszaki menedzsereknek Akadémiai Kiadó, Budapest DOI
[5] Szalai, M., Tanninen, T. (1998): Élelmiszerek módosított légterű, ún. védőgázos csomagolására alkalmas fóliák és azok előállítása. XXVII Óvári Tudományos Napok. 4. 883-886. Mosonmagyaróvár.
[6] Molnár, K. (2019): Anyagismereti alapok. Budapest. (Hozzáférés: 2021.01.10.)
[7] Bagi, I. (2013): Műanyag és Gumiipari Évkönyv. Budapest: BB Press.
[8] Bauer, A., Berács , J., Kenesei , Z. (2016). Marketing alapismeretek. Budapest: Akadémiai Kiadó DOI
[9] Kotler, P., Keller, K. (2012). Marketingmenedzsment. Budapest: Akadémiai Kiadó DOI
[10] Trend Inspiráció (dátum nélkül): Trendek. Dr. Törőcsik Marketing Inspiráció Fogyasztói Magatartás Kutató Intézet Kft. (Hozzáférés: 2021.01.21.)
1 Dél-uráli Állami Egyetem (nemzeti kutatóegyetem), Cseljabinszk, Oroszország
Kulcsszavak
félkész termékek brojlercsirkék húsából, fagyasztva szárított őrölt alma, brazil dió
1. Összefoglalás
Dolgozatunkban a fagyasztva szárított őrölt alma (7%) és brazil diómag (5%) kombinált felhasználásával készült sült baromfitermékek vizsgálati eredményeit mutatjuk be.
A recept módosítása olyan töltött húskészítmények előállítását tette lehetővé, amelyek a hagyományoshoz képest előnyösebb fogyasztói tulajdonságokkal bírnak, az illatban alma- és diójegyekkel, enyhén savanykás-édeskés tónussal az ízben és karamell árnyalatokkal a színben. Ezen túlmenően megnövekedett élelmirost-tartalommal, szerves savakkal, fehérjékkel rendelkeznek. Ásványi elemekben gazdagok (Mo, Au, Cu, B, Mn, W, Be, Sn, Fe, Ca, Mg, P). Mindezek a vaj mennyiségének 4%-os csökkenése mellett valósultak meg.
2. Bevezetés
A baromfihús olyan élelmiszertermék, amely nagy mennyiségben tartalmaz könnyen emészthető fehérjéket, alacsony a zsír- és koleszterintartalma, más húsféleségekhez képest olcsóbb, főzése kevés időt vesz igénybe, és jól beilleszthető a napi étrendbe [1]. Manapság azonban a fogyasztók az „egészséges” termékeket részesítik előnyben, ami az előállítókat arra ösztönzi, hogy bővítsék a tápanyagokkal dúsított élelmiszerek körét. Ezzel magyarázható a növényi eredetű természetes adalékanyagoknak a húsfeldolgozó iparban való felhasználásának fontossága, ugyanis ezek javítják a nyers hús minőségi jellemzőit, valamint növelik a késztermékek tápanyag- és biológiai értékét [2].
Ismert tény, hogy az almapor vitaminokban, szerves és fenolkarbonsavakban, monoszacharidokban, pektinekben és élelmi rostokban gazdag, míg a brazil diót a teljes fehérje, ásványi tápanyagok (pl. Se, Cu, Mn, I) és zsírsavak kitűnő forrásának tekintik [3, 4, 5, 6, 7]. Ezért ezeket a növényi nyersanyagokat külön-külön használják süteményekben, kenyérben, csokoládéban, kotlettekben, túrókészítményekben, gabonaszeletekben, és dió- és magvajokban [8, 9, 10, 11, 12, 13, 14] a tápanyagtartalom növelése érdekében. Kutatásunk célja az volt, hogy megvizsgáljuk a fagyasztva szárított őrölt alma és a brazil diómag együttes felhasználásának lehetőségét megnövelt tápértékű töltött húskészítmények technológiájában.
3. Anyagok és módszerek
A kutatásban az alábbi anyagokat használtuk:
Hűtött brojlercsirkecomb, melyet az OAO Turbaslinskiye Broilery (Baskír Köztársaság, Blagovescsenszk) gyárt a GOST 31962-13 szerint;
Fagyasztva szárított őrölt alma, amelyet a PAO Sibirskiy Gostinets (Pszkovi régió, Moglino) gyárt a TU 10.39.25-001-34457722-18 szerint;
Bolíviai eredetű brazil diómagok, amelyeket az OOO Komservis (Moszkvai régió, Mityiscsi) a TU 9760-002-76440635-16 szerint;
Letniy Sad élelmiszer-adalékanyag, amelyet az OOO Kulmbakh-D (Moszkvai régió, Krasnoarmejszk) gyárt a TU 10.89.19-008-58251238-20 szerint. Összetevők: kapor, fokhagyma, mustár, konyhasó, maltodextrin, dextróz, E621, kaporkivonat, köménykivonat, E100;
Csirkés batyu vajjal és fűszernövényekkel, a TU 9214-013-64474310-12 szerint elkészítve, töltött brojlercsirkecomb 200 ˚C-on 20 percig történő sütésével.
A kontrollmintákat a hagyományos recept szerint készítettük el (1. táblázat), a vizsgálati minták elkészítésekor 7% szárított őrölt almát, 5% zúzott brazil diómagot és 4%-kal kevesebb vajat használtunk.
1. táblázat. A csirkehúsból készült csirkehúsos batyu laboratóriumi mintáinak receptje
A növényi nyersanyagok mennyiségét számos tudományos cikkben [8, 9, 10, 11, 12, 13, 14] közzétett adatok figyelembevételével választottuk ki. A csirkehúsos batyu vizsgálati mintákat lapos, csontozott, bőrös csirkecombokból készítettük, hosszanti vágással, egy vajjal, különböző fűszerekkel, őrölt szárított almával és brazil diómaggal töltött batyu formájában. A metszéslapokat nyársakkal tartottuk egyben.
A növényi nyersanyagok fehérje- és zsírtartalmát az MU 4237-86 szerint, a cukortartalmat a GOST 8756.13-87 szerint, a konyhasótartalmat a GOST 15113.7-77 szerint, a keményítőtartalmat pedig szabványos módszerrel vizsgáltuk [15]. A húst és húskészítményeket a következő eljárások szerint vizsgáltuk: fehérje – GOST 25011-2017, zsír – GOST 23042-2015, nedvesség – GOST 9793-2016, konyhasó – GOST 9957-2015. A laboratóriumi minták érzékszervi vizsgálata a GOST 9959-2015 szerint történt. Minden minta élelmirost-tartalmát a hagyományos módszerrel határoztuk meg [15], a szerves savakat az M 04-47-12 szerint, az ásványi elemeket pedig iCAP 7200 DUO emissziós spektrométerrel határoztuk meg.
Minden mérést három ismétléssel hajtottunk végre. A statisztikai analízist Microsoft Excel XP és Statistica 8.0 szoftvercsomagokkal végeztük. Az adatok statisztikai hibája nem haladta meg az 5%-ot (95%-os megbízhatósági szinten).
4. Eredmények és értékelésük
A nem hagyományos növényi nyersanyagok tápanyag-összetételét elemezve a baromfihúshoz képest (2. táblázat) azt találtuk, hogy a brazil diómag viszonylag nagy mennyiségű (11-szer több) lipidet tartalmaz, ami lehetővé tette a vaj mennyiségének csökkentését a receptben, így csökkentve a vizsgálati minták koleszterintartalmát.
2. táblázat. A kísérletben szereplő tápanyag-összetevők
Bebizonyosodott, hogy az almapor viszonylag nagy mennyiségű cukrot, élelmi rostot és szerves savat tartalmaz mind a nyers hússal, mind más növényi összetevőkkel összehasonlítva. Köztudott, hogy a gyümölcsökben található nem illó savak nem csak a késztermékek ízét és aromáját határozzák meg, hanem hozzájárulnak a gyomornedv és az epe termeléséhez [16], míg az oldhatatlan (lignin, cellulóz, kitin) és oldható (pektin, inulin) élelmi rost képes hatékonyan megkötni a nehézfém-ionokat és szerves anyagokat [17]. Mindezek a tényezők eleve azt sugallják, hogy a csirkehúsos batyu receptjének ezen új összetevőjének előnyös hatással kell lennie az emberi szervezetre.
A Letniy Sad élelmiszer-adalékanyag aminosavtartalma az összetevői között található nátrium-glutamátnak (E621) köszönhető, míg a konyhasó 34,9 ± 2,2%-os szintje lehetővé tette, hogy ne kelljen azt pluszban bevinni.
Mindegyik növényi összetevő ásványianyag-összetétele az elemek számát tekintve gazdagabbnak bizonyult, mint a borjlercsirkecomb (3. táblázat). Az emberi szervezet számára nagy élettani jelentőségű mikrotápanyagok tartalmát tekintve a brazil dió meghaladta a baromfihús hasonló értékeit. A Ca 12-szer, a Fe 7,4-szer, a Se 7,2-szer, a Mg 6,3-szor, a P és Zn 3,6-szer nagyobb mennyiségben volt jelen a mintákban. Ezen túlmenően a brazil dió Cu-, Mn- és Co-tartalma is magasabbnak bizonyult. A szárított, őrölt almaporban a csirkehúshoz képest a Fe 2,4-szer, a Ca 2-szer, a Si pedig 2,7-szer haladta meg a csirkehús hasonló mikroelemtartalmát, de az almapor Ag-, Au-, B-, Be-, Cu-, Ga-, Mn-, és Mo-tartalmát is magasabbnak találtuk. Figyelembe véve a Letniy Sad élelmiszer-adalékanyag recept szerinti 0,5%-os mennyiségét, hozzájárulása az elkészült csirkés batyu összes ásványianyag-tartalmához csak a Na-tartalom szempontjából tekinthető jelentősnek, ami 38-szor volt több, mint a nyers hús esetében.
A nehézfémek szintje a dióban nem haladta meg a TR CU 021/2011-ben szabályozott értékeket (As, Cd és Pb nem volt kimutatható a félkész hústermékekben).
A hűtött csirkecombok viszonylag magas K-, Si- és Na-tartalommal rendelkeztek.
3. táblázat. Mineral Composition of Materials Under Study
Ennél fogva hatékonynak bizonyult az ilyen növényi komponensek felhasználása a sült húskészítmények technológiájában tápértékük növelése érdekében.
A csirkehúsos batyuk laboratóriumi mintáinak kóstolása során megállapítottuk, hogy az alma és dió nyersanyagok megadott arányban történő felhasználása kedvező hatással volt a termék fogyasztói jellemzőire. Ugyanakkor a kontrollminta íz- és aromatulajdonságai nem voltak tolakodóak, a krémes tónusok voltak túlsúlyban, kiegyenlítve a húskészítmény jellemzőit. A növényi anyagok keveréke volt felelős az illatban az alma- és diójegyek kialakulásáért, valamint a termék ízének enyhe savanykás-édes tónusáért. A vágási szín karamell árnyalatot kapott. Az összes minta megjelenése, konzisztenciája és lédússága egyenletesen magas volt.
A fizikai és kémiai mutatók tesztelésekor azt találtuk, hogy a vizsgált minták nem különböztek szignifikánsan a nedvesség-, zsír- és nátrium-klorid tartalom tekintetében (4. táblázat). A kontroll mintákhoz képest a vizsgalati minták azonban 2,1%-kal több fehérjét, és több élelmi rostot és szerve savat tartalmaztak, ami a modern táplálkozástudomány szempontjából előnyös.
4. táblázat. Nutrient Composition of Laboratory Samples of Chicken Pockets
A laboratóriumi minták ásványianyag-összetételének vizsgálata során kiderült, hogy a vizsgálati minták a legtöbb makro- és mikroelem mennyiségét tekintve felülmúlták a kontrollmintákat (1. és 2. ábra). Nevezetesen, a makrotápanyagok estében, a módosított recept szerint készített minták több Ca-ot (1,7-szer), Mg-ot (35,4%-kal) és P-t (20%-kal) tartalmaztak; a mikroelemek tekintetében több volt a Mo (473-szor), az Au (132-szer), a Cu (56-szor), a B és a Mn (28-szor), a W (20-szor), a Be (17-szer), az Sn (15,8-szer), a Fe és a Ti (1,5-1,6-szer), a Se (1,4-szer), a Zn (23,1%-kal), stb.
1. ábra. A laboratóriumi csirkehúsos batyuk makroelem-összetétele2. ábra. A laboratóriumi csirkehúsos batyuk mikroelem-összetétele
Mindezeken túl, a mikroelemek MR 2.3.1.2432-08 szerint megállapított mennyisége egy felnőtt napi szükségletének 30,4%-át (Mo), 4,3%-át (Cu) és 2,1%-át (Mn) elégíti ki 100 g sült baromfihús termék elfogyasztása esetén a hozzáadott almaporral és brazil dióval.
Az ásványi anyagok nélkülözhetetlenek az emberi szervezet számára. Megtalálhatók a szövetekben, hormonokban, enzimekben és az intracelluláris folyadékban. Szükségesek a vér- és csontsejtek képződéséhez, az idegrendszer működéséhez, az izomtónus szabályozásához, az energiatermelés folyamatához, valamint a test növekedéséhez és regenerációjához [18, 19].
5. Következtetések
Nyersanyagok és késztermékek tápanyag összetételét tanulmányoztuk. Megállapítottuk, hogy töltött húskészítmények készítéséhez fagyasztva szárított őrölt almát (7%-os mennyiségben) és brazil diómagot (5%-os mennyiségben) együtt lehetséges használni. Módosítva a csirkés batyu receptjét, 4%-kal kevesebb vaj felhasználásával kedvezőbb fogyasztói tulajdonságokkal és megnövekedett tápértékkel rendelkező terméket kaptunk.
6. Köszönetnyilvánítás
A munkát az Orosz Föderáció kormányának 211. törvénye támogatta, szerződésszám: 02.A03.21.0011.
7. Irodalom
[1] Denisyuk, E. A., Tyurina, E. O. (2019): Effect of spinach on food value and economic efficiency of poultry meat semi-finished products production in conditions of LLC “Pervy Myasokombinat”. Bulletin of the Nizhny Novgorod State Agricultural Academy, 4 (24), pp. 28-32.
[2] Asfondyarova, I. V., Sagaidakovskaia, E. S. (2018): Meat semi-finished products of high nutritional and biological value. XXI Century: Resumes of the Past and Challenges of the Present, 7(43), pp. 87-92.
[3] Kishtikov, Kh. B., Dzhappueva, Zh.R. (2017): Chemical composition and curative, dietary, and preventative functions of fruit and vegetable powders added to bakery goods made of wheat flour. Alley of Science, 4(9), pp. 789-796.
[4] Pyanikova, E. A., Cheremushkina, I.V., Kovaleva, E.A., et al. (2020): The effect of apple powder on the consumption of crispbread. Bulletin of Voronezh State University of Engineering Technology. 82(1), pp. 157-163. DOI
[5] Kantoroeva, A. K. (2019): Analysis of the development of the world market for nut crops. Economics and Management: Problems, Solutions. 2(3), pp. 147-154.
[6] Klimova, E. V. (2008): Comparative study of total oil content, fatty acid profile, peroxide value, concentration of tocopherol, phytosterol and squalene in the kernels of Brazil nuts, pecans, pine nuts, pistachios and cashews. Food and processing industry. Abstract journal. 2, p. 369.
[7] Martins, M., Klusczcovski, A.M., Scussel, V.M. (2014): In vitro activity of the brazil nut (bertholletia excelsa h. b. k.) oil in aflatoxigenic strains of aspergillus parasiticus. European food research and technology. 239(4), pp. 687-693.
[8] Nurgalieva, A. A., Pusenkova, L. I. (2017): Use of apple powder in baked confectionery products. Alley of Science. 3(10), pp. 241-248.
[9] Perfilova, O. V. (2019): Development of a new method for preparing white flour dough using apple and pumpkin powder. New Technologies. 1(47), pp. 141-148. DOI.
[10] Linovskaya, N. V. (2019): Development of chocolate with finely ground additions. Scientific works of the Kuban State Technological University” electronic network polythematic journal. 9, pp. 114-123.
[11] Mogilniy, M. P. (2017): Evaluation of the biological value of minced meat products with fruit fillings. Modern Humanities Success). 2(6), pp. 57-62.
[12] Ukkonen, T. I., Belozerova, M. S. (2017): Development of curd cheese with increased selenium content. Materials of the VIII International Scientific and Technical Conference «Low-temperature and food technologies in the XXI century». pp. 264-267.
[13] Patent No. 2706159 RF. Cereal bar for nutrition of those working with harmful compounds of arsenic and phosphorus. Kazan National Research University. Gumerov T. Yu., Gabdukaeva L. Z., Shvink K. Yu. Application dd. 14.05.2019; published 14.11.2019.
[14] Patent No. 2603892 RF. Method for preparing nut-like mass. Rodionova N. S., Popov E. S., Alekseeva T. V., Sokolova O. A., Shakhov A. S. Application dd. 01.07.2015; published 10.12.2016.
[15] Skurikhin, I.M., Tutelyan, V.A. (1998): A guide to the methods of analyzing food quality and safety. Moscow, Brandes, Medicine, p. 342.
[16] Nechaev, A. P., Traubenberg, S. E., Kochetkova, A. A., et al. (2012): Food Chemistry: 5th edition, revised and expanded. – SPb.: Giord, p. 670.
[17] Nikiforova, T. E., Kozlov, V. A., Modina, E. A. (2010): Solvation-coordination mechanism of sorption of heavy metal ions by cellulose-containing sorbent from aqueous media. Chemistry of plant raw material. 4, pp. 23-30.
[18] Dydykina, I. S., Dydykina, P. S., Alekseyeva, O. G. (2013): Trace elements (copper, manganese, zinc, boron) and healthy bone: prevention and treatment of osteopenia and osteoporosis. Effective Pharmacotherapy. 38, pp. 42-49.
[19] Krutenko, V. V. (2013): A close look at the role of gold trace element in the human body. Bulletin of problems of biology and medicine. 2(3), pp. 19-24.
1 Agrárminisztérium, Élelmiszergazdasági és -minőségpolitikai Főosztály 2 Magyar Agrár- és Élettudományi Egyetem 3 Országos Gyógyszerészeti és Élelmezés-egészségügyi Intézet 4 Állatorvostudományi Egyetem 5 Nemzeti Élelmiszerlánc-biztonsági Hivatal, Kockázatkezelési Igazgatóság
Kulcsszavak
Élelmiszerjelölés, tápértékjelölés, önkéntes jelölés, kötelező jelölés, Codex Alimentarius Bizottság, élelmiszerjog harmonizációja, Big 8, Big 4, Jelzőlámpa (Traffic light), Elem (Battery), Kulcslyuk (Nordic Keyhole), Nutri Score, INBÉ (Irányadó napi beviteli érték)
1. Összefoglalás
Az élelmiszerjelölés az élelmiszerjog egyik legszerteágazóbb területe, s ezen belül is kiemelt figyelem övezi a tápértékjelölést. Mindez nem véletlen, hiszen a modern táplálkozástudomány évről-évre fejlődik, amellyel lépést kell tartania a jogszabályok változásának is. Különösen fontos szerepet kap a tápértékjelölés azok számára, akik elhízással vagy egyes anyagcsere betegségekkel küzdenek, vagy más okok miatt különleges táplálkozási igénnyel rendelkeznek. A tápérték-jelöléssel kapcsolatos szabályozás kissé rendhagyó módon elsősorban nem a nemzeti szintű szabályozásokban jelent meg, hanem kifejezetten nemzetközi keretek között indult fejlődésnek, amelyben az első áttörést a Codex Alimentarius és az azon belül folytatott szakértői munka jelentette. Hazánk e munkában a kezdetek óta részt vesz, így a hazai szabályozás a történelmi koroktól függetlenül is viszonylagos összhangot mutatott a világ aktuális legjobb jelölési gyakorlataival, amelynek teljes harmonizációja az európai uniós csatlakozás küszöbére megtörtént. E tanulmányban visszatekintünk a szabályozás fejlődésének legfontosabb nemzetközi, európai uniós és hazai lépéseire, nem csak a jogszabályok változásait mutatjuk be, hanem össze is hasonlítjuk azokat az egyes időszakok változó követelményeivel. A tápértékjelölés jelenlegi szabályozási környezete és az aktuális kihívások mellett a legfontosabb önkéntes jelölési rendszerek is szerepet kapnak e közleményben.
2. Bevezetés
Nemzetközi szinten a tápértékjelölés szabályozásának alapkövét a FAO/WHO által létrehozott Codex Alimentarius fektette le 1985-ben, a tápérték jelölésre vonatkozó útmutató formájában. A tápértékjelölés szabályozásának alapját az Európai Unióban és Magyarországon is a Codex Alimentarius adta (1. ábra).
A tápértékjelölést az Európai Közösségek Tanácsa elsőként 1990-ben a 90/496/EGK irányelv kiadásával szabályozta. Az irányelv betartása önkéntes volt és minden normál közfogyasztásra szánt élelmiszerre vonatkozott (2. ábra).
Magyarországon az élelmiszer tápértékjelölés „lényeges” elemeinek feltüntetése az 1970-1980-as évek közepéig önkéntes volt, majd 1988-tól az energiatartalmat kellett kötelezően jelölni. 1996-tól már meg-határozott tartalommal, de még mindig önkéntes alapokra helyezve a Magyar Élelmiszerkönyv (Codex Alimetarius Hungaricus), határozta meg az élelmiszerek tápérték-jelölésére vonatkozó szabályokat [1], amely 2014. december 13-ig volt érvényben.
A tápértékjelölés 2014. december 13-át megelőzően csak abban az esetben volt kötelező elem a csomagoláson, ha azon az előállító – mai szabályozási szóhasználattal élve – tápanyag-összetételre vagy egészségre vonatkozó állítást helyezett el, vagy ilyen állítást tett közzé a termékkel kapcsolatban, illetve különleges táplálkozási igényt kielégítő élelmiszerről (pl. bébiétel) volt szó [2].
Időközben nemzetközi szinten egyre több ország vezetett be kötelező tápértékjelölést, elsősorban közegészségügyi célból, az elhízás csökkentése és bizonyos krónikus megbetegedések megelőzése érdekében [3]. Felismerve azt, hogy a közvéleményt egyre jobban érdekli az étrend és az egészség közötti összefüggés [4], valamint a túlsúllyal és az elhízással kapcsolatos egészségügyi kihívások [5, 6] is megoldást követeltek, egyértelművé vált, hogy az Európai Uniós szintű harmonizált szabályozás megalkotása sürgető és elengedhetetlen a megfelelő fogyasztói tájékoztatás biztosítása érdekében. Ennek fényében megszületett a fogyasztók élelmiszerekkel kapcsolatos tájékoztatásáról szóló 1169/2011/EU rendelet, amely az élelmiszerek jelölésére vonatkozó általános elveket, követelményeket és kötelezettségeket határoz meg, s egyben kötelezően előírja az élelmiszerek tápanyagtartalmának megadását is. A tápértékjelölés elsődleges célja a fogyasztók tájékoztatása az élelmiszerek tápanyag-összetételéről, segítve a tájékozódást és a tudatos választást [7]. Az élelmiszerek jelölése természetesen önmagában nem elegendő. Ahhoz, hogy a tájékoztatás elérje célját, szükség van a fogyasztók motivációjára és a helyes táplálkozás alapelveinek ismeretére is.
2. ábra. tápértékjelölést meghatározó jogszabályok időrendi összefoglalása
Az oktatás, a fogyasztók oktató célú tájékoztatása elengedhetetlen ahhoz, hogy a fogyasztók jobban megértsék az élelmiszerekre vonatkozó információkat, és ezáltal saját étrendjükbe helyesen illeszthessék be az adott élelmiszereket [8, 9, 10, 11, 12, 13, 14].
Cikkünkben a normál közfogyasztásra szánt élelmiszerek tápértékjelölésére vonatkozó Európai Uniós és hazai szabályozás kialakulását, valamint az ahhoz kapcsolódó gyakorlatokat és tapasztalatokat ismertetjük. Tekintettel a téma összetettségére, a specifikus csoportoknak szánt élelmiszerekre (korábban különleges táplálkozási célú élelmiszerek), valamint az állításokat is tartalmazó élelmiszerekre vonatkozó jogszabályokat jelen publikációban nem részletezzük.
3. Tápértékjelölés nemzetközi szinten (Codex Alimentarius)
3.1. A Codex Alimentarius Bizottság működése és célja
Az ENSZ FAO és WHO szakosított szervezeteinek keretében működő Codex Alimentarius Bizottság (a továbbiakban: Codex) fő célja az élelmiszer szabványok, útmutatók és az ezekhez kapcsolódó egyéb dokumentumok kidolgozása a globális harmonizáció megteremtése érdekében, amely elősegíti a nemzetközi kereskedelmet is. Ennek hátterében a fogyasztók egészségének védelme áll, valamint a tisztességes gyakorlatok megteremtése az élelmiszerláncban. Elmondható, hogy a Codex nemzetközi megegyezésre törekszik, ezért megfelelő rugalmasságot tanúsít. Megengedi, hogy az egyes országok a Codex a szabványait, útmutatóit beépítsék saját jogszabályaikba, ajánlásaikba. Ilyen a Codex tápérték jelölésről szóló irányelve is. A Codex működése az adott területre specializált bizottságok keretében történik, az ott elkészített és elfogadott dokumentumokat a főbizottság jóváhagyásával véglegesítik [15, 16].
3.2. A Codex és a tápértékjelölés
Tápértékjelölés tekintetében két szakbizottság játszik kiemelten fontos szerepet, az egyik a Különleges Táplálkozási célú Élelmiszerek Bizottsága (Codex Committee on Nutrition and Foods for Special Dietary Uses - CCNFSDU), amely e területen kifejtett tevékenységével többek között hozzájárul a szakmai-tudományos alapok érvényesítéséhez és az étrenddel kapcsolatos beviteli referencia értékek meghatározásához. A másik ilyen szakbizottság az Élelmiszer Jelölési Bizottság (Codex Commitee for Food Labelling - CCFL) aki e területen véglegesíti az élelmiszerek jelölésére vonatkozó tápanyag-összetétellel kapcsolatos információkat. Ugyanilyen együttműködés keretében jött létre a tápanyag-összetételre és egészségre vonatkozó állításokról szóló útmutató is. Az útmutatások egyik célja az, hogy a fogyasztók megértsék a terméken szereplő jelöléseket, és kellő részletességű ismeretekhez jussanak [17].
A tápértékjelölésre vonatkozó alapkövetelményeket a CXG 2-1985 számú útmutatóban határozták meg először 1985-ben, mint önkéntes jelölési elemet (kivéve a specifikus csoportoknak szánt élelmiszereket, amelyeknél tápértékjelölés már ekkor is kötelező volt és szabályozást külön előírás, a CODEX STAN 146-1985 tartalmazta), amely az előre csomagolt és a nem előre csomagolt élelmiszerekre egyaránt vonatkozott. Az útmutatót a mai napig folyamatosan fejlesztik és alakítják, ennek szellemében 1993-ban és 2011-ben teljes felülvizsgálat, 2003 és 2017 között pedig kilenc alkalommal módosítás történt. Kezdetben a tápértékjelölés önkéntes tájékoztatásnak számított, azonban a 2012-ben történt módosítással az előre csomagolt élelmiszerek esetén kötelezővé vált. Az útmutató 2011-ben a 36 hónaposnál idősebb populációra vonatkozó táplálkozási referencia értékek (Nutrient Reference Values: NRVs) általános elveit meghatározó melléklettel egészült ki, amelyet 2013-2017 között négy alkalommal is felülvizsgáltak.
Nemzetközi szinten, a Codex 1979-ben fogadta el az állításokra vonatkozó általános iránymutatásokat (CXG-1-1979). A tápanyagösszetételre és egészségre vonatkozó állítások alapelveit útmutatás céljából 1997-ben határozták meg olyan kifejezésekkel kiegészítve, mint például: „alacsony zsírtartalmú”, „magas zsírtartalmú” stb. (CXG-23-1997).
A Codex útmutató az 1. táblázat szerinti adatokat nevesíti kötelezőként, de amennyiben az élelmiszerrel kapcsolatban tápanyag-összetételre vagy egészségre vonatkozó állítást közölnek, úgy a jelölést ki kell egészíteni az állítás tárgyát képező tápanyaggal, vagy egyéb élettani hatással rendelkező anyaggal pl. koffeintartalommal.
Zsírsavakkal kapcsolatos állítás alkalmazásakor fel kell tüntetni a különböző – telített, egyszeresen telített, többszörösen telített zsírsavak – mennyiségét, valamint, ha azt tagállami szabályozás előírja, akkor a transzzsírsav tartalmat is, a kötelezően megadásra kerülő elemeken felül. Vitaminok és ásványi anyagok mennyisége akkor jelölhető, ha a termék, jelentős mennyiséget tartalmaz. Lehetőséget ad önkéntesen további tápanyagok feltüntetésére is, ha azt például nemzeti szabályozás előírja, vagy nemzeti ajánlások megfogalmazzák vagy egyszerűen az élelmiszer előállítója hasznosnak véli. Az adatokat minden esetben (kötelező, önkéntes) 100 g tömegre vagy 100 ml térfogatra, vagy adagra kifejezve kell megadni, emellett lehetőség van a táplálkozási referencia érték (NRV – Nutrition Reference Value) százalékával is kiegészíteni. A megjelenítést (betűméret, energia és tápanyagok sorrendje stb.) illetően az ajánlásokban általános elveket fogalmaztak meg [18].
A Codex útmutató a fogyasztói edukációs programok mellett figyelemfelkeltő grafikus elemek vagy szimbólumok révén egyéb önkéntes kifejezési formák használatára is lehetőséget ad. Ezek a fogyasztó segítségére lehetnek, hogy könnyebben megismerhessék és megérthessék az adott tápértékjelölést, így az élelmiszer tápanyag tartalmát.
1. táblázat. Élelmiszerek kötelező tápérték-jelölésének tartalmi elemei (✓=kötelező) egyes jogszabályokban
4. Tápértékjelölés szabályozása az Európai Unióban
4.1. A jogharmonizáció előzményei
Az élelmiszerjelölés, így a tápértékjelölés szabályozásának alapvető célja a fogyasztó megfelelő tájékoztatása. Az Európai Unióban az élelmiszerek jelöléséről szóló 79/112/EGK tanácsi irányelv [19, 1], 1979-ben még nem tartalmazta a tápértékjelölés témakörét. A tápértékjelölést elsőként 1990-ben szabályozták – a Codex Alimentarius tápértékjelölésről szóló útmutatásai alapján – a Tanács 90/496/EGK számú irányelvében, mint önkéntes jelölési lehetőséget. Kivételt képezett a különleges táplálkozási célokra szánt élelmiszerekre vonatkozó szabályozás. Ekkor azonban a jogalkotók körében megfogalmazódott, hogy ösztönözni kell az élelmiszer-vállalkozókat, különösen a kis- és közép-vállalkozásokat, hogy fokozatosan bevezessék a tápértékjelölést [20].
A 90/496/EGK irányelv két lehetőséget teremtett a tápérték jelölésre, melynek elemei az 1. táblázatban találhatók. A mennyiségeket 100 g tömegre vagy 100 ml térfogatra, vagy adagra vonatkozóan jelölhették feltéve, hogy a csomagban lévő adagok számát is megadták. A megjelenítésére meghatározott szabályok vonatkoztak: táblázatos formában vagy egymás után lineárisan, sorba írva, jól látható módon kellett feltüntetni a rendelkezésre álló hely függvényében (ekkor még nem határozták meg az alkalmazható a minimális betűméretet). A jelölés kötelező elemei az energia, fehérje, szénhidrát, zsír vagy az energia, fehérje, szénhidrát, cukrok, zsír, telített zsírsavak, élelmi rost, és a nátrium mennyiségét mutatták.
A tápértékjelölés a következők közül többet is tartalmazhatott: keményítő, poliolok, egyszeresen telítetlen zsírsavak, többszörösen telítetlen zsírsavak, koleszterin. A jelentős mennyiségben jelenlévő vitaminok és ásványi anyagokat is feltüntethették. Az irányelv melléklete néhány vitamin és ásványi anyag ajánlott napi bevitelének mennyiségét, valamint a jelentős mennyiség meghatározását is tartalmazta (a jelentős mennyiség meghatározásánál rendszerint az e mellékletben szereplő javasolt bevitel 15 %-át kell figyelembe venni az élelmiszer minden egyes 100 grammja, 100 milliliterje, vagy egy csomagja esetében, amennyiben a csomagolás csak egyetlen adagot tartalmaz). A grafikai megjelenítést megengedték, de nem határoztak meg speciális szabályokat.
A tápértékszámítás az élelmiszer gyártója által végzett vizsgálat eredményei, vagy a felhasznált összetevők ismert vagy tényleges átlagértékeiből végzett számítások, illetőleg általánosan meghatározott és elfogadott adatokból kiinduló számítások alapján történhetett.
Az élelmiszerek címkéjén Európai Unió területén egyre nagyobb számban jelentek meg tápanyag-összetételre és egészségre vonatkozó állítások. A tagállamok szabályai eltérő képet mutattak, ezért szükség volt a harmonizációra, így jött létre az élelmiszerekkel kapcsolatos, tápanyag-összetételre és egészségre vonatkozó állításokról szóló 1924/2006/EK rendelet, amely meghatározza, hogy a kereskedelmi kommunikáció során mely állítások (pl. energiaszegény, csökkentett energia tartalmú, fehérjeforrás stb.) tüntethetők fel és milyen feltételekkel. Azok az élelmiszerek, amelyeken állítást tüntetnek fel, hatással lehetnek az étrendi szokásokra, általános tápanyagbevitelre, ezért a fogyasztónak tisztában kell lennie azok tápanyagtartalmával. Ez a cél az ilyen termékek kötelező a tápérték jelölésével érhető el [21]. A vitaminok, ásványi anyagok és bizonyos egyéb anyagok élelmiszerekhez történő hozzáadása esetén is kötelező a tápértékjelölés (1925/2006/EK rendelet).
A DG SANCO (Directorate-General Health & Consumer Protection) által 2003-ban készített tanulmány szerint az EU tagországokban az előrecsomagolt termékek 35-85%-a hordozott címkéjén tápértékjelölést. A felmérés rámutatott arra, hogy a fogyasztókat érdekli a tápérték jelölés, különös tekintettel a feldolgozott élelmiszerekre, azonban a többség csupán igényt tart rá, de valójában ezt az információt nem használja fel.
A 2003-ban végzett tagországi konzultáció eredménye felhívta a figyelmet arra, hogy az önkéntesen alkalmazható tápértékjelölési rendszer nem működik kielégítően, ezért a jogszabályi változtatás elkerülhetetlen. Kötelező tápértékjelölésre van szükség. A megjelenítési mód kiemelten fontos, mert a kicsi betűméret, többnyelvű címkék használata zűrzavarossá teszi a címkét, emellett szükség van kivételek (pl. kisfelületű csomagolóanyagok, nem előre csomagolt termékek, alkoholok stb.) meghatározására is. A jogalkotók felismerték, hogy a tápértékjelölési kötelezettség a vállalkozások számára többletköltséggel járó nehézséget okozhat, amelyre azonban a hosszú átmeneti idő és az útmutatók kidolgozása megoldást jelenthet. Úgy találták, hogy az alternatív tápértékjelölések is hasznosak lehetnek, azonban, ha a piacon túlságosan sokféle jelölési mód fordul elő, akkor a nagy változatosság a fogyasztót és a belső piac működését is megzavarhatja. A felmérés eredményeként a „Big 4” (energia, fehérje, szénhidrát, zsír,) és a „Big 8” („Big 4” kiegészítve telített zsírsav, cukor, rost és só) opciókat javasolták a tagországok. Megjegyezték, hogy a nátrium mennyiségének megadását a fogyasztók nem értik, ezért szükség van a só (konyhasó) kifejezés használatára. Úgy ítélték meg, hogy az energiatartalom megadása kJ-ban sem mindenki számára érthető, ezért a Kcal használatának bevezetése is napirendre került [22, 23].
Egyéb alternatív tápérték jelölési formák (amelyek kiegészítik a tápérték jelölést) használata terén egyetértés volt abban, hogy annak egyértelműnek és könnyen érthetőnek kell lennie. Egyetértettek, abban is, hogy az élelmiszerlánc minden szereplője számára az INBÉ (Irányadó Napi Beviteli Érték) hasznos és könnyen érthető kifejezési forma, de csak akkor lehet sikeres, ha Európai Uniós szinten harmonizált és az EFSA (European Food Safety Authority) vagy egyéb független tudományos szervezet dolgozza ki [23].
A BEUC (The European Consumers’ Organisation) 2005-ben öt országban (Németország, Dánia, Spanyolország, Magyarország és Lengyelország) végzett fogyasztói felmérése azt mutatta, hogy a válaszadók számára kiemelten fontos a tápértékjelölés; a megkérdezettek 74-84%-a nyilatkozta azt, szükség van a tápérték jelölésére. Ugyanakkor az ár, minőségmegőrzési idő/fogyaszthatósági idő, márkanév a legkeresettebb információ, a tápértékjelölést kevesen olvassák el, de a zsír mennyiségét és az adag méretét a válaszadók 50%-a olvassa. Támogatóan nyilatkoztak az egyszerűsített egyéb megjelenítési formákat illetően. Úgy találták továbbá, hogy a tápanyag összetételére vonatkozó állítások vonzzák a fogyasztók figyelmét és befolyásolják a vásárlásukat. A válaszadók 80%-a nyilatkozta, hogy a tápértékjelölés könnyen megtalálható és 70%-a szerint könnyen érthető, 50% számára emellett ez az adat megbízható is. A felmérések adatai bebizonyították, hogy az állítások marketing szerepe kifejezetten magas [24].
A Bizottság 2007-ben kiadott táplálkozással, túlsúllyal és elhízással kapcsolatos egészségügyi kérdésekre vonatkozó Fehér Könyve megállapította, hogy az Európai Unióban elmúlt három évtizedben számottevően emelkedett a túlsúllyal és elhízással küzdők száma, különösen a gyermekek esetében. Elsősorban az egyén felelős saját és gyermekei életmódjáért, azonban vitathatatlan tény, a környezet hatással van viselkedésére. Másodsorban csakis a jól tájékozott fogyasztó képes racionális döntéseket hozni. Végül, e téren csak úgy érhető el optimális eredmény, ha a különböző szakpolitikai területek (horizontális megközelítés) és a cselekvés különböző szintjei (vertikális megközelítés) kiegészítik egymást és egymással integráltak.
Rámutatott arra, hogy felül kell vizsgálni a tápértékjelölés kötelezővé tételét, továbbá a csomagolás elülső oldalán alkalmazott, egyszerűsített jelölés szabályozását.
A Bizottság a Fehér Könyvben tett megállapítások, a fogyasztók egyre növekvő érdeklődése az étrend és az egészség közötti összefüggés, valamint az egyéni szükségleteknek megfelelő étrend kiválasztása iránti igény, szükségessé tette egy olyan tápérték jelölési rendszer megvalósítását, amely az Európai Unió egész területén egységes és kötelező [25, 26].
Az élelmiszerek jelölésének valamennyi élelmiszerre vonatkozó uniós szabályait a 2000/13/EK irányelv állapította meg, amelyben a rendelkezések többsége 1978-ban felmerült szabályozási elvekhez nyúlt vissza, valamint a 90/496/EGK számú irányelv is elavult, ezért időszerűvé vált annak módosítása is [27, 7].
4.2. Jogharmonizáció
A Fehér Könyvben tett megállapítások és a felmérések eredményei alapján jött létre a magas szintű fogyasztóvédelmet, az áruk szabad áramlását és az egyenlő versenyfeltételeket biztosító 1169/2011/EU rendelet (továbbiakban: Rendelet) a fogyasztók élelmiszerekkel kapcsolatos tájékoztatásáról. A Rendelet részletes szabályozást tartalmaz, az előre csomagolt élelmiszerek jelöléséről, de ezen túlmenően bizonyos mértékben kitér a nem előre csomagolt élelmiszerek jelölésére is. Mivel a kötelező tápértékjelölés számottevő terhet ró az élelmiszergyártó vállalkozók számára, az érintetteknek a rendelet öt év felkészülési időt hagyott, azaz 2016. december 13-tól tette kötelezővé a tápérték jelölését az előre csomagolt élelmiszereken [7]. A jogszabályalkotás célja az volt, hogy az élelmiszerekre vonatkozó tájékoztatás az átlagos fogyasztót is meg tudja szólítani, és az alacsony táplálkozási ismeretek ellenére is segítse őt a döntésben, miközben nem hoz létre kereskedelmi akadályokat [22, 25].
A Rendelet szerinti tápértékjelölést minden élelmiszerre kötelezően alkalmazni kell. Kivételt képeznek az étrend-kiegészítők és a természetes ásványvizek. A korábbiaktól eltérően az új típusú tápértékjelölés kötelező elemként az energiatartalmat és azokat a tápanyagokat helyezi előtérbe, amelyek túlzott bevitele egészségügyi kockázatot hordoz. Megjegyezzük, hogy a szénhidrátok és a fehérjék normál bevitele nem jelent egészség-kockázatot, de a növekvő gyakorisággal előforduló cukorbetegség és vese-elégtelenség miatt a szénhidrát- és fehérjetartalomra vonatkozó információt is beemelték a kötelező elemek közé.
A 2. táblázatban sárga színnel szereplő jelölési elemeket kötelezően fel kell tüntetni, de önkéntesen (kék színnel jelölve) lehetőség van további elemek megadására is. Tápanyag-összetételre és egészségre vonatkozó állítások használata esetén ugyancsak kötelező a tápértékjelölés (előre csomagolt élelmiszer esetében a csomagoláson, nem előre csomagolt esetében nem kell jelölni, de a tájékoztatásnak rendelkezésre kell állni). A jelentős mennyiségben jelenlévő vitaminok és ásványi anyagok is feltüntethetők, meghatározott értékekre vonatkozó szabályok szerint.
A jelölés alól a 1169/2011/EU rendelet V. Melléklete értelmében bizonyos élelmiszerek mentesülnek.
2. táblázat. Élelmiszerek tápérték jelölésének kötelező és önkéntes elemei a 1169/2011/EU rendeletben
Az adatokat 100 g tömegre, vagy 100 ml térfogatra, de adagonként vagy fogyasztási egységenként is fel lehet tüntetni (konkrét adagra/kiszerelési egységre vagy az élelmiszer jellegéből adódó jellemző fogyasztási egységre). A rendelet XIII. melléklet „A” részében említett vitaminok, ásványi anyagok mennyiségét a referencia beviteli érték (NRV) százalékában is fel kell tüntetni a termék 100 grammjára, illetve 100 milliliterére vonatkoztatva. Az energiatartalmat és a tápanyagok mennyiségét a referencia beviteli érték százalékában is meg lehet adni, 100 g tömegre, vagy 100 ml térfogatra, esetleg csak önmagában az adagra, vagy fogyasztási egységre kifejezve. A 100 grammra vagy 100 milliliterre vonatkoztatott beviteli referencia érték esetén meg kell jelentetni a következő szövegű tájékoztatást is: „Referencia beviteli érték egy átlagos felnőtt számára (8400kJ/2000 kcal”).
Megjelenítés tekintetében a Rendelet meglehetősen pontosan és egyértelműen fogalmaz; meghatározott sorrendben, lehetőség szerint táblázatos formában (ha ez nem lehetséges, akkor folyamatosan megszakítások nélkül) egymás után, ugyanazon látómezőben, meghatározott betűmérettel kell feltüntetni a tápértékjelölés elemeit. A tápértékjelölés egy zárt lista, amely normál közfogyasztásra szánt élelmiszerek esetén nem bővíthető további elemekkel a listán belül, csak azt követően (pl. a laktóz mennyiségét nem szabad szerepeltetni a cukorhoz kapcsolódóan, hanem csak a táblázatot követően).
A tápérték-számítás történhet az élelmiszer előállítója által végzett vizsgálat eredményei, vagy a felhasznált összetevők ismert vagy tényleges átlagértékeiből végzett számítások, illetőleg általánosan meghatározott és elfogadott adatokból kiinduló számítások alapján.
A tápértékjelöléssel kapcsolatos tűréshatárok fontosak, mivel az alapanyagok összetételének természetes ingadozása, valamint az előállításból és tárolásból eredő hatások miatt nem lehetséges az élelmiszerek tápanyagtartalmának analitikai hibán belüli pontosságú meghatározása.
A címkén feltüntetett értékek azonban nem térhetnek el a tényleges értékektől olyan jelentős mértékben, amelyek a fogyasztókat megtévesztenék, esetleg károsak lehetnek számukra. Ezzel kapcsolatban az Európai Bizottság koordinálásával készült egy útmutató, amely segítséget nyújt az élelmiszerek jelölésén feltüntetett tápértékek tűréshatárának megállapításához.
A Rendelet értelmében a tápértékjelölés meghatározott elemei a fő látómezőben, két módon ismételhetők:
energia, vagy
energia, zsír, telített zsírsav, cukor, só;
E szabályozás a kötelező megjelenítésen felül, grafikus formák, szimbólumok használatát is megengedi.
A tápérték jelölésére számos önkéntes grafikus kifejezési és megjelenítési forma lelhető fel az Európai Unió területén. A megjelenítési formák egymástól különböznek. Ezek a megjelenítési kategóriák egymással nem összehasonlíthatók, hiszen teljesen más elven alapulnak, és használatuk célja is eltérő.
Jelenleg alapvetően négy kategóriát különíthetünk el (3. táblázat).
A XIX. század közepétől a fejlett európai országok hozzáláttak az élelmiszerekkel kapcsolatos törvényeik megalkotásához. Magyarországon az első törvényi szintű élelmiszer szabályozás az 1895. évi XLVI. törvénycikk keretében jött létre (a mezőgazdasági termények, termékek és cikkek hamisításának tilalmazásáról) [29].
A XX. század első évtizedeiben a kontinenseken súlyos élelmezési krízisek alakultak ki az alultápláltságtól a túltápláltságig. Az idő múlásával Európában a túltáplálás egyre nagyobb egészségügyi kockázatot jelentett, amely elhízáshoz és egyéb egészségügyi zavarokhoz vezetett. Ennek okán a fejlett és a fejlődő országok egészségügyi szervezeteit mind jobban foglalkoztatta az emberi tápanyagszükséglet szabályozott kielégítése. Keresték azt az energia-, fehérje-, zsír-, vitamin- stb. mennyiséget, amely az egészség fenntartásához feltétlenül szükséges, de egyúttal vizsgálták e tápanyagok túlzott bevitelét és annak következményeit.
1949-től az Élelmezéstudományi Intézet (az Országos Élelmezés- és Táplálkozástudományi Intézet (OÉTI) korábbi neve) rendszeresen vizsgálta a hazai lakosság táplálkozását és folyamatosan módosította a hazai tápanyagszükségleti normákat és hozott létre tápanyag-táblázatot [30].
Az 1958. évi 27. számú törvényerejű rendelet az első jogszabály, amely az élelmiszerek, italok előállítását és forgalmazását szabályozta [31]. E rendeletben a tápértékjelölés, mint olyan nem jelent meg, de az élelmezés és táplálkozás-egészségügy fontosságát „népünk egészsége” érdekében már akkoriban is kiemelték. Magyarországon a Codex Bizottság munkájába történő csatlakozás (1963) eredményeként az élelmiszerszabályozásban is megjelentek a Codex által megfogalmazott gondolatok, aktualitások [32].
A tápértékjelölést illetően az élelmiszerekről szóló 1976. évi IV. törvény [33] végrehajtásáról szóló 25/1976. (VII. 11.) MÉM rendelet úgy rendelkezett, hogy „…lehetőleg fel kell tüntetni az élelmiszer csomagolóanyagán a korszerű táplálkozás elősegítése céljából, a lényeges tápanyag-összetevőket is”[34]. A jogszabályban nem rögzítették a „lényeges tápanyag-összetevő” fogalmát, azonban az OÉTI munkássága alapján Dr. Tarján Róbert és Dr. Lindner Károly szerkesztésében kiadott Tápanyagtáblázat megnevezi azokat: energiatartalom, szénhidrát, fehérje, zsír [30]. Ekkoriban a jogszabályok nem rögzítettek minden egyes részletet és ebből adódóan lényeges szerepe volt az egyedi szakmai döntéseknek, értékeléseknek, engedélyezésnek az adott termék kapcsán. Magyarország felismerte a tápértékjelölés fogyasztók felé történő kommunikációjának fontosságát, és ennek megfelelően a 25/1976. (VII. 11.) MÉM rendelet lehetőséget teremtett az önkéntes tápértékjelölésre. Ebben az időszakban Codex dokumentum még nem létezett a tápértékjelölés vonatkozásában.
Élelmiszerek vitaminokkal történő dúsítására szigorú szabályok vonatkoztak (pl. az élelmiszerhez csak azt a vitamint volt szabad hozzáadni, amely az élelmiszerben természetes módon is előfordult). Fel kellett tüntetni az élelmiszerben levő vitamin nevét és annak mennyiségét, „diétás” élelmiszerek esetén a lényegesebb tápanyagok mennyiségét az egyébként kötelező általános jelölési adatokon túlmenően.
A szabványokban bizonyos termék/termékcsoportok vonatkozásában a só-, zsír-, fehérje-, keményítő-, szénhidrát-, energiatartalom is mint minőségi kritérium jelent meg, de feltüntetésük nem minden esetben volt kötelező. pl.: a búza teljes őrleményét tartalmazó kenyerek esetén, az energiatartalom mellett (kJ-ban megadva) fel kellett tüntetni a szénhidrát tartalmat (100 g termékre vonatkoztatva) (MSZ-08-1377-86).
A 25/1976. (VII. 11.) MÉM rendeletet 1988-ban felváltotta a 10/1988. (VI. 30.) MÉM-SZEM rendelet, amely előírta a termék 100 grammjára (100 cm3-ére) jutó energiatartalom kJ-ban kifejezett kötelező feltüntetését előre csomagolt élelmiszerek esetén. A rendelet többek között tartalmazta a „diétás élelmiszerek” főbb típusait is, például a csökkentett energiatartalmú élelmiszer, energiaszegény; energiamentes; csökkentett nátriumtartalmú, valamint a purinszegény kategóriákat és azok kritériumait. Ezeken az élelmiszereken kötelező volt a tápértékjelölés, azaz fel kellett tüntetni az energiatartalmat és az energiát adó tápanyagok, továbbá az élelmiszerre jellemző tápanyagok, esetlegesen a vitaminok mennyiségét. Az élelmiszereket meghatározott vitaminokkal volt szabad dúsítani, kiegészíteni (retinol, calciferol tokoferol, tiamin, piridoxin, pantotensav, folsav, kobalamin, aszkorbinsav) [35].
E rendelet előírta, hogy a termék gyártmánylapjának és a minősítő bizonyítványnak tartalmaznia kell az élelmiszer tápanyag-összetételét „(fehérje, zsiradék, szénhidrát stb.) egyéb jellemzői, energiatartalmat (100 grammra, illetve 100 cm3-re)”. Az élelmiszer csomagolásán fel kellett tüntetni: „az élelmiszernek szabványban, gyártási engedélyben, gyártmánylapon vagy más előírásban (pl. import élelmiszereknél forgalomba hozatali engedélyben) meghatározott megnevezését, valamint a szabványban rögzített egyéb kötelezően előirt adatot (pl. szárazanyag-tartalom, zsírtartalom stb.)”.
Magyarország 1994. április 1-én beterjesztett Európai Uniós tagsága iránti kérelme szükségessé tette a jogszabályi harmonizáció előkészítését. A tápértékjelölésre vonatkozó 90/496/EGK irányelvet a Magyar Élelmiszerkönyv 1-1-90/496 előírásába építették be. Az élelmiszerekről szóló 1/1996. (I. 9.) FM-NM-IKM együttes rendelet kimondta, hogy az élelmiszerek energiatartalmát a Magyar Élelmiszerkönyv szerint kell megadni. A különleges táplálkozási igényt kielégítő élelmiszereken, és a „táplálkozási javaslattal” (ma ezeket tápanyag-összetételre és egészségre vonatkozó állításnak nevezzük) ellátott élelmiszereken az adott típusú élelmiszerre előírt adatokon kívül fel kellett tüntetni a Magyar Élelmiszerkönyv előírása szerinti tápértékjelölést [36, 37, 38].
1996 előtt mintegy ötezer féle élelmiszert lehetett megvásárolni, azonban ez a választék az ezredfordulóhoz közeledve meghétszereződött, mert időközben új követelmények, fogyasztói igények és elvárások jelentek meg. Az élelmiszertermelés, a jobb minőségű élelmiszerek előállítása irányába tolódott el, és emiatt, valamint a csatlakozásra való felkészülés okán új jogi háttér megteremtése vált szükségessé [29].
2003. évi LXXXII. számú törvény, (ötödik magyar élelmiszer törvény) kidolgozását hazánk Európai Uniós tagsága tette szükségesé. A törvény alapgondolatai között megfogalmazódott a fogyasztók érdekeinek és egészségének védelme, a környezetvédelem, valamint a tisztességes piaci verseny és az áruk szabad áramlásának elősegítése [39]. Az Európai Uniós szabályozásokat Magyarországon 1995-2004 közötti felkészülési időszakban fokozatosan az élelmiszertörvénybe és miniszteri rendeletekbe ültették át, azonban 2004. május elsejei uniós csatlakozással ezek az átmeneti joganyagok hatályukat vesztették. [36, 29].
2004-ben került sor az élelmiszerek jelölésére vonatkozó 2000/13/EK irányelv átültetésére a 19/2004. (II. 26.) FVM-ESzCsM-GKM együttes rendelet előírásai szerint, így az élelmiszerek jelölésére vonatkozó jogharmonizáció lezárult. A tápértékjelölés továbbra is önkéntes jelölési elem maradt (kivéve az állítással ellátott élelmiszereket, dúsított élelmiszereket és a különleges táplálkozási célú élelmiszereket) a 1169/2011/EU rendelet megszületéséig és kötelező alkalmazásáig.
6. Következtetések és a tápértékjelölés jövője
Az élelmiszerekre vonatkozó tápértékjelölés hosszú utat járt be az Európai Unióban, megteremtve mára azt a lehetőséget, hogy a fogyasztók egységes és részletes tájékoztatást élvezhessenek a Közösség minden tagállamában. Jelenleg is számos kihívás nehezedik az uniós és a nemzeti szintű jogalkotók vállára. Egészségügyi és környezetvédelmi szempontból jelenlegi élelmiszerfogyasztási szokásainkat egyre több kritika éri. Az átlagos energiabevitel, a cukrok, a só és a zsírok fogyasztása továbbra is meghaladja az ajánlásokat, ugyanakkor a teljes kiőrlésű gabonafélék, gyümölcs- és zöldségfélék, hüvelyesek és diófélék fogyasztása alacsony szintű [40]. A túlsúly és az elhízás gyakoriságának növekedése kritikus, ezért ezt a tendenciát meg kell fordítani a FAO és a WHO útmutatása szerint, amelyhez a növényi eredetű táplálkozás irányába történő elmozdulásra van szükség. Több zöldség és gyümölcs fogyasztásával emellett csökkenthető lenne a táplálkozásból adódó megbetegedések kockázata, és egyes számítások szerint az emberi táplálkozás környezeti terhelése is [41]. Az élelmiszerjelölés szabályozásának tehát továbbra is követnie kell a tudomány fejlődését, és a fogyasztókat minél közérthetőbb módon kell ellátnia azokkal az információkkal, amelyek megalapozhatják az egyéni szükségleteknek megfelelő, kiegyensúlyozott és fenntartható élelmiszerfogyasztást.
[4] Shine A., O’Reilly S., O’Sullivan K. (1997): Consumer use of nutrition labels. British Food Journal 99 (8) pp. 290-296. https://doi.org/10.1108/00070709710188390
[5] Swinburn B.A., Caterson I., Seidell J.C., James W.P.T. (2004): Diet, nutrition and the prevention of excess weight gain and obesity. Public Helath Nutrition 7 (1a) pp. 123-146 https://doi.org/10.1079/PHN2003585
[8] Gill C., Lynn S. (2005): Consumer understanding and use of nutrition labelling: a systematic review. Public Health Nutrition 8 (1) pp. 21-28 https://doi.org/10.1079/PHN2004666
[9] WHO (2018): Global nutrition policy review 2016-2017: country progress in creating enabling policy environments for promoting healthy diets and nutrition. https://www.who.int/publications-detail/9789241514873 (Hozzáférés: 2020. 04. 20.)
[10] Szakos D., Ózsvári L., Kasza Gy. (2020): Perception of Older Adults about Health-Related Functionality of Foods Compared with Other Age Groups. Sustatinability, 12 (7), pp. 2748. https://doi.org/10.3390/su12072748
[11] Plasek B., Lakner Z., Kasza Gy., Temesi Á. (2019): Consumer evaluation of the role of functional food products in disease prevention and the characteristics of target groups. Nutrients, 12 (1), pp. 69 https://doi.org/10.3390/nu12010069
[12] Szente V., Szabó S., Varga Á., Szakály Z. (2013): Az egészségre vonatkozó jelölések fogyasztói megítélése. Élelmiszer, Táplálkozás és Marketing 9 (1), pp. 85-90.
[13] Németh A., Szabó E., Kasza Gy., Ózsvári L. (2020): Development of lactose free, functional dairy foods based on consumer survey. GRADUS 7 (1), pp. 26-29 http://gradus.kefo.hu/archive/2020-1/
[14] Kiss A., Pfeiffer L., Popp J., Oláh J., Lakner Z. (2020): A Blind Man Leads a Blind Man? Personalised Nutrition-Related Attitudes, Knowledge and Behaviours of Fitness Trainers in Hungary. Nutrients, 12 (3), pp. 663. https://doi.org/10.3390/nu12030663
[18] World Health Organization Food and Agriculture Organization of the United Nations (2007): Food Labelling http://www.fao.org/3/a1390e/a1390e00.htm (Hozzáférés: 2020. 05. 10.)
[23] Summary of result for the consultation document on: “Labelling: competeteviness, consumer information and better regulation for the EU” Directorate E-Safety of the Food Chain, Unit E4-Food law, nutrition and labelling. pp. 5-20.
[40] Willett W. et al (2019): ‘Food in the Anthropocene: the EAT-Lancet Commission on healthy diets from sustainable food systems’, in Lancet, 393, pp. 447-92. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(18)31788-4
1 Debreceni Egyetem, Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar, Élelmiszertechnológiai Intézet, 2 Debreceni Egyetem Táplálkozás- és Élelmiszertudományi Doktori Iskola
Az élelmiszeripari melléktermékek hasznosítása napjaink egyik fontos környezetvédelmi és gazdasági feladata. Az élelmiszeripari termelés során keletkező melléktermékeket jellemzően takarmányozási célokra hasznosítják, de ezek az anyagok számos esetben az emberi élelmiszerek gyártása során is hasznosíthatók lehetnek. A sörgyártás során visszamaradt törköly kedvező beltartalmi paraméterekkel rendelkező, alacsony cukor-, magas rost- és fehérjetartalmú melléktermék. Kísérleteink irányvonala a sörtörköly élelmiszeriparba történő visszavezetése, az innováció és fenntartható fejlődés szem előtt tartásával, a Magyar Élelmiszerkönyvben megfogalmazott és szabályozott, közforgalomban kapható sütőipari (sós tallér/ostya) termékekben való hasznosíthatósága volt. A sörtörköly növényi fehérjékből és rostokból áll (inaktív maláta), amely sütőipari termékek készítésénél az összetételi jellemzők javulását eredményezheti. Kutatásunk során sörtörköllyel dúsított tallérokat készítettünk, amelyek kedvező paraméterei közül kiemelendő a magas élelmirost-tartalom, amely hozzájárulhat a fogyasztók egészségtudatos táplálkozásának megvalósításához. Az élelmirostban gazdag táplálkozás, megfelelő mennyiségű testmozgással kombinálva csökkentheti egyes betegségek (pl. daganatos, szív- és érrendszeri megbetegedések) kialakulásának kockázatát.
2. Bevezetés
A sörtörköly a sörgyártás technológiája során visszamaradt melléktermék (1. ábra), amelyet általában takarmányozási célra hasznosítanak, viszont sok esetben hulladék formájában szállítják el az üzemek területéről. Kísérleteinkkel arra kerestük a választ, hogy a sörtörköly visszavezethető-e az élelmiszeriparba, illetve az azzal történő dúsítás bizonyítottan kedvező irányban befolyásolja-e a búzalisztből készített tallérok beltartalmi jellemzőit.
1. ábra. Sörtörköly
3. Söripari melléktermékek
A söripar különböző gabonanövényeket használ maláta előállítására. Fő keményítőforrásként a már megszokott és legtöbb esetben alkalmazott árpán (Hordeum vulgare L.) és búzán (Triticum aestivum L.) kívül egyre több esetben használt gabonanövények: a kukorica (Zea mays L.), a rizs (Oryza sativa L.), a zab (Avena sativa L.), a köles (Pancium miliaceum L.), a rozs (Secale cereale L.), a cirok (Sorghum bicolor L.), a tönköly (Triticum spelta L.), a quinoa (Chenopodium quinoa Willd.), a hajdina (Fagopyrum esculentum Moench) és az amarántfélék (Amaranthaceae) [2, 4, 36, 37, 39].
A különböző receptúrákban megcélzott érzékszervi és kémiai tulajdonságok elérése érdekében gyakori a különböző malátakeverékek használata, amely nem csak a végtermék, a sör tulajdonságait befolyásolja, hanem ezzel egyidejűleg a melléktermékekre is hatással van [5, 26, 29].
A sörgyártás folyamatában a cefrézés során, a malátából és pótanyagokból történő maximális extrakttartalom kinyerése a cél. A cefreszűrést követően visszamaradó mellékterméket nevezzük sörtörkölynek, más néven inaktív malátának [3, 10, 38, 40].
A sörtörköly a sörgyártás folyamata során keletkező melléktermékek mintegy 85%-át teszi ki [25, 34]. Egyes tanulmányok szerint a sörtörköly hulladékként való elhelyezése környezeti szempontból aggályos lehet, ezért foglalkoznak a sörtörköly egyik lehetséges felhasználási formájával, akva-takarmányokban történő alkalmazásával. Halak etetésére szánt takarmányként 50%-os arányban, potenciális fehérjeforrásként hatékonyan helyettesíthetik a szójalisztet [8, 12, 13].
További söripari melléktermékek: malátacsíra, forró seprő, sörélesztő, egyéb gázok, például széndioxid felszabadulása [11, 33, 35].
3.1. A sörtörköly beltartalmi paraméterei
A sörtörköly értékes tápanyagforrás. Az 1000 g szárazanyagban található átlagos tápértékekre vonatkozó adatokat az 1. táblázat szemlélteti. Hasznos fehérje- és rostforrás, vitaminokban – főként B1-, B2- B6-vitaminokban – és ásványi anyagokban, főként kalciumban, foszforban, magnéziumban, káliumban és nátriumban gazdag [1].
A sütőipari termékek előírásai a Magyar Élelmiszerkönyv (MÉ) 1-3/16-1 számú előírásában találhatók [17]. A MÉ meghatározása szerint dúsított élelmiszernek nevezzük azokat a termékeket, amelyek egy vagy több, kiegészítő jellegű élelmiszer-komponensből jelentős mennyiséget tartalmaznak. Ezeket a termékeket nem feltétlenül általános fogyasztásra fejlesztik ki, hanem egy adott célcsoportot céloznak meg [7, 32]. A sütőipari termékek tésztájához adagolt sörtörköly esetében is beszélhetünk dúsításról, hiszen szárítást és aprítást/darálást követően a törköly liszt formájában akár sütőipari termékekben is felhasználható.
A szakirodalom szerint a sörtörköly egyik legcélszerűbb hasznosítása a komposztálás, de az élelmiszerek gyártásánál, például kenyérsütésnél 5-10%-os arányban akár dúsítóanyagként is alkalmazható [40]. A sörtörköly nagyobb arányú adagolása esetén a kenyér bélzete ragadós lehet [15]. A dúsítás eredményeként a késztermék élelmirost-tartalma emelkedik. Az élelmi rost előnyös hatást fejt ki mind a gyomor-, a vékonybél- és a vastagbél működésére [14, 41]. Irodalmi adatok szerint a magyar lakosság diétásrost fogyasztása az ajánlott napi 30-35 grammal szemben mindössze 20-25 grammra tehető. A sörtörköllyel való dúsítás a rostbevitel emelésén túl, a fehérjebevitel mértékét is növelné [9, 28, 30]. Az inaktív formájú árpamalátát könnyű emészthetősége miatt kisgyermekeknek készült termékekben is sok esetben felhasználják, illetve forrázata emésztést serkentő hatású [27, 31].
4. Anyag és módszer
4.1. Sörtörköllyel dúsított termékek előállítása
Vizsgálataink során a kontroll tallér-receptünket a Magyar Élelmiszerkönyvben meghatározottak szerint állítottuk össze [17]. A dúsított termékek esetében, a liszt tömegéhez viszonyítva különböző koncentrációban használtunk világos (árpa) és sötét (Chateau black festő, csokoládé színre és feketére pörkölt árpa maláta 1:1:1 arányú keveréke) malátákat. A tallérokat mind a két malátával külön-külön 10%-os, 25%-os és 50%-os dúsítással készítettük el. A receptúrában szereplő összetevőkből (2. ábra) megfelelő keverést követően készítettük el a tallér tésztáját, majd a tésztából 4-5 cm átmérőjű golyókat formáztunk, és elektromos tallér sütőt használva 45 másodperc alatt, 150 oC-on sütöttük készre a termékeket (3. ábra).
Az elkészült minták elnevezései és rövidítései:
C: Kontroll maláta (control malt)
LM 10%: Világos maláta (light malt) 10%-os dúsítás
LM 25%: Világos maláta (light malt) 25%-os dúsítás
LM 50%: Világos maláta (light malt) 50%-os dúsítás
DM 10%: Sötét maláta (dark malt) 10%-os dúsítás
DM 25%: Sötét maláta (dark malt) 25%-os dúsítás
DM 50%: Sötét maláta (dark malt) 50%-os dúsítás
2. ábra. A tallérok összetevői3. ábra. A készre sütött tallérok
4.2. Sörtörköllyel dúsított tallérok kémiai jellemzői
A laboratóriumi méréseinket háromszori ismétlésben végeztük a Debreceni Egyetem Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar Élelmiszertechnológiai Intézet és az Élelmiszertudományi Intézet laboratóriumaiban. A vizsgálatok szabványok, módszerek szerint történtek (2. táblázat).
2. táblázat. Módszerek és meghatározási módok
4.2.1. Összes polifenol tartalom
A sörtörköllyel dúsított tallérok összes polifenol-tartalmát tekintve a kontroll mintához viszonyítva minden esetben magasabb értékeket jegyezhettünk fel (4. ábra). Legmagasabb összes polifenol tartalommal a világos malátával 50%-os koncentrációban dúsított (LM 50%) tallér rendelkezett 85,17 mg GAE/100 g. A vizsgálatot az alapanyagok közül a világos és sötét malátákra is elvégeztük. A sötét maláta magasabb összes polifenol tartalommal rendelkezett (132,18 mg GAE/100 g), mint a világos maláta (102,22 mg GAE/100 g).
4. ábra. A sörtörköllyel dúsított tallérok összes polifenol tartalma (mg GAE/100 g)
4.2.2. Flavonoid tartalom
A tallérok flavonoid tartalmát illetően megállapítottuk, hogy a sörtörkölyös dúsítás a flavonoid tartalom növekedését eredményezte. A kontroll mintához képest, ebben az esetben is magasabb értékeket figyeltünk meg (5. ábra). Az DM 50%-os kódú sörtörköllyel dúsított tallér rendelkezett a legmagasabb flavonoid tartalommal, amelynek értéke 27,32 mg CE/100 g volt.
5. ábra. A sörtörköllyel dúsított tallérok flavonoid tartalma (mgCE/100 g)
4.2.3. Szárazanyag- tartalom, nedvességtartalom
A szárazanyag tartalom esetében (6. ábra) a kontroll mintához képest egyedül a DM 10%-os kódú tallér ért el magasabb értéket, 93,52%-ot. Úgy találtuk, hogy a világos és sötét malátából készült minták esetében azok a termékeink rendelkeztek nagyobb szárazanyag-tartalommal, amelyeket kisebb mennyiségű sörtörköllyel dúsítottuk. A szárazanyag-tartalmak átlagát tekintve mindössze néhány tizedszázalék eltéréssel a sötét malátákban mértünk magasabb értékeket, de ez az eltérés nem bizonyult szignifikáns különbségnek.
6. ábra. A sörtörköllyel dúsított tallérok szárazanyag tartalma %
4.2.4. Nyersfehérje-tartalom
A fehérje tartalmat tekintve (7. ábra) a kontroll mintához viszonyítva minden dúsított termékünk esetében magasabb értékeket kaptunk. Legmagasabb fehérjetartalommal az LM 50%-os kódú tallér rendelkezett (13,04%). A világos malátával dúsított termékek magasabb átlag fehérjetartalmat mutattak, 11,88%, mint a sötét malátával dúsított tallérok átlaga (11,56%).
7. ábra. A sörtörköllyel dúsított tallérok fehérjetartalma %
4.2.5. Zsírtartalom
A zsírtartalom vizsgálata során a kontrollminta értékeihez képest minden esetben magasabb értékeket mértünk. A dúsítási koncentráció növelésével a tallérok zsírtartalma is növekedett, úgy a világos malátákkal, mint a sötét malátákkal dúsított minták esetében (8. ábra). A világos maláták különböző dúsítású értékeinek átlaga 21,15% míg sötét malátáknál ez az érték 23,76% volt. Minden sötét malátával dúsított termék esetében magasabb zsírtartalmat mértünk a világos dúsítású malátákkal szemben (LM 10% - 19,55%; LM 25% - 20,49%; LM 50% - 23,4% illetve DM 10% - 19,7%; DM 25% - 23,72%; DM 50% - 27,87%).
8. ábra. A sörtörköllyel dúsított tallérok zsírtartalma % (m/m)
4.2.6. Szénhidráttartalom
Az összes szénhidráttartalom adatai közül (9. ábra) a legmagasabb értéket 57,7%-kal a kontroll tallér érte el, amelyből a cukor 0,7%-ot tett ki. Ez a jellemző a DM 10%-os kódú mintánál 57,23%-nak adódott. A szénhidráttartalom a világos és sötét malátánál egyaránt a dúsítás arányával csökkent. A legmagasabb, 2,62% cukortartalommal az LM 50%-os rendelkezett.
9. ábra. A sörtörköllyel dúsított tallérok szénhidrát tartalma % (m/m)
4.2.7. Élelmirost-tartalom
A tallérok élelmirost-tartalma minden dúsítás esetében megelőzte a dúsítás nélküli, kontroll tallér értékét (az értékek 10-40% közötti tartományba estek). A dúsítás mértékével az élelmirost-tartalom is növekedett mind a kétfajta malátával dúsított tallérok esetében, viszont az LM 10% (17,4%) és LM 25% (19,2%) illetve DM 10% (15,6%) és DM 25% (18,5%) értékei egymáshoz hasonlók voltak az 50%-kal dúsított tallérokhoz képest. A legmagasabb eredményt a DM 50% (38,9%) tallérnál kaptuk, majd ezt az értéket követte az LM 50% (27,9%) minta élelmirost-tartalma. A kiemelkedő érték a kontroll minta értékének közel a duplája (10. ábra).
Az egyes tallérok sótartalom mérésénél (11. ábra) a legmagasabb értéket a kontroll tallérnál mértük (2,5%). A 10%-os dúsítású termékek az LM 10% 2,28% és a DM 10% 2,36%-os értékkel követték, majd a 25%-os dúsítású termékek LM 25% és DM 25%-os, végül pedig az 50%-os dúsítású tallérok, az LM 50% és a DM 50%-os minták. Sötét malátával dúsított tallérok esetén mindig magasabb értékeket kaptunk (2,36%; 1,73%; 1,41%), mint világos társaiknál (2,28%, 1,52%, 1,18%).
11. ábra. A sörtörköllyel dúsított tallérok sótartalma % (m/m)
4.2.9. Energiatartalom
A vizsgálatok során a tallérok energiatartalmát is meghatároztuk (12. ábra). A kontroll tallér 1984 KJ/100 g (474 Kcal/100 g) értékét zsírtartalom tekintetében a dúsított tallérok minden esetben meghaladták. A legmagasabb, 2324 KJ/100 g (555 Kcal/100 g) energiával az 50%-os koncentrációjú sötét malátával dúsított tallér rendelkezett. Energiatartalom tekintetében az adatok közel azonosak, kis eltéréseket mutattak a kontroll mintához és egymáshoz képest is.
12. ábra. A sörtörköllyel dúsított tallérok energia tartalma (KJ/100g) és (Kcal/100g)
4.2.10. Organoleptikus elemzés
2019 áprilisában 20 bírálót kértünk meg, hogy kóstolással, illetve egy kérdőív kitöltésével értékeljék az alábbi négy érzékszervi jellemzőt: kinézet, illat, íz, állag. Egy 1-5-ig terjedő skála segítségével fejezhették ki véleményüket, ahol 1 a nagyon rossz, 5 pedig a finom volt.
Az érzékszervi vizsgálatok eredményeként arra jutottunk, hogy a sörtörköllyel való dúsítás minden esetben rontott a termékek tulajdonságain (13. ábra). Maláta típusoktól függetlenül a 10% és 25%-os dúsítások között minimális eltérés, míg az 50%-os dúsítás esetében nagymérvű csökkenés volt tapasztalható. A 10 és 25%-os dúsítású világos maláta minden paramétere a jó kategóriába került (4,0 fölötti értékekkel), így e két termékkel feltétlenül folytatni kívánjuk a kutatásokat.
13. ábra. A sörtörköllyel dúsított tallérok organoleptikus elemzése
5. Összegzés és javaslatok
Az összes polifenol-, flavonoid-, fehérje-, zsír, élelmi rost- és energia tartalom tekintetében a kontroll mintához viszonyítva minden esetben magasabb értékeket mértünk, ezzel szemben három vizsgált paraméter – a szárazanyag-, szénhidrát- és konyhasótartalom – esetében csökkenést tapasztaltunk. Ez a hatás a csökkent paraméterek estében előnyösnek tekinthető, főként a csökkent szénhidráttartalom miatt, növelt kémiai összetevők közül kiemelten fontos a rosttartalom növekedése. A sörtörköly felhasználásának bevezetése a sütőiparba lehetséges, továbbá a sörtörköllyel történő dúsítás kedvező irányban befolyásolta a búzalisztes tallérok beltartalmi tulajdonságait. A dúsítás eredményeképpen az organoleptikus elemzés adatai alapján azonban megfigyelhető volt a tallérok tulajdonságainak (kinézet, illat, íz, állag) bizonyos mértékű előnytelen változása, de a világos törköllyel való dústás eredményei szerint további organoleptikus tulajdonságok javítására irányuló fejlesztéssel egy fogyasztható termék készíthető.
[2] Alexa L., Kántor A., Kovács B., Czipa N. (2018): Determination of micro and trace elements of commercial beers. Journal of Microbiology, Biotechnology and Food Sciences. 7 (4) pp. 432-436. DOI: https://doi.org/10.15414/jmbfs.2018.7.4.432-436
[3] Arendt, E. K., Moroni, A., Zannini, E. (2011): Medical nutrition therapy: Use of sourdough lactic acid bacteria as a cell factory for delivering functional biomolecules and food ingredients in gluten free bread, Microbial Cell Factories 10 (1) S15 DOI: https://doi.org/10.1186/1475-2859-10-S1-S15
[4] Baloghné Nyakas A. (2013): Mezőgazdasági növénytan alapjai. Debreceni Egyetemi Kiadó, Debrecen. pp. 223
[5] Ciosek, A., Nagy V., Szczepanik, O., Fulara, K., Poreda, A. (2019): Wpływ nachmielenia brzeczki na bakterie kwasu mlekowego (The Effect of Wort Hopping on Lactic Acid Bacteria). Przemysl Fermentacyjny i Owocowo-Warzywny (Fermentation- and Fruit- & Vegetable Processing Industry) 12/2019 pp. 4-8. DOI: http://dx.doi.org/10.15199/64.2019.12.1
[6] Czipa N. (2014): Élelmiszeranalitika gyakorlati jegyzet. Debreceni Egyetem Élelmiszertudományi Intézet, Debrecen. pp. 68.
[7] Csapó J., Albert Cs. (2018): Funkcionális élelmiszerek. Scientia Kiadó, Kolozsvár. pp. 282
[8] Csapó J., Csapóné Kiss Zs. (2003): Élelmiszer-kémia. Mezőgazda Kiadó, Budapest. pp. 468
[9] Horváth P. (2007): Táplálkozástan. Képzőművészeti Kiadó, Budapest. pp. 195
[10] Jackson, M. (2007): Eyewitness Companions Beer. Dorling Kindersley Publishers Ltd, London. pp. 288
[11] Jankóné J. (2006): Élelmiszeripari technológiák. Jegyzet, Szeged. pp. 240
[12] Jayant, M., Hassan, M. A., Srivastava, P. P., Meena, D. K., Kumar, P., Wagde, M. S. (2018): Brewer’s spent grains (BSGs) as feedstuff for striped catfish, Pangasianodon hypophthalmus fingerlings: An approach to transform waste into wealth. Journal of Cleaner Production 199 pp. 716-722 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.07.213
[13] Kaur, V. I., Saxena, P. K. (2004): Incorporation of brewery waste in supplementary feed and its impact on growth in some carps. Bioresource Technology 91 (1) pp. 101-104 DOI: https://doi.org/10.1016/s0960-8524(03)00073-7
[14] Kovácsné Kalmár K. (2012): Sütőipari termékelőállítás. Nemzeti Agrárszaktanácsadási. Képzési és Vidékfejlesztési Intézet, Budapest. pp. 356
[15] Lakatos E. (2013): Élelmiszeripari technológiák I. Malom-, Sütő- és Édesipar. Palatia Nyomda és Kiadó Kft., Mosonmagyaróvár. pp. 118
[16] Lásztity R., Törley D. (1987): Élelmiszer Analitika Elméleti alapjai I. 3.7.2.3. fejezet – Szénhidrát (m/m) %, fenolkénsavas módszer pp. 620
[17] Magyar Élelmiszerkönyv Bizottság: Magyar Élelmiszerkönyv (MÉ) 1-3/16-1 számú előírás a sütőipari termékekről
[18] Magyar Élelmiszerkönyv Bizottság: Magyar Élelmiszerkönyv (MÉ) 3-2-2008/1. sz. irányelv 1. sz. melléklet – Élelmi rost (m/m) %, enzimes hidrolízis
[19] Magyar Szabványügyi Testület (MSzT) (2007): Fehérje (m/m) %, Kjeldahl módszer. Magyar Szabvány MSZ 20501-1:2007 7. fejezet. Magyar Szabványügyi Testület, Budapest.
[20] Magyar Szabványügyi Testület (MSzT) (2007): Konyhasó (m/m) %, titrálás, Mohr szerint. Magyar Szabvány MSZ 20501-1:2007 3.2. szakasz. Magyar Szabványügyi Testület, Budapest.
[21] Magyar Szabványügyi Testület (MSzT) (2018): Sütőipari termékek vizsgálati módszerei. 2. rész: Kenyerek és vajaskifli érzékszervi vizsgálata. Magyar Szabvány MSZ 20501-2:2018 Magyar Szabványügyi Testület, Budapest.
[22] Magyar Szabványügyi Testület (MSzT) (2007): Szárazanyag (m/m) %, tömegmérés. Magyar Szabvány MSZ 20501-1:2007 2. fejezet. Magyar Szabványügyi Testület, Budapest.
[23] Magyar Szabványügyi Testület (MSzT) (2007): Szénhidrát tartalomból cukor (m/m) %, titrálás Bertrand szerint. Magyar Szabvány MSZ 20501-1:2007 8.1 szakasz. Magyar Szabványügyi Testület, Budapest.
[24] Magyar Szabványügyi Testület (MSzT) (2007): Zsírtartalom (m/m) %, extrakció, tömegmérés. Magyar Szabvány MSZ 20501-1:2007 4. 1. szakasz. Magyar Szabványügyi Testület, Budapest.
[25] Mahmood, A. S. N., Brammer, J. G., Hornung, A., Steele, A., Poulston, S. (2013): The intermediate pyrolysis and catalytic steam reforming of Brewers spent grain. Journal of Analitycal and Applied Pyrolysis 103 pp. 328-342 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jaap.2012.09.009
[26] Nagy V. (2019): Sörgyártás alapanyagainak és melléktermékének hasznosítási lehetőségei a sütőiparban. Harmadik SÁNTHA-FÜZET. A 2018/2019-es tanév Tudományos Kerekasztal előadásainak absztraktkötete. Debreceni Egyetem, Debrecen. pp. 123-124
[27] Pedrotti, W. (2008): Gabonafélék: Legfőbb energiaforrásaink. Kossuth Kiadó, Budapest. pp. 125
[28] Pollhamer E. (2001): Táplálkozzunk egészségesebben, gabona alapú termékekkel. Szaktudás Kiadó Ház, Budapest. pp. 107
[29] Poreda, A., Zdaniewicz, M. (2018): Advances in brewing and malting technology. Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kollataja w Krakowie, Kraków. pp. 453
[30] Rigó J. (2007): Dietetika. Medicina Könyvkiadó Zrt., Budapest. pp. 328
[31] Rodler I. (2006): Élelmiszercélok. Az egészséges táplálkozás ajánlásai. pp. 73-76. In: Új tápanyagtáblázat. (Szerk. RODLER I. – ZAJKÁS G.) Medicina Könyvkiadó Zrt., Budapest.
[32] Rodler I. (2008): Élelmezés- és táplálkozás-egészségtan. Medicina Könyvkiadó Zrt. Budapest. pp. 548
[33] Schmidth J. (2003): A takarmányozás alapjai. Mezőgazda Kiadó, Budapest. pp. 452
[34] Shen, Y., Abeynayake, R., Sun, X., Ran, T., Li, J., Chen, L., Yang, W. (2019): Feed nutritional value of brewers’ spent grain residue resulting from protease aided protein removal. Journal of Animal Science and Biotechnology 10 (78) pp. 1-10 DOI: https://doi.org/10.1186/s40104-019-0382-1
[35] Szabó S. (1998): Söripari technológia. Agrárszakoktatási Intézet, Budapest. pp. 288
[36] Tanács L. (2005): Élelmiszer-ipari nyersanyagismeret. Szaktudás Kiadó Ház, Budapest. pp. 387
[37] Tarko, T., Jankowska, P., Duda-Chodak, A., Kostrz, M. (2018): Value of some selected cereals and pseudocereals for beer production. In: Advances in brewing and malting technology. (Edited by Poreda, A., Zdaniewicz, M.) Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kollataja w Krakowie, Kraków. pp. 303-319
[38] Tóth N., Murányi I., Bódi Z. (2009): Az árpa söripari tulajdonságainak vizsgálata. Növénytermelés. (Szerk. NAGY J.) 58. (1) pp. 93-111. DOI: https://doi.org/10.1556/novenyterm.58.2009.1.9
[39] Trummer, J. (2018): Grains usable for malting and brewing: A practical overview. In: Advances in brewing and malting technology. (Edited by Poreda, A., Zdaniewicz, M.) Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kollataja w Krakowie, Kraków. pp. 67-87.
[40] Vogel W. (2015): Házi sörfőzés. Mezőgazda Kiadó, Budapest. pp. 128
[41] Werli J. (2011): Sütőipari technológia II. VM Vidékfejlesztési, Képzési és Szaktanácsadási Intézet, Budapest. pp. 198
[42] 1169/2011/EU rendelet: Az Európai Parlament és a Tanács 1169/2011/EU rendelete (2011. október 25.) a fogyasztók élelmiszerekkel kapcsolatos tájékoztatásáról.
1 Nemzeti Élelmiszerlánc-biztonsági Hivatal, Rendszerszervezési és Felügyeleti Igazgatóság 2 Állatorvostudományi Egyetem, Digitális Élelmiszerlánc Oktatási, Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Intézet 3 Debreceni Egyetem, Táplálkozás- és Élelmiszertudományi Doktori Iskola
A takarmányok mikotoxin szennyezettsége megjelenik az élelmiszerláncban. Az aflatoxinok az állatok szervezetében metabolizálódnak és metabolitjuk, az aflatoxin M1 (AFM1) – amely az aflatoxin B1-hez (AFB1) hasonlóan, de annál tízszer kisebb mértékben genotoxikus és rákkeltő – megjelenik a tejben, a májban, valamint a tojásban is. Ezek közül a legjelentősebb élelmiszerbiztonsági kockázatot a tej AFM1 szennyezése jelenti. Cikkünkben bemutatjuk a magyar fogyasztók tej és tejtermékek AFM1 szennyezése alapján determinisztikus módszerrel számított expozícióbecslését. Az eredmények azt jelzik, hogy a három évnél fiatalabb gyerme-kek kitettsége egyértelműen egészségügyi kockázatot jelent, a 3-6 éves korcsoport expozíciója pedig határeset. Az idősebb korcsoportok ng/testtömeg kg-ban kifejezett expozíciója a növekvő testtömeg következtében közvetlen egészségügyi kockázatot nem jelent. Hangsúlyozzuk azonban, hogy a rákkeltő vegyületek jelenlétét minden korcsoportban a lehető legalacsonyabb szinten kell tartani. Ennek érdekében a tej üzemi ellenőrzésének rendeleti módosítását javasoljuk.
2. Bevezetés
A mikotoxin-szennyezéssel foglalkozó előző közleményünkben bemutattuk a hazai élelmiszerek és takarmányok mikotoxin-szennyezettségét, azok eltűrhető maximális koncentrációjának jogi szabályozását, a mintavételi eljárások korlátait és elemeztük a jelenlegi hazai gyakorlat tapasztalatait [1]. A 2009-ben végrehajtott élelmiszerfogyasztási felmérés adatait és a 2010-2018 időszakból rendelkezésünkre álló mérési eredményeket felhasználva becsültük a magyar fogyasztók expozícióját DON és aflatoxin M1 vonatkozásában. Előzetes becsléseink alapján megállapítottuk, hogy a fogyasztók egy részénél az aflatoxin M1 és a DON expozíciója az élelmiszerek szennyezésének évenként változó szintje miatt időszakonként meghaladhatja a toxikológiai referencia-értékeket, és ez humánegészségügyi kockázatot jelenthet.
Jelen közleményünkben bemutatjuk az újabb analitikai mérési eredmények és a 2018-2019 folyamán az Európában egységesen alkalmazott metodikával végrehajtott, magyar élelmiszerfogyasztási felmérés adatainak felhasználásával, determinisztikus módszerrel elvégzett számításaink eredményét, amely a különböző fogyasztói korcsoportok krónikus AFM1 expozíciójáról ad információt.
A mikotoxintermelő gombáknak a globális felmelegedés következtében várható terjedése, az általuk termelt toxinok okozta élelmiszer és takarmány szennyezettségi szintek növekedése, a nekik tulajdonítható egészségügyi problémák és gazdasági károk intenzív kutatómunkát indukáltak. Az eredményeket ismertető nagyszámú közleményt a rendszeresen közreadott összefoglaló cikkek kutatási területenként teszik könnyeben áttekinthetővé, mint például a mikotoxint termelő Aspergillus fajok kölcsönhatása a talaj mikroorganizmusaival [2], a mikotoxin expozíció humán fiziológiai hatásai [3], biokontroll technológiák alkalmazása az aflatoxin szennyezés csökkentésére, a silókészítési technológia és mikrobióta hatása az aflatoxin szennyezésre [4], a mikotoxin-szennyezés forrásai, előfordulása, szabályozása [5, 6], detektálási módszerei [7]. A Frontiers in Microbiology folyóirat 22 legújabb kutatási eredményt, összefoglalót tartalmazó különkiadását könyv formájában is megjelentette [8].
A fenti kiadványokra való tekintettel alábbiakban csak a közleményünk célkitűzéséhez szorosan tartozó szakirodalmi közleményeket foglaljuk össze.
2.1. Az aflatoxinok előfordulása
A nyers mezőgazdasági termékekben (elsősorban földimogyoró, kukorica, rizs, diófélék, füge, fűszerek, szárított gyümölcsök), takarmányokban előforduló aflatoxinok és egyéb mikotoxinok bekerülnek az élelmiszerláncba és detektálhatók tejben [9, 10, 11, 12], tojásban, húsban, belsőségekben [6, 13]. Aflatoxikolt detektáltak broiler és tojó tyúkok májában, veséjében és húsában [14, 15]. Az AFB1-nek a takarmányban lévő koncentrációjához viszonyítva a tyúkok májában, tojássárgájában és a tojásfehérjében >5700-, >4600-, >3800-szoros koncentrációkat mértek [16].
A takarmányból a tejbe jutó AFM1 koncentrációja az állatok AFB1 (µg/ttkg) kitettségén túlmenően számos tényezőtől függ, mint például a tehén egészségi állapota, tejhozama, a laktációs időszak stb. [17]. A nagy tejhozamú egyedek esetén az átviteli arány nagyobb [18]. A szakirodalomban számos vizsgálat eredményét közölték, amelyek szerint az átviteli arány kerekítve 0,35-6% között változott. Juhokban alacsonyabb (0,08%-0,33%) átviteli arányt tapasztaltak [19].
Az aflatoxin májba, húsba és tojásba történő átvitele kapcsán kevesebb kutatási eredmény áll rendelkezésre, azonban ezek a tejhez képest jelentősen kisebb átviteli arányról számolnak be, így továbbra is a tej tekinthető az állati eredetű élelmiszerek között a legjelentősebb aflatoxin-forrásnak [4, 20].
Az AFB1-gyel szennyezett élelmiszer fogyasztásakor a tehéntejhez hasonló mértékben kerül AFM1 az anyatejbe is [21, 22, 23, 24, 25, 26]. A tehéntej alapú tápszerrel, tejitalokkal táplált csecsemők és kisgyermekek szintén AFM1-expozíciónak lehetnek kitéve. Az európai felmérések eredményei jóval alacsonyabb expozíciós szintet jeleznek, mint az afrikai és az ázsiai publikációk [27].
Mint minden mikotoxin esetében, az aflatoxinoknál is megfigyelhető, hogy szintjük jelentős éves ingadozást mutat a gombák növekedését és a toxintermelést befolyásoló időjárási viszonyoktól függően [28].
Az EFSA a legutóbbi kockázatbecsléséhez [29] a tagországok által 2013 után jelentett aflatoxin M1 mérési eredményeket használta fel. Néhány fontosabb élelmiszer-kategóriára vonatkozó statisztikai adatot a 1. táblázatban foglaltunk össze.
1. táblázat. AFM1 átlag és 95. percentilis koncentráció értékek az EFSA 2013-2020-as tagországi adatai alapján.
Megjegyzés:
N: mérési eredmények száma; % LCD (left censored data): kimutatási/mérési határ alatti eredmények aránya; P95: 95. percentilis; LB: lower bound - a legkisebb koncentrációval történő behelyettesítés eredménye; UB: upper bound - a legnagyobb koncentráció értékkel történő behelyettesítés eredménye; Egyéb: csecsemőknek és kisgyermekeknek szánt élelmiszerek.
2.2. Az aflatoxinok egészségügyi hatásai
Az aflatoxinok (különösképpen az AFB1, az AFG1 és az AFM1) valamennyi kísérleti állatfajban, például halak, kacsák, egerek, patkányok, majmok esetében rendkívül erős karcinogén, vese- és májkárosító, genotoxikus, fejlődési rendellenességet okozó, szaporodási képességet csökkentő, immunszupresszív és idegrendszeri károsító vegyületnek bizonyultak [30]. Egy a közelmúltban közölt vizsgálat kimutatta, hogy a patogén gombák spórái a különböző madarak szervezetében súlyos, fatális fertőzést okoznak [31].
Az AFB1 nagy mennyiségben – mind emberek, mind állatok esetében – gyors lefolyású, akut mérgezést is okozhat, amely során a kialakuló súlyos májelégtelenség akár halálhoz is vezethet, ennek humán kockázata azonban a fejlett országokban elhanyagolható. Az aflatoxinok közül az aflatoxin B1 a legerősebb rákkeltő, genotoxikus vegyület, ez fordul elő leggyakrabban élelmiszerekben és takarmányokban. Legtöbbször hepatocelluláris karcinómát (HCC) okoz, ezért az IARC az AFB1-et az emberekre nézve rákkeltő, 1. csoportba sorolta. A tejelő tehenek AFB1-gyel szennyezett takarmány fogyasztását követően annak hidroximetabolitját, az aflatoxin M1-et választják ki a tejbe, amely szintén karcinogén vegyület, bár toxicitása körülbelül egytizede az AFB1-ének [32, 33].
Az aflatoxinok gyorsan és nagy arányban szívódnak fel a vékonybélben, majd a májba kerülve, az ott található citokróm P450 enzimrendszer katalizálja az aflatoxin metabolizmusát. Az AFB1, AFG1 és az AFM1 olyan reaktív elektrofil epoxiddá alakul, amely kovalensen képes kötődni mind a DNS-hez, mind a fehérjékhez. Ugyanakkor a glutation-S-transzferázok (GST) az AFB1 8,9-exo epoxiddal olyan konjugációs kapcsolatot képesek kialakítani, amely már így nem tud a szervezetben káros reakcióba lépni, és az epén és a vesén keresztül ürül. Az egyének közötti polimorfizmusok nagy variabilitást eredményeznek az enzimatikus folyamatok terén, ezáltal az aflatoxinnal szembeni érzékenység is egyéni eltéréseket mutat [30, 34, 35].
Az aflatoxin metabolitok nagy része optimális esetben pár nap alatt ürül ki a szervezetből, azonban megfigyelték, hogy fehérjéhez kötött formában (például aflatoxin-albumin adduktok esetében) hosszabb távon jelen van a perifériás keringésben, ahol 30-60 napos felezési idővel kell számolni [36].
Az aflatoxinok közvetlenül, illetve közvetve is, a lipid-metabolizmushoz kapcsolódó gének expressziójának megváltoztatásával károsítják a májsejteket. A megnövekedett koleszterin-, triglicerid- és lipoprotein-termelés a hepatociták szétesését okozhatja. A hepatociták pusztulása akut hepatitishez vezethet, amely májelégtelenséget, súlyosabb esetben halált eredményezhet. A hepatitisben szenvedő betegek felborult metabolizmusa következtében alultápláltság alakulhat ki, ez pedig közvetve hozzájárul a hepatociták antioxidáns kapacitásának általános csökkenéséhez, a májszövet regenerálódási képességének elvesztéséhez, végül pedig májelégtelenséghez vezethet [3].
Az EFSA szakértőinek állásfoglalása alapján az aflatoxinok kockázatbecslésének sarkalatos pontja annak értékelése, hogy ezeknek a toxinoknak mekkora szerepük van a májrák kialakulásában. Ebből a szempontból különösen érzékenyek az aflatoxinokra a gyermekek, akiknek kis testtömegük miatt magasabb az egy testtömeg kg-ra jutó élelmiszer bevitele, illetve magasabb a májrák kialakulásának kockázata a hepatitisz B (vagy C) vírussal fertőzött egyének és az idősek esetében. Az olyan területeken élő emberekben, ahol a hepatitis B vírus (HBV) fertőzés és az aflatoxin expozíció is gyakori, a hepatocelluláris karcinoma-minták (HCC-minták) mutációs (G-T transzformációt) hotspotot mutatnak a p53 gén 249. kodonjánál, amely mutációt az aflatoxin által kiváltott HCC ismertetőjelének tartanak [37]. Ennek valószínűsíthető oka, hogy a máj hepatitisz-fertőzése megváltoztatja az aflatoxinokat méregtelenítő enzimeket kódoló gének expresszióját eredményezi – például a CYP enzimek indukcióját vagy a GST aktivitásának csökkenését okozza –, ezáltal a szervezet nem képes az aflatoxinok megfelelő mértékű eliminációjára [35]. Az aflatoxinok immunszupressziv hatása miatt kiemelten veszélyeztettek a krónikus betegségben szenvedő idős személyek, mert az ő esetükben a sejtszintű javító mechanizmusok hatékonysága rosszabb, így az aflatoxinok eliminációja is alacsonyabb hatékonyságú. Kiemelendő, hogy az aflatoxin átjut a placentán, tehát a várandós nők aflatoxin expozíciója veszélyeztetheti a magzatot is [38].
2.3. A feldolgozás hatása az élelmiszerek aflatoxin tartalmára
Az aflatoxinok közös jellemzője, hogy stabilak, a feldolgozási hatásokkal, hőhatásokkal szemben ellenállók. Ennek következménye, hogy jelenlétükkel a feldolgozott élelmiszerek esetében is számolni kell. Bizonyos feldolgozási lépések csökkenthetik a termények és a feldolgozott élelmiszerek mikotoxin koncentrációját például válogatás, tisztítás, őrlés, főzés, sütés, olajban sütés, pörkölés, konzerválás, pelyhesítés, lúgos főzés, nixtamalizáció (maghéj puhítása fahamu vagy Ca-hidroxid használatával – a szerk.), extrudálás, fermentálás, de nem elegendőek ahhoz, hogy az összes szennyeződést eliminálják, ezért kiemelkedően fontos a megelőzés szerepe az élelmiszerlánc legelső pontjain [20]. Az AFM1 szennyezés szempontjából lényeges például a takarmányok AFM1 szennyezettségének csökkentése betakarítás előtti és utáni biotechnikai módszerek, valamint toxinkötők alkalmazásával [4, 17].
A hőkezeléssel járó eljárások közül a hagyományos főzésnek és a sütésnek csekély hatása van a mikotoxin szennyezettségre, míg a magasabb hőmérsékleti tartományban végzett, esetleg száraz hőt is alkalmazó módszerek [39] hatékonyabbak. A mikotoxinok bomlását fokozza a cukrok, például a glükóz jelenléte hőkezelés során [40].
A gabonafélék, például a kukorica nedves őrlése során az aflatoxin a következő arányban oszlik meg az őrlési frakciók között: áztató víz: 39-42%, rost: 30-38%, glutén: 13-17%, csíra, 6-10% és keményítő: 1%. Tehát a feldolgozott termékek összes aflatoxin szintje az áztató vízbe jutó hányaddal csökken. A kukorica száraz őrlése után a dara-, a korpa- és a lisztfrakciók az eredeti aflatoxin-mennyiség mindössze 6-10%-át tartalmazzák, a csíra- és a héjfrakciókba jut a legtöbb aflatoxin [20].
A rizs aflatoxin-szennyezése leggyakrabban a helytelen betakarítási, tárolási körülmények során alakul ki. A mikotoxinok elsősorban a rizs héjában és a korparétegben találhatók. A hántolt barna rizs és a koptatással nyert fehér rizs a koptatás mértékével fokozatosan kisebb mértékben szennyezett [41].
A különböző hőkezelési eljárások, a pasztörizálás, a fagyasztás nincs számottevő hatással a tej, illetve tejtermékek aflatoxin tartalmára [42]. Néhány hőkezelési eljárás AFM1 csökkentő hatása számszerű értékekkel kifejezve: pasztörizálás: 7,6-12,9%-kal, forralás: 14,5-23,9%-kal [43], az UHT-kezelés: 32%-kal csökkenti a tej AFM1-szennyezettségét [44].
A tej vagy más folyékony halmazállapotú termékek AFM1 tartalmának csökkentésére különböző fizikai és kémiai eljárásokat alkalmaztak jó hatásfokkal: mikrohullámú sugárzás (52%) [43], membránszűrés (81%) [45], bioszűrés (81%) [46] centrifugálás és szűrés kombinációja (83%) [45], ózonos kezelés [47], adszorbensek használata (85-90%) [48, 49].
Intenzív kutatómunka folyik a mikroorganizmusok felhasználásával kapcsolatban. Biztató eredményt kaptak AFM1 szennyezettségének csökkentésére tejben Saccharomyces cerevisiae (90-93%) [50], S. cerevisise + L. rhamnosus, L. delbrueckii spp. bulgaricus, B. lactis (100%) [49], különböző élesztőgombák keveréke (65-69%) [51], hőkezelt L. plantarum (94,5%) [44], L. bulgaricus (58%) [52] és joghurtban S. thermophilus, L. bulgaricus és L. plantrium törzsek [53] alkalmazásával. Élő mikrobák használata esetén megoldásra vár, hogy miként küszöbölhető ki az organoleptikus tulajdonságok kedvezőtlen megváltozása, amennyiben nem a hagyományos kultúrákat használják, és milyen módon távolítható el a termékből a kialakult tejsavbaktérium-AFM1 komplex [44].
3. A fogyasztók expozíciójának becsléséhez felhasznált adatok
Az expozíciót (g/ttkg vagy ng/ttkg) a fogyasztott élelmiszer (g/ttkg) és a benne mért szennyezőanyag koncent-rációk (ng/kg) szorzata adja. A determinisztikus módszernél az átlagos (medián), esetenként egy felső per-centilis (95,0; 97,5) értékeket szorozzuk össze. A számítás pontszerű becslést ad egy-egy konkrét értéket eredményezve [54, 55]. Finomabb becslést adnak a probabilisztikus módszerek [56, 57], amelyeknél a bemenő adatok eloszlását vesszük figyelembe és így az expozícióra is egy eloszlást kapunk. Körültekintést érdemel a kimutatási határ (LOQ) alatti vizsgálati eredmények értékelése. Amennyiben az LOQ alatti minták aránya 50-80% közé esik, a „maximum likelihood becslés” (maximum likelihood estimate, MLE) adja a legjobb eredményt [58].
Bármelyik módszerrel történjen is a becslés, mindenképpen fontos számba venni az egyes számítási lépések bizonytalanságát, azok mértékét és ezek összesített hatásának tükrében értékelni a kapott eredményeket [59]. A számított bizonytalansági intervallum egy bizonyos konfidenciaszinttel, vagyis adott bizonyossággal valószínűsíthető módon magában foglalja a valós értékeket [60]. A fogyasztó szervezetébe jutó szennyező-anyag-mennyiséget (EDI) a toxikológiai referencia érték(ek)hez hasonlítva állapítjuk meg a várható egészség-ügyi kockázat mértékét.
Mind a rövid, mind a hosszú távú expozícióbecslésnél érdemes megvizsgálni az adott élelmiszer-szennyező kombináció fogyasztásának szempontjából különösen érintett fogyasztói csoportokat, azon belül pedig összehasonlítani az átlagos fogyasztók és a „nagy fogyasztók” expozícióját [61].
3.1. Referencia értékek a kitettség értékeléséhez
A referencia érték a szennyező specifikus tulajdonságai szerint lehet a megengedhető napi bevitel (ADI, Acceptable Daily Intake), ideiglenesen tolerálható heti vagy havi bevitel (PTW/MI, Provisionally Tolerable Weekly/Monthly Intake), vagy akut referencia dózis (ARfD, Acute Reference Dose). Élelmiszerszennyezők esetén a referencia érték általában a tolerálható napi bevitel (TDI, tolerable daily intake). A küszöbérték (BMD, benchmark dose) az a legkisebb dózis nagyság, amelyet az illesztett dózis-hatás görbéből becsülnek, és amelyen egy előre kiválasztott hatásszint (ez a benchmark response – BMR) megfigyelhető, ami általában 5 vagy 10%-os emelkedést vagy csökkenést jelent a kontroll csoporthoz képest. A BMD alsó konfidencia értéke a BMDL [62]. Az aflatoxinok esetében az expozíciós tűréshatár (MoE, Margin of Exposure) elemzése használatos a kockázat jellemzésére, mivel nem állapítható meg TDI vagy más toxikológiai referencia érték. Ilyen esetben a BMDL bizonytalansági faktorral módosított értékét viszonyítjuk a becsült kitettséghez. A szennyezőnek tulajdonítható kockázat a kitettség mértékének egyéb referencia értékhez viszonyított arányával is kifejezhető, ez a veszélyességi hányados (HQ, Hazard Quotient), vagy a veszélyességi index (HI, Hazard Index), amely ugyanazon célszervre vagy szervrendszerre ható anyagok veszélyességi hányadosainak összege. Általában kumulatív becsléseknél alkalmazzák [63].
Az EFSA a 4 μg/ttkg/nap BMDL10 érték használatát javasolja viszonyítási pontnak az AFM1 kockázat jellemzéshez [29]. A kapott eredmények 10 000 alatt számítanak aggályosnak, a 10 000 vagy annál nagyobb MoE közegészségügyi szempontból csekély kockázatra utal.
Az AFM1 kockázatának jellemzésére, a veszélyességi index (HI) számításához a Kuiper-Goodmann által javasolt biztonságos dózis is alkalmazható (0,2 ng/ttkg/nap), amely az állatok 50%-ánál tumort okozó dózis és egy 50 000-es biztonsági faktor hányadosa [64].
A JECFA 2018-as számításai szerint [20] napi 1 ng/ttkg AFB1 bevitel esetén a májrák-kialakulás valószínűsége átlagosan 0,269 évente. 100 000 személyre vonatkoztatva a becslés 95%-os konfidencia intervallumának felső határa pedig 0,562/100 000 fő/év HBsAg+ (hepatitis B felszíni antigénre nézve pozitív) egyéneknél. HBsAg- (hepatitis B felszíni antigén-negatív) egyéneknél az átlag érték 0,017 rákos megbetegedés/év/100 000 fő, a becslés 95%-os konfidencia intervallumának felső határa 0,049/100 000 fő/év. Az AFM1-re vonatkozó becsült átlag értékek ennél egy nagyságrenddel alacsonyabbak: 0,027/100 000 fő HBsAG-pozitív, illetve 0,002/100 000 fő ng/ttkg/nap HBsAg-negatív egyének esetén [20].
A JECFA az aflatoxin expozícióval összefüggő hepatocelluláris carcinoma (HCC) kockázatát az 1. egyenlet felhasználásával becsülte meg:
Ri = [(PHBV+ × HBV+) + (PHBV− × (1–HBV+))] x AF bevitel (1),
ahol Ri az i régióra vonatkozó HCC kockázat, HBV+ a vizsgált populációban a krónikus hepatitis B prevalenciája és PHBV+ a májrák kialakulásának a populáció e hányadára vonatkozó valószínűsége, PHBV- pedig a populáció fennmaradó részében a májrák kialakulásának a valószínűsége.
3.2. Élelmiszerfogyasztási adatok
A számításokat két, 10 év különbséggel készült országos, reprezentatív élelmiszerfogyasztási felmérés adataival végeztük. A 2009. évi három napos felmérés során 4992 személy esetében összesen 14 976 fogyasztási nap – dietetikusok által feldolgozott és nyersanyagra lebontott – élelmiszerfogyasztási adatait szolgáltatja az élelmiszerfogyasztási szokások jellemzéséhez [65]. A tej és tejtermék fogyasztási napok arányát az 1. ábra mutatja.
A 2009-es felmérés 14 976 fogyasztási napjából a tej-, tejföl-, tejszín-, sajt-, kefir- vagy joghurtfogyasztás gyakorisága [%] rendre 75,2, 52,8, 46,3, és 19,1 volt.
A 2018-2020-as felmérés az EFSA egész Európára kiterjedő EU MENU, avagy „Mi van terítéken Európában?” projektjének keretében az ajánlott, egységes módszertannak megfelelően valósult meg [66, 67]. A résztvevő személyeket a KSH Háztartási költségvetési- és életkörülmények adatfelvételben résztvevő háztartásokból választották ki. A program során 2657, 1 és 74 év közötti személy két fogyasztási napját rögzítették dietetikusok segítségével. Az 5314 fogyasztási napon a tej-, tejföl-, tejszín-, sajt-, kefir- vagy joghurtfogyasztás gyakorisága [%] 96,8, 54, 60,6 és 24 volt. A tej és tejtermék fogyasztási napok arányát a 2. ábra mutatja.
1. ábra. A 2009-es felmérésben a tej és tejtermék fogyasztási napok aránya élelmiszercsoportonként2. ábra. 2018-2020-as felmérésben a tej és tejtermék fogyasztási napok aránya élelmiszercsoportonként
A fogyasztók korcsoportonkénti megoszlását a 2. táblázat tartalmazza.
2. táblázat. A 2009-es és a 2018-2020-as élelmiszerfogyasztási felmérés korcsoportjai és a tejterméket fogyasztók száma és aránya korcsoportonként
A tej és a különböző tejtermékek fogyasztási gyakoriságának változását a 2009-es és a 2018-2020-as élelmiszerfogyasztási felmérések tej és tejtermék fogyasztási napjainak segítségével hasonlítottuk össze. A különböző élelmiszerek fogyasztási napjainak számát az adott felmérés összes fogyasztási napjához viszonyítottuk (3. ábra). Az ábra a vizsgált felmérési időszakokban a különböző élelmiszerek fogyasztásának előfordulási gyakoriságát jellemzi. A vizsgált élelmiszerkategóriák közül a tej és a tejalapú desszertek fogyasztási gyakorisága több mint 20%-kal nőtt. A sajtok fogyasztási gyakorisága 14%-os emelkedést mutatott. A savanyított tejtermékek (kefir, joghurt, tejföl), a tejszín és az ízesített tejek fogyasztási gyakorisága közel állandó maradt (előbbiek kissé nőttek, utóbbiak némileg csökkentek). A sűrített tej és tejpor fogyasztási gyakorisága jelentősen csökkent. Összességében megállapítható, hogy a tej és tejtermékek fogyasztási gyakorisága az elmúlt 10 év alatt kissé emelkedett.
A fogyasztási gyakoriságok 10 év alatt bekövetkező változásából kiindulva az aflatoxin expozíció növekedésére lehetne számítani, azonban ezt a hatást a fogyasztási mennyiségek változása ellensúlyozta. A feldolgozási és a feldúsulási faktorok medián értékével számított, tej ekvivalensben kifejezett átlagos fogyasztási mennyiség 2009-ben még 310,7 g/nap volt, ez az érték 2018-2020-ban 295,3 g/napra csökkent.
3. ábra. A fogyasztási napok aránya az összes fogyasztási naphoz viszonyítva; A különböző élelmiszercsoportok fogyasztási gyakoriságának változása a 2009-es és a 2018-2020-as élelmiszerfogyasztási felmérés eredményei alapján
A feldolgozott tejtermékekben az AFM1 koncentrációkra nagyon kevés adat állt rendelkezésre, ezért a savanyított tejtermékekre (például kefir, joghurt, tejföl), valamint a különböző sajtokra (kemény, félkemény, lágy és feldolgozott sajtok, friss sajtok) vonatkozó AFM1 feldolgozási és feldúsulási faktorok adatbázisát a legfrissebb szakirodalmi adatok alapján összeállítottuk és ezen termékek fogyasztott mennyiségeinek tej ekvivalensével számítottuk a fogyasztók expozícióját.
3.3. Aflatoxin koncentráció adatok
Az AFM1 vizsgálati adatok részben a NÉBIH 2011-2020 közötti országos monitoring felméréséből származnak (1288 db). A minták 40%-a tartalmazott mérhető mennyiségű AFM1-et. A mérések zömét tejtermelő gazdaságok és magántermelők termékéből, kis arányban pedig boltokban kapható elegytejből vett mintákból, ELISA és HPLC módszerrel végezték. A nagyszámú LOQ alatti (60%) szennyezést mutató tételek mellett az átlaghoz viszonyítva nagyon magas szennyezettségű tételek is előfordultak. A 100 ng/kg feletti értékek rendre: 110, 122, 141, 149, 150, 190, 238, 240, 252, 260, 292, 376, 513, 740 és 860 ng/kg. Az eredmények realitását nem volt módunk ellenőrizni, de nem láttunk okot a kihagyásukra sem, ezért a teljes adatsort felhasználtuk a további számításainkban. További 1177 minta vizsgálatára a Debreceni Egyetem és a NÉBIH „A magyar fogyasztók rövid és hosszútávú aflatoxin terhelésének meghatározása a tejtermékláncban és a kockázatkezelő intézkedések megalapozása” című közös projektjének keretében 2021 januárjáig került sor. Az utóbbi esetben a projektben közreműködő 9 tehenészeti telepről származó tejet a tejipari vállalat munkatársai által közvetlenül a szállító tankerből vett mintákban, 2019-2021 között, a Debreceni Egyetem Műszerközpont laboratóriuma ELISA módszerrel vizsgálta. A 20 ng/kg „cselekvési szintet” meghaladó mintákban a pontos AFM1 koncentrációt a NÉBIH laboratóriumában HPLC vizsgálattal erősítették meg. Az LOQ fölötti minták száma 672 (57,1%). A 20 ng/kg koncentrációt meghaladó minták esetén a tejtermelő gazdaságot értesítették, javasolva a megfelelő megelőző intézkedések megtételét. Ezen beavatkozás eredményeként sikerült a tej szennyezésének emelkedését megállítani és a termelt tej AFM1 szennyezését az 50 ng/kg szint alatt tartani. A részletes eredményekről a projekt zárójelentésében számolunk be.
A vizsgált tejminták számát évenkénti bontásban a 4. ábra mutatja.
4. ábra. A NÉBIH országos felmérésből és a közös projektben résztvevő tejtermelő gazdaságokból származó minták éves vizsgálati száma
A becslésünk finomítására, a nagyarányú LOQ alatti értékek kompenzálására a szokásos LOQ, LOQ=0 és LOQ/2 közelítések helyett a koncentráció adatok LOQ alatti értékeit a mérési eredmények számával megegyező elemű, eloszlás segítségével generált adatok értékével is figyelembe vettük. Az LOQ feletti mérési eredményekre az R statisztikai szoftver maximum likelihood becslést alkalmazó GAMLSS és GAMLSS.dist csomagjainak használatával különböző eloszlásokat illesztettünk, majd az illeszkedés jóságát leíró paraméterek (AIC – Akaike’s Information Criterion, BIC – Bayesian Information Criterion és teljes eltérés – Global Deviance) segítségével kiválasztottuk az optimális illesztést adó eloszlásokat. Az illesztések megfelelőségét az adatokból készített hisztogram és a kapott eloszlás vizuális összevetésével, valamint az eltérések normalitás vizsgálatával és Q-Q plot segítségével is kiértékeltük. A két legjobban illeszkedő eloszlás a két paraméteres lognormális (6. ábra) és a négy paraméterrel jellemezhető Box-Cox t-eloszlás (BCT) (7. ábra) volt, amely alkalmas az aflatoxinokhoz hasonló, pozitív vagy negatív torzulást mutató, lassan lecsengő, folyamatos eloszlással jellemezhető adatok modellezésére [68, 69]. Az expozíció számításokat az LOQ=5 feltételezéssel generált lognormál eloszlással végeztük. A kiválasztott eloszlásokat ezt követően a teljes AFM1 adatsorra illesztettük, a kiértékelést újra elvégeztük. Tekintve, hogy az illesztés jóságát leíró paraméterekben pozitív változást figyeltünk meg, a választott eloszlásokat elfogadhatónak ítéltük.
Az AFM1 vizsgálati eredmények és az illesztett eloszlás leíró statisztikáit a 3. táblázat foglalja össze.
A NÉBIH és a DEE vizsgálati eredményeinek relatív gyakorisági eloszlását az 5. ábra mutatja.
5. ábra. A NÉBIH ellenőrzési programjában és a DE-NÉBIH együttműködés keretében vett tejminták AFM1 szennyezésének relatív gyakorisági eloszlása
A 10-15 ng/kg tartományba eső NÉBIH mérési eredmények kiugró értékének (kék keretes piros csillaggal jelölve) kivételével az AFM1 koncentrációk gyakorisága az LOQ-70 ng/kg tartományban a két méréssorozat-ban nagyon hasonló és indokolja a mérési eredmények együttes értékelését. A 70 ng/kg koncentráció feletti AFM1-et tartalmazó minták relatív gyakorisága a NÉBIH vizsgálatainál <0,5%.
Az aflatoxinok kockázatbecslése szempontjából limitáló tényező a szennyező adatok hiánya volt. Az EFSA ajánlása [29] alapján ki kell zárni azokat az élelmiszer kategóriákat, amelyek esetében a pozitív minták száma nem haladja meg a 25-öt, vagy a meghatározási határ alatti minták aránya nagyobb, mint 80%. Az AFM1 eredmények tekintetében csak a tejvizsgálatok feleltek meg ennek a kritériumnak (4. táblázat), a feldolgozott tejtermékek vizsgálatainak száma igen csekélynek bizonyult.
4. táblázat. A vizsgált minták száma és az >LOQ értékek %-os aránya
1: Tápszer: csecsemőtápszer és egyéb kisgyermek élelmiszer 2: Tejalapú élelmiszer
6. ábra. A tejben mért LOQ feletti AFM1 koncentráció eredményekre illesztett lognormális eloszlás7. ábra. A tejben mért LOQ feletti AFM1 koncentráció eredményekre illesztett Box-Cox t-eloszlás
4. A fogyasztók expozíciója
Az élelmiszerfogyasztási adatok esetében a hosszútávú becsléshez ajánlott OIM (Observed Individual Means, megfigyelt egyéni átlag) módszert alkalmaztuk. Először valamennyi tej és tejtermék fogyasztási adatot átszámítottuk tej ekvivalensre, az adott élelmiszerkategóriára jellemző dúsulási és feldolgozási faktorok segítségével (2. és 3. egyenlet).
Az e1, ..., ej élelmiszerek g/ttkg-ban kifejezett bevitele (B) adott (n) fogyasztási napon, tej ekvivalensben kifejezve:
ahol
me = a fogyasztott e élelmiszer tömege (g) ni fogyasztási napon,
F az e élelmiszerre vonatkozó feldolgozási (például dúsulási) faktor,
ttkg az adott fogyasztási naphoz tartozó személy testtömege,
ahol az e élelmiszer készítéséhez felhasznált tejben a feldolgozott élelmiszerben az AFM1 koncentráció.
Az Fe a kísérletekben kapott min., med., max. eredményekből számított érték.
A g/ttkg/napban kifejezett fogyasztott mennyiségeket megszorozva az illesztett eloszlásfüggvények értékeiből számított átlag AFM1 koncentrációval (ng/kg), megkaptuk az egyes fogyasztási napokra vonatkozó expozíció-értékeket (ng/kg ttkg/nap). A fogyasztásban résztvevő személyek – a 2018-2020-as felmérés esetében 2, a 2009-es felmérés esetében 3 – fogyasztási napjaihoz tartozó beviteli értékeket átlagoltuk. Az eredményeket fogyasztói korcsoportonként összesítettük és mindkét élelmiszerfogyasztási felmérés adataival kiszámoltuk a fogyasztók expozícióját.
Először a feldolgozási faktorok minimum (Fmin), medián (Fmed), maximum (Fmax) értékeinek hatását vizsgáltuk az expozícióbecslés eredményére. A számítást az illesztett lognormális AFM1 átlag adatokkal, valamint 2018-2020-as felmérés átlagos (EDIátl) és 97,5. percentilis (EDI0,975) tejfogyasztási értékeivel végeztük. Az eredményeket az 5. táblázatban foglaltuk össze. A táblázat a determinisztikus módszerrel számított átlag és 97,5. percentilis eredmények közötti különbségeket szemlélteti a 2018-2020-as (EU MENU) felmérés alapján.
5. táblázat. A különböző korcsoportok becsült napi együttes tej és tejtermék fogyasztása a tejtermékek feldolgozási faktorainak a függvényében
A feldolgozási faktorok minimum-medián-maximum értékeinek figyelembevétele nem befolyásolta számottevően az eredményeket. Szignifikáns különbség csak a tipegők korcsoportjának átlag értékeinél, a minimum és medián faktorok esetében adódott, ezért a továbbiakban a különböző expozícióbecslési eredmények bemutatásához a feldolgozási és feldúsulási faktorok mediánjával számolt értékeket használjuk.
A különböző korcsoportok expozícióját a 2009-es élelmiszerfogyasztási felmérés P0,05, átlag, medián és P0,975 percentilis becsült napi beviteli értékek (EDI), a medián feldolgozási faktorok és az AFM1 koncentráció adatok átlaga alapján számítottuk. A különböző fogyasztói korcsoportok expozícióját a számított EDI alapján hasonlítottuk össze (8. ábra).
8. ábra. Becsült napi beviteli értékek (ng/ttkg/nap), determinisztikus becslés; Különböző korcsoportok P0,025, átlag, medián és P0,95 EDI értékeinek összehasonlítása a 2009-es fogyasztási adatok alapján
A 2018-2020-as felmérés korcsoportjainak becsült napi beviteli értékei a 2009-es adatokhoz hasonló tendenciát mutatnak (9. ábra).
9. ábra. Becsült napi beviteli értékek (ng/ttkg/nap), determinisztikus becslés; A különböző korcsoportok P0,025, átlag, medián és P0,95 EDI értékeinek összehasonlítása a 2009 és 2018-2020-as fogyasztási adatok alapján
Mind az átlag, mind a 97,5. percentilis becsült napi beviteli értékeket összehasonlítva azt láthatjuk, hogy az egyes korcsoportok expozíciója az elmúlt 10 évben többnyire állandónak bizonyult. Szembetűnő különbség csak a tipegők korcsoportjának átlagértékei és a gyermekek korcsoportjának 97,5. percentilis értékei között figyelhető meg, de a különbégek nem szignifikánsak. A 2009-es felmérés tipegők korcsoportjának elemszáma nagyon alacsony (90 fő) a 2018-2020-as felméréshez (482 fő) viszonyítva. A kisebb elemszámmal számított értékek nagyobb bizonytalansággal terheltek.
4.1. A fogyasztói expozíció értékelése
A kapott expozíció értékek alapján a magyar lakosság kockázatának értékelésére az expozíciós tűréshatár (Margin of Exposure, MoE) megközelítést (3. egyenlet), a veszélyességi indexet (hazard index, HI) (4. egyenlet), valamint a AFM1 bevitelnek tulajdonítható májrák-előfordulás valószínűségének növekedését alkalmaztuk. A MoE módszerhez az AFM1-re vonatkozó BMDL10=4 μg/ttkg/nap értéket vettük figyelembe:
A fogyasztók expozíciója akkor tekinthető kockázatosnak, ha a MoE értéke <10.000. A 2018-2020 élelmiszerfogyasztási felmérés fogyasztási adataiból determinisztikus becsléssel számított kitettségi értékek MoE értékeit a 6. táblázat mutatja.
6. táblázat. Az átlagos és nagy fogyasztók (97,5. percentilis) MoE értékei korcsoportonként
Az egészségügyi kockázatot kifejező határ (10 000) alatt csak a tipegők, és gyermekek „nagy fogyasztói” (97,5 percentilis) korcsoportjai érik el, illetve közelítik. A többi korcsoport esetében ezzel a kockázatjellemzési metodikával nem állapítható meg jelentős kockázat.
A veszélyességi index számítására a Kuiper-Goodmann által javasolt [59] biztonságos dózist alkalmaztuk (0,2 ng/ttkg):
A veszélyességi index (HI) számítása esetében a kockázat mértéke az EDI értékekkel egyenesen arányos és 1 vagy annál nagyobb értékek esetén minősül aggályosnak. Példaként a 2018-2020-as élelmiszerfogyasztási felmérés fogyasztási adataival végzett determinisztikus becslések eredményeit korcsoportonként a 7. táblázat tartalmazza.
7. táblázat. A különböző korcsoportok EDI értékeiből számított veszélyességi indexek (HI)
Megjegyzés: Az egészségügyi kockázatot jelentő HI értékeket félkövér számok jelzik
A korcsoportok becsült napi beviteli értékeinek átlagából és 97,5. percentilis értékeiből számított HI értékek azt mutatják, hogy a serdülők, a felnőttek és az idősek korcsoportjának kitettségéből adódó kockázat nem minősül aggályosnak. Azonban a tipegők és gyermekek esetében a 97,5. percentilis értékek (nagy fogyasztók) esetében az expozíció jelentősen meghaladja a biztonságosnak tekinthető szintet. A fenti eredmények közül az egyik legfontosabb a tipegők átlagos bevitelét jellemző 1-es HI érték, mivel ez arra enged következtetni, hogy ennek a korosztálynak a jelentős hányada egészségügyi szempontból aggályos mértékű AFM1 expozíciónak van kitéve.
A májrák aflatoxin expozícióval összefüggő incidenciáját, 0,7%-os magyar hepatitis B prevalenciát [70] feltételezve az 1-es egyenlettel számítottuk. A számításokat a májrák-kialakulás valószínűségének az átlagos és a felső 95%-os konfidencia értékével is elvégeztük:
Átlag RMo= [(0,0269 × 0,007) + (0,0017× 0,993)] × EDI,
CI,.95 RMo= [(0,0562 × 0,007) + (0,0049× 0,993)] × EDI.
A 2018-2020 élelmiszerfogyasztási felmérés fogyasztási adataiból determinisztikus (DET) becsléssel számított AFM1 expozíció értékek átlag és 97,5. percentilis eredményeiből származtatott, aflatoxin kitettségnek tulajdonítható májrák incidencia (HCCi) értékeket (megbetegedés/100 000 fő/év) korcsoportonként a 8. táblázatban foglaltuk össze.
8. táblázat. Májrák incidencia EDI függvényében korcsoportonként
A HCC kialakulásának kockázatát az aflatoxin-kitettség a krónikus hepatitis B előfordulása mellett a sokszorosára növeli. Mivel a hepatitis B prevalenciája Magyarországon (és általánosságban Európában) alacsony, az aflatoxin indukált HCCi növekedése sem mutat magas értékeket. Ugyan a becsült májrák incidenciák számszerű értéke nagyon alacsonynak bizonyult, a 8. táblázat egymáshoz viszonyított értékei ebben az esetben is megmutatják a tipegők és a gyermekek „nagy fogyasztóinak” kiemelt kockázatát a többi korcsoporthoz viszonyítva.
5. Helyzetértékelés, javaslatok
A determinisztikus módszerrel számított AFM1 krónikus expozíció különböző referenciaértékekhez viszonyítva egybehangzóan azt jelzi, hogy a vizsgált korcsoportokban az 1-3 éves gyermekek kitettsége a legmagasabb. Legalacsonyabb kitettségi értékek a legidősebb korcsoportok esetében figyelhetők meg. Adathiány miatt nem lehetett a <1 éves csecsemők expozícióját vizsgálni. Az összefüggés azonban nem közvetlenül a kor és a beviteli mennyiségek, hanem az idősödő korcsoportok (jellemzően növekvő) testtömegében megfigyelhető változás és a bevitt mennyiségek között van.
Tekintve, hogy az aflatoxinok toxicitása elsődlegesen a fejlődő szervezeteknél jelent egészségügyi kockázatot, különös figyelmet kell fordítani az expozíciójuk csökkentésére, lehető legalacsonyabb szinten tartására. Hangsúlyozzuk azonban, hogy a rákkeltő vegyületek jelenlétét minden korcsoportban a lehető legalacsonyabb szinten kell tartani.
A szervezetet nem csak az anyatej és egyéb tej vagy tej alapú készítmény AFM1 szennyezése terheli, hanem az egyéb élelmiszerekkel bevitt, az AFM1-nél közel 10-szer toxikusabb AFB1 is. Mivel a hatásmechanizmusuk azonos, az aflatoxinok és az AFM1 hatása összeadódik. Ezért figyelni kell az élelmiszereink minőségére, a felbontott csomagolású termékek tárolási körülményeire. A dohos szagú, penésznyomokat mutató termékeket fogyasztani még főzés, sütés után sem szabad.
Az éves monitoring vizsgálatok során mért, a jogszabályban eltűrhető maximális szintet 10-15-ször meghaladó szennyezettségű tejek is forgalomba kerülnek. Különösen veszélyeztetett csoportba tartoznak azok a személyek, akik rendszeresen olyan, azonos forrásból származó tejet fogyasztanak, ahol az állatokat aflatoxinnal szennyezett takarmánnyal etetik.
A mai napig nincs olyan rutinszerűen és ipari szinten, nagy tételben alkalmazott eljárás, amellyel megbízhatóan és tökéletesen lehet eliminálni az élelmiszerek aflatoxin tartalmát, ezért a hangsúly továbbra is a szennyeződés megelőzésén van. Ez egy komplex, az élelmiszerlánc valamennyi szereplőjének közreműködését igénylő feladat, amely a jó mezőgazdasági gyakorlatok alkalmazásával, a termőföldek megfelelő előkészítésével és kezelésével kezdődik. Ezt követi a penészgombáknak ellenálló hibridek kiválasztása, a termények aratása, szállítása és tárolása során tett intézkedések sora, amelyek megakadályozhatják a penészgombák elszaporodását (megfelelő hőmérsékleti és nedvességi szintek beállítása, a termények átválogatása, hántolása, fizikai kezelése). Nem utolsó sorban a takarmányozásra szánt gabonák, szilázs vagy más feldolgozott takarmány-készítmények megfelelő tárolása, kezelése és aflatoxin tartalmának ellenőrzése, szükség szerint fizikai, kémiai vagy biológiai detoxifikálása [4].
A prevenció sikeressége, a tejszállítmányok megfelelősége a tejtermelő tehenészeti telepek és a tejtermelő üzemek szintjén is ellenőrizhető. A nyers tej aflatoxin M1 tartalmának detektálására kidolgozott mintavételi terv és korai előrejelzési rendszer segítségével, az Olaszországban már a gyakorlatban bevált 20 ng/kg cselekvési küszöb alkalmazásával hatékonyan előre lehet jelezni a szennyeződés mértékének emelkedését. A tejtermelő gazdaság a jelzés alapján a helyi körülményeknek megfelelő módon, például a takarmányösszetétel módosításával, toxinkötők alkalmazásával megelőzheti a jogszabályban meghatározott, eltűrhető maximális (50 ng/kg) AFM1 koncentráció elérését. Ezáltal csökkenthető a szennyezett tejtételek felhasználása az elsődleges és másodlagos tejfeldolgozásban és ez következésképpen csökkentené a fogyasztók expozícióját [1, 10, 71].
Fel kell hívni a figyelmet arra is, hogy az 50 ng/kg AFM1 koncentráció jelzésére beállított ELISA kitek a detektálás bizonytalanságából adódóan a ≤65-70 ng/kg szennyezettségű tej tételt még az esetek 50%-ban megfelelőnek minősíthetik.
Az AFM1 expozíciónak leginkább kitett és egyúttal a legérzékenyebb csecsemők és kisgyerekek, de a teljes lakosság egészségvédelme érdekében javasoljuk a tejüzemek ellenőrzésének rendeleti módosítását úgy, hogy a beszállított tej ≥20 ng/kg AFM1 szennyezettsége esetén a tejüzem köteles értesíteni a tejtermelő gazdaságot valamint a NÉBIH-et, és a továbbiakban a gazdaságból beszállított tej szennyezettségének napi ellenőrzésével figyelemmel kísérni a szennyezés csökkentésére tett tejgazdasági intézkedés hatékonyságát.
Javasoljuk továbbá a tejgazdaságok önellenőrzésénél a jelzési küszöböt a 20 ng/kg-os értékre beállítani a jelenlegi 50 ng/kg helyett. Mind a tejüzemi, mind a termelői ellenőrzéshez rendelkezésre állnak az AFM1-t 5-10 ng/kg koncentrációban detektáló ELISA kitek, tehát az új jelzési küszöb előírásának metodikai akadálya nincs.
6. Köszönetnyilvánítás
A szerzők köszönetüket fejezik ki Sali Juditnak és Csizmadia Katalinnak a NÉBIH 2018-2020-as fogyasztási felmérése vonatkozó adatainak az átadásáért, a DE Műszerközpont, valamint a NÉBIH munkatársainak a tejminták AFM1 analitikai vizsgálatainak elvégzéséért, Nagy Attilának és Miklós Gabriellának, a NÉBIH munkatársainak hasznos megjegyzéseikért, a DE-NÉBIH projektben közreműködő Béri Bélának, valamint az Alföldi Tej és a tejtermelő gazdaságok vezetőinek és munkatársainak az együttműködésért.
Kutatási programunkat 2018-1.2.1-NKP-2018-00002 (AA, KK) jelzéssel a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs alap támogatta a 2018-1.2.1-NKP alapítványi rendszerben.
7. Irodalom
[1] Ambrus Á., Szenczi-Cseh, J., Griff, T., Kerekes K., Miklós G., Szigeti, T., Vásárhelyi, A. (2020): Élelmiszereink mikotoxin és növényvédőszer-maradék szennyezettségének élelmiszerbiztonsági megítélése 2. rész Mikotoxinok; Food safety assessment of the mycotoxin and pesticide residue contamination of our foods, Part 2. Mycotoxins. Journal of food Investigation, LXVI (2) pp. 2923-2949.
[2] Pfliegler, W. P., Pócsi, I., Győri, Z., & Pusztahelyi, T. (2020): The Aspergilli and Their Mycotoxins: Metabolic Interactions With Plants and the Soil Biota. Frontiers in Microbiology, Vol. 10 2908. doi:https://doi.org/10.3389/fmicb.2019.02921
[3] Ráduly, Z., Szabó, L., Madar, A., Pócsi, I., & Csernoch, L. (2020): Toxicological and Medical Aspects of Aspergillus-Derived Mycotoxins Entering the Feed and Food Chain. Frontiers in Microbiology 10. doi: https://doi.org/10.3389/fmicb.2019.02908
[4] Peles, F., Sipos, P., Kovács, S., Győri, Z., Pócsi, I., Pusztahelyi, T. (2021): Biological Control and Mitigation of Aflatoxin Contamination in Commodities. Toxins 13 (104). https://doi.org/10.3390/toxins13020104
[5] Mahato, D.K., Lee, K.E., Kamle, M., Devi, S., Dewangan, K.N., Kumar, P, Kang, S.G. (2019): Aflatoxins in Food and Feed: An Overview on Prevalence, Detection and Control Strategies. Front. Microbiol. Vol. 10 (2266) doi: https://doi.org/10.3389/fmicb.2019.02266
[6] Filazi, A., Tansel, U. (2019): Occurrence of Aflatoxins in Food (2013): in Mehdi Razzaghi, Abyaneh (Szerk.), Aflatoxins - Recent Advances and Future Prospects. doi: https://doi.org/10.5772/51031
[7] Mikló, G., Angeli, C., Ambrus, Á., Nagy, A., Kardos, V., Zentai, A., Kerekes, K., Farkas, Z., Józwiak, Á., Bartók, T. (2020): Detection of Aflatoxins in Different matrices and Food-Chain Positions. Front. Microbiol 11 (1916) doi: https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.01916
[8] Pócsi, I., Giacometti, F., Ambrus, Á. and Logrieco, A.F. (2020): Editorial: Aspergillus-Derived Mycotoxins in the Feed and Food Chain. Front. Microbiol 11 (606108). doi: https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.606108
[9] Martinez-Miranda, M. M., Rosero-Moreano, M., and Taborda-Ocampo, G. (2019): Occurrence, dietary exposure and risk assessment of aflatoxins in arepa, bread and rice. Food Control 98 pp. 359–366. doi: https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2018.11.046
[10] Serraino, A., Bonilauri, P., Kerekes, K., Farkas, Z., Giacometti, F., Canever, A., Zambrini, A.V., Ambrus, Á. (2019): Occurrence of Aflatoxin M1 in raw milk marketed in Italy: Exposure Assessment and Risk Characterization. Front. Microbiol. 10 (2516) doi: https://doi.org/10.3389/fmicb.2019.02516
[11] Udovicki, B., Ilija Djekic, I., Eleni P., Kalogianni, E.P., Rajkovic, A. (2019): Exposure assessment and risk characterization of aflatoxin m1 intake through consumption of milk and yoghurt by student population in Serbia and Greece. Toxins 11 (4) pp. 205-216. https://doi.org/10.3390/toxins11040205
[12] Peles, F., Sipos, P., Győri, Z., Pfliegler, W.P., Giacometti, F., Serraino, A., Pagliuca, G., Gazzotti, T., Pócsi, I. (2019): Adverse Effects, Transformation and Channeling of Aflatoxins Into Food Raw Materials in Livestock. Front. Microbiol. 10 (2861) doi: https://doi.org/10.3389/fmicb.2019.02861
[13] Campagnollo, F. B., Ganev, K. C., Khaneghah, A. M., Portela, J. B., Cruz, A. G., Granato, D., Corassin, C. H., Oliveira, C. A. F., Sant’Ana, A. S. (2016): The occurrence and effect of unit operations for dairy products processing on the fate of aflatoxin M1: A review. Food Control 68 pp. 310-329. doi: https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2016.04.007
[14] Wolzak, A., Pearson, A. M., Coleman, T. H. (1986): Aflatoxin carry-over and clearance from tissues of laying hens. Food and Chemical Toxicology 24 pp. 37-41. doi: https://doi.org/10.1016/0278-6915(86)90262-0
[15] Hussain, Z., Khan, M. Z., Khan, A., Javed, I., Saleemi, M. K., Mahmood, S., Asi, M. R. (2010): Residues of aflatoxin B1 in broiler meat: Effect of age and dietary aflatoxin B1 levels. Food and Chemical Toxicology 48 pp. 3304-3307. doi: https://doi.org/10.1016/j.fct.2010.08.016
[16] Bintvihok, A., Thiengnin, S., Doi, K., & Kumagai, S. (2002): Residues of Aflatoxins in the Liver, Muscle and Eggs of Domestic Fowls. Journal of Veterinary Medical Science 64 (11) pp. 1037–1039. doi: https://doi.org/10.1292/jvms.64.1037
[17] Moran, C. A., Kettunen, H., Yiannikouris, A., Ojanperä, S., Pennala, E., Helander, I. M., & Apajalahti, J. (2013): A dairy cow model to assess aflatoxin transmission from feed into milk – Evaluating efficacy of the mycotoxin binder Mycosorb®. Journal of Applied Animal Nutrition, 2. doi: https://doi.org/10.1017/jan.2013.12
[18] Britzi, M., Friedman, S., Miron, J., Solomon, R., Cuneah, O., Shimshoni, J., Shlosberg, A. (2013): Carry-Over of Aflatoxin B1 to Aflatoxin M1 in High Yielding Israeli Cows in Mid- and Late-Lactation. Toxins 5(1), pp. 173–183. doi: https://doi.org/10.3390/toxins5010173
[19] Battacone, G., Nudda, A., Palomba, M., Pascale, M., Nicolussi, P., Pulina,G. (2005): Transfer of Aflatoxin B1 from Feed to Milk and from Milk to Curd and Whey in Dairy Sheep Fed Artificially Contaminated Concentrates. J. Dairy Sci. 88 (9) pp. 3063–3069. doi: https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(05)72987-8
[20] JECFA (2018): Aflatoxins. In: Safety evaluation of certain contaminants in food: prepared by the eighty-third meeting of the Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives (JECFA). FAO JECFA Monographs, pp. 3-280. SBN (PDF) 978-92-4-069847-5
[21] Fakhri, Y., Ghorbani, R., Taghavi, M., Keramati, H., Amanidaz, N., Moradi, B., Nazari, S.H., Shariatifar, N., Khaneghah, A.M. (2019): Concentration and Prevalence of Aflatoxin M1 in Human Breast Milk in Iran: Systematic Review, Meta-Analysis, and Carcinogenic Risk Assessment: A Review. Journal of Food Protection 82 (5) pp. 785–795. doi: https://doi.org/10.4315/0362-028X.JFP-18-367
[22] Fakhri, Y., Rahmani, J., Oliveira, C.A.F., Franco, L.T., Corassin, C.H., Saba, S., Rafique, J., Khaneghah, A.M. (2019): Aflatoxin M1 in human breast milk: a global systematic review, metaanalysis, and risk assessment study (Monte Carlo simulation). Trends in Food Science & Technology 88 (5) pp. 333-342. doi: https://doi.org/10.1016/j.tifs.2019.03.013
[23] Radonić, J. R., Kocić Tanackov, S. D., Mihajlović, I. J., Grujić, Z. S., Vojinović Miloradov, M. B., Škrinjar, M. M., & Turk Sekulić, M. M. (2017): Occurrence of aflatoxin M1 in human milk samples in Vojvodina, Serbia: Estimation of average daily intake by babies. Journal of Environmental Science and Health, Part B 52 (1) pp. 59-63. doi: https://doi.org/10.1080/03601234.2016.1229454
[24] Kunter, I., Hürer, N., Gülcan, H. O., Öztürk, B., Dogan, I., Sahin, G. (2017): Assessment of Aflatoxin M1 and Heavy Metal Levels in Mothers Breast Milk in Famagusta, Cyprus. Biol Trace Elem Res. 175 pp. 42-49. doi: https://doi.org/10.1007/s12011-016-0750-z
[25] Valitutti, F., De Santis, B., Trovato, C.M., Montuori, M., Gatti, S., Oliva, S., Brera, C., Catassi, C. (2018): Assessment of Mycotoxin Exposure in Breastfeeding Mothers with Celiac Disease. Nutrients 10 (3) doi: https://doi.org/10.3390/nu10030336.
[26] Bogalho, F., Duarte, S., Cardoso, M., Almeida, A., Cabeças, R., Lino, C., Pena, A. (2018): Exposure assessment of Portuguese infants to Aflatoxin M1 in breast milk and maternal social-demographical and food consumption determinants, Food Control doi: https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2018.02.043
[27] Csapó, J., Albert, C., Sipos, P. (2020): The aflatoxin content of milk and dairy products as well as breast milk and the possibilities of detoxification. Acta Universitatis Sapientiae, Alimentaria, 13 pp. 99-117. doi: https://doi.org/10.2478/ausal-2020-0006
[28] Trevisani, M., Farkas, Z., Serraino, A., Zambrini, A. V., Pizzamiglio, V., Giacometti, F. Ambrus, A. (2014): Analysis of industry-generated data. Part 1: a baseline for the development of a tool to assist the milk industry in designing sampling plans for controlling aflatoxin M1 in milk. Food Additives & Contaminants: Part A: Chemistry, Analysis, Control, Exposure & Risk Assessment 31 (7) pp. 1246-1256. doi: https://doi.org/10.1080/19440049.2014.925587
[29] EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain (2020): Scientific opinion - Risk assessment of aflatoxins in food. EFSA Journal 18 (e06040) pp. 1-112. doi: https://doi.org/10.2903/j.efsa.2020.6040
[30] IARC (2012): Aflatoxins. Chemical Agents and Related Occupations. A review of Human Carcinogens. IARC monographs on the evaluation of carcinogenic risks to humans.
[31] Pascal, A., Risco-Castillo, V., Jouvion, G., Le Barzic, C. and Guillot, J. (2021): Aspergillosis in Wild Birds. J. Fungi 7 (3) p. 241; doi: https://doi.org/10.3390/jof7030241
[32] JECFA, (2001): Aflatoxin M1. In: Safety evaluation of certain mycotoxins in food. FAO Food and Nutrition Paper 74 pp. 1-102.
[35] EFSA (2007): Opinion of the scientific panel on contaminants in the food chain (CONTAM) related to the potential increase of consumer health risk by a possible increase of the existing maximum levels for aflatoxins in almonds, hazelnuts and pistachios and derived products. EFSA Journal 5 446. doi: https://doi.org/10.2903/j.efsa.2007.446
[36] Williams, J. H., Phillips, T. D., Jolly, P. E., Stiles, J. K., Jolly, C. M. & Aggarwal, D. (2004): Human aflatoxicosis in developing countries: a review of toxicology, exposure, potential health consequences, and interventions. The American Journal of Clinical Nutrition 80 pp. 1106-1122. doi: https://doi.org/10.1093/ajcn/80.5.1106
[38] Denning, D. W., Allen, R., Wilkinson, A. P. & Morgan, M. R. (1990): Transplacental transfer of aflatoxin in humans. Carcinogenesis 11 (6) pp. 1033-1035. doi: https://doi.org/10.1093/carcin/11.6.1033
[39] Serrano-Niño, J. C., Cavazos-Garduño, A., Hernandez-Mendoza, A., Applegate, B., Ferruzzi, M. G., San Martin-González, M. F., García, H. S. (2013): Assessment of probiotic strains ability to reduce the bioaccessibility of aflatoxin M1 in artificially contaminated milk using an in vitro digestive model. Food Control 31 (1) pp. 202-207. doi: https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2012.09.023
[40] Bullerman, L. B., Bianchini, A. (2014): Good Food-Processing Techniques: Stability of Mycotoxins in Processed Maize-Based Foods. In: LESLIE, J. F. (Szerk.) Mycotoxin Reduction in Grain Chains. Ames, Iowa, USA: Wiley Blackwell, John Wiley & Sons, Inc. p. 92-97 ISBN 978-0-8138-2083-5
[42] Prandini, A., Tansini, G., Sigolo, S., Filippi, L., Laporta, M., Piva, G. (2009): On the occurrence of aflatoxin M1 in milk and dairy products. Food and Chemical Toxicology, 47 (5) pp. 984-991. doi: https://doi.org/10.1016/j.fct.2007.10.005.
[43] Yosef, T. A., Al-Julaifi, M. Z., Salah-El-Dein, W. M., Al-Rizqi, A. M. (2013): Assessment of Aflatoxin M1 Residues in Raw Cow Milk at Al- Riyadh Area with Reference to Some Detoxification Applications. Life Science Journal - Acta Zhengzhou University Overseas Edition, 10 pp. 3365-3369.
[44] Iqbal, S. Z., Jinap, S., Pirouz, A. A. & Faizal, A. R. A. (2015): Aflatoxin M-1 in milk and dairy products, occurrence and recent challenges: A review. Trends in Food Science and Technology, 46 pp. 110-119. doi: https://doi.org/10.1016/j.tifs.2015.08.005
[45] Kuharic, Z., Jakopovic, Z., Canak, I., Frece, J., Bosnir, J., Pavlek, Z., Ivesic, M., Markov, K. (2018): Removing aflatoxin M1 from milk with native lactic acid bacteria, centrifugation, and filtration. Archives of Industrial Hygiene and Toxicology 69 (4) pp. 334-339. doi: https://doi.org/10.2478/aiht-2018-69-3160
[46] Foroughi, M., Jamab, M. S., Keramat, J. & Foroughi, M. (2018): Immobilization of Saccharomyces cerevisiae on Perlite Beads for the Decontamination of Aflatoxin M1 in Milk. Journal of Food Science 83 (7) pp. 2008-2013. doi: https://doi.org/10.1111/1750-3841.14100
[47] Mohammadi, H., Mazloomi, S. M., Eskandari, M. H., Aminlari, M., Niakousari, M. (2017): The Effect of Ozone on Aflatoxin M1, Oxidative Stability, Carotenoid Content and the Microbial Count of Milk. Ozone: Science & Engineering 39(6) pp. 447-453. doi: https://doi.org/10.1080/01919512.2017.1329647
[48] Assaf, J. C., El Khoury, A., Atoui, A., Louka, N., Chokr, A. (2018): A novel technique for aflatoxin M1 detoxification using chitin or treated shrimp shells: in vitro effect of physical and kinetic parameters on the binding stability. Applied Microbiology & Biotechnology 102 pp. 6687-6697. doi: https://doi.org/10.1007/s00253-018-9124-0
[49] Womack, E. D., Sparks, D. L., Brown, A. E. (2016): Aflatoxin M-1 in milk and milk products: a short review. World Mycotoxin Journal 9 (2) pp. 305-315. doi: https://doi.org/10.3920/WMJ2014.1867
[50] Corassin, C. H., Bovo, F., Rosim, R. E., Oliveira, C. A. F. (2013): Efficiency of Saccharomyces cerevisiae and lactic acid bacteria strains to bind aflatoxin M-1 in UHT skim milk. Food Control, 31 (1) pp. 80-83. doi: https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2012.09.033
[51] Kamyar, S., Movassaghghazani, M. (2017): Reduction of Aflatoxin M1 in Milk Using Kefir Starter. Iranian Journal of Toxicology 11 (6) pp. 27-31. doi: https://doi.org/10.29252/arakmu.11.6.27
[52] Rad, M. N., Razavilar, V., Anvar, S. A. A., Akbari-Adergani, B. (2018): Selected bio-physical factors affecting the efficiency of Bifidobacterium animalis lactis and Lactobacillus delbrueckii bulgaricus to degrade aflatoxin M-1 in artificially contaminated milk. Journal of Food Safety, 38 (4) (e12463) doi: https://doi.org/10.1111/jfs.12463
[53] Elsanhoty, R. M., Salam, S. A., Ramadan, M. F., Badr, F. H. (2014): Detoxification of aflatoxin M1 in yoghurt using probiotics and lactic acid bacteria. Food Control 43 pp. 129-134. doi: https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2014.03.002
[54] Hamilton, D., Murray, B., Ambrus, Á., Baptista, G., Ohlin, B., Kovacicova, J. (1997): Optimum use of available residue data in the estimation of dietary intake of pesticides. Pure & Applied Chemistry 69 (6) pp. 1373-1410. doi: https://doi.org/10.1351/pac199769061373
[55] Zentai, A., Szeitzné Szabó, M., Mihucz, G., Szeli, N., Szabó, A., Kovács, M. (2019): Occurrence and risk assessment of fumonisin B1 and B2 mycotoxins in maize-based food products in Hungary. Toxins 11 (12) p. 709. doi: https://doi.org/10.3390/toxins11120709
[56] Zentai, A., Sali, J. , Szabó, I.J., Szeitzné-Szabó, M., Ambrus, Á., Vásárhelyi, A. (2013): Factors affecting the estimated probabilistic acute exposure to captan from apple consumption. Food Additives & Contaminants: Part A 30 (5) pp. 833-842. doi: https://doi.org/10.1080/19440049.2013.794977
[57] Zentai, A., Kerekes, K, Szabó, I., Ambrus, Á. (2015): A fogyasztók növényvédőszermaradékokból származó expozíciójának finomítása, 1. rész. Élelmiszervizsgálati Közlemények LXI (3) pp. 681-719.
[58] EFSA (2010): Management of left-censored data in dietary exposure assessment of chemical substances. EFSA Journal 8 (3) p. 1557 doi: https://doi.org/10.2903/j.efsa.2010.1557
[59] Szenczi-Cseh, J. & Ambrus, A. (2017): Uncertainty of exposure assessment of consumers to pesticide residues derived from food consumed. Journal of Environmental Science and Health B, 52 (9) pp. 658-670. doi: https://doi.org/10.1080/03601234.2017.1331671
[60] EFSA (2006): Opinion of the Scientific Committee related to Uncertainties in Dietary Exposure Assessment. EFSA Journal 438 pp. 1-54. doi: https://doi.org/10.2903/j.efsa.2007.438
[61] Delmaar, C., Heinemeyer, G., Jantunen, M., Schneide, K., Schümann, M. (2020): General Aspects of Exposure Evaluation. In: Heinemeyer, G. (Szerk.) The Practice of Consumer Exposure Assessment. Gewerbestrasse 11, 6330 Cham, Switzerland: Springer Nature Switzerland AG., pp. 55-155. ISBN 978-3-319-96148-4
[62] Gürtler, R. (2020): Hazard Assessment and Derivation of Health-Based Guidance Values. In: Heinemeyer, G. (Szerk.) The Practice of Consumer Exposure Assessment. Gewerbestrasse 11, 6330 Cham, Switzerland: Springer Nature Switzerland AG. pp. 253-254. ISBN 978-3-319-96148-4
[63] Sieke, C. (2020): Principles of Consumer Exposure Assessment for Pesticide Residues. In: Heinemeyer, G. (Szerk.) The Practice of Consumer Exposure Assessment. Gewerbestrasse 11, 6330 Cham, Switzerland: Springer Nature Switzerland AG. pp. 315-322. ISBN 978-3-319-96148-4
[64] Kuiper-Goodman, T. (1990): Uncertainties in the risk assessment of three mycotoxins: aflatoxin, ochratoxin, and zearalenone. Canadian Journal of Physiology and Pharmacology 68 pp. 1017-1024. doi: https://doi.org/10.1139/y90-155
[65] Szeitzne Szabo, M., Bíró, L., Bíró, Gy., Sali, J. (2011): Dietary survey in Hungary, 2009. Part I. Macronutrients, alcohol, caffeine, fibre. Acta Alimentaria 40 (1) pp. 142-152. doi: https://doi.org/10.1556/AAlim.40.2011.1.16
[66] Csizmadia, K., Larnsak, L., Pfaff, N., Sali, J., (2020): Hungarian national food consumption survey on adults. EFSA supporting publication 17 (12)EN‐1981. p. 26.
[67] Csizmadia, K., Larnsak, L., Pfaff, N., Sali, J. (2020): Hungarian national food consumption survey on toddlers and other children. EFSA supporting publication 17 (12)EN‐1982. p. 26. doi: https://doi.org/10.2903/sp.efsa.2020.EN‐1982
[68] Ferrari, S.L.P., Fumes, G. (2017): Box–Cox symmetric distributions and applications to nutritional data. AStA Adv. Stat. Anal. 101 pp. 321–344. doi: https://doi.org/10.1007/s10182-017-0291-6
[69] Rigby, R.A., Gillian, M. D. S., Heller, Z., De Bastiani, F. (2019): Continous three parameter distribution on (0,∞). Distributions for Modelling Location, Scale and Shape: Using GAMLSS in R. 1 ed.: Chapman and Hall/CRC. ISBN 9780367278847
[70] Horváth, G., Gerlei, Zs., Gervain, J., Lengyel, G., Makara, M., Pár, A., Rókusz, L., Szalay, F., Tornai, I., Werling, K., Hunyady, B. (2018): Diagnosis and treatment of chronic hepatitis B and D. National consensus guideline in Hungary from 22 September 2017. Orvosi Hetilap 159 (1) pp. 24-37. doi: https://doi.org/10.1556/650.2018.31004
[71] Kerekes, K., Bonilauri, P., Serraino, A., Giacometti, F., Piva, S., Zambrini, V., Canever, A., Farkas, Z., Ambrus, A. (2016): An effective self-control strategy for the reduction of aflatoxin M1 content in milk and to decrease the exposure of consumers. Food Additives and Contaminants Part A Chemistry, Analysis, Control, Exposure & Risk Assessment 33 (12) pp. 1840-1849. doi: https://doi.org/10.1080/19440049.2016.1241895
A laktációszám és a laktáció stádium hatása a tejmennyiségre, a nyers tehéntej összetételére és mikrobiológiai tulajdonságaira egy hazai tehenészeti telepen
1 Debreceni Egyetem, Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar, Élelmiszertudományi Intézet 2 Debreceni Egyetem, Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar, Állattudományi, Biotechnológiai és Természetvédelmi Intézet, Állattenyésztési nem önálló Tanszék 3 Debreceni Egyetem, Állattenyésztési Tudományok Doktori Iskola
A tej összetételének és higiéniai tulajdonságainak változásai befolyásolják a termelői árat, ezért elengedhetetlen, hogy a felelős tejtermelő információt gyűjtsön ezen paraméterek különböző tényezők hatására bekövetkező változásairól. A szerzők a tanulmányukban arra keresik a választ, hogy tapasztalható-e változás a tehenek napi tejmennyiségében, illetve a nyers tehéntej összetételében (zsír- és fehérjetartalom) és mikrobiológiai tulajdonságaiban (szomatikus sejtszám, összcsíraszám, coliform- és S. aureus-szám) az egyszer és többször ellett teheneknél, illetve a laktációjuk különböző stádiumaiban. Egy hazai nagyüzemi tejtermelő telep adatai alapján megállapították, hogy a tej zsír- és fehérjetartalmában ugyan nem volt különbség, de a többször ellett teheneknél nagyobb volt a napi tejhozam, valamint az egyszer ellett tehenek tejéhez képest a tejben magasabb volt a szomatikus sejtszám és nagyobb mennyiségben fordultak elő coliform baktériumok. A napi tejmennyiség a laktáció egymást követő stádiumaiban csökkent, viszont a tej zsír- és fehérjetartalma növekedést mutatott, amely feltételezhetően a csökkenő tejmennyiség koncentráló hatásának tulajdonítható. A mikroorganizmusok telepszámában a laktáció különböző stádiumaiban nem tapasztaltak jelentős változást.
2. Bevezetés
A tehéntejnek magas a tápértéke; többek között zsírokat, fehérjéket, szénhidrátokat, vitaminokat és ásványi anyagokat tartalmaz [1]. A tej összetételének vizsgálata a tejelő állományok higiéniai, táplálkozási és egészségügyi szempontjainak figyelemmel kísérésére céljából a tejgazdaságokban rutinszerű gyakorlat [2]. A tej összetételét számos tényező befolyásolhatja, többek között a laktációk száma, a laktáció stádiuma, az évszak, valamint a takarmányozási technológia is [3, 4, 5]. A tej összetétele tehát változhat a laktációk során, és a különböző környezeti tényezők kölcsönhatásainak eredményeként különbségek lehetnek különböző tejtermelő tehenészetek között is [6]. Dürr et al. szerint kiemelkedően fontos a tejhozamra és a tej összetételére vonatkozó eltérések okainak és következményeinek meghatározása érdekében adatbázisok létrehozása. Az adatbázisnak tartalmaznia kell ezen paraméterekre és a laktációkkal kapcsolatos eseményekre vonatkozó, egyedekre vonatkozó feljegyzéseket is [7].
A tej tápértéke, magas vízaktivitása és semleges pH-ja révén kitűnő táptalajként szolgál a különféle mikroorganizmusok számára, amelyek között patogén szervezetek is előfordulhatnak, például Campylobacter jejuni, Salmonella spp., Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Yersinia enterocolitica stb. [8, 9]. A tej elsődleges fertőződése során maguk a beteg állatok a fertőződés forrásai. A szisztémás, kórokozók szóródásával járó betegségben szenvedő tejelő állatok esetében a kórokozók ugyanis kiválasztódhatnak a tejjel. A másodlagos szennyeződéskor a tej kontaminációja környezeti eredetű. A helytelen fejési higiénia miatt a tej többek között az állatok bélsarától, illetve a fejéskor alkalmazott eszközöktől (fejőgépek, tejvezetékek, tejtároló tartályok) szennyeződhet [10]. Ahogy a tej a tejmedencébe, majd a bimbócsatornába kerül, különböző környezeti eredetű mikroorganizmussal fertőződhet, ezért az első tejsugarak baktérium-fertőzöttsége kiemelkedően magas. A fejés megkezdésekor célszerű ezért az első tejsugarakat a továbbiakban fejt tejtől elválasztani, majd annak megsemmisítéséről gondoskodni kell [11]. A tejben lévő baktériumszám csökkentésére leginkább hőkezelést alkalmaznak. A tej kezdeti mikrobiológiai állapota nemcsak az élelmiszer-biztonság szempontjából fontos, de befolyásolhatja az abból készült tejtermékek minőségét is [12].
A coliform baktériumok tőgygyulladást idézhetnek elő a tejtermelő állatokban. A coliform baktériumok által okozott tőgygyulladás csökkentheti a tejelő állatok tejtermelését, gazdasági veszteségeket okozva ezzel a tejtermelő telepeknek [13]. Ezeknek a baktériumoknak a jelenléte a környezetben általános, ezért jelenlétük az élelmiszerben környezeti szennyeződésre utalhat [14, 15].
A nyerstej számos forrásból szennyeződhet S. aureus-szal, például a környezetből, a fejők kezéről, fejőberendezésekről stb. [16]. A S. aureus okozta tőgygyulladás gazdasági kára abból következik, hogy a termelt tej mennyisége lecsökken, minősége leromlik, a benne mért szomatikus sejtszám megnövekszik, a gyengébb minőségű tej felvásárlási ára csökken, így a tejtermelők árbevétele is csökken [17]. A S. aureus elleni védekezés hatékony eszköze a megelőzés. A fertőződés a megfelelő tartási és fejési technológia betartásával, a gyakoribb légyirtással, a tőgybimbó elő- és utófertőtlenítésével, az egyszer használatos tőgytörlő papírok használatával és a laborvizsgálatok rendszeres elvégzésével előzhető meg [18].
A külső és belső tényezők a tej összetételét, és a nyerstej mikrobiológiai állapotát is befolyásolhatják. Utóbbit leginkább a tejjel közvetlenül érintkező felületek higiéniai állapota határozza meg [19]. Peles és munkatársai kutatásai során arra a megállapításra jutottak, hogy a különböző tehénlétszámú tejtermelő gazdaságokban a különféle tartási és fejési módszerek befolyásoló hatást gyakorolnak a tej mikrobiológiai minőségére [20]. Tessema a fajta, az állatok kora, a laktáció száma és a laktáció stádiuma, valamint a S. aureus előfordulásának a valószínűsége között keresett összefüggést.
Tanulmányában a két vizsgált szarvasmarhafajta esetében jelentős különbséget tapasztalt a S. aureus tejben való előfordulására vonatkozóan. A S. aureus nagyobb arányban fordult elő a keresztezett teheneknél, illetve az idősebb egyedek esetében [21]. Bytyqi és munkatársai a különböző fajták tejét vizsgálva nem tapasztaltak különbséget a kapott telepszámok között [22].
Bár magyar tanulmány kevesebb számban készült a témában, több külföldi közleményben vizsgálták, hogy vajon a laktációk száma, laktációk stádiuma befolyással van-e az állatok napi tejmennyiségére, a tej összetételére és mikrobiológiai paramétereire. Tessema szerint a S. aureus prevalenciájában jelentős különbség figyelhető meg aszerint, hogy az állatok hányadik laktációjukban vannak. Tanulmányában megállapította, hogy a S. aureus azoknál a több mint kétszer ellett tehenek tejében fordult elő gyakrabban, amelyek a California Mastitis Test-tel pozitívak voltak [21]. Tenhagen és munkatársai is úgy találták, hogy a S. aureus előfordulásának gyakorisága nő az állatok korával [23]. Ez összefüggésben állhat azzal, hogy a fejések alkalmával a fejőgép megsértheti a tőgybimbókat, így mikroorganizmusok kerülhetnek a környezetből a tőgybe [24]. Egy másik lehetséges ok az, hogy a tejelő állatok egészségügyi állapota azok életkora előrehaladtával romolhat, amelynek kedvezőtlen hatása lehet a tej szomatikus sejtszámára [25].
Vizsgálataink során a célunk az volt, hogy egy hazai nagyüzemi tejtermelő telepen megállapítsuk, hogy van-e különbség az egyszer és a többször ellett, valamint a laktáció különböző stádiumaiban lévő tehenek napi tejmennyiségében, illetve az egyszer és a többször ellett, valamint a laktáció különböző stádiumaiban lévő tehenektől származó tej összetételében (zsír- és fehérjetartalom) és mikrobiológiai paramétereiben (szomatikus sejtszám, összcsíraszám, coliform- és S. aureus-szám).
3. Anyag és módszer
3.1. A mintavétel helye és ideje
Vizsgálatainkba egy Hajdú-Bihar megyében (Magyarország) található tejtermelő telepet vontunk be. A telepen 440–450 holstein-fríz tehenet fejnek. A telepen mélyalmos tartásmódot és monodiétás takarmányozást alkalmaznak. A fejés fejőházban történik, a fejést követően nem végeznek utófertőtlenítést.
A számításokhoz felhasznált napi tejmennyiségre, zsír- és fehérjetartalomra, szomatikus sejtszámra vonatkozó adatok a befejési eredményekből, azaz az Állattenyésztési Teljesítményvizsgáló Kft. által havonta gyűjtött tejminták vizsgálati eredményeiből, a befejési eredményekből származnak. A számításokba 38 egyed valamennyi 2015. május-2020. január közötti befejési eredményét felhasználtuk. A számítások során összegeztük az említett időintervallum alatt a tehenek első laktációjára vonatkozó adatait (n=387), a tehenek 2-5. laktációjára vonatkozó adatait (n=446), továbbá a tehenek laktációjának korai stádiumára (100 nap alatt; n=275), közép stádiumára (100-200 nap; n=249) és a késői stádiumára (200 nap felett; n=309) vonatkozó adatokat.
A mikrobiológiai vizsgálatokat 2018. május és 2019. október között végeztük. A mikrobiológiai vizsgálatokhoz 38 véletlenszerűen kiválasztott, klinikailag egészséges egyedtől összesen 62 tejmintát vettünk. Aszerint, hogy a mintavétel során az állatok hányadik laktációs ciklusban, illetve a laktáció amely stádiumában voltak, a következő csoportokba soroltuk az egyedektől vett mintákat: a 15 egyszer ellett tehéntől 26 mintát, a 23 többször ellett (2-5 ellés) holstein-fríz tehéntől 36 mintát vettünk. Az összesen vett 62 mintából 23-t a laktáció korai stádiumában, 21 mintát a laktáció közép stádiumában, 18 mintát pedig a laktáció végén tartó tehenektől vettünk.
A tőgybimbók előfertőtlenítését, papírtörlővel való szárazra törlését és az első tejsugarak kifejését követően a tehenek mind a négy tőgynegyedéből 50 ml űrtartalmú, zárható steril műanyag mintavételi edényekbe vettünk mintákat. Az edényeket a mintavételt követő két órán belül hűtőtáskában szállítottuk a Debreceni Egyetem Élelmiszertudományi Intézet mikrobiológiai laboratóriumába. A mintákat a mintavételtől számított 24 órán belül feldolgoztuk.
3.2. Mikrobiológiai vizsgálatok
A tejminták előkészítését és az azt követő mikrobiológiai vizsgálatokat Petróczki és munkatársai által leírt eljárás szerint végeztük el [26]. A mintaelőkészítés az MSZ EN ISO 6887-1:2017 [27] szabvány alapján történt, a mintákat a vizsgálat kezdetéig 4 °C-on tároltuk, feldolgozásuk előtt pedig rázással homogenizáltuk. A hígítási sor elkészítéséhez peptonvizet használtunk, amelyet 8,5 g nátrium-klorid (VWR International Kft., Magyarország) és 1,0 g pepton (Merck Kft., Magyarország) 1000 ml desztillált vízben való feloldásával állítottunk elő.
A megfelelő mennyiségek (9-9 ml) kémcsőbe történő kimérését követően a hígítófolyadékot 30 percig 120 °C-on kuktában sterileztük, majd lehűtöttük, végül elkészítettük a decimális hígítási sort.
Az összcsíraszám meghatározása az MSZ EN ISO 4833-1:2014 [28] szabvány szerint történt, amely tejporral kiegészített tripton-glükóz-élesztő (Plate Count Agar, PCA) agar táptalaj (Biolab Zrt., Magyarország) használatát írja elő. Az előírt lemezöntéses módszer végrehajtása után a lemezeket 72 órán át 30 °C-on inkubáltuk.
A coliform baktériumok mennyiségének meghatározását az ISO 4832:2006 [29] szabvány szerint lemezöntéses módszerrel végeztük, steril kristályibolya-epe-laktóz (Violet Red Bile Lactose, VRBL) agart (Biolab Zrt., Magyarország) használatával. Az inkubálás 30 °C-on történt 24 órán át tartott.
A S. aureus meghatározását az MSZ EN ISO 6888-1:2008 [30] szabványnak megfelelően szélesztéses módszerrel hajtottuk végre, amelyhez tojássárga-tellurit emulzióval (LAB-KA Kft., Magyarország) kiegészített Baird-Parker agart (BPA) (Biolab Zrt., Magyarország) használtunk. Az inkubálás 37 °C-on 48 órán át tartott. A S. aureust a többi Staphylococcus fajtól latex agglutinációs teszt (Prolex Staph Xtra Kit, Ferol Kft., Magyarország) alkalmazásával különítettük el.
3.3. Statisztikai analízis
Vizsgálati eredményeink elemzéséhez, leíró statisztika kiszámításához, valamint a mikroorganizmusok mennyiségének logaritmikus transzformációjához, a t-tesztek és a varianciaanalízis elvégzéséhez az SPSS v.22.0 [31] szoftvert alkalmaztuk.
A laktáció-szám esetében a változók összehasonlítását párosítatlan t-próbával, illetve nem paraméteres Mann-Whitney teszttel végeztük, a laktáció-stádium esetében pedig az összehasonlítást egytényezős varianciaanalízissel, illetve nem paraméteres Kruskal-Wallis teszttel végeztük el. Mivel az összcsíraszám, a coliform-szám és a szomatikus sejtszám több esetben nem bizonyult normál eloszlású változónak, e paraméterek esetében logaritmikus transzformációt alkalmaztunk. A statisztikai elemzések során a P<0,05 értéket szignifikáns különbségnek értékeltük.
4. Eredmények
4.1. A laktációszám hatása a tejhozamra, a nyers tej összetételére és mikrobiológiai paramétereire
Az egyszer és a többször ellett tehenek napi tejmennyiségének és az általuk termelt tej zsír- és fehérjetartalmának, továbbá a szomatikus sejtszámának, összcsíraszámának, coliform- és S. aureus-számának átlag és szórásértékeit az 1. táblázat tartalmazza. A vizsgálatra kiválasztott teheneket laktációjuk (egyben ellésük) száma alapján az egyszer, illetve a többször ellett egyedek csoportjaiba soroltuk. Az egyszer ellett tehenek esetében az átlagos tejmennyiség 25,67 kg/nap volt, míg a többször ellett tehenek esetében 31,04 kg/nap. A különbség szignifikáns (P<0,05), ezzel saját kísérleteinkkel is megerősítettük Bondan és munkatársai, valamint Yang és munkatársai megállapítását, miszerint a többször ellett tehenek által leadott napi tejmennyiség több az egyszer ellett tehenekéhez képest [5, 32]. Gurmessa és Melaku keresztezett holstein-fríz tehenek esetében vizsgálták többek között az ellésszám befolyását a tejmennyiségre, azonban nem tapasztaltak különbséget az egyszer és a többször ellett tehenek napi tejmennyisége között [33]. Pratap és kutatócsoportja az egyszer és a többször ellett tehenek napi átlagos tejmennyiségét (6,43±1,39 és 5,89±2,37 l/nap) vizsgálva szintén nem tapasztalt különbséget [34].
A kutatómunkánk során kiválasztott tehenek első laktációja során a tej átlag zsírtartalma 3,74±0,40% volt, míg a kettő, vagy annál több laktáció során vett tejmintákban az átlag zsírtartalom 3,75±0,36% volt. A különbséget nem találtuk szignifikánsnak (P>0,05). Saját eredményeinkhez hasonlóan Gurmessa és Melaku, továbbá Pratap és munkatársai sem tapasztaltak különbséget az egyszer, illetve többször ellett, keresztezett holstein-fríz tehenek tejének átlag zsírtartalma között [33, 34]. Bondan és csoportja viszont azt tapasztalta, hogy a laktációszám befolyásolta a tej zsírtartalmát holstein-fríz tehenekben. Míg az első laktációs tehenek esetében a zsírtartalom 3,47±0,67% volt, a 2-3. laktációs tehenek esetében, valamint a legalább négyszer ellett tehenek esetében 3,43±0,68% és 3,41±0,67% [5]. Shuiep és munkacsoportja a Szudánban készült tanulmányukban helyi és keresztezett tehenek esetében vizsgálták a tej zsírtartalmának változását a laktáció-számmal. A helyi tehenek esetében a negyedik laktációs (többször ellett) teheneknél alacsonyabb volt a tej zsírtartalma (4,82±0,55%), mint a kevesebbszer ellett (1:5,16±0,32; 2:5,22±0,34; 3:5,14±0,34) tehenek esetében. A keresztezett teheneknél nem tapasztaltak különbséget [6]. Yang és munkatársai a kutatásuk során ezzel szemben azt állapították meg, hogy az első laktációs holstein-fríz tehenek esetében volt kevesebb a tej zsírtartalma (3,88%) [32]. A tanulmányunk, illetve a más szakirodalmak változatos eredményei alapján arra a következtetésre jutottunk, hogy a laktációszámon kívül más egyéb tényező is befolyással lehet a tej zsírtartalmára.
Az általunk kiválasztott holstein-fríz tehenek első laktációja során a tej átlag fehérjetartalma 3,24±0,19%, míg a kettő, vagy annál több laktációjuk során vett tejmintákban az átlag fehérjetartalom 3,31±0,16% volt, a különbség nem jelentős (P>0,05). Ez egybevág Gurmessa és Melaku, valamint Pratap és munkatársai megállapításaival, ugyanis a szerzők sem tapasztaltak különbséget az egyszer, illetve többször ellett tehenek tejének átlag fehérjetartalma között [33, 34]. Bondan kutatócsoportja ezzel szemben úgy találta, hogy a laktációszám befolyásolta a tej fehérjetartalmát a holstein-fríz tehenekben. Míg az első laktációs tehenek esetében a fehérjetartalom 3,24±0,37% volt, a 2-3. laktációs tehenek esetében, valamint a legalább négyszer ellett tehenek esetében 3,23±0,38% és 3,19±0,37% [5]. A tej fehérjetartalmának változását a laktáció-számmal Shuiep kutatócsoportja is vizsgálta. A helyi tehenek esetében a negyedik laktációs (többször ellett) időszakba lépett teheneknél alacsonyabb volt a tej fehérjetartalma (3,67±0,19%), mint a kevesebbszer ellett (1:4,01±0,11; 2:3,82±0,12; 3:3,84±0,12) tehenek esetében. A keresztezett teheneknél nem tapasztaltak különbséget [6].
Eredményeink szerint az egyszer ellett tehenek tejében az átlag szomatikus sejtszám [242,2×103 (5,12±0,42 lg) sejt/ml] kevesebb (P<0,05), mint a többször ellett tehenek tejében [356,3×103 (5,39±0,39 lg) sejt/ml]. Az értékek átlagai egyik esetben sem haladták meg a 853/2004/EK rendeletben meghatározott határértéket [M=400,0×103 (5,60 lg) tke/ml] [35]. A hazai tejtermelő telepen kapott eredmények egybevágnak a vonatkozó szakirodalmakkal.
Mikó és munkatársai szerint a laktáció számának növekedésével a tej szomatikus sejtszáma is növekedhet [25]. Ezt a megállapítást Yang és csoportja is tapasztalta [32]. Sheldrake és munkatársai szignifikáns kapcsolatot figyeltek meg az ellésszám és a szomatikus sejtszám között. Megállapították, hogy az ellések számának emelkedésével az egészséges állatok tőgynegyedeiben kisebb mértékű változás történt, azonban a S. aureus-szal fertőzött tőgynegyedek esetében jelentősen nőtt a szomatikus sejtszám [36]. Bondan kutatócsoportja az tapasztalta, hogy a vizsgált holstein tehenek laktációszámának növekedésével a tejben a szomatikus sejtszám is növekedő tendenciát mutatott. Míg az egyszer ellett tehenek esetében az átlag szomatikus sejtszám 4,83±1,73 lg sejt/ml volt, a két-háromszor ellett tehenek, valamint a négy, vagy annál többször ellett tehenek esetében 5,31±1,72 és 5,84±1,62 lg sejt/ml [5].
Az egyszer ellett, azaz első laktációs holstein-fríz tehenektől vett tejmintákban az átlag összcsíraszám 5,1×103 (3,36±0,58 lg) tke/ml volt és 4,6×103 (3,30±0,59 lg) tke ml a többször ellett tehenektől vett tejmintákban azonban a különbség nem volt szignifikáns (P>0,05).
A többször ellett tehenek tejében az átlag coliform-szám [1,1×103 (1,35±1,20 lg) tke/ml] viszont több (P<0,05) volt, mint az egyszer ellett tehenek tejében mért átlag telepszám [1,1×101 (0,65±0,61) lg) tke/ml]. Tenhagen és munkatársai szintén klinikailag egészséges teheneket vontak be a vizsgálatukba, amely során megállapították, hogy a coliform baktériumok bár nagyobb arányban fordultak elő a többször ellett tehenek tejében, nem volt tapasztalható különbség [23].
S. aureus a 26 közül csak egyetlen, egyszer ellett egyedtől származó tejmintában fordult elő, 5,0×101 (1,70 lg) tke/ml mennyiségben, a vizsgált 36 többször ellett egyedtől vett minta közül pedig nyolc egyedi tejmintában tudtuk kimutatni. Ezekben a mintákban az átlag S. aureus szám 1,5×102 (1,92±0,56 lg) tke/ml volt. Az értékek nem haladják meg a 4/1998 (XI. 11.) EüM rendeletben meghatározott határértéket [M=5,0×102 (2,70 lg) tke/ml] [37]. Azon egyedek esetében, amelyeknek tejében a mikrobiológiai vizsgálatok során kimutatható volt a S. aureus, a befejési adatok alapján az átlag szomatikus sejtszámuk 44,3×103 (4,65 lg) sejt/ml és 357,2×103 (5,55 lg) sejt/ml között alakult. Tessema a tanulmányában szintén megállapította, hogy a S. aureus prevalenciája nagyobb a többször (azaz több mint kétszer) ellett tehenek (amelyek a California Mastitis Testtel pozitívak voltak) esetében [21]. Tenhagen és munkatársai szerint a S. aureus előfordulása növekedik az állatok életkorával és a laktáció stádiumával [23].
1. táblázat. Az egyszer és többször ellett tehenek napi tejmennyisége és az általuk termelt tej összetétele és mikrobiológiai tulajdonságai
a, b A táblázat azonos soraiban a különböző betűkkel jelölt értékek szignifikánsan különböznek (P<0,05)
4.2. A laktáció stádium hatása a tejhozamra, a nyers tej összetételére és mikrobiológiai paramétereire
A korai, közép és késői laktációs stádiumban lévő tehenek napi tejmennyiségének és az általuk termelt tej zsír- és fehérjetartalmának, továbbá a szomatikus sejtszámának, összes csíraszámának, coliform- és S. aureus-számának átlag és szórásértékeit a 2. táblázat tartalmazza. A vizsgálatra kiválasztott teheneket laktációjuk stádiuma alapján korai, közép és késői laktáció stádiumú egyedek csoportjaiba soroltuk. Az egyedek napi tejmennyiségének a laktáció stádiumával való változásának a vizsgálata során igazolódott az a szakirodalomban is megtalálható megállapítás, miszerint a laktáció vége felé haladva a napi leadott tejmennyiség csökken. Míg a laktációjuk elején lévő tehenek átlag napi tejmennyisége 32,10±4,73 kg/nap, a laktáció közepén tartó teheneké 29,08±5,09 kg/nap, a laktáció végén tartó teheneké 23,36±3,63 kg/nap. A különbség szignifikáns (P<0,05). Bondan és csoportja hasonló megállapításra jutottak a tanulmányukban. Az általuk vizsgált holstein-fríz tehenek laktációjának 6. és 60. nap közötti időszakában az átlagos tejmennyiség 29,4±8,72 l/tehén/nap volt; azon teheneknek, amelyek laktációjuk 61-120. napján tartottak 29,2±8,66 l/tehén/nap volt; a laktáció 121. és 220. napja közötti intervallumban a tehenek tejmennyisége 26,2±8,01 l/tehén/nap volt, a laktáció végén (>220 nap) pedig 22,0±7,49 l/tehén/nap [5].
Gurmessa és Melaku, valamint Pratap és munkatársai ugyancsak azt tapasztalták, hogy a laktáció elején nagyobb volt az állatok napi tejmennyisége (6,81±1,45 l/nap), mint a laktáció végén (5,48±0,05 l/nap). Vizsgálataik során a laktáció közepén tartó keresztezett holstein-fríz tehenek napi tejmennyisége (7,17±0,05 liter) volt a legnagyobb [33, 34]. Auldist és munkatársai szerint a laktáció-stádium tejmennyiségre gyakorolt hatása (például csökkenése) az emlőmirigyen belüli szekréciós sejtek számának és aktivitásának fiziológiai okból eredő változásából eredhet [2].
A vizsgált egyedek tejének zsírtartalma változást mutat a laktáció vége felé haladva. A laktáció elején, illetve közepén tartó tehenek tejének zsírtartalma átlagosan 3,65±0,43% és 3,59±0,41% volt, amelyek kevesebbnek (P<0,05) mutatkoztak, mint a laktáció végén járó tehenek tejében mért zsírtartalom (3,99±0,47%). A laktáció végén a tejzsír koncentrációjának növekedése összefüggésbe hozható a laktáció előrehaladásával tapasztalható tejhozam-csökkenéssel, ugyanis a csökkenő tejmennyiségnek koncentráló hatása lehet a tej összetételére nézve [2]. A tej zsírtartalma Gurmessa és Melaku közleménye szerint is változik az állatok laktációjának három stádiumában. A laktációjuk elején és végén tartó tehenek esetében a tej átlagos zsírtartalma (4,46±1,44% és 4,46±1,44%) jelentősen magasabb azon tehenek tejéhez (3,70±0,89%) képest, amelyek a laktáció közepén járnak [33]. Bondan és munkatársai közleményében az áll, hogy a tej zsírtartalma a laktáció végén (>200 nap) nagyobb (3,55±0,67%), mint a laktáció korábbi stádiumaiban. Ugyanakkor azt is tapasztalta, hogy a mért átlagos zsírtartalom (3,30±0,66%) a tehenek laktációjának 61. és 120. napja közötti időintervallumban volt a legkevesebb. A laktáció 6. és 60., valamint a 121. és 220. napjai közötti időintervallumában 3,40±0,65% és 3,40±0,66% átlag zsírtartalmat mértek [5]. Shuiep és munkatársai a szudáni helyi és keresztezett tehenek esetében vizsgálták a tej zsírtartalmának változását a laktáció stádiummal. A helyi fajta esetében nem volt különbség a zsírtartalmat illetően a laktáció elején (5,31±0,51%), közepén (4,67±1,56%) és végén (5,28±0,75%). A keresztezett teheneket tekintve azonban a laktáció végén több volt a zsírtartalom (4,45±1,43%), mint a laktáció elején (3,41±1,09%) és közepén (3,33±1,05%) [6].
A zsírtartalomhoz hasonlóan a fehérjetartalom esetében is változás figyelhető meg az időben a laktáció vége felé haladva. A laktáció elején mért átlagos fehérjetartalom 3,08±0,15%, a laktáció közepén 3,20±0,19%, a laktáció végén 3,56±0,20%, a különbség szignifikáns (P<0,05). Bondan és munkatársai hasonló megállapításra jutottak: a laktáció végén (>200 nap) nagyobb fehérjetartalmat (3,41±0,36%) mértek, mint a laktáció korábbi stádiumaiban. Azt is tapasztalták továbbá, hogy a mért átlagos fehérjetartalom (3,03±0,31%) a tehenek laktációjának 61. és 120. napja közötti időintervallumban volt a legkevesebb. A laktáció 6. és 60., valamint a 121. és 220. napok közötti időintervallumban 3,05±0,36% és 3,18±0,32% átlag fehérjetartalmat mértek [5]. Gurmessa és Melaku, valamint Pratap kutatócsoportja nem tapasztaltak különbséget a fehérjetartalmat illetően a laktáció elején (3,55±1,43%), közepén (3,17±0,15%) és végén (3,33±0,16%) lévő tehenek esetében [33, 34].Shuiep és munkatársai a szudáni helyi és keresztezett teheneket illetően vizsgálták a tej fehérjetartalmának változását a laktáció stádiummal. A helyi fajta esetében a laktáció elején (3,87±0,52%) és közepén (3,91±0,18%) több volt a fehérjetartalom az állatok tejében, mint a laktáció végén (3,67±0,17%). A keresztezett tehenek esetében nem volt különbség a zsírtartalmat illetően a laktáció elején (3,67±0,17%), közepén (3,69±0,16%) és végén (3,63±0,22%) [6].
A kutatómunkánk során kiválasztott tehenek laktációjának korai stádiumában az átlagos szomatikus sejtszám 195,1×103 (5,07±0,43 lg) sejt/ml, a laktáció közepén 370,6×103 (5,28±0,50 lg) sejt/ml, a késői laktációs stádiumban 336,4×103 (5,33±0,41 lg) sejt/ml volt. A késői laktációs stádiumban lévő egyedek tejében magasabb (P<0,05) volt a szomatikus sejtszám, mint a laktáció elején lévő tehenek esetében. A laktáció előrehaladásával a szomatikus sejtszám Bondan és munkatársai szerint is növekedő tendenciát mutat. Míg azon holstein-fríz tehenek tejében, amelyeknek laktációja 6. és 60. nap között tartott, az átlagos szomatikus sejtszám 4,79±1,90 lg sejt/ml volt, a laktáció 61. és 120. napja között 4,89±1,90 lg sejt/ml, a laktáció 121. és 220. napja között 5,21±1,75 lg sejt/ml, a 220. napnál tovább tartó laktáció esetében pedig ez a paraméter a vizsgált tehenek tejében 5,53±1,53 lg sejt/ml
volt [5].
A holstein-fríz tehenek laktációjának stádiumaiban az összes csíraszámot is meghatároztuk. A laktáció elején az átlagos összes csíraszám 6,8×103 (3,42±0,67 lg) tke/ml, a laktáció közepén 4,4×103 (3,39±0,46 lg) tke/ml, a laktáció végén 2,7×103 (3,13±0,56 lg) tke/ml volt. A kapott összes csíraszám-értékek között nem találtunk szignifikáns különbséget (P>0,05).
A coliform baktériumok számát illetően a legnagyobb telepszámot [1,3×103 (1,30±1,23 lg) tke/ml] a tehenek laktációjának elején vett mintákból mértük, a legkevesebb átlagos coliform- számot [2,2×101 (0,76±0,79 lg) tke/ml] pedig a laktáció közepén vett mintákban mutattuk ki. A laktáció végén vett mintákban az átlagos coliform-szám 1,50×102 (0,90±0,94 lg) tke/ml volt. Az eredmények között nem tapasztaltunk szignifikáns különbséget (P>0,05).
S. aureus a 62 egyedi tejmintából összesen 9 (14,52%) mintában fordult elő átlagosan 1,4×102 (1,89±0,53 lg) tke/ml telepszámban. Abban a hat (9,68%) mintában, amelyek a laktációjuk elején tartó tehenektől származtak, az átlagos S. aureus-szám 1,2×102 (1,81±0,56 lg) tke/ml volt, a laktáció közepén lévő egy (1,61%) állat esetében a S. aureus szám 8,2×101 (1,91 lg) tke/ml volt, a laktáció végén lévő két (3,23%) tehén esetében pedig 2,4×102 (2,15±0,70 lg) tke/ml.
2. táblázat. A korai, közép és késői laktációs stádiumban lévő tehenek napi tejmennyisége és az általuk termelt tej összetétele és mikrobiológiai tulajdonságai
a, b, c A táblázat azonos soraiban a különböző betűkkel jelölt értékek szignifikánsan különböznek (P<0,05)
5. Következtetések
Egy hazai tejgazdaságban végzett kutatómunkánk során igazoltuk, hogy nagyüzemi tartási körülmények között az egyszer ellett tehenek esetében az átlag napi tejmennyiség szignifikánsan kevesebb (P<0,05), mint a többször ellett tehenek esetében. Ennek valószínűleg az az oka, hogy testük fejlődéséhez az első laktációjukban lévő teheneknek van több aminosavra és zsírra szükségük a már több laktációs időszakon átesett állatokhoz képest [38].
A tej zsír- és fehérjetartalmát illetően nem volt szignifikáns különbség az egyszer és a többször ellett tehenek között. Mivel a szakirodalomban a tanulmányunkban kapott eredményekkel megegyező, illetve azoktól eltérő megállapításokkal is találkoztunk, feltételezzük, hogy más tényező (pl. fajta, évszak stb.) is befolyásolja a tej zsír- és fehérjetartalmát, azonban ezeknek a tényezőknek a feltérképezése nem képezte célját a tanulmányunknak. Shuiep és munkatársai közleményükben például két különböző szarvasmarhafajta esetében eltérő eredményekről számolnak be a tej zsír- és fehérjetartalmának a laktációszámmal történő változását vizsgálva [6].
Mérési eredményeink alapján megállapítottuk, hogy a többször ellett tehenektől vett tejmintákban az első laktációs tehenektől vett tejmintákhoz képest szignifikánsan nagyobb (P<0,05) volt a szomatikus sejtszám, illetve a coliform baktérium-szám, de a S. aureus is nagyobb arányban fordult elő. Annak oka, hogy a többször ellett tehenek esetében a mikroorganizmusok nagyobb mennyiségben mérhetők a tejmintákban, egyrészt valószínűleg az, hogy a tőgybimbók a laktációk során károsodhattak (többek között például a fejőgép miatt), amely növelhette a mikroorganizmusok tőgybe jutásának esélyét [24]. Másik oka az lehet, hogy a kor előrehaladtával, illetve a laktációk számának növekedésével a tejelő állatok kondíciója gyengülhetett, amely kedvezőtlenül hathatott például a tej szomatikus sejtszámára [25].
Azt is igazoltuk, hogy a laktáció stádiumaiban a napi leadott tejmennyiség esetén csökkenő tendenciát lehet megfigyelni, viszont a zsír- és fehérjetartalom növekedést mutat. Ez feltételezhetően a csökkenő tejmennyiség koncentráló hatásának tudható be.
A laktáció különböző stádiumaiból vett tejmintákban nem volt tapasztalható különbség az összes csíraszám és a coliform baktériumok telepszámait illetően, azonban a laktáció késői stádiumában a szomatikus sejtszám növekedést mutatott.
6. Köszönetnyilvánítás
A publikáció elkészítését az EFOP-3.6.3-VEKOP-16-2017-00008 számú projekt támogatta. A projekt az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósult meg.
Köszönettel tartozom a tejtermelő telep vezetőinek és dolgozóinak a segítőkész közreműködésükért.
7. Irodalom
[1] Hill B., Smythe B., Lindsay D., Shepherd J (2012): Microbiology of raw milk in New Zealand. International Journal of Food Microbiology 157 2 pp. 305-308. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2012.03.031
[2] Auldist M. J., Walsh B. J., Thomson N. A. (1998): Seasonal and lactational influences on bovine milk composition in New Zealand. Journal of Dairy Research 65 (3) pp. 401-411. https://doi.org/10.1017/S0022029998002970
[3] Heck J. M. L., van Valenberg H. J. F., Dijkstra J., van Hooijdonk A. C. M. (2009): Seasonal variation in the Dutch bovine raw milk composition. Journal of Dairy Science 92 (10) pp. 4745-4755. https://doi.org/10.3168/jds.2009-2146
[4] Lambertz C., Sanker C., Gauly M. (2014): Climatic effects on milk production traits and somatic cell score in lactating Holstein-Friesian cows in different housing systems. Journal of Dairy Science 97 (1) 3 pp. 19-329. https://doi.org/10.3168/jds.2013-7217
[5] Bondan C., Folchini J. A., Noro M., Quadros D. L., Machado K. M., González F. H. D. (2018): Milk composition of Holstein cows: a retrospective study. Ciência Rural 48 (12) pp. 1-8. https://doi.org/10.1590/0103-8478cr20180123
[6] Shuiep E. S., Eltaher H. A., El Zubeir I. E. M. (2016): Effect of Stage of Lactation and order of Parity on Milk Composition and Daily Milk Yield among Local and Crossbred Cows in South Darfur State, Sudan. SUST Journal of Agricultural and Veterinary Sciences (SJAVS) 17 (2) pp. 86-99.
[7] Dürr J. W., Ribas N. P., Costa C. N., Horst J. A., Bondan C. (2011): Milk recording as an indispensable procedure to assure milk quality. Revista Brasileira Zootecnia 40 pp. 76-81.
[8] Quigley L., O’sullivan O., Beresford T. P., Ross R. P., Fitzgerald G. F., Cotter P. D. (2011): Molecular approaches to analysing the microbial composition of raw milk and raw milk cheese. International Journal of Food Microbiology 150 (2-3) pp. 81-94. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2011.08.001
[9] Claeys W. I., Cardoen S., Daube G., De Block J., Dewettinck K., Dierick K., De Zutter L., Huyghebaert A., Imberechts H., Thiange P., Vandenplas Y., Herman L. (2013): Raw or heated cow milk composition: Review of risks and benefits. Food Control 31 (1) pp. 251-262. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2012.09.035
[10] Laczay P., Lehel J., Lányi K., László N. (2016): A nyers tejben potenciálisan jelen levő kórokozók közegészségügyi jelentősége. Magyar Állatorvosok Lapja 138 pp. 231-242.
[11] Laczay P. (2008): Élelmiszer-higiénia - Élelmiszerlánc-biztonság. Mezőgazda Kiadó, Budapest.
[12] Cilliers F. P., Gouws P. A., Koutchma T., Engelbrecht Y., Adriaanse C., Swart P. (2014): A microbiological, biochemical, and sensory characterisation of bovine milk treated by heat and ultraviolet (UV) light for manufacturing Cheddar cheese. Innovative Food Science & Emerging Technologies 23 pp. 94-106. https://doi.org/10.1016/j.ifset.2014.03.005
[13] Mbuk E. U., Kwaga J. K. P., Bale J. O. O., Boro L. A., Umoh J. U. (2016): Coliform organisms associated with milk of cows with mastitis and their sensitivity to commonly available antibiotics in Kaduna State, Nigeria. Journal of Veterinary Medicine and Animal Health 8 (12) pp. 228-236. https://doi.org/10.5897/JVMAH2016.0522
[14] Altalhi A. D., Hassan S. A. (2009): Bacterial quality of raw milk investigated by Escherichia coli and isolates analysis for specific virulence-gene markers. Food Control 20 (10) pp. 913-917. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2009.01.005
[15] Mhone T. A., Matope G., Saidi P. T. (2011): Aerobic bacterial, coliform, Escherichia coli and Staphylococcus aureus counts of raw and processed milk from selected smallholder dairy farms of Zimbabwe. International Journal of Food Microbiology 151 (2) pp. 223-228. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2011.08.028
[16] Markus G. (2001): A tejelő tehenek tőgygyulladása III. MezőHír. 9
[17] Ózsvári L., Fux A., Illés B. CS., Bíró O. (2003): A Staphylococcus aureus tőgygyulladás által okozott gazdasági veszteségek számszerűsítése egy nagyüzemi holstein-fríz tehenészetben. Magyar Állatorvosok Lapja 125 pp. 579-584.
[18] Rosengren Å., Fabricius A., Guss B., Sylvén S., Lindqvist R (2010): Occurrence of foodborne pathogens and characterization of Staphylococcus aureus in cheese produced on farm-dairies. International Journal of Food Microbiology 144 (2) pp. 263-269. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2010.10.004
[20] Peles F., Máthéné Sz. Zs., Béri B., Szabó A. (2008): A tartástechnológia hatása a nyers tej mikrobiológiai állapotára. Agrártudományi Közlemények 31 pp. 67-75. https://doi.org/10.34101/actaagrar/31/3009
[21] Tessema F. (2016): Prevalence and Drug Resistance Patterns of Staphylococcus Aureus in Lactating Dairy Cow’s Milk in Wolayta Sodo, Ethiopia. EC Veterinary Science 2 (5) pp. 226-230.
[22] Bytyqi H., Vehapi I., Rexhepi S., Thaqi M., Sallahi D., Mehmeti I. (2013): Impact of Bacterial and Somatic Cells Content on Quality Fresh Milk in Small-Scale Dairy Farms in Kosovo. Food and Nutrition Sciences 4 (10) pp. 1014-1020. https://doi.org/10.4236/fns.2013.410132
[23] Tenhagen B. A., Köster G., Wallmann J., Heuwieser W. (2006): Prevalence of Mastitis Pathogens and Their Resistance Against Antimicrobial Agents in Dairy Cows in Brandenburg, Germany. Journal of Dairy Science 89 (7) pp. 2542-2551. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(06)72330-X
[24] Hamann J., Mein G. A., Wetzel S. (1993): Teat tissue reactions to milking: effects of vacuum level. Journal of Dairy Science 76 pp. 1040-1046. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(93)77432-9
[25] Mikó E., Baranyi A., Gráff M. (2015): Analysis of somatic cells in cow’s milk. Lucrări Ştiinţifice 17 (1) pp. 290-293.
[27] Magyar Szabványügyi Testület (MSzT) (2017): Élelmiszerek és takarmányok mikrobiológiája. A vizsgálati minták, az alapszuszpenzió és a decimális hígítások elkészítése mikrobiológiai vizsgálathoz. 1. rész: Az alapszuszpenzió és a decimális hígítások elkészítésének általános szabályai. Magyar szabvány MSZ EN ISO 6887-1:2017. Magyar Szabványügyi Testület, Budapest.
[26] Petróczki F. M., Tonamo T. A., Béri B., Peles F. (2019): The effect of breed and stage of lactation on the microbiological status of raw milk. Acta Agraria Debreceniensis 1 pp. 37-45. https://doi.org/10.34101/actaagrar/1/2367
[28] Magyar Szabványügyi Testület (MSzT) (2014): Az élelmiszerlánc mikrobiológiája. Horizontális módszer a mikroorganizmusok számlálására. 1. rész: Telepszámlálás 30 °C-on lemezöntés módszerrel. Magyar szabvány MSZ EN ISO 4833-1:2014. Magyar Szabványügyi Testület, Budapest.
[29] International Organization for Standardization (ISO) (2006): Microbiology of food and animal feeding stuffs - Horizontal method for the enumeration of coliforms - Colony-count technique. ISO 4832:2006
[30] Magyar Szabványügyi Testület (MSzT) (2008): Élelmiszerek és takarmányok mikrobiológiája. Horizontális módszer a koagulázpozitív sztafilokokkuszok (Staphylococcus aureus és más fajok) számának meghatározása. 1. rész: Baird-Parker-agar táptalajos eljárás. Magyar szabvány MSZ EN ISO 6888-1:2008. Magyar Szabványügyi Testület, Budapest.
[32] Yang L., Yang Q., Yi M., Pang Z. H., Xiong B. H. (2013): Effects of seasonal change and parity on raw milk composition and related indices in Chinese Holstein cows in northern China. Journal of Dairy Science 96 (11) pp. 6863-6869. https://doi.org/10.3168/jds.2013-6846
[33] Gurmessa J., Melaku A. (2012): Effect of Lactation Stage, Pregnancy, Parity and Age on Yield and Major Components of Raw Milk in Bred Cross Holstein Friesian Cows. World Journal of Dairy & Food Sciences 7 (2) pp. 146-149.
[34] Pratap A., Verma D. K., Kumar P., & Singh A. (2014): Effect of Pregnancy, Lactation Stage, Parity and Age on Yield and Components of Raw Milk in Holstein Friesian Cows in organized Dairy form in Allahabad. IOSR Journal of Agriculture and Veterinary Science (IOSR-JAVS) 7 (2) pp. 112-115. https://doi.org/10.9790/2380-0721112115
[35] 853/2004/EK: Az Európai Parlament és a Tanács 853/2004/EK rendelete az állati eredetű élelmiszerek különleges higiéniai szabályainak megállapításáról
[36] Sheldrake R. F., Hoare R. J. T., McGregor G. D. (1983): Lactation Stage, Parity, and Infection Affecting Somatic Cells, Electrical Conductivity, and Serum Albumin in Milk. Journal of Dairy Science 66 pp. 542-547. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(83)81823-2
[37] 4/1998. (XI. 11.) EüM rendelet az élelmiszerekben előforduló mikrobiológiai szennyeződések megengedhető mértékéről
[38] Oltner R., Emanuelson M., Wiktorsson H. (1985): Urea concentrations in milk in relation to milk yield, live weight, lactation number and amount and composition of feed given to dairy cows. Livestock Production Science 12 (1) pp. 47-57. https://doi.org/10.1016/0301-6226(85)90039-9
Serratia fajok jellemzése, valamint Serratia marcescens kvalitatív kimutatása nyers és pasztőrözött tejből polimeráz láncreakción alapuló vizsgálati módszerrel
1 Magyar Tejgazdasági Kísérleti Intézet Kft., Mosonmagyaróvár 2 Széchenyi István Egyetem, Wittmann Antal Növény-, Állat- és Élelmiszer-tudományi Multidiszciplináris Doktori Iskola, Mosonmagyaróvár 3 Széchenyi István Egyetem, Mezőgazdaság- és Élelmiszertudományi Kar, Élelmiszertudományi Tanszék, Mosonmagyaróvár
A Serratia fajok elsősorban nozokomiális (kórházhigiénés fertőzés – a Szerk.) fertőzőként ismert opportunista patogén mikroorganizmusok, amelyek élelmiszer-minőségi elváltozásokat is okozhatnak. Az extracelluláris pigment-termelő Serratia marcescens tehéntejben való megjelenése annak piros elszíneződését okozza, kihívások elé állítva a tejipart és az élelmiszer-minősítő laboratóriumokat. A baktérium kimutatása hagyományos mikrobiológiai módszereken alapuló eljárásokkal idő- és munkaigényes, ezen túlmenően sok esetben nem is vezet eredményre, a kísérő mikroflóra kompetitív gátló hatása miatt. A vonatkozó szakirodalom elemzését követően a S. marcescens kimutatása kapcsán publikált végpont PCR módszereket és alkalmazott primereket in silico és in vitro vizsgálatban értékeltük, majd az eljárást üzemi tejmintákon teszteltük. A módszer alkalmazásával összesen 60 db nyers, illetve pasztőrözött tejmintát vizsgáltunk meg, amelyeknek több mint felét (32 db-ot) azonosítottuk S. marcescens pozitívként. Munkánk jelentőségét legfőképp a publikált vizsgálati módszerek élelmiszeripari gyakorlatban való alkalmazása adja. Eredményeink felhívják a figyelmet e baktériumfaj detektálásának a fontosságára.
2. Bevezetés és irodalmi áttekintés
Napjainkban az élelmiszerek kifogástalan minősége és hosszú eltarthatósági ideje a vásárlók által támasztott alapkövetelmény. Ennek megfelelően fokozódik az igény az egyre gyorsabb, pontosabb, megbízhatóbb élelmiszer-diagnosztikai eljárások iránt is. A molekuláris diagnosztikai módszerek ezzel összefüggésben mind nagyobb teret nyernek, például a kórokozó mikroorganizmusok gyors kimutatásában. Számos gyártó állít elő polimeráz láncreakción (PCR) alapuló, patogén mikrobák azonosítására alkalmas diagnosztikai kiteket, amelyeket sikerrel alkalmaznak magyarországi élelmiszervizsgáló laboratóriumokban is. Ezek a molekuláris biológiai tesztek főleg olyan mikrobák kimutatására alkalmasak, amelyek jelenléte nagy közegészségügyi kockázatot jelent (például Escherichia coli, Salmonella Typhimurium, Listeria spp.). Kisebb figyelem irányul azokra a kórokozókra, amelyek vizsgálatát jogszabály nem teszi kötelezővé. Ilyen mikróbák például a nyers és pasztőrözött tejben előforduló Serratia fajok is.
A Serratia fajok a környezetünkben sokfelé megtalálhatók [1]. Szaprofiták, illetve opportunista patogének [2]. Fakultatív anaerob, biofilmképző élőlények [1, 3]. A S. marcescens különösen jól szaporodik foszfortartalmú környezetben (például szappanok, samponok), és ellenáll egyes fertőtlenítőszereknek is [4, 5], így különböző nozokomiális betegségek okozója lehet [6, 7, 8]. A szakirodalom beszámol a S. marcescens fokozódó antibiotikum-rezisztenciájáról is [8, 9, 10]. A baktérium tehát könnyen túlél, szaporodik, így nem megfelelő higiénés körülmények között az élelmiszerekbe kerülhet. A fogyasztói tejbe is feltehetően a higiéniai szabályok áthágása következtében juthat, ott elszaporodik és többek között az élelmiszer minőségét is rontja [1, 11, 12]. A romlást némely faj esetén jellegzetes piros színárnyalat jelezi.
A magyarországi tejágazat esetében nem állnak rendelkezésre pontos adatok arról, hogy milyen mértékű a Serratia fajok, illetve a S. marcescens elterjedtsége, és hogy mely fajok okozzák a fertőzéseket, valamint rontják a tej minőségét. Arra vonatkozóan sincs hazai felmérés, hogy milyen mértékű a tejüzemek Serratia-szennyezettsége. Néhány publikációt leszámítva nemzetközi szinten is szegényesek a rendelkezésre álló információk a tejipar Serratia érintettségéről. Ilyen kivétel egy, a finn tejtermelő gazdaságokban tapasztalt, S. marcescens okozta tőgygyulladás-járványt bemutató tudományos cikk [1], valamint egy régebbi beszámoló, amely pigmentképző Serratia fajok masztitiszben játszott szerepét tárgyalja [13].
A tej piros elszíneződéséért a következő Serratia fajok lehetnek felelősek: S. marcescens, S. rubidaea, S. plymuthica és S. nematodiphila (1. táblázat). Előfordulási gyakoriságuk szerint a S. marcescens-nek van nagyobb jelentősége. Jellegzetes pigmentjük a vörös prodigiozin, amely vízben nem oldódó másodlagos anyagcseretermék, és amely meghatározott környezeti körülmények között termelődik [14, 15, 16, 17] (1. ábra). A táptalajon megjelenő tipikus piros telepek önmagukban még nem hordoznak elegendő információt a Serratia azonosításához, ugyanis számos egyéb, nem az enterobaktériumok közé tartozó nemzetség egyes fajai szintén termelhetnek prodigiozint [14, 18].
1. táblázat. Serratia fajok és pigmenttermelésük jellemzése [19–22]1. ábra. Serratia marcescens tisztatenyészete tripton-szója agaron (TSA) (30 °C, 48 óra)
A Serratia fajok élelmiszerekből történő kimutatására ISO szabvány jelenleg nem áll rendelkezésre. Grimont és Grimont 2006-ban megjelent könyvfejezetében [9] foglalkozik a Serratia nemzetség jellemzőivel, az izolálás és az azonosítás szempontjaival is. A klasszikus mikrobiológiai módszerekkel történő azonosítás azonban meglehetősen körülményes, és a kísérőflóra gátló hatása miatt gyakran eredménytelen is, annak ellenére, hogy a tejminta rózsaszínes elszíneződése szemmel látható. A baktérium szelektív tenyésztésére elérhetők ugyan táptalajok [47], a gyakorlatban viszont ezek használata nem nyújt kielégítő megoldást. A hagyományos eljárások ráadásul idő- és munkaigényesek.
S. marcescens meghatározására létezik kereskedelmi forgalomban lévő gyorsmódszer, például a bioMérieux cég Rapid ID 32 E elnevezésű miniatürizált tesztkészlete, amely megfelel az ISO 7218 szabvány előírásainak [48]. A vizsgálat kivitelezéséhez azonban táptalajon felnövő telep szükséges. A kimutatás nehézségeinek kiküszöbölésére a már korábban említett, PCR módszeren alapuló diagnosztikai tesztek nyújthatnának megoldást. Jelenleg azonban egyedül a Primerdesign cég Genesig fantázianevű terméke említhető S. marcescens kimutatására alkalmas molekuláris diagnosztikai egységcsomagként [49].
Az élelmiszeripari és azon belül a tejipari vonatkozású szakirodalom meglehetősen szegényes a Serratia fajok és köztük S. marcescens végpont PCR vagy real-time PCR módszerrel történő kimutatásának témakörében. Hejazi és munkatársai [50]S. marcescens szerotipizálását végezték el RAPD-PCR technikával. Vizsgálataikhoz kórházi ellátásra szoruló páciensek szerológiai mintáit használták. Iwaya és munkatársai [6] szintén vérmintákat teszteltek S. marcescens törzsekre, real-time PCR módszert alkalmazva. Zhu és munkatársai [51]S. marcescens törzsek molekuláris jellemzését RFLP és PCR módszerrel végezték, míg Joyner és munkatársai [2] real-time PCR vizsgálattal detektáltak S. marcescens törzseket tengeri és egyéb vízi környezeti mintákból (például korall nyák, szivacs pórusvíz, üledék, csatornavíz, szennyvíz és hígított szennyvíz). Bussalleu és Althouse 2018-ben megjelent tanulmánya S. marcescens azonosítására alkalmas, hagyományos végpont PCR-technikáról számol be, amely hatékonyan detektálja a mikroorganizmus jelenlétét vaddisznó spermájában [52].
Célul tűztük ki S. marcescens tejből történő kimutatására alkalmas klasszikus PCR módszer beállítását. Munkánk jelentősége abban áll, hogy a szakirodalomban leírt, PCR vizsgálaton alapuló módszereket és alkalmazott primereket elemeztük, majd a megfelelőnek ítélt eljárást átültettük az élelmiszer-higiéniai vizsgálati gyakorlatba. Kísérleteinkben üzemi, nyers és pasztőrözött tejminták elszíneződésének a hátterében álló esetleges S. marcescens szennyeződés kvalitatív meghatározását végeztük.
3. Anyagok és módszerek
3.1. In silico vizsgálatok
Szakirodalmi közlések alapján kiválasztottunk három primerpárt (2. táblázat), amelyeket számítógépes modellezéssel, ún. in silico analízis során, valamint in vitro kísérletekben értékeltünk abból a célból, hogy a későbbi PCR vizsgálatok megvalósításához megtaláljuk a legalkalmasabbat.
2. táblázat. Alkalmazott Serratia marcescens-specifikus primerpárok
In silico vizsgálatainkban a primer szekvenciák specifikusságát DNS-adatbázissal (NCBI BLAST) [54] történő összehasonlítás útján ellenőriztük. Az adatbázissal történő összevetés a homológia-keresést („blasztolás”) teszi lehetővé. Ezt követően a primerek megfelelőségét, azaz választott genomokon egy lehetséges PCR reakció megvalósulását, molekuláris biológiai szoftverrel (SnapGene 5.1.5.) teszteltük [55]. Az utóbbi esetben az NCBI adatbázisából letöltöttünk pozitív és negatív kontroll genomokat, majd a SnapGene szoftver alkalmazásával vizsgáltuk, hogy in silico módon a primerpárokkal megvalósulhat-e PCR reakció. A referenciának használt pozitív és negatív kontrollok teljes kromoszóma genomok voltak (3. táblázat).
3. táblázat. In silico elemzésben pozitív és negatív kontrollként alkalmazott baktériumtörzsek genomjai, valamint a primerpárokra adott reakcióik
* Primerek: A. Fpfs1 és Rpfs2; B. FluxS1 és RluxS2; C. Serratia2-for és Serratia2-rev.
Jelmagyarázat:
3.2. In vitro kísérletes vizsgálatok
Az in silico vizsgálatok megerősítéseként in vitro kísérleteket végeztünk, amelyek során a kiválasztott primerpárokat laboratóriumi PCR vizsgálatban teszteltük baktériumok (pozitív kontroll törzsként több S. marcescens, negatív kontroll törzsként pedig Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii, Streptococcus thermophilus, Enterococcus faecalis és Micrococcus luteus) választott törzseinek genomi DNS mintáján. A mikroorganizmusok az MTKI Kft. gyűjteményébe tartozó, üzemi környezetből származó, genetikai azonosítással meghatározott baktériumtörzsek voltak.
A PCR reakcióhoz szükséges komponensek összemérése során egy reakcióra 5,2 µL PCR tisztaságú steril vizet, 10 µL DreamTaq Green 2× PCR Master Mixet (Thermo Fisher Scientific, Waltham, Massachusetts, Egyesült Államok), 0,4–0,4 µL (10 pmol/µl) primert és 4 µL izolált bakteriális genomi DNS-t használtunk. A reakciók negatív kontrollja PCR tisztaságú steril víz volt. A PCR berendezés (Mastercycler Nexus Gradient; Eppendorf International, Hamburg, Németország) programjának paraméterei a következőképpen alakultak: 95 °C 1 perc, majd 40 cikluson keresztül 95 °C 15 másodperc, 59,5 °C 15 másodperc, 72 °C 10 másodperc, végül 72 °C 7 perc [52].
A PCR reakció során képződött DNS szakaszok méret szerinti elválasztáshoz 10 µL mintát vizsgáltunk 2%-os agaróz gélben [TBE puffer (Tris-borate-EDTA) (10×), Thermo Fisher Scientific; Agarose DNA Pure Grade, VWR International, Debrecen, Magyarország; ECO Safe Nucleic Acid Staining Soluion 20.000×, Pacific Image Electronics, Torrance, Kalifornia, Egyesült Államok]. A DNS méretmarker a GeneRuler Low Range DNA Ladder (Thermo Fisher Scientific) volt. A géldokumentálás a Gel Doc Universal Hood II géldokumentációs berendezés és program (Bio-Rad, Hercules, Kalifornia, Egyesült Államok) alkalmazásával történt.
3.3. Nyers és pasztőrözött tejminták vizsgálata
Vizsgálatainkban egyrészt olyan, üzemi nyers és pasztőrözött tejmintákat alkalmaztunk, amelyek kapcsán felmerült a S. marcescens szennyeződés gyanúja azok rózsaszínes elszíneződése miatt. Másrészt teszteltünk az előbbiekkel együtt a laboratóriumba érkezett, elszíneződést azonban nem mutató, szintén üzemi nyers és pasztőrözött tejmintákat is.
A DNS-feltáró és -tisztító folyamathoz NucleoSpin Microbial DNA kitet (Macherey-Nagel, Düren, Németország) alkalmaztunk a gyártói előírások szerint. Az eluált DNS-t tartalmazó reakciócsöveket fagyasztóban tároltuk, -20 °C-on.
A következőkben 16S rDNS polimeráz láncreakcióval kontrolláltuk a DNS izolálás megfelelőségét és a minták amplifikálhatóságát, melyhez a 27f (5’-AGAGTTGATCMTGGCTCAG-3’) és 1492r (5’-TACGGYTACCTTGTTACGACTT-3’) primert alkalmaztuk. A PCR reakció összemérési térfogata 1 mintára: 5,6 µL PCR tisztaságú steril víz, 10 µL DreamTaq Green 2× PCR Master Mix, 0,2–0,2 µL (10 pmol/µl) primerek és 4 µL izolált bakteriális genomi DNS. A reakció negatív kontrollja PCR minőségű steril víz volt. A PCR berendezés programjának paraméterei a következők voltak: 95 °C 4 perc, majd 40 cikluson keresztül 95 °C 20 másodperc, 54 °C 30 másodperc, 72 °C 1 perc, végül 72 °C 5 perc.
A PCR reakció során képződött DNS szakaszok elválasztáshoz 5 µL mintát vizsgáltunk 1%-os agaróz gélben. DNS méretmarker a GeneRuler 1 kb Plus DNA Ladder (Thermo Fisher Scientific) volt. A vizsgált DNS mintát további PCR vizsgálatra alkalmasnak értékeltük, amennyiben az amplifikált DNS fragment kópiáinak hossza a várt méret (~1500 bp) szerint alakult.
Következő lépésben a minták S. marcescens-specifikus PCR vizsgálata és a gélelektroforézis történt a 3.2. In vitro kísérletes vizsgálatok című alfejezetben ismertetett módon. Az eredményeket jelenlét-hiány elv alapján értékeltük.
A módszer megfelelőségének ellenőrzése céljából kontrollvizsgálatban tejminták PCR eredményeit hasonlítottuk össze a néhány esetben meglévő API (bioMérieux, Budapest, Magyarország) vizsgálat eredményeivel. A módszert ezt követően alkalmaztuk S. marcescens jelenlétének nyers és pasztőrözött tejekből történő kimutatására.
4. Eredmények
In silico vizsgálatainkban a primerek homológia vizsgálata során azok elsősorban S. marcescens kromoszóma genomokkal mutattak hasonlóságot. Találtunk azonban egyezést S. rubidaea és S. nematodiphila törzseknél és néhány nem Serratia fajnál is. Az eredményeket figyelembe vettük a SnapGene szoftveres vizsgálatainkhoz tervezett referencia genomok kiválasztásánál. További vizsgálat szükségességét indokolta, hogy a megfelelő homológia, a bázisok illeszkedése még nem jelenti automatikusan egy PCR reakció megvalósulását, mert például a primerek iránya, olvadási hőmérséklete és a képződő PCR termék mérete is meghatározó.
A SnapGene vizsgálatban PCR reakciókat a következő paraméterek mellett prediktáltunk: elemzéseinket legalább 15 bázis egyezése és eltérés (ún. single isolated mismatch) kizárása mellett végeztük. Az olvadási hőmérséklet (melting temperature) legkisebb értéke 50 °C, az amplifikáció eredményeképpen keletkezett fragmentum maximális hossza pedig 3 kbp volt.
Ahogy a 3. táblázatban látható, a Serratia2-for és Serratia2-rev primerpár S. marcescens genomokra illesztve minden esetben mutatott amplifikációt. A PCR reakció általában hat-hét amplikont is eredményezett a 16S rDNS szakaszokon. Az Fpfs1–Rpfs2 és a FluxS1–RluxS2 primerpárok tapadási helye a 16S rDNS-en kívül található a legtöbb S. marcescens törzsben, viszont néhány esetben nem mutattak in silico amplifikációt, érzékenységük tehát nem bizonyult megfelelőnek. A negatív kontroll genomoknál a Serratia2-for és Serratia2-rev primerpár néhány esetben PCR reakció lezajlását jelzi előre bizonyos S. rubidaea és S. nematodiphila törzseknél. Az Fpfs1–Rpfs2 primerek alkalmazásával a PCR reakció egy S. nematodiphila törzs esetén játszódna le. A FluxS1–RluxS2 primerek nem jelezték előre reakció lezajlását egyik választott negatív kontroll genomon sem (3. táblázat).
Az in vitro kísérletekben a pozitív kontrollnak választott S. marcescens genomokon mindhárom primerpár adott jelet a várt fragmentméret szerint, és egyik sem adott jelet a negatív kontrollokon. A Serratia2-for és Serratia2-rev primerpárral végzett vizsgálatot mutatja be a 2. ábra. A negatív mintáknál az 50 bp magasságban megjelenő gyenge jeleket a melléktermékként keletkező aspecifikus DNS darabok, a primer-dimerek felszaporodása okozza.
Az in silico analízisek és az in vitro vizsgálatok eredményei alapján további munkánkhoz a Serratia2-for és Serratia2-rev primereket ítéltük megfelelőnek, annak ellenére, hogy azok specifikussága nem tökéletes. A döntés alapja egyrészt a S. marcescens előfordulásának valószínűsíthető gyakorisága, másrészt a fals negatív vizsgálati eredmények elkerülésének a fontossága volt.
A beállított módszer megfelelőségét ellenőrizendő, kontroll vizsgálatban üzemi tejmintákat teszteltünk. A tejminták (n=10) közül néhány rózsaszínes elszíneződést mutatott. Vizsgálati módszerünkkel kilenc mintát pozitívnak ítéltünk a keresett mikrobára. A minták közül négy esetében API vizsgálati eredménnyel is rendelkeztünk. A négy API-pozitív minta a PCR vizsgálatban is pozitívnak bizonyult. A módszert ezt követően alkalmaztuk S. marcescens nyers és pasztőrözött tejekből történő kimutatására.
A tejminták egy része barackos-rózsaszínes elszíneződést mutatott (3. ábra), ez azonban számos esetben nem volt egyértelmű, a halvány vagy sárgásba hajló színárnyalat miatt. Összesen 60 minta vizsgálatát végeztük el. Ebből 32 db (53,3%) pozitív és 28 db (46,7%) negatív eredményt adott S. marcescens jelenlétére.
A 4. ábrán egyik vizsgálatunk eredményét, a gélelektroforézissel végzett elválasztás képét mutatjuk be. Jól látható, hogy a pozitív kontroll törzs pozitív, a negatív kontroll minta negatív jelet adott, mindemellett három vizsgálati minta esetében pozitív jelet kaptunk. A negatív mintáknál megjelenő gyenge jeleket ebben az esetben is a primer-dimerek felszaporodása okozta.
2. ábra. Serratia2-for és Serratia2-rev primerpárral végzett PCR vizsgálat eredménye választott baktériumtörzsek genomján. Sorok: 1. Serratia marcescens 551R; 2. Serratia marcescens 1911; 3. Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii 0801; 4. Streptococcus thermophilus 1102; 5. Enterococcus faecalis 1101; 6. Micrococcus luteus CLTB1; 7. Negatív kontroll (steril víz); M: Molekulasúly marker3. ábra. Tejminták. Baloldali minta: Serratia marcescens-negatív, jobboldali minta: Serratia marcescens-pozitív a PCR vizsgálat eredménye alapján4. ábra. Serratia marcescens-specifikus PCR vizsgálat gélelektroforézis képe. 1.–7.: Tejminták; K+: Pozitív kontroll (Serratia marcescens genomi DNS); K-: Negatív kontroll (steril víz); M: Molekulasúly marker
5. Megbeszélés
Eredményeink értékelésekor fontos figyelembe venni, hogy a PCR vizsgálat a mintában található cél DNS amplifikálására, detektálására alkalmas módszer, amelynek alapján nem lehet megállapítani, hogy az amplifikált S. marcescens-specifikus DNS vajon szaporodóképes, elpusztult, vagy ún. VBNC állapotú sejtekből származik-e. VBNC („viable but not culturable”) állapotban a sejtek életképesek, metabolikusan aktívak, viszont klasszikus, tenyésztéses módszerekkel nem szaporíthatók fel. Az állapot reverzibilis.
Munkánk célja S. marcescens kimutatását szolgáló klasszikus PCR módszer beállítása volt. Az alkalmazott vizsgálati eljárással elvégezhető a tejminták elszíneződésének hátterében álló S. marcescens szennyeződés kvalitatív meghatározása.
Noha itt bemutatott kísérleteinkben a pigmenttermelő S. marcescens kimutatására összpontosítottunk, egy jövőbeli, nemzetség-szintű vizsgálat során mind a 20 Serratia faj (1. táblázat) azonosítása megvalósulhatna. A többi Serratia faj detektálásának jelentőségét az adja, hogy jóllehet a Pseudomonas nemzetség a hűtött nyerstej romlásának legfőbb okozója, ismeretesek a Serratia fajok e tekintetben kimutatható veszélyei is [56]. Pseudomonas törzsekkel együtt ugyanis számos esetben Serratia törzseket is azonosítottak a tej romlásának okozóiként. A Serratia nemzetség tagjait kimutatták tejfeldolgozó üzemekben [3, 12], 4 °C-on tárolt nyerstej-mintákban [56, 57, 58] és tejtartályokban is [59]. Grimont és Grimont[9] már másfél évtizeddel ezelőtt megállapította, hogy a nyerstej-tételek esetenként Serratia fajokkal szennyeződhetnek, a tejtermékekben megjelenő leggyakoribb fajok pedig a S. liquefaciens és a S. grimesii.
A pszichrotróf Serratia fajok (például a S. liquefaciens) nyerstejben való előfordulása a hőkezelés után is minőségroimlást okozhat. Baglinière és munkatársai úgy találták, hogy a S. liquefaciens által termelt hőstabil Ser2 proteáz az UHT tej destabilizációjának jelentős tényezője lehet [11, 60].
Következtetésképpen megállapítható, hogy érdekes és hiánypótló kutatás lenne egy nemzetség-szintű vizsgálat, amelynek révén lehetőség nyílna a nyerstejek ilyen szempontú monitorozására, a Serratia fajok széleskörű detektálására. Az eredmények vélhetően nemcsak a tejgazdaság, tejipar szereplői számára nyújtanának hasznos információkat, hanem a hazai szabályozási és ellenőrzési gyakorlatra is hatással lehetnének.
6. Irodalom
[1] Friman, M.J., Eklund, M.H., Pitkälä, A.H., Rajala-Schultz, P.J., Rantala, M.H.J. (2019): Description of two Serratia marcescens associated mastitis outbreaks in Finnish dairy farms and a review of literature. Acta Veterinaria Scandinavica. 61, pp. 54. https://doi.org/10.1186/s13028-019-0488-7
[2] Joyner, J., Wanless, D., Sinigalliano, C.D., Lipp, E.K. (2014): Use of quantitative real-time PCR for direct detection of Serratia marcescens in marine and other aquatic environments. Applied and Environmental Microbiology. 80, pp. 1679-1683. https://doi.org/10.1128/AEM.02755-13
[3] Cleto, S., Matos, S., Kluskens, L., Vieira, M.J. (2012): Characterization of contaminants from a sanitized milk processing plant. PLoS ONE. 7(6), e40189. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0040189
[4] Langsrud, S., Møretrø, T., Sundheim, G. (2003): Characterization of Serratia marcescens surviving in disinfecting footbaths. Journal of Applied Microbiology. 95, pp. 186-195. https://doi.org/10.1046/j.1365-2672.2003.01968.x
[5] Møretrø, T., Langsrud, S. (2017): Residential bacteria on surfaces in the food industry and their implications for food safety and quality. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 16, pp. 1022-1041. https://doi.org/10.1111/1541-4337.12283
[6] Iwaya, A., Nakagawa, S., Iwakura, N., Taneike, I., Kurihara, M., Kuwano, T., Gondaira, F., Endo, M., Hatakeyama, K., Yamamoto, T. (2005): Rapid and quantitative detection of blood Serratia marcescens by a real-time PCR assay: Its clinical application and evaluation in a mouse infection model. FEMS Microbiology Letters. 248, pp. 163-170. https://doi.org/10.1016/j.femsle.2005.05.041
[7] Bayramoglu, G., Buruk, K., Dinc, U., Mutlu, M., Yilmaz, G., Aslan, Y. (2011): Investigation of an outbreak of Serratia marcescens in a neonatal intensive care unit. Journal of Microbiology, Immunology and Infection. 44, pp. 111-115. https://doi.org/10.1016/j.jmii.2010.02.002
[8] Moradigaravand, D., Boinett, C.J., Martin, V., Peacock, S.J., Parkhill, J. (2016): Recent independent emergence of multiple multidrug-resistant Serratia marcescens clones within the United Kingdom and Ireland. Genome Research. 26, pp. 1101-1109. https://doi.org/10.1101/gr.205245.116
[10] Sandner-Miranda, L., Vinuesa, P., Cravioto, A., Morales-Espinosa, R. (2018): The genomic basis of intrinsic and acquired antibiotic resistance in the genus Serratia. Frontiers in Microbiology. 9, pp. 828. https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.00828
[11] Baglinière, F., Tanguy, G., Salgado, R.L., Jardin, J., Rousseau, F., Robert, B., Harel-Oger, M., Dantas Vanetti, M.C., Gaucheron, F. (2017): Ser2 from Serratia liquefaciens L53: A new heat stable protease able to destabilize UHT milk during its storage. Food Chemistry. 229, pp. 104-110. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2017.02.054
[12] Salgado, C.A., Baglinière, F., Vanetti, M.C.D. (2020): Spoilage potential of a heat-stable lipase produced by Serratia liquefaciens isolated from cold raw milk. LWT - Food Science and Technology. 126, 109289. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2020.109289
[13] Barnum, D.A., Thackeray, E.L., Fish, N.A. (1958): An outbreak of mastitis caused by Serratia marcescens. Canadian Journal of Comparative and Medical Veterinary Science. 22, pp. 392-395.
[14] Malik, K., Tokkas, J., Goyal, S. (2012): Microbial pigments: A review. International Journal of Microbial Resource Technology. 1 (4), pp. 361-365.
[15] Petersen, L.M., Tisa, L.S. (2013): Friend or foe? A review of the mechanisms that drive Serratia towards diverse lifestyles. Canadian Journal of Microbiology. 59, pp. 627-640. https://doi.org/10.1139/cjm-2013-0343
[16] Darshan, N., Manonmani, H.K. (2015): Prodigiosin and its potential applications. Journal of Food Science and Technology. 52, pp. 5393-5407. https://doi.org/10.1007/s13197-015-1740-4
[17] Srimathi, R., Priya, R., Nirmala, M., Malarvizhi, A. (2017): Isolation, identification, optimization of prodigiosin pigment produced by Serratia marcescens and its applications. International Journal of Latest Engineering and Management Research. 2 (9), pp. 11-21.
[18] Giri, A.V., Anandkumar, N., Muthukumaran, G., Pennathur, G. (2004): A novel medium for the enhanced cell growth and production of prodigiosin from Serratia marcescens isolated from soil. BMC Microbiology. 4, pp. 11. https://doi.org/10.1186/1471-2180-4-11
[19] Mahlen, S.D. (2011): Serratia infections: From military experiments to current practice. Clinical Microbiology Reviews. 24, pp. 755-791. https://doi.org/10.1128/CMR.00017-11
[20] Analyzer of Bio-resource Citations (2020): Microorganism Search for Paper, Patent, Genome and Nucleotic. http://abc.wfcc.info/index.jsp. Hozzáférés 2020.04.21.
[23] Kämpfer, P., Glaeser, S.P. (2016): Serratia aquatilis sp. nov., isolated from drinking water systems. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 66, pp. 407-413. https://doi.org/10.1099/ijsem.0.000731
[24] Grimont, P.A.D., Jackson, T.A., Ageron, E., Noonan, M.J. (1988): Serratia entomophila sp. nov. associated with amber disease in the New Zealand grass grub Costelytra zealandica. International Journal of Systematic Bacteriology. 38, pp. 1-6. https://doi.org/10.1099/00207713-38-1-1
[25] Grimont, P.A.D., Grimont, F., Starr, M.P. (1979): Serratia ficaria sp. nov., a bacterial species associated with Smyrna figs and the fig wasp Blastophaga psenes. Current Microbiology. 2, pp. 277-282. https://doi.org/10.1007/BF02602859
[26] Anahory, T., Darbas, H., Ongaro, O., Jean-Pierre, H., Mion, P. (1998): Serratia ficaria: A misidentified or unidentified rare cause of human infections in fig tree culture zones. Journal of Clinical Microbiology. 36, pp. 3266-3272. https://doi.org/10.1128/JCM.36.11.3266-3272.1998
[27] Gavini, F., Ferragut, C., Izard, D., Trinel, P.A., Leclerc, H., Lefebvre, B., Mossel, D.A.A. (1979): Serratia fonticola, a new species from water. International Journal of Systematic Bacteriology. 29, pp. 92-101. https://doi.org/10.1099/00207713-29-2-92
[28] Grimont, P.A.D., Grimont, F., Irino, K. (1982): Biochemical characterization of Serratia liquefaciens sensu stricto, Serratia proteamaculans, and Serratia grimesii sp. nov.. Current Microbiology. 7, pp. 69-74. https://doi.org/10.1007/BF01568416
[29] Hennessy, R.C., Dichmann, S.I., Martens, H.J., Zervas, A., Stougaard, P. (2020): Serratia inhibens sp. nov., a new antifungal species isolated from potato (Solanum tuberosum). International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 70, pp. 4204-4211. https://doi.org/10.1099/ijsem.0.004270
[30] Bizio, B. (1823): Lettera di Bartolomeo Bizio al chiarissimo canonico Angelo Bellani sopra il fenomeno della polenta porporina. Biblioteca Italiana, o sia Giornale di Letteratura, Scienze, e Arti (Anno VIII). 30, pp. 275-295.
[31] Williams, R.P., Gott, C.L., Qadri, S.M.H., Scott, R.H. (1971): Influence of temperature of incubation and type of growth medium on pigmentation in Serratia marcescens. Journal of Bacteriology. 106, pp. 438-443. https://doi.org/10.1128/JB.106.2.438-443.1971
[32] Wang, J., Zheng, M.L., Jiao, J.Y., Wang, W.J., Li, S., Xiao, M., Chen, C., Qu, P.H., Li, W.J. (2019): Serratia microhaemolytica sp. nov., isolated from an artificial lake in Southern China. Antonie Van Leeuwenhoek. 112, pp. 1447-1456. https://doi.org/10.1007/s10482-019-01273-9
[33] García-Fraile, P., Chudíčková, M., Benada, O., Pikula, J., Kolařík, M. (2015): Serratia myotis sp. nov. and Serratia vespertilionis sp. nov., isolated from bats hibernating in caves. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 65, pp. 90-94. https://doi.org/10.1099/ijs.0.066407-0
[34] Zhang, C.X., Yang, S.Y., Xu, M.X., Sun, J., Liu, H., Liu, J.R., Liu, H., Kan, F., Sun, J., Lai, R., Zhang, K.Y. (2009): Serratia nematodiphila sp. nov., associated symbiotically with the entomopathogenic nematode Heterorhabditidoides chongmingensis (Rhabditida: Rhabditidae). International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 59, pp. 1603-1608. https://doi.org/10.1099/ijs.0.003871-0
[35] Grimont, P.A.D., Grimont, F., Richard, C., Davis, B.R., Steigerwalt, A.G., Brenner, D.J. (1978): Deoxyribonucleic acid relatedness between Serratia plymuthica and other Serratia species, with a description of Serratia odorifera sp. nov. (type strain: ICPB 3995). International Journal of Systematic Bacteriology. 28, pp. 453-463. https://doi.org/10.1099/00207713-28-4-453
[36] Van Houdt, R., Moons, P., Jansen, A., Vanoirbeek, K., Michiels, C.W. (2005): Genotypic and phenotypic characterization of a biofilm-forming Serratia plymuthica isolate from a raw vegetable processing line. FEMS Microbiology Letters. 246, pp. 265-272. https://doi.org/10.1016/j.femsle.2005.04.016
[37] Zhang, C.W., Zhang, J., Zhao, J.J., Zhao, X., Zhao, D.F., Yin, H.Q., Zhang, X.X. (2017): Serratia oryzae sp. nov., isolated from rice stems. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 67, pp. 2928-2933. https://doi.org/10.1099/ijsem.0.002049
[38] Lehman, K.B., Neumann, R. (1896): Atlas und Grundriss der Bakeriologie und Lehrbuch der Speziellen Bakteriologischen Diagnostik, Volume 11st Ed. J.F. Lehmann, München.
[39] Breed, R.S., Murray, E.G.D., Hitchens, A.P. (Eds.) (1948): Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology, 6th ed. Williams and Wilkins Co., Baltimore, MD, USA. pp. 1-1529.
[40] Paine, S.G., Stansfield, H. (1919): Studies in bacteriosis. III. A bacterial leaf spot disease of Peotea cynaroides, exhibiting a host reaction of possibly bacteriolytic nature. Annals of Applied Biology. 6, pp. 27-39. https://doi.org/10.1111/j.1744-7348.1919.tb05299.x
[41] Grimont, P.A.D., Grimont, F., Starr, M.P. (1978): Serratia proteamaculans (Paine and Stansfield) comb. nov., a senior subjective synonym of Serratia liquefaciens (Grimes and Hennerty) Bascomb et al. International Journal of Systematic Bacteriology. 28, pp. 503-510. https://doi.org/10.1099/00207713-28-4-503
[42] Ashelford, K.E., Fry, J.C., Bailey, M.J., Day, M.J. (2002): Characterization of Serratia isolates from soil, ecological implications and transfer of Serratia proteamaculans subsp. quinovora Grimont et al. 1982 to Serratia quinovorans corrig., sp. nov.. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 52, pp. 2281-2289. https://doi.org/10.1099/00207713-52-6-2281
[43] Stapp, C. (1940): Bacterium rubidaeum nov. spec. Zentralblatt für Bakteriologie, Parasitenkunde, Infektionskrankheiten und Hygiene, Abt. II. 102, pp. 252-260.
[44] Ewing, W.H., Davis, B.R., Fife, M.A., Lessel, E.F. (1973): Biochemical characterization of Serratia liquefaciens (Grimes and Hennerty) Bascomb et al. (formerly Enterobacter liquefaciens) and Serratia rubidaea (Stapp) comb. nov. and designation of type and neotype strains. International Journal of Systematic Bacteriology. 23, pp. 217-225. https://doi.org/10.1099/00207713-23-3-217
[45] Sabri, A., Leroy, P., Haubruge, E., Hance, T., Frère, I., Destain, J., Thonart, P. (2011): Isolation, pure culture and characterization of Serratia symbiotica sp. nov., the R-type of secondary endosymbiont of the black bean aphid Aphis fabae. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 61, pp. 2081-2088. https://doi.org/10.1099/ijs.0.024133-0
[46] Bhadra, B., Roy, P., Chakraborty, R. (2005): Serratia ureilytica sp. nov., a novel urea-utilizing species. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 55, pp. 2155-2158. https://doi.org/10.1099/ijs.0.63674-0
[47] Starr, M.P., Grimont, P.A.D., Grimont, F., Starr, P.B. (1976): Caprylate-thallous agar medium for selectively isolating Serratia and its utility in the clinical laboratory. Journal of Clinical Microbiology. 4, pp. 270-276.
[50] Hejazi, A., Keane, C.T., Falkiner, F.R. (1997): The use of RAPD-PCR as a typing method for Serratia marcescens. Journal of Medical Microbiology. 46, pp. 913-919. https://doi.org/10.1099/00222615-46-11-913
[51] Zhu, H., Zhou, W.Y., Xu, M., Shen, Y.L., Wei, D.Z. (2007): Molecular characterization of Serratia marcescens strains by RFLP and sequencing of PCR-amplified 16S rDNA and 16S-23S rDNA intergenic spacer. Letters in Applied Microbiology. 45. pp. 174-178. https://doi.org/10.1111/j.1472-765X.2007.02166.x
[52] Bussalleu, E., Althouse, G.C. (2018): A PCR detection method for discerning Serratia marcescens in extended boar semen. Journal of Microbiological Methods. 151, pp. 106-110. https://doi.org/10.1016/j.mimet.2018.06.012
[53] Zhu, H., Sun, S.J., Dang, H.Y. (2008): PCR detection of Serratia spp. using primers targeting pfs and luxS genes involved in AI-2-dependent quorum sensing. Current Microbiology. 57, pp. 326-330. https://doi.org/10.1007/s00284-008-9197-6
[54] National Center for Biotechnology Information (2020): Search database. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/. Hozzáférés 2020.03.20.
[56] Machado, S.G., Baglinière, F., Marchand, S., Van Coillie, E., Vanetti, M.C.D., De Block, J., Heyndrick, M. (2017): The biodiversity of the microbiota producing heat-resistant enzymes responsible for spoilage in processed bovine milk and dairy products. Frontiers in Microbiology. 8, p. 302. https://doi.org/10.3389/fmicb.2017.00302
[57] Lafarge, V., Ogier, J.C., Girard, V., Maladen, V., Leveau, J.Y., Gruss, A., Delacroix-Buchet, A. (2004): Raw cow milk bacterial population shifts attributable to refrigeration. Applied and Environmental Microbiology. 70, pp. 5644-5650. https://doi.org/10.1128/AEM.70.9.5644-5650.2004
[58] Ribeiro Jr., J.C., de Oliveira, A.M., de G. Silva, F., Tamanini, R., de Oliveira, A.L.M., Beloti, V. (2018): The main spoilage-related psychrotrophic bacteria in refrigerated raw milk. Journal of Dairy Science. 101, pp. 75-83. https://doi.org/10.3168/jds.2017-13069
[59] Decimo, M., Morandi, S., Silvetti, T., Brasca, M. (2014): Characterization of gram-negative psychrotrophic bacteria isolated from Italian bulk tank milk. Journal of Food Science. 79, pp. 81-90. https://doi.org/10.1111/1750-3841.12645
[60] Baglinière, F., Salgado, R.L., Salgado, C.A., Dantas Vanetti, M.C. (2017): Biochemical characterization of an extracellular heat-stable protease from Serratia liquefaciens isolated from raw milk. Journal of Food Science. 82, pp. 952-959. https://doi.org/10.1111/1750-3841.13660
1 Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar, Folyamatmérnöki Intézet, Gödöllő (2021. február 1. óta: Magyar Agrár- és Élettudományi Egyetem, Műszaki Intézet) 2 Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar, Géptani és Informatikai Intézet, Gödöllő (2021. február 1. óta: Magyar Agrár- és Élettudományi Egyetem, Műszaki Intézet)
Kulcsszavak
gyümölcsök sérülése, TTF (time to failure), gyümölcsök reológiai vizsgálata, viszkoelasztikus modellek, időfüggő alakváltozás, terhelési és tehermentesítési görbék, disszipált energia, biológiai folyáshatár, biológiai töréspont, sérülési határérték, sérülési ellenállás, kúszási görbe, deformáció
1. Összefoglalás
A kertészeti termények feldolgozási folyamataiban az egyik legjelentősebb, a gyü-mölcs tönkremeneteléhez vezető jelenség az ismétlődő mechanikai igénybevételek miatt bekövetkező kifáradás, ami főleg a szállítás során veszélyezteti a termények épségét. Ilyen sérülések esetében a károsodott gyümölcs közvetlen környezete, vagy akár a teljes terményhalmaz is veszélybe kerülhet, hiszen a romláshoz vezető biológiai folyamatok nem korlátozódnak a károsodott terményegyedre. Az ismétlődő hatások esetében a statikus határtértékhez képest kisebb erő is elegendő a tönkremenetelhez, de a terhelés mellett az adott termény anyagi tulajdonságai, valamint a károsodás közben megfigyelhető energiamérleg is fontos szerepet játszik a mechanikai ellenállás meghatározásában. Munkánkban ennek megfelelően a választott terményeket leginkább jellemző anyagmodellekre, az ismételt terhelések során mért disszipált-energia mutatókra, valamint a tönkremeneteli idő definiálására és meghatározására építjük a tönkremeneteli folyamat leírását. A kísérletek során az Európai Unió almatermelésének legnagyobb arányú képviselője, a Golden Delicious alma, valamint a hosszú tárolhatóságú Packham körte kifáradási jellemzőit hasonlítjuk össze lineáris regressziós modellek felállításával.
2. Bevezetés
A termények szortírozásánál nem csupán a méret és az alak, de az esetleges sérülés kiterjedése, vagy sok esetben maga a károsodás ténye is a válogatás alapját képezi. Az automatizált gépi felismerés – amelyet legtöbb esetben spektrális képalkotási módszerekkel végeznek – napjainkban már hatékonyan különíti el a sérült terményszövetet az egészségestől, a technológia számára pedig a szabad szemmel nem látható, felszín alatti károsodások észlelése sem jelent akadályt [1, 2]. A megbízhatóság egyrészt a hardveres kialakításnak (vagyis a felhasznált eszközök pontosságának), másrészt az alkalmazott algoritmusoknak a függvénye [3]. A módszerrel a válogatáson túl olyan kamerás megfigyelést is alkalmaznak, amely a megfelelő szoftver segítségével a paradicsomok érési állapotát is figyelembe tudja venni, és amely a szedőrobotok teljesen automatizált működését teszi lehetővé [4].
Bár az eredményes felismeréssel a sérült termények könnyedén eltávolíthatók a feldolgozási láncból, a szűrés mellett azt a célkitűzést is szem előtt kell tartani, hogy a betakarítás és a szükséges kezelési folyamatok után minél több egészséges áru jusson el a vevőkhöz. Mivel a nemzetközi felmérések szerint a feldolgozás különböző fázisaiban keletkező veszteségek miatt a termények jelentős része már nem kerül a fogyasztók elé a piacon [5, 6, 7], a sérülések precíz feltárása mellett a megelőzésnek is kiemelten fontos szerepet kell kapnia. Ehhez a termények roncsolásos úton történő vizsgálatára és a tönkremeneteli folyamat közvetlen megfigyelésére is szükség van.
A különféle mezőgazdasági és kertészeti termények anyagi tulajdonságai viszkoelasztikus modellek segítségével írhatók le, amelyek részben rugalmas, részben pedig viszkózus alkotóelemekből állnak. A sorban vagy párhuzamosan kapcsolt alaptagokból összetett anyagi struktúrák is előállíthatók, a háromelemes rendszerek közül pedig a Poynting-Thomson modellt már korábbi kutatásokban is többször alkalmazták az almástermésűek jellemzéséhez [8, 9, 10]. A viszkoelasztikus rendszerek esetében a mechanikai kölcsön-hatások miatt létrejövő deformáció nem csupán az igénybevétel nagyságától, de a terhelés sebességétől is függ, a kúszás és a relaxáció pedig fontos részét képezi a terhelési és az alakváltozási folyamatnak: míg az előbbi esetében az állandó terhelés növekvő deformációt eredményez, addig az utóbbi jelenség során az állandó deformáció folyamatos feszültségcsökkenéssel jár [11].
Egy adott termény valamilyen mechanikai behatásra adott reakciója a terhelés-deformáció görbén jelenik meg, amely a kúszási és relaxációs paraméterek mellett a terhelési folyamatban keletkező összes energiamennyiségről is információt ad: a terhelési és tehermentesítési görbék által határolt terület egyéb szakterületeken is alapját képezi a disszipált energiaszámításoknak [12, 13], ez pedig szoros összefüggésben áll a vizsgált anyag viszkoelasztikus tulajdonságaival, valamint a termények esetében a mechanikai ellenállóképességgel és a sérülési hajlandósággal [14].
Azt a terhelési határértéket, amely a sejtszerkezetben bekövetkező mikroszkopikus károsodáshoz vezet – és amely a termény romlását is okozhatja - biológiai folyáshatárnak nevezzük. Bár biológiai anyagként a különböző termények a gyógyulásra, vagy akár a teljes regenerációra is képesek lehetnek, a feldolgozás során alkalmazott mechanikai hatásokat érdemes a biológiai folyáshatár alatt tartani. A határértéket ezen kívül a szabad szemmel is jól látható, nagyobb kiterjedésű károsodás is jelentheti, amelyet a szakirodalom töréspontnak nevez. Ilyen roncsolódás esetén a termény már nagy valószínűség szerint ténylegesen tönkremegy [15, 16]. A sérülési határértékek között általában jelentős szórás tapasztalható (teljesen azonos terhelőerő esetében is), amelyre az adott termény érési állapota, valamint a tárolás és feldolgozás közben biztosított körülmények is hatást gyakorolnak.
A nem megfelelő kezelésből adódó ütközések mellett a sérülések zömét a szállítás során kialakuló rezgések okozzák. A sérüléssel végződő folyamatok roncsolásos vizsgálatokkal történő megfigyelése sajnos kiesik napjaink kutatási irányvonalaiból, pedig az ismételt terhelés hatására kialakuló kifáradási jelenség feltérképezése a gyümölcsöknél is elengedhetetlen [17].
A szállítási szimulációk során a legnagyobb károsodást előidéző frekvenciákat már egybehangzóan kimutatták [18, 19, 20], az ismétlődő terhelésekkel végzett roncsolásos vizsgálatoknál a tapasztalatok alapján így a 10 Hz alatti frekvenciatartományt érdemes beállítani.
A zöldségek és a gyümölcsök egy-egy mechanikai tulajdonságának leírásához gyakran alkalmaznak több-változós regressziós modelleket, amelyek a különböző vizsgálati paraméterek figyelembevételével készülnek [21, 22]. Kutatásunk célja a termények esetében kevésbé tárgyalt kifáradási jelenség tanulmányozása, vala-mint a sérülési határértékek (biológiai folyáshatár vagy töréspont), és az ezzel összefüggésben álló tényezők (energiamérleg, anyagtulajdonságok) közötti összefüggés meghatározása. A cél egy sérülési határértékre vonatkozó lineáris egyenlet felállítása, amelyet az ismétlődő nyomóterhelés során mérhető paraméterek figyelembevételével határozunk meg.
3. Anyag és módszer
3.1. Mérőeszköz és a gyümölcsök rögzítése
A roncsolásos vizsgálatokat a DyMaTest nevű berendezéssel végeztük, amelyet a NAIK Mezőgazdasági Gépesítési Intézet bocsátott a rendelkezésünkre. Az eszköz egy hengeres (lapos felszínű) nyomócsappal terheli a gyümölcsöket, a nyomóerő pedig tetszőlegesen beállítható a készülékhez fejlesztett szoftveres kezelőfelületen [23]. A termény deformációja a mérőcsap elmozdulását érzékelő lézeres szenzorral, az erő pedig a műszerhez kialakított speciális mérőcellával regisztrálható. A vizsgálatok egy szinuszos nyomóerő beállítását követően a gyümölcsök tönkremeneteli határáig történnek.
A terményeket a mérések lebonyolításához egy homokágyban rögzítettük. Annak ellenőrzéséhez, hogy az alkalmazott homok kúszása nem befolyásolja a gyümölcsöknél kapott eredményeket, kontroll méréseket végeztünk, ehhez pedig egy teljesen rugalmatlan, 32 mm átmérőjű csapágygolyót alkalmaztunk. A nyomóterhelések során a fotoelektromos érzékelő mérési tartományában nem volt kimutatható elmozdulás, ezért a homok alakváltozása a gyümölcsök terhelési görbéin egyáltalán nem jelenik meg. A vizsgálatok előtt a homok előkészítése nedvesítési, szitálási és tömörítési műveletekből állt [24].
3.2. A termények alakváltozási görbéi
Az ismétlődő terhelésekkel végzett vizsgálatokhoz egy ciklikus jelalakot alkalmaztunk, amely az alábbi függvénnyel jellemezhető:
Fm = Fmax(1-cos(ωt))
ahol Fmax a periodikus terhelési függvény csúcsértéke [N], ω pedig a terhelés szögsebessége [s-1].
A periodikus terhelés hatására a keletkező deformáció szintén periodikus. Az 1.a ábrán egy Golden alma deformációjának időfüggvénye látható, a 3.b ábrán pedig az erő-deformáció görbéje. A Packham körtéknél tapasztalható tipikus deformációs görbéket a 3.c és 3.d ábra mutatja.
Az állandó amplitúdójú ciklikus terhelés hatására az alakváltozás folyamatosan módosul, ezt pedig a burkológörbék (vagy a középérték) növekedésén vehetjük észre. Mivel ezek a burkológörbék hasonlóan növekednek, mint a statikus terheléskor megfigyelhető kúszási görbék, ezt a folyamatot dinamikus kúszásnak nevezik [25].
A ciklikus terhelésre adott válaszfüggvény a
Wm = β+Wmax(1-cos(ωt-δ))
egyenlettel írható le, ahol w a deformáció [mm], β a kúszási tag, wmax a periodikus alakváltozási függvény csúcsértéke [mm], ω a szögsebesség [s-1], δ pedig a terhelés és az alakváltozás időfüggvényei közötti fáziseltolódás.
A kúszás jellemzéséhez (jelen esetben a β megadásához) a szakirodalom általában lineáris közelítést alkalmaz. Bár a kúszás jelentős szakaszához ez a közelítés a legtöbb esetben megfelelő lehet, a görbe kezdete és tönkremeneteli szakasza már nem linearizálható, így a módszer a teljes kúszási folyamatot tekintve pontatlanságokat hordoz. Ennek elkerülése érdekében az alakváltozást érintő adatkezelési folyamatokban olyan numerikus megoldásokat alkalmaztunk, amelyben a műveleteket nem közelítéssel, hanem az adatsorok közvetlen feldolgozásával végeztük.
Az 1. ábrán látható görbék esetében a gyümölcsök tönkremeneteli határértékét – jelen esetben a töréspontot – már meghatároztuk, a diagramokról pedig az ezt követő adatokat eltávolítottuk. Az így kapott görbék elemzésével már ténylegesen a tönkremenetelig bekövetkező energiaviszonyokról, valamint az eddig tapasztalható anyagtulajdonságokról kapunk információkat.
Mivel a töréspont sok esetben – főleg a gyorsan lezajló terheléseknél, és az ezzel együtt meredeken változó alakváltozási folyamatoknál – nem vehető ki tisztán a diagramok elemzésénél, a pontos meghatározást nagy képkockasebességű videós megfigyeléssel végeztük (2. ábra). Az alkalmazott kamera másodpercenként 240 képkockát rögzített, a keresett töréspontot pedig a tönkremeneteli szakasz első képkockája jelenti, amikor a mérőcsap jól láthatóan kilép a kúszási fázis során lassan növekedő deformációs tartományból, és a héjat átszakítva egy kívülről is jól látható károsodást okoz a termény szövetében. Ilyenkor a héj és a gyümölcshús egyaránt károsodik, az anyagi viselkedést így nem egy homogén összetételű struktúra, hanem egy „szerkezet” modellezésével közelítettük.
1. ábra. Golden delicious alma deformációjának időfüggvénye (a) és erő-deformáció függvénye (b), valamint egy Packham körte deformációjának időfüggvénye (c) és erő-deformáció függvénye (d)2. ábra. Töréspont meghatározása nagy képkockasebességű felvétel elemzésével
A DyMaTest mintavételi frekvenciája 2 kHz, ami 8,3-szor nagyobb, mint a töréspontról készített videó-felvételek esetében. A képkockaelemzés abszolút hibája az anyagvizsgáló berendezéssel gyűjtött adatokhoz képest 4,16 milliszekundum – ami a kamera legkisebb felbontási egysége. A 2.b ábra a törésponthoz tartozó hibasávot szemlélteti. A töréspontot, mint vizsgálati paramétert a továbbiakban a TTF jelöléssel tüntetjük fel, ami a time to failure (azaz a sérülésig eltelt időtartam) kifejezésre utal.
3.3 Viszkoelasztikus anyagtulajdonságok
A gyümölcsök anyagtulajdonságainak a meghatározásához a háromelemes Poynting-Thomson modellt használtuk, amelyet almák esetében már korábbi kutatásokban is alkalmaztak. A modell kapcsolása a 3. ábrán látható, ami az alábbi egyenlettel jellemezhető:
ahol E1 és E2 a mechanikai modell rugalmas komponensei [N mm-1], ƞ pedig a viszkózus elem [Ns mm-1]. Fm a mérések során rögzített nyomóerő [N], wm pedig a mérések során kapott deformáció [mm].
3. ábra. Számítógépes matematikai modell identifikációja
Az egyenlet blokkorientált felírását Matlab Simulink környezetben végeztük, ahol a modellt a mérések során kapott erő és deformáció adatokkal identifikáltuk (3. ábra). A rugalmas és viszkózus együtthatók értékeit annál a számított görbénél (w) határoztuk meg, ami a legjobban illeszkedik a mért eredményekre (wm). A két adatsor közötti eltérés minimalizálásához olyan eljárást alkalmaztunk, amely a legkisebb négyzetek módszerén alapul:
A minimumkeresési folyamat futtatása után az E1, E2 és ƞ modellegyütthatókat rögzítettük, és vizsgálati paraméterként felhasználtuk. A bemutatott matematikai rendszerrel végzett közelítések R2 = 0,967 – 0,998 értékek között változtak.
3.4. A hiszterézis görbék elemzése
Az 1.b és 1.d, valamint a 4. ábrán látható erő-deformáció diagramokon olyan ismétlődő hiszterézis folyamatok figyelhetők meg, ahol a terhelési és tehermentesítési görbék által határolt terület szoros összefüggésben áll a termény adott ciklusra jellemző energiamutatóival. A vízszintes tengelyen látható, hogy a görbe a tehermentesítés után nem záródik, így az anyagban a következő nyomóterhelésig minden ciklusban egy wM maradó alakváltozás keletkezik, az adott termény wR rugalmas alakváltozása pedig a terhelési csúcspont és a maradó alakváltozás közötti különbségből adódik (a kettő összege így az alakváltozás teljes nagyságát adja az adott ciklusban).
4. ábra. Egy terhelési ciklus erő-deformáció görbéje (a), a termény erő-deformáció görbéje a tönkremenetelig egy Golden Delicious alma esetében (b)
Ha a görbék közötti területeket vizsgáljuk, a rugalmas alakváltozáshoz tartozó energiát (ER) a teljes munkából (E) kivonva a ciklus disszipált energiáját kapjuk (ED). Ez az energiaveszteség a görbék közötti terület meghatározásával számítható:
ahol twM a terhelési folyamat kezdete és a tehermentesítés vége között eltelt idő [s], F pedig a vizsgálóberendezéssel előállított terhelési függvény [N].
Mivel a területszámítást az erő- és deformáció-adatok idő szerinti numerikus integrálásával végeztük, a korábban említett közelítő függvények, és az ezekkel együtt járó pontatlanságok elkerülhetők.
Bár az energiaveszteségek számítása több kutatásban hozzátartozik a sérülési mechanizmus leírásához, a hiszterézis görbéből meghatározható disszipált energiának csak egy része kötődik az anyag károsodásához és a tönkremeneteli folyamathoz [13]. Más szakterületeken, például az útburkolati aszfaltrétegek reológiai leírásánál olyan számítási módszereket is kidolgoztak, amelyek a disszipált-energia adatokat felhasználva közvetlenül mutatnak rá a tönkremenetel pillanatára. Ezek közé tartozik az ún. disszipált energia hányados, amely a következő összefüggéssel számítható [26]:
ahol EDi az adott ciklusig összegzett energiaveszteség [N mm], EDn pedig az adott ciklus energiavesztesége [N mm].
Amikor a disszipált energiahányadost a ciklusszám függvényében ábrázolják (5. ábra), akkor az két károsodási mutatóra is utalhat: az adott aszfalt repedésképződési folyamatának a kezdetét a görbe felfutási meredek-ségének 10%-os zuhanása jelzi, a csúcsponton látható törés pedig a kifáradásos tönkremenetelt [26].
A gyümölcsökön végrehajtott kísérleteink során az említett meredekség zuhanása a legtöbb esetben nem figyelhető meg ennyire egyértelműen, ami valószínűleg a gyors terhelési beállítások következménye. A belső töréspont viszont a saját eredményeinkben is egyértelműen megjelenik. Ezt az adatot a töréspontig eltelt idő és a viszkoelasztikus modellegyütthatók mellett szintén felhasználjuk a károsodási folyamatot leíró egyenletek felállításához.
5. ábra. A kifáradásra utaló belső töréspont a disszipált energiákból képzett hányados alapján egy Golden Delicious (a) és egy Packham (b) termény esetén
Célunk, hogy a sérülési folyamattal összefüggésben álló paraméterek felhasználásával a töréspontig eltelt időtartamot írjuk le (TTF), ami a kapott egyenletek függő változója lesz. A tönkremenetel jellemzésénél lineáris regressziós egyenletek felállítására törekszünk.
A nyomóterheléseket 25 db Golden Delicious almán és 25 db Packham körtén hajtottuk végre (a méréssorozat ismétlési száma terményenként tehát 25), minden gyümölcsön hat különböző mérési frekvenciát állítottunk be. Ezek a frekvenciák a szállítással foglalkozó kutatások legveszélyesebbnek ítélt tartományába, a főleg 10 Hz alatti sávba esnek, a műszerünk beállítási lehetőségeihez mérten ezek 2,5, 3,7, 5, 7,5, 10 és 11,6 Hz voltak. Így összesen 300 nyomóterhelés történt, a terhelések során kapott erő, deformáció- és időadatokból pedig a fent részletezett módszerekkel minden esetben meghatároztuk az anyagmodell E1, E2 és η együtthatóit, a TTF tönkremeneteli időt, valamint az EDRmax belső károsodási mutatót. Ezek mellett azt is figyelembe vettük, hogy a vizsgálati frekvenciák befolyásolják-e a folyamatot.
A Golden és Packham termények eltérő terhelési ellenállása miatt különböző nyomóerők beállítására volt szükség: a Packham körték esetében a vizsgált frekvenciatartomány bizonyos értékeinél már az első ciklusok némelyikében megtörtént a tönkremenetel, a Golden almák viszont sokkal ellenállóbbak voltak, ezért a későbbiekben részletezésre kerülő károsodási idők és disszipált energiaértékek összehasonlíthatóságát figyelembe véve a körtéket 4 N-nal, az almákat pedig 14 N-nal terheltük. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy a 4 N erőnél nagyobb beállításoknál – a vizsgált frekvenciaértékek többségénél – a körték anyagában azonnali roncsolódás jönne létre, 14 N alatt pedig nagyságrendekkel hosszabb terhelési folyamatot kéne futtatni az almák látható károsításához.
Eredmények
4.1. Tönkremeneteli időtartamok és a belső károsodásra utaló energiamutatók
A töréspontig eltelt időtartamok egyes frekvenciabeállításokhoz tartozó átlag- és szórásértékeit az 1. táblázat tartalmazza. A 6.a ábrán a Golden almák átlagértékeiből készített grafikon látható, a Packham körték esetében pedig a 6.b ábrán tekinthetők meg az ábrázolt eredmények. Az almák esetében a töréspont bekövetkezése a várakozásoknak megfelelően alakult, vagyis a nagyobb frekvenciákon hamarabb következett be a visszafordíthatatlan károsodás, a körtéknél kapott átlagértékek tekintetében ehhez képest viszont változás tapasztalható, ugyanis az 5 Hz feletti beállításoknál egy növekvő tendencia kezdődik a tönkremeneteli idő tekintetében.
1. táblázat. A töréspontig eltelt időtartam átlagai és az eredmények szórása
A Golden termények esetében az alacsonyabb frekvenciabeállításoknál nagyobb szórásmezőkkel találkozunk, a magasabb frekvenciákon viszont a hibasávok szélsőértékei már közelebb kerülnek az átlaghoz. A szórásmezők végpontjai a Golden almáknál még hasonló trendet mutatnak az átlag frekvenciafüggéséhez, a körték esetében azonban szórásmezők minimumértékei már nem reprezentálják az átlagértékek változását, a körtéknél tehát eltérőbb karakterisztikák tapasztalhatók a 25 mérés között.
6. ábra. A töréspontig eltelt időtartamok frekvenciafüggése Golden Delicious almák (a) és Packham körték (b) esetében
Mivel a szórás az almák és körték esetében is elég jelentős (1. táblázat), a vizsgálatnál figyelembe vett további paraméterek (a viszkoelasztikus modellegyütthatók, valamint az energiamutatók) szerepe kiemelten fontos, amikor a károsodási folyamatra gyakorolt hatásukat vesszük figyelembe a tönkremeneteli idő leírása során.
A 7. ábra a disszipált energiából számított energiaveszteségi hányados csúcsértékeit mutatja, a 25-25 terményhez tartozó eredményeket szintén átlagoltuk az egyes frekvenciabeállításokhoz tartozóan.
A vizsgált Golden almák esetében a ciklusonként rögzített energiaveszteségi értékek, valamint a belső törésre utaló maximális hányadosértékek a magasabb frekvenciabeállítások felé haladva csökkenő tendencia szerint változnak, a körtéknél ez a folyamat viszont fordítottan jelenik meg. Ezzel együtt a frekvenciafüggést jellemző trend is más jelleget ölt.
7. ábra. A halmozódó disszipált energiák átlagértékeinek frekvenciafüggése
A termények rugalmas (E1' E2) és viszkózus (ƞ) anyagtulajdonságainak frekvenciafüggését a 8. ábra mutatja be, ahol a méréssorozat értékeit az egyes frekvenciabeállításoknál átlagolva jelenítjük meg. A számszerű eredményeket a 2. táblázat és a 3. táblázat foglalja össze.
2. táblázat. Viszkoelasztikus modellparaméterek átlagértékei és szórások az egyes terhelési frekvenciákon Golden Delicious almák esetében3. táblázat. Viszkoelasztikus modellparaméterek átlagértékei és szórások az egyes terhelési frekvenciákon Packham körték esetében8. ábra. Rugalmas és viszkózus modellparaméterek átlagai Golden almák (a, c) és Packham körték (b, d) esetében
A rugalmas együtthatók a Golden almák esetében nem mutatnak szembetűnő frekvenciafüggést, az E1 paraméterek esetében enyhe csökkenés fedezhető fel, amikor magasabb vizsgálati frekvenciákat használunk. Korábbi kísérletekben a nagyobb sebességű terhelés során az almák általában merevebben viselkednek [25]: ha a nagyobb terhelési sebességnek jelen esetben a nagyobb frekvencia felel meg, akkor ez a reakció egybevág a régebbi tapasztalatokkal.
A körték esetében azonban egyértelmű a növekedés, amikor az E1 komponenst vizsgáljuk, ez az eredmény pedig magyarázatot adhat a tönkremeneteli időtartamok esetében kapott adatokra: a vizsgált körtéknél az 5 Hz feletti frekvenciákon egy rugalmasabb, puhább felület keletkezik a terhelési zóna közelében, a megnövekedett rugalmasság pedig kedvezőbb mechanikai ellenállást biztosít a termények számára. A legveszélyesebb frekvenciatartományban így nem feltétlenül a magasabb értékek hordozzák a legjelentősebb károsodási potenciált. Az E2 rugalmas együttható a vizsgált tartományban a Golden és Packham termények esetében is állandó.
A viszkózus paramétereket ábrázolva a Golden és a Packham terményeknél is egyértelmű frekvenciafüggést kaptunk. Az almáknál kapott görbe hasonlóságot mutat egy korábbi kutatásban prezentált dinamikus viszkozitási tényező frekvenciafüggéséhez [27], a körtéknél pedig szintén az 5 Hz körüli frekvencia töri meg az addigi csökkenő tendenciát – ez szintén összefüggésben állhat a tönkremeneteli időtartamok frekvenciagörbéjénél tapasztalt törésponttal.
A szórásokat megjelenítő hibasávok a körték esetében nagyobbak, az adatokat a 2,5 Hz-es beállításánál rögzítettük a legszélesebb szórástartományban. Ennek egyik oka, hogy ennél a beállításnál több körte már az első ciklus első felterhelési szakaszában azonnal tönkrement.
A frekvenciafüggés mértékét varianciaanalízis (ANOVA - Analysis of Variance) segítségével ellenőriztük, az eredményeket a 4. táblázat foglalja össze. A Golden almák esetében kizárólag az η együtthatónál fedezhető fel szignifikáns összefüggés (p<0,05), ez pedig megerősíti a diagramok alapján levonható következtetést, amit az E1 és E2 együtthatók esetében tettünk: a rugalmas elemek és a frekvencia a vizsgált tartományban nem állnak kimutatható összefüggésben. A Packham körték esetében viszont az η mellett az E1 rugalmas együttható frekvenciafüggése is kimutatható, ami jelentős szerepet játszik az 5 Hz felett tapasztalt mechanikai ellenállásban.
4.3. Lineáris tönkremeneteli modellek
A bemutatott vizsgálatok eredményeit, valamint a terhelési frekvenciák értékeit felhasználva a Golden Delicious almák esetében négy különböző tönkremeneteli modell lehetősége vetődik fel, a következő keresőfüggvény szerint:
TTF = A+Bη+CEDRmax+Df+KE1+JE2'
ahol A, B, C, D, K és E konstansok. Az egyes változatokat az 5. táblázat ismerteti. Ezek között a termények rugalmas és viszkózus anyagtulajdonságai, valamint a disszipált energia csúcsértéke is rendre megjelenik, a frekvenciabeállítások azonban nem.
5. táblázat. A mért paraméterekből létrehozható lineáris modellek Golden almák esetében
A modellparamétereket bemutató görbéken, valamint a varianciaanalízis nyomán az elasztikus együtthatók nem álltak szignifikáns összefüggésben a frekvenciával, a Golden almák rugalmassága azonban egyértelmű hatást gyakorol a tönkremeneteli folyamatra, kimutatható növekedést eredményezve. Míg az E1 rugalmas együttható meghatározó része az egyenletnek, az E2 csupán elhanyagolható mértékben ad hozzá az illeszkedés pontosságához, ezért a Golden almák tönkremenetelének legegyszerűbb leírásához a harmadik egyenletet választottuk:
TFF = 0,533+2,736η+0,141EDRmax-0,261E1
A Packham körtékre alkalmazható modelleket a 6. táblázat foglalja össze. Ezekben a változatokban már a terhelési frekvencia is megjelenik, ami ezúttal fontos szerepet játszik a tönkremeneteli idő leírásában.
6. táblázat. A mért paraméterekből létrehozható lineáris modellek Packham körték esetében
(a) változók: EDRmax
(b) változók: EDRmax' η
(c) változók: EDRmax' η, f
(d) változók: EDRmax' η, f, E2
Bár az E1 paraméter a frekvenciával összefüggésbe került, a tönkremenetelt mégsem ez az együttható befolyásolja, hanem a viszkózus komponenssel párhuzamosan kapcsolt E2. Mivel a frekvencia, valamint az E2 rugalmas tényező jelentősen hozzájárul a lineáris közelítés pontosságához, így a Packham körték esetében a negyedik egyenletet írjuk fel:
TTD = 0-091+0,788η+0,085EDRmax-0,103f+1,524E2.
Az egyenletek érvényességét ellenőrző varianciaanalízis eredményeit a 7. táblázat tartalmazza. Mivel a kapott F értékek szignifikánsnak minősülnek (p<0,05), a felírt közelítések érvényesek.
A létrehozott modellek behelyettesítés utáni törésponti eredményeit (TTFsz), valamint a mért eredmények (TTFm) kapcsolatát a 9. ábra mutatja be a teljes vizsgálati tartományban. A Golden Delicious almáknál alkalmazott közelítés frekvenciánként átlagolt eredményei az 1,54% és 3,85% relatív hiba közé esnek, a terményenként átlagolt eredmények pedig 1,01% és 31,13% között alakulnak. A Packham körtéknél az egyes frekvenciabeállításoknál kapott eredményeket átlagolva a relatív hibák 2,42 és 6,22% közé esnek, a terményegyedenként számított értékek eltérései pedig 0,04% és 34,51% között alakulnak a mért tönkremeneteli időtartammal összehasonlítva. A jelentősebb hibaértékek nem az adott frekvenciabeállításokhoz, hanem az egyes termények eltérő mechanikai ellenállóképességéhez és anyagtulajdonságaihoz kötődnek.
9. ábra. Mért és számított tönkremeneteli időtartamok kapcsolata Golden Delicious almák (a) és Packham körték (b) esetében az összes mérési eredményt kiértékelve
5. Következtetések
Az ismétlődő terhelés a gyümölcsök feldolgozási és szállítási folyamataiban jelentős mértékű károsodást okoz, munkánkban ezért a kifáradás okozta tönkremenetelt vizsgáltuk, ennek érdekében pedig olyan többváltozós lineáris regressziós modelleket dolgoztunk ki, amelyek a tönkremeneteli folyamathoz kötődő legfontosabb anyagtulajdonságokra és energiamutatókra utaló paraméterekre támaszkodnak, és amelyek a vizsgált almástermésűek (Golden Delicious almák és Packham körték) sérülési ellenállására adnak előrejelzést.
A tönkremenetelt jelző töréspont bizonyos esetekben nem értékelhető ki a mérések során kapott deformációs adatokból, ilyenkor a gyorsfilmezéssel és képkocka-elemzéssel megállapított határérték nyújthat segítséget a vizsgálatok során. Ennek pontossága az alkalmazott kamerák képkockafrissítésén múlik, ez pedig a képfelbontással együtt a mobileszközökben is folyamatosan fejlődik, így ezek az eszközök a hasonló jellegű méréstechnikai feladatokhoz is alkalmassá válnak. Használatuk a gyümölcsök alakváltozásának figyelésében már napjainkban sem példa nélküli.
Az energiaszámításokon alapuló belső károsodás megfigyelése új kutatási irányokat jelenthet a gyümölcssérülések vizsgálatában, hiszen a feldolgozási folyamatokban fellépő környezeti hatásokat ennek függvényében kell kezelni (megfogási, ejtési és rezgési határértékek korlátozása vagy módosítása). A jelenség pontos definiálása azonban a sejtszerkezetben létrejövő károsodási folyamat részletesebb leírása érdekében még mikroszintű vizsgálatra és megerősítésre vár.
6. Köszönetnyilvánítás
A DyMaTest anyagvizsgáló berendezés biztosítása miatt a szerzők köszönetüket fejezik a NAIK Mezőgazdasági Gépesítési Intézet felé. Köszönjük továbbá Dr. Földi Lászlónak a számítógépes modellezésben, valamint Dr. Székely Lászlónak a többváltozós egyenletek felállításában nyújtott segítségét.
7. Irodalom
[1] Che, W., Sun, L., Zhang, Q., Tan, W., Ye, D., Zhang, D., Liu, Y. (2018): Pixel based bruise region extraction of apple using Vis-NIR hyperspectral imaging. Computers and Electronics in Agriculture 146, pp. 12-21. https://doi.org/10.1016/j.compag.2018.01.013
[2] Tan, W., Sun, L., Yang, F., Che, W., Ye, D., Zhang, D., Zou, B. (2018): Study on bruising degree classification of apples using hyperspectral imaging and GS-SVM. Optik 154, pp. 581-592. https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2017.10.090
[3] Gergely, Z., Beke, J. (2015): Az osztályozási hibák csökkentésének lehetőségei a HPV-I sorozatú paprikaválogató gépeken, Mezőgazdasági Technika 2015/11, pp. 2-4.
[4] Malik, M., Zhang, T., Li, H., Zhang, M., Shabbir, S., Saeed, A. (2018): Mature Tomato Fruit Detection Algorithm Based on improved HSV and Watershed Algorithm. IFAC-PapersOnLine 51 (17) pp. 431-436. https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2018.08.183
[7] Yahia, E. M., Fonseca, J. M., Kitinoja, L. (2019): Postharvest Losses and Waste. p. 43. In: Yahia, E. M, Postharvest Technology of Perishable Horticultural Commodities. Woodhead Publishing. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-813276-0.00002-X
[8] Morrow, C., Mohsenin, N. (1966): Consideration of Selected Agricultural Products as Viscoelastic Materials. Journal of Food Science 31 (5) pp. 686-698. https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.1966.tb01925.x
[9] Tscheuschner, H., Doan, D. (1988): Modelling of mechanical properties of apple flesh under compressive load. Journal of Food Engineering 8 (3) pp. 173-186. https://doi.org/10.1016/0260-8774(88)90052-0
[10] Fenyvesi, L. (2004): Mezőgazdasági termények sérülésvizsgálata. Akadémiai Kiadó, Budapest.
[11] Szendrő, P. (2000): Mezőgazdasági Gépszerkezettan. Mezőgazdasági Szaktudás Kiadó, Budapest.
[12] Kim, J., Roque, R., Birgisson, B. (2006): Interpreting Dissipated Energy from Complex Modulus Data. Road Materials and Pavement Design 7 (2) pp. 223-245. https://doi.org/10.1080/14680629.2006.9690034
[13] Ghuzlan, K., Carpenter, S. (2000): Energy-Derived, Damage-Based Failure Criterion for Fatigue Testing. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board 1723 (1) pp. 141-149. https://doi.org/10.3141/1723-18
[14] Lee, J., Tan, J., Waluyo, S. (2016): Hysteresis characteristics and relationships with the viscoelastic parameters of apples. Engineering in Agriculture, Environment and Food 9 (1) pp. 36-42. https://doi.org/10.1016/j.eaef.2015.09.005
[15] Mohsenin, N. (1986): Physical properties of plant and animal materials. Gordon and Breach Science Publishers, Amsterdam.
[16] Sitkei, Gy. (1981): A mezőgazdasági anyagok mechanikája. Akadémiai Kiadó, Budapest.
[17] Li, Z., Miao, F., Andrews, J. (2017): Mechanical Models of Compression and Impact on Fresh Fruits. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 16 (6) pp. 1296-1312. https://doi.org/10.1111/1541-4337.12296
[18] Fischer, D., Craig, W. L., Watada, A. E., Douglas, W., Ashby, B. H. (1992): Simulated In-Transit Vibration Damage to Packaged Fresh Market Grapes and Strawberries. Applied Engineering in Agriculture 8 (3) pp. 363-366. https://doi.org/10.13031/2013.26078
[19] Hinsch, R. T., Slaughter, D. C., Craig, W. L., Thompson, J. F. (1993): Vibration of Fresh Fruits and Vegetables During Refrigerated Truck Transport. Transactions of the ASAE 36 (4) pp. 1039-1042. https://doi.org/10.13031/2013.28431
[20] Vursavuş, K., Özgüven, F. (2004): Determining the Effects of Vibration Parameters and Packaging Method on Mechanical Damage in Golden Delicious Apples. Turkish Journal Of Agriculture And Forestry 28 (5) pp. 311-320.
[21] Oveisi, Z., Minaei, S., Rafiee, S., Eyvani, A., Borghei, A. (2012): Application of vibration response technique for the firmness evaluation of pear fruit during storage. Journal of Food Science and Technology 51 (11) pp. 3261-3268. https://doi.org/10.1007/s13197-012-0811-z
[22] Vursavus K., Kesilmis Z., Oztekin B. (2017): Nondestructive dropped fruit impact test for assessing tomato firmness. Chemical Engineering Transactions 58, pp. 325-330.
[23] Petróczki, K., Fenyvesi, L. (2014): Improvement of compressive testing instrument with wide range of speed for examining agricultural materials. Computers and Electronics in Agriculture 101, pp. 42-47. https://doi.org/10.1016/j.compag.2013.12.003
[24] Pillinger, G., Géczy, A., Hudoba, Z., Kiss, P. (2018): Determination of soil density by cone index data. Journal of Terramechanics 77, pp. 69-74. https://doi.org/10.1016/j.jterra.2018.03.003
[25] Fenyvesi, L. (2004): Mezőgazdasági termények sérülésvizsgálata. Akadémiai Kiadó, Budapest.
[26] Delgadillo, R., Bahia, H. (2005): Rational fatigue limits for asphalt binders derived from pavement analysis. Asphalt paving thechnology: Journal of the association of asphalt paving technologics 74, pp. 1-42.
[27] Van Zeebroeck, M., Dintwa, E., Tijskens, E., Deli, V., Loodts, J., De Baerdemaeker, J., Ramon, H. (2004): Determining tangential contact force model parameters for viscoelastic materials (apples) using a rheometer. Postharvest Biology and Technology 33 (2) pp. 111-125. https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2004.02.008
Cikk letöltése PDF formátumban
1. ábra
2. ábra
3. ábra
4. ábra
1. ábra
2. ábra
3. ábra
4. ábra
1. ábra
2. ábra
1. ábra
2. ábra
1. ábra
2. ábra
1. ábra
2. ábra
3. ábra
4. ábra
5. ábra
6. ábra
7. ábra
8. ábra
9. ábra
10. ábra
11. ábra
12. ábra
13. ábra
1. ábra
2. ábra
3. ábra
4. ábra
5. ábra
6. ábra
7. ábra
8. ábra
9. ábra
1. ábra
2. ábra
3. ábra
4. ábra
1. ábra
2. ábra
3. ábra
4. ábra
5. ábra
6. ábra
7. ábra
8. ábra
9. ábra
