Aquaphotomics: a közeli infravörös spektroszkópia innovatív, vízközpontú alkalmazása



Szerzők: Vitális Flóra, Bodor Zsanett, John-Lewis Zinia Zaukuu, Bázár György, Kovács Zoltán

ÖSSZEFOGLALÓ

Az élelmiszertudomány területén sokfelé alkalmaznak olyan indirekt módszereket az élelmiszerhamisítás detektálására, amelyekkel a mért fizikai-kémiai jellemzők korreláltatása alapján meghatározható a vizsgált minta valamely tulajdonsága. Gyors, mintaelőkészítést általában nem igénylő, roncsolásmentes módszernek bizonyul a többváltozós statisztikai elemzésekkel kiegészített közeli infravörös spektroszkópia (NIR). A vizes - vagy vizes oldatba vitt - rendszerek és az elektromágneses sugárzás (fény) következtében megfigyelhető kölcsönhatásokat, tehát a különböző perturbációk a víz szerkezeti és funkcionális tulajdonságaira gyakorolt hatását egy új, dinamikusan fejlődő tudományterület, az aquaphotomics vizsgálja. Több kutatási eredmény is bizonyítja, hogy az ún. „víztükör-megközelítés” alkalmazásával a vizes rendszerekben a konvencionális megközelítéssel elérhető detektációs határ átléphető, esetenként akár néhány nagyságrenddel kisebb mennyiségben jelen lévő komponensek kimutatása is megvalósítható. Az aquaphotomics technikát a tudomány olyan területein tesztelték, mint például a gyógyászat, a mikrobiológia, a növényélettan vagy az élelmiszervizsgálat. Kísérletsorozatunkban fűszerpaprika-őrlemények kukoricaliszttel 0-40%-ban történő hamisításának detektálhatóságát vizsgáltuk az aquaphotomics metodika alkalmazásával azok oldatainak felhasználásával. Az eredmények értékelése során a víz első felharmonikus tartományát használtuk (1300-1600 nm). A spektrális mintázatokat aquagramon szemléltettük, majd parciális legkisebb négyzetek regressziója (Partial Least Squares Regression – PLSR) -módszerrel modellt építettünk a kukoricaliszt-tartalom becslésére. A PLSR-eredmények szoros korrelációt mutattak a hozzáadott és a NIR-spektroszkópiával (Near Infra Red spectroscopy) becsült kukoricaliszt mennyisége között. A kisebb kukoricaliszt tartalmú minták (0-3%) 1450 nm körül mutattak nagyobb elnyelést, míg a nagyobb kukoricaliszt tartalmú minták (15-40%) 1364-1412 nm között. Ezeket a különbségeket a hidrogénkötésekkel eltérő mértékben kötött víz spektrális elnyelése magyarázza. Az elmúlt években végzett kutatások eredményei azt mutatják, hogy az aquaphotomics-technika több tudományterület mellett az élelmiszertudományban is ígéretesnek bizonyul.

 

 

LXV. évfolyam 4. szám - 2019. december 31.

 

 

Beköszöntő 2019/4

 

Kedves Olvasóink!


2019 november végét írjuk, amikor idei utolsó számunkat szerkesztjük.Borongós, lehangoló a kinti táj, a mező, a város szürke lepelbe öltözött, pillanatok alatt leszáll az este. „Ősz volna még, s a varjak már közhírré tették a dermesztő tél közeledtét1.” Idebent azonban a jó meleg irodábanaz ÉVIK 65. évfolyama decemberi számának összeállítása idején örömmel nyugtázhatom, hogy szerkesztőségünkhöz folyamatosan érkeznek a közzétételre érdemes, igényes munkával készített dolgozatok. Hálás köszönet érte a tudományos cikkek szerzőinek!


Téli számunk vezető anyagát Vitális Flóra és munkatársai készítették. Dolgozatuk egy, az élelmiszer-analitika és azalkalmazott kutatás területét egyaránt átfogó témával, a vízmolekula vibrációs spektroszkópiai eszközökkel való vizsgálatának lehetőségeiről szól. A téma angol szaknyelvielnevezése – aquaphotomics – mögött álló, a vízmolekulák viselkedését közeli infravörös (NIR) spektroszkópiával elemző analitikai technika forradalmian új elemzési módszereket ígér az élelmiszerek és más termékek gyorsvizsgálati területén. Ez a méréstechnika a víz O-H vegyértékrezgései abszorpciós koordinátáinak többváltozós statisztikai módszerekkel végzett vizsgálatát jelenti, általában 1300 és 1600 cm-1 tartományban. Az abszorpciós profil nagymértékben függ a vízmolekulákat körülvevő kémiai és fizikai mátrixtól. A téma aktualitása az, hogy az ÉVIK lapzártájának idején zajlik Budapesten a második európai Aquaphotomics konferencia.

 

 

 

Tisztelettel:

 

Dr. Szigeti Tamás János
főszerkesztő

 

1Kányádi Sándor: Ősz volna még

Tovább >>

 

 

Virágporok és mézek aminosav-összetételének vizsgálata



Szerzők: Végh Rita, Mednyánszky Zsuzsanna, Amtmann Mária


Napjainkban az élelmiszervizsgálati kutatások fontos iránya a mézhamisítás felismerésére szolgáló módszerek kidolgozása. A mézben levő aminosavak főként a virágporból származnak, így felvetődik az aminosav-összetétel vizsgálatán alapuló eredetmeghatározás lehetősége [1]. Kutatómunkánk során fajtamézek és azok forrásnövényeiről származó virágporok szabad aminosav-összetételét hasonlítottuk össze. Eredményeink alapján nincs összefüggés a pollenek és a mézek aminosav-profilja között, ami elsősorban abból fakad, hogy a fajtamézek pollen-összetétele ritkán tükrözi erősen a fajtajelleget. Eredményeink megerősítik azt a feltételezést, miszerint a prolin a méhektől származik, a virágporok prolin-tartalma ezért csak kis mértékben járul hozzá a mézek magas prolin-koncentrációjához. A virágpor-pellet minták nagy mennyiségű nektárt és mirigyváladékot is tartalmaznak a virágpor mellett, így jelentősen kisebb szabad aminosav-tartalommal bírnak, mint a közvetlenül a virágról gyűjtött pollenminták. A kutatások során a virágpor-pelletek összes aminosav-koncentrációja 6-16% között változott. A többi aminosavhoz képest a prolin szignifikánsan nagyobb arányban volt jelen szabad formában, mint fehérjében kötött formában. A szakirodalom ellentmondó adatokat közöl arra vonatkozóan, hogy a méhek képesek-e szükségletüknek megfelelően szelektálni a különböző pollenek között [2, 3]. Eredményeink alapján a méhek által szelektált pellet aminosav-összetétele jobban tükrözi azok aminosav igényét, mint az uniflorális minták. A méhek által különösen preferált repce-pellet aminosav-összetétele eltér az optimálistól, viszont kimagasló esszenciális aminosav-tartalommal rendelkezik, így valószínűsíthető, hogy a méhek nem minőségi, hanem mennyiségi szabályozást végeznek a fehérjebevitelükre vonatkozóan.

Tovább >>

 

 


Funkcionális kenyér, avagy a fokhagyma és készítményei hatása a kenyér egyes paramétereire



Szerzők: Kántor Andrea, Fischinger László Ádám, Alexa Loránd, Papp-Topa Emőke, Kovács Béla, Czipa Nikolett 


Napjainkban a kenyér fogyasztása szinte mindennapos. Mivel a fokhagyma jótékony hatása közismert, ezért is gondoltunk arra, hogy a kenyérbe sütve azt, egy kellemes ízű és élettanilag is kedvező hatású terméket hozhatunk létre. A kísérlethez fokhagymát, fokhagymakrémet és fokhagyma granulátumot használtunk különböző koncentrációkban, melyeket előzetes vizsgálatok alapján választottunk ki. Az elkészült termékeknél vizsgáltuk, hogy a kontroll kenyerünkhöz képest a dúsítások milyen mértékben változtatták meg a termékben az antioxidáns hatású vegyületek, valamint makroelemek mennyiségét. Az eredményeket statisztikai programmal is elemeztük, amelynek alapján megállapítottuk, hogy a vizsgált paraméterekben igazolható különbségeket sikerült kimutatni az egyes kísérleti cipók között. Az összes polifenol-tartalomban egyértelmű növekedést értünk el, az elemtartalom esetében azonban változatos eredményeket kaptunk.

Tovább >>



Eltérő mennyiségű kendermagliszttel dúsított durum kenyerek kémiai jellemzőinek összevetése a technológiai paraméterek függvényében



Szerzők: Benes Eszter, Szedljak Ildikó 


A fogyasztók körében a tudatos táplálkozás és az egészséges életmódra való törek-vés egyre fontosabb szerepet tölt be. A sütőipari termékek a mindennapi élelmiszer-fogyasztás részét képezik, ezért a fogyasztók széles köréhez eljuttathatók. Munkánk során szem előtt tartva mindezt kendermagliszttel dúsított durumbúza kenyereket készítettünk (különböző keverési arányokat alkalmazva). Vizsgáltuk a keverékkészí-tés hatását a késztermék térfogatára, alaki hányadosára és savfokára. Ezen kívül meghatároztuk a késztermékek vízben oldható összes polifenol-tartalmát (TPC) és antioxidáns-kapacitását, amelyek változását a tésztakészítés különböző szakaszai-ban (dagasztás, kelesztés) is mértük. A termék esetében ezen vizsgálati paraméterek alapján állapítottuk meg a maximálisan hozzáadható kendermagliszt mennyiségét.

Tovább >>

 


Az élelmiszeripari termékek környezeti hatásai és számszerűsítésük nehézségei



Szerzők: Erdélyi Éva, Jakuschné Kocsis Tímea, Lovasné Avató Judit 


A mezőgazdasági termelés és az élelmiszeripar, valamint az élelmiszerek szállítása egyaránt szennyezik környezetünket. A környezetterhelés különböző vonatkozásai közül egyre nagyobb figyelmet kap az élelmiszeripar hozzájárulása az üvegházhatású gázok kibocsátásához, ezzel pedig a klímaváltozáshoz. A nemzetközi szakirodalomban igen sok tanulmány olvasható a növényi és állati eredetű termékek előállítása során kibocsátott gázok mennyiségének összehasonlításáról, vagy a különböző mezőgazdasági- és élelmiszeripari termékek előállítása során kibocsátott üvegházhatású gázok mennyiségének felméréséről. Ezeket a mennyiségeket szén-dioxid egyenértékben összesítve adhatjuk meg, a termék karbon-lábnyomának nevezzük, de a számításához használt módszerek nem egységesek. Használható a PAS 2070 iránymutatása, vagy az ISO14067 szabvány. Ezek a módszerek a termékek életciklus-elemzésén (LCA – Life Cycle Analysis) alapulnak, vagyis a termék előállítása, megtermelése során felhasznált erőforrások, felhasznált nyers- és alapanyagok, a csomagolóanyag-előállítás, a szállítás, valamint az energiafelhasználás számbavétele után megadják a termelési folyamatban keletkezett üvegházhatású gázok mennyiségét. Az élelmiszerek sokszor igen hosszú szállítási lánc végén jutnak el a vásárlókhoz. Figyelembe vehető a termék életciklusának azon része is, ami a hulladékká válást és a hulladékkezelést illeti. Ebben az esetben az életciklus-elemzés „bölcsőtől a bölcsőig” szemléletét követhetjük. Nehézséget jelent azonban a megfelelő adatok összegyűjtése a nyersanyagtérkép összeállítása és a folyamatok feltérképezése során; dolgozatunkban ezt egy első hallásra egyszerűnek tűnő példán keresztül mutatjuk majd be. Külön nehézséget jelent, ha nem a pultokra kerülő élelmiszerek, hanem az éttermi fogyasztás során elfogyasztott kész élelmiszerek karbon-lábnyomát szeretnénk meghatározni. Fontos, hogy a folyamatok felmérése során felállítsuk azokat a határokat, amiken belül megbízható adatok alapján a teljes hatáslánc egy részének karbon-lábnyoma megbízhatóan kiszámítható.

Tovább >>

 

 


Hazai Körkép 2019/4



Elértek a tótól az asztalig: kitűnő a magyar hal! 

Pozitív eredményt hozott Magyarország első olyan átfogó kutatása, amelynek során a halastavak szennyezettségét, a halakban található szerves és szervetlen szennyező vegyületeket, a feldolgozás és szállítás hatásait, a mikrobiológiai kockázatokat vizsgálták.  

Tovább >>

 

 


Kitekintő 2019/4



EFSA hírek 

Xylella fastidiosa: „Együtt meg tudjuk találni a megoldást” 

Az egész EU területét veszélyezteti a Xylella fa-stidiosa, és minél inkább együtt dolgozik a tu-dományos közösség ebben a kérdésben, annál gyorsabban fogunk megoldást találni ennek a kártevőnek a leküzdésére.” Így foglalta össze Claude Bragard, az EFSA Növényegészségügyi Testületének elnöke az ezen a héten Korzikán tar-tott X. fastidiosa konferencia fontosságát.

Tovább >>