KUTATÁSI ZÁRÓ TANULMÁNY TÁMOP 4.2.2/B-10/2010-0019.
Szerkesztette:
Prof. Dr. Romvári Róbert egyetemi tanár, témavezető
Az állati termékek minősítésével és fogyasztói megítélésével kapcsolatos kutatások
1. Kutatási program: Funkcionális élelmiszer kidolgozását célzó vizsgálatok
2. Kutatási program: Kutya- és macskatápok organoleptikus tulajdonságainak vizsgálata műszeres eljárásokkal és preferenciatesztte
3. Kutatási program: Ivari szag vizsgálata elektronikus-orr módszerrel
Kaposvár
2013
Tartalomjegyzék
1. kutatási program: Funkcionális élelmiszer kidolgozását célzó vizsgálatok...3
1.1. Sertéshúskészítmények Omega-3 kiegészítéssel...3
1.2. Halfilé mint egészséges élelmiszer vizsgálata...15
1.3. Hízott libamáj, mint prémium termék színhibájának vizsgálata...25
1. 4. Izocukorral hamisított méz vizsgálata...32
1. 5. Narancslevek vizsgálata elektronikus szenzorokkal...38
1. 6. Eltérő ízesítésű joghutrok összehasonlító vizsgálata...42
2. kutatási program: Kutya- és macskatápok organoleptikus tulajdonságainak vizsgálata műszeres eljárásokkal és preferenciateszttel...46
3. Kutatási program: Ivari szag vizsgálata elektronikus-orr módszerrel...51
A szakmai műhely három kutatási területen végez kísérletes munkát, graduális és Ph.D.
hallgatók közreműködésével. A vizsgálati eredményeket a vonatkozó publikációk feltüntetésével foglaljuk össze.
1. kutatási program: Funkcionális élelmiszer kidolgozását célzó vizsgálatok
1.1. Sertéshúskészítmények Omega-3 kiegészítéssel
Az életminőség egyre szélesebb társadalmi körben válik elsőrendű tényezővé, az egészségügyi és táplálkozási ismeretek oktatásával és ezek médiában történő széleskörű terjesztésével. A növekvő választékbőség miatt a fogyasztók minőség iránti igénye egyre nagyobb.
Az egyre bővülő felvágott-, kolbász- és szalonnafélék kínálata segít a változatos étkezési szokások kialakításában és fenntartásában. Hazánkban a legtöbbet vásárolt és fogyasztott termékek a vörösáruk, abból is a legkedveltebbek a sertéshúsból készült termékek (http://hu.nielsen.com/site/20090727.shtml). A párizsi a naponta fogyasztott hústermékek közül a harmadik leggyakrabban fogyasztott termék (8,1 %) (Süllő, 2008).
Táplálkozástudományi szempontból a napjainkban elterjedt európai típusú táplálkozásra (Western diet) az n-6 zsírsavak túlzott jelenléte a jellemző. A sertéshús ilyen aspektusból nem tartozik a legegészségesebb húsfélék közé. Bizonyítottan kevesebb telítetlen zsírsavat tartalmaz, mint például a halhús (Wood és mtsai, 2004). A sertéshús (és zsír) zsírsavai között csak minimális mennyiségben fordul elő omega-3 zsírsav, az inkább omega-6 savakban gazdag (1. táblázat).
A húsok fogyasztásának szempontjából az n-6/n-3 telítetlen zsírsavak aránya is fontos, mivel hatással vannak pl. a keletkező eikozanoidok arányára és a belőlük lánchosszabbítással és deszaturációval keletkező további zsírsavak arányára is (Tribole, 2010). Az n-6 zsírsavak metabolitjainak gyulladáskeltő hatása jelentősebb, mint az n-3 zsírsavaké. Amíg optimumként elfogadott n-6/n-3 arány 2,5-4 (Simopoulos, 2002) a humán táplálékokban, addig a sertés termékekben ez általában 10 felett alakul. Az 1.
táblázat a jelenleg általános, az elméletileg ideális és a sertéshúsban előforduló zsírsavak kiemelkedő fontosságú tagjait mutatja be. Látható módon önmagában a sertéshús nem, sertészsírral keverve pedig még kevésbé tekinthető optimális zsírsav-forrásnak. Ezért is indítottak számos kutatást a zsírsavösszetétel kedvezőbbé tételéhez szükséges különféle eljárás kidolgozására.
A zsírsavprofil módosítására irányuló indirekt eljárások közé a takarmányozást és az állattartási körülményeket sorolhatjuk. A takarmányozási kezelésekre felhasználható növények közé tartozik például a lenmag (Enser és mtsai, 2000), vagy a szója. Növényi olajjal történő kiegészítéshez felhasználható a pálma- (Tikk és mtsai, 2008), repce-, olíva- (D’Arrigo és mtsai, 2004), és lenmagolaj is (Hoz és mtsai, 2003). Ezen felül használható a halolaj is, mellyel sikerült 2-4-szeresére növelni az EPA (C20:5n3) és DHA (C22:6n3) mennyiségét a szalonnában (Ponnampalam és mtsai, 2002). A direkt eljárások körébe sorolható a termék gyártása során hozzáadott omega-3 zsírsavforrás biztosítása, mely lehet növényi (lenmag, lenmagolaj, olívaolaj, alga), vagy állati (halolaj, halhús (Nettleton, 1991)) eredetű. A szakirodalom által említett omega-3 zsírsavval dúsított terméket sikeresen készítettek Bloukas és mtsai 1997-ben. Hasonló termékfejlesztést végeztek
Valencia és mtsai (2006), akik fermentált száraz kolbászt készítettek, halolaj hozzáadásával. Az n-6/n-3 arányt sikerült 13,9-ről 2,9-re csökkenteni, ugyanakkor és eltérést a kontroll mintához képest csak a kolbász színében találtak. Hazánkban is voltak a fentiekhez hasonló modellszintű termékfejlesztések. Az Országos Húsipari Kutató Intézetben például omega-3 zsírsavval dúsított májast sikerült elkészíteni, mely kellően kellemes aromájúnak és ízűnek bizonyult. (http://www.ohki.hu/tevekenysegunk /hazai_kutatasok/zsirsav.pdf).
Fontos megjegyezni, hogy jelen téma azért sertéspárizsi módosítására irányult, mert mind a sertéshús, mind a párizsi hazánkban, széles körben kedvelt termékek, mely által az omega- 3 kiegészítés elméletileg jelentősen hozzájárulhat a lakosság optimálisabb omega-3 zsírsav ellátásához.
1. táblázat: A vizsgálat szempontjából fontos élelmiszerek és alapanyagok omega-3 és omega-6 zsírsavainak részaránya
Zsírsav Western diet (g/nap)1
Ajánlott (felnőtt) (g/nap)1
100 g sertéshúsban
(karaj)2
100 g
sertészsírban2 100 g
lenolajban1 100 g szójaolajban1 Linolsav,
18:2 n6 22,5 4,5-6,5 0,14 4,4 16 54
Linolénsav,
18:3 n3 1,2 2,2 0,003 0,24 53 7
EPA,
20:5 n3 0,6 >0,22 nyomokban - - -
DHA,
22:6 n3 0,08 >0,22 nyomokban - - -
n6/n3 16,7 2,5-4 4,5-7,5 16,2 0,3 7,7
Anyag és módszer
Két vizsgálati szakasz elkülönítése indokolt. Az első esetben a kereskedelmi forgalomban kapható, eltérő minőségű és árkategóriába tartozó párizsi mintákat érzékszervi bírálattal és NIRS technikával hasonlítottuk össze, még a második esetben a 2. táblázatban megadott összetétel szerint készítettük el a párizsi-mintákat a Kaposvári Egyetem Állattudományi Kar, Mezőgazdasági Termékfeldolgozás és Minősítés Tanszék Termékminősítő Laboratóriumában a technológiai kritériumok betartása mellett. A modell termékekben a zsírtartalom 3, 6 illetve 9 %-át váltottuk ki növényi olajjal. Az olajokat (Solio Kft.) és a fűszerkeveréket (ProFood Kft.) kereskedelmi forgalomból szereztük be. Az elkészült minták összehasonlítása fizika, kémiai és érzékszervi bírálatok által kapott eredmények alapján történt.
2. táblázat: A minták összetétele az egyes olaj kiegészítésekkel
Minta elnevezése
Sertéshús (g)
Szalonna (g)
Jég (g)
Szója olaj (g)
Lenolaj (g)
Fűszer (g)
Nitrites pácsó (g)
Kontroll 1350 1200 450 0 0 30 60
3 % szója olaj 1350 1164 450 36 -- 30 60
6 % szója olaj 1350 1128 450 72 -- 30 60
9 % szója olaj 1350 1092 450 108 -- 30 60
3 % lenolaj 1350 1164 450 -- 36 30 60
6 % lenolaj 1350 1128 450 -- 72 30 60
9 % lenolaj 1350 1092 450 -- 108 30 60
NIR vizsgálat
A NIR spektroszkópiás méréseket OptiProbe száloptikás, valamint Sample Transport Module (STM) mintakezelő egységgel ellátott FOSS NIRSystems 6500 spektrométerrel végeztük. Az egyes mintákon 5-ször végeztük el a mérést. Száloptikás mérések esetében közvetlenül a vágásfelszíneket mértük, míg az STM használata során küvettába helyezett párizsi minták spektrumait rögzítettük. A spektrométert WinISI II v1.5 vezérlő és értékelő szoftver segítségével működtettük. A NIR adatok a kvantitatív analízisek során az adatgyűjtésre használt WinISI szoftver részleges legkisebb négyzetek (PLS) regresszióját használtuk. A kvalitatív analízisek esetében a WinISI szoftverben főkomponens analízist (PCA) és PLS diszkriminancia analízist (PLSDA) futtattunk. A spektrumokban rejlő információ feltárása érdekében a mennyiségi vizsgálatok esetében második derivált spektrumokkal dolgoztam, míg a minőségi közelítéseknél esetében az első derivált spektrumok képezték az analízisek tárgyát.
Érzékszervi vizsgálat
Az aromaprofil vizsgálatot 10 képzett bíráló végezte a friss párizsi mintákon a Központi Élelmiszer-tudományi Kutatóintézetben (Budapest). A termékek jellemzőit egy 0-100-ig terjedő osztatlan skálán jelölték a bírálók. A következő tulajdonságokat értékeltük:
metszéslap színintenzitás, szag, fűszerek illata, rágásnál rugalmasság, rágásnál nedvességtartalom, rágásnál zsírosság, sós íz, főtt pácolt húspép íze, fűszerek íze, idegen szag és íz, valamint kedveltség.
Színmérés
A párizsi friss metszéslapján végeztük a színmérést Minolta Chroma Meter CR-300 készülékkel (Minolta Corporation, Tokyo, Japán). A b* (sárgásság), a* (vörösesség) és L*
(világosság) értékeket mértük háromszor. A mérések közötti időszakban a mintákat 4 ºC- on tároltuk.
Textúra analízis
A textúra profil analízisét (TPA) Zwick Z005 berendezéssel (Zwick Roell GmbH, Ulm, Németország) végeztük. Warner-Bratzler nyíróerő értékét használtuk fel a textúra jellemzésére, mely esetében 15 mm átmérőjű mintákat vágtunk ki.
Zsírsav analízis
A zsírok extrakcióját Folch és mtsai (1957) módszere szerint végeztük, majd Christie (2003) szerint, sav-katalizált (H2SO4) módszerrel állítottunk elő zsírsav metil-észtereket. A módszer kvantitatív, melyhez C19:0 belső standardot alkalmaztunk. A méréseket GC-FID csatolt technikával végeztük el az Állattenyésztési és Takarmányozási Kutatóintézetben (Herceghalom).
Peroxid- és savszám meghatározása
A peroxid és savszám meghatározását az MSZ 6830-11-es szabvány alapján végeztük el, a termékek Folch-extraktumából az eltarthatósági vizsgálat egyes időpontjaiban.
(0.,6.,12.,18., 24. és 32. napon).
Statisztikai elemzés
Egytényezős variancia analízist (one-way ANOVA) alkalmaztunk (SPSS 10 Windows, 1999) a csoportok közötti különbségek kimutatására minden mért tulajdonság esetében.
Eredmények és értékelésük 1. vizsgálati szakasz
Az első vizsgálati szakaszban alkalmazott két módszer segítségével hasonlítottuk össze a párizsi-mintákat. A NIRS mérés esetében további összehasonlító vizsgálatot végeztünk kétféle mintamérési módszerre, melyeknek alkalmazhatóságát vizsgáltuk a párizsira, mint húskészítményre.
1.1 Érzékszervi bírálat
A párizsi-minták érzékszervi tulajdonságai között statisztikailag kimutatható eltéréseket tapasztaltunk. Az érzékszervi vizsgálatok statisztikai értékelésének egyik problematikus eleme a bírálók szubjektivitása. Az alkalmazott PanelCheck program javaslata alapján, két bírálót kizártunk az értékelésekből (1a. ábra). A termékhatás statisztikailag kimutatható szignifikáns eltérést eredményezett a légüreg, zselés üreg, a homogenitás, a színélénkség (p<0,001), a színkedveltség (p<0,01), valamint az ízkedveltség, az illatkedveltség, az állománykedveltség, és az összbenyomás (p<0,05) tulajdonságokban. Nem találtunk szignifikáns eltérést az íz jellege, a fűszerezettség, az illat jellege és az állomány rugalmassága tulajdonságokban (1b. ábrán szürkével jelölve). A további értékelések során csak azon tulajdonságokat vizsgáltuk, melyek megítélésére a termék szignifikáns hatást gyakorolt.
Íz jellege zerezettség kedveltsége Illat jellege t kedveltsége galmassága , zselés üreg omogenitás kedveltsége zín élénkség n kedveltség ENYOMÁS Íz jellege zerezettség kedveltsége Illat jellege t kedveltsége galmassága , zselés üreg omogenitás kedveltsége zín élénkség n kedveltség ENYOMÁS
1. ábra: Az érzékszervi bírálatok eredménye alapján számított
(a) bírálóhatás, illetve (b) termékhatás ábrázolása a vizsgált tulajdonságok vonatkozásában Az érzékszervi tulajdonságok értékelésének alapja a bírálók egyes tulajdonságokra adott pontszámainak összesített, úgynevezett konszenzusos értéke volt. Profildiagramon (2a.
ábra) jelenítettük meg a mintacsoportok tulajdonságonkénti átlagértékeit. Minél magasabb az adott pont, annál intenzívebb az érintett tulajdonság. A profildiagramon látható, hogy legtöbb tulajdonság esetében igen komoly különbségek mutatkoztak az egyes minták között.
A 2b. ábrán a vizsgálati csoportok érzékszervi tulajdonságainak bi-plot módszerrel történő leírása látható. Az ábra a csoportokra adott pontértékek főkomponens analízisen alapuló feldolgozására épül. Látható, hogy az öt mintacsoportot a bírálók megbízhatóan elkülönítették. Az egyes jellemzők és a párizsi fajták közötti távolság alapján a párizsik érzékszervi tulajdonságai jól kirajzolódnak. A vizsgálatba vont 5. és a 4. párizsi minták a megkérdezett bírálók véleménye alapján kedvező megítélés alá esnek, a legtöbb paraméter tekintetében. Akárcsak a profildiagramon, itt is jól látható, hogy a 3. és 2. párizsi minták esetében a bírálók légüregeket, zselés üregeket írtak le, ugyanakkor ezeket a minták az alacsony homogenitási értékkel jellemezték.
2. ábra: A vizsgált sertés-párizsik profildiagramja (a) és az érzékszervi tulajdonságok a panel teszt alapján felállított bi-plot diagramon (b)
Az egyes párizsikhoz tartozó bírálati eredményekre alapozva diszkriminancia analízissel kívántuk elkülöníteni a mintacsoportokat, majd tesztelni azt, hogy a felállított osztályozó függvény segítségével lehetséges-e az egyes fajták azonosítása az érzékszervi adatok alapján. A panel teszt adatai alapján futtatott diszkriminancia analízis eredményeit a 3.
táblázat mutatja, ahol az egyes párizsik 11 elemű mintacsoportjaihoz tartozó kalibrációs és kereszt-validációs találati arányok láthatók.
Összességében 76,3 és 49,1%-os találati arányt tapasztaltunk az osztályozó függvény kalibrációja és kereszt-validációs tesztje során. Utóbbi érték jelzi, hogy az érzékszervi vizsgálat eredményei alapján igen alacsony megbízhatósággal lehet pontosan meghatározni
1
2
3 5
4
1 23 4 5
az egyes, vizsgálatba vont párizsi minták márkáját. A tapasztalt tévesztések alapján a két, egymáshoz leginkább hasonlító termék a 2-es és 3-as sertés-párizsi volt.
3. táblázat: Az egyes párizsikhoz tartozó találati arányok (%) a panel adatok alapján elvégzett diszkriminancia analízis során
1 2 3 4 5
Kalibráció
1 81,8 0 0 0 18,2
2 9,1 63,6 9,1 18,2 0
3 0 9,1 81,8 0 9,1
4 0 9,1 9,1 81,8 0
5 18,2 0 0 9,1 72,7
Kereszt- validáció
1 72,7 9,1 9,1 0 9,1
2 9,1 36,4 36,4 9,1 9,1
3 9,1 36,4 36,4 9,1 9,1
4 9,1 9,1 18,2 45,5 18,2
5 18,2 0 9,1 18,2 54,5
1.2 NIRS vizsgálat
A közeli infravörös spektroszkópiás vizsgálatok során a párizsi mintákat küvettába töltve STM mintakezelő egységgel, és intakt módon, OptiProbe száloptikás vizsgálófej alkalmazásával is vizsgáltuk. A kétféle módon rögzített reflexiós NIR spektrumokat a 3.
ábrán mutja.
3. ábra: A vizsgált párizsi minták (a) STM és (b) OptiProbe mintakezelő egységekkel rögzített reflexiós NIR spektrumai
A két mérési mód ábráját összevetve látható, hogy az OptiProbe esetében a spektrumok 1900 nm feletti tartományában jelentős mértékű zaj mutatkozik. A spektrumok deriválása során a zaj felerősödik, legfőképp akkor, ha a deriválási folyamatban a rés és simítás értékeket alacsonyra állítjuk (Bázár, 2011). Ezért a negyedik deriváltakat vontuk vizsgálat alá annak érdekében, hogy megállapítsuk, mely tartomány tekinthető a legzajosabbnak. A kapott derivált spektrumokat a 4. ábra mutatja. Látható, hogy az STM módban, küvettába helyezett mintákról felvett reflexiós spektrumok negyedik deriváltjait is terheli ugyan zaj, azonban a zajspektrumok ebben az esetben két nagyságrenddel alacsonyabb skálázású diagramon kerülnek ábrázolásra, ennek megfelelően jelentősen alacsonyabb értéket vesz fel a zaj, mint az OptiProbe esetében. Ez utóbbi, száloptikás mérőfejjel végzett vizsgálatok eredményeként jelentkező spektrumokban a 650-1850 nm közötti hullámhossz tartomány
tekinthető megfelelőnek, az alacsonyabb és magasabb hullámhosszokon mért zaj szintje azonban jelentős, ennek megfelelően a kemometriai analízisek eredményeit jelentős mértékben ronthatja alkalmazásuk. Ezen megállapításnak megfelelően az OptiProbe egységgel rögzített spektrumok esetében a továbbiakban csak a 650-1850 nm-es tartományt használtunk az adatok értékeléséhez.
A minták második derivált spektrumainak vizsgálata során azt tapasztaltuk, hogy az 1200, 1700 és 2300 nm körüli, zsírra jellemző régiókban (Bázár, 2011) az egyes párizsi fajták mintáinak átlagspektrumai jól elkülönülnek, és a mért zsírtartalom szerint követik egymást.
A második derivált spektrumokban a deriválás folyamatából adódóan az eredeti spektrum egyes csúcsai negatív csúcsként jelennek meg, ennek megfelelően a legalacsonyabb érték a legmagasabb zsírtartalmú minta esetében adódott (5. ábra).
4. ábra: A vizsgált párizsi minták (a) STM és (b) OptiProbe mintakezelő egységekkel rögzített reflexiós NIR spektrumainak 4. deriváltjai
5. ábra: A második derivált átlagspektrumokban mutatkozó eltérések az egyes párizsifajták feltüntetésével
Az adatok minőségi analízise során osztályozó módszerekkel írtuk le a csoportok közötti különbségeket. A 6. ábrán a főkomponens-analízis (PCA) eredménye látható, melyet az STM egységgel felvett NIR spektrumok beolvasását követően futtattunk. Az ötféle párizsi minta csoportjai egymástól jól elkülönülnek az első és második főkomponens által meghatározott síkon. A két első főkomponens a teljes variancia 94%-át írja le. Az ábrán az egyes mintacsoportok az óramutató járásával megegyező irányban a következőképpen követik egymást: 5, 4, 3, 2, 1.
Hasonlóan sikeres volt az STM adatokra alpozott diszkriminancia analízis (PLSDA) is, melynek eredményeképpen olyan osztályozó függvényt állított elő a módszer, mely a kereszt-validáció során 98%-os találati arányt adott. Két minta esetében tévesztett a
rendszer, mindkettő esetben 5-ös mintát keverte a 4-es mintával. Az eredmény grafikus ábrázolása látható a 6. ábrán.
6. ábra: A vizsgált párizsi minták elkülönülése PCA és PLSDA osztályozás során, STM mintakezelő egységgel rögzített adatok alapján
7. ábra: A vizsgált párizsi minták elkülönülése PCA osztályozás során, OptiProbe mintakezelő egységgel rögzített adatok alapján
Az OptiProbe mintakezelő egységgel rögzített NIR spektrumok (650-1850 nm) értékelése során a fent bemutatottakhoz képest jelentősen gyengébb eredményeket kaptunk. A 7.
ábrán a PCA eredménye látható, melyen a mintacsoportok gyengén elkülöníthetően jelennek meg az első három főkomponens függvényében. Hasonlóan gyenge eredményt adott a PLSDA osztályozás is, melynek során 71 %-os találati arányt tapasztaltunk a kereszt-validáció során. A 1-es minta 65 %-át helyezte rossz csoporthoz a módszer.
Összességében megállapítható, hogy jelentős hibával terhelve ugyan, de a minták az OptiProbe egységgel vizsgálva is elkülöníthetők, azonban az STM vizsgálat kevesebb zajjal terhelt NIR spektrumot eredményez, így az ezzel futtatott analízisek jobb eredményt adnak. A csoportok STM modul használatával mind a PCA, mind a PLSDA megbízhatóan elkülöníthetők.
A kereskedelmi forgalomban kapható, öt kiválasztott párizsi minta egyes paraméterei között szignifikáns különbségek adódtak vizsgálataink során. Humán panel eredmények alapján megállapítható, hogy az olcsóbb árfekvésű termékek homogenitása kedvezőtlenebb, mint a magasabb áron megvásárolható termékeké. Ezzel összefüggésben az olcsóbb mintákban jóval gyakrabban jegyezték fel a bírálók a légüregek, zselés üregek jelenlétét. Az összbenyomás és a kedveltségi paraméterek alapján a legmagasabb árfekvésű
termékek voltak a legelfogadottabbak. A humán panel érzékszervi adatai alapján elvégzett DFA analízishez képest a NIR spektroszkópiás adatok alapján végzett osztályozás sokkal eredményesebben volt elvégezhető. Gyors, ipari körülmények között is használható, nagy számú minta esetén igen gazdaságosan alkalmazható, akár on-line is üzemeltethető módszerről van szó, melynek mérési adatai alapján akár a kvantitatív tulajdonságok (nedvesség-, zsír-, kollagén-tartalom) is becsülhetők.
2. vizsgálati szakasz
Kísérleteink során olyan funkcionális élelmiszerterméket dolgozunk ki, mely sertéshúsra alapozva jelentősebben hozzájárulhat a humán omega-3 zsírsavbevitel fokozásához. Ennek érdekében sertés-párizsit dúsítottunk omega-3 zsírsavakban gazdag növényi olajokkal. Az eddigiekben lenolaj és szójaolaj kiegészítések készültek el 3, 6 és 9 %-ban helyettesítve a termék zsírtartalmát. A kiegészítések minden esetben azonos zsírtartalmú terméket eredményeztek, ugyanis ún. partial replacement, azaz részleges helyettesítés technikával dolgoztunk. Az elkészült mintákból minden esetben kvantitatív zsírsavösszetételi meghatározás, műszeres színmérés, savszám-, peroxidszám mérés és humán érzékszervi bírálat történt, az oxidációs paramétereket 32 napos tárolás alatt vettük fel.
2.1. aromaprofil analízis
A termékfejlesztés egyik alapvető szempontja az volt, hogy az új termék fogyasztói megítélése ne legyen gyengébb, mint a kiindulási kontrollé. Általában az emelkedő növényi olaj koncentráció negatív hatással volt a fogyasztói megítélése. A lenolaj íze a fűszerrel elfedhető volt, míg a szójaolaj esetében ez nem volt lehetséges. Kiemelendő, hogy a 3 %-os lenolaj kiegészítéssel készült párizsi fűszeresebbnek tűnt a bírálók számára, mint a 9 %-os párizsi minta, holott a fűszerkoncentráció azonos volt az egyes mintákban. A kedveltség vizsgálat során a 6 %-os lenolajos kiegészítésű párizsi kedveltebb volt, mint a 9
%-os szójaolajos. Általánosságban az alacsonyabb növényi olaj koncentrációjú mintákat a bírálók jobban kedvelték. Fontos eredményként értékelhető, hogy a lenolaj aromatorzító hatása nem idegen ízként, hanem a fűszeres íz módosításaként jelentkezett.
2.2. Színmérés
Az érzékszervi vizsgálatok fontos szempontja a szín, mely befolyásolja a termék eladhatóságát (Ansorena et al., 1997). Számos tanulmány eltérő eredményről számol be a szalonna növényi olajjal történő helyettesítése során bekövetkező színváltozásról az eltérő húskészítmények esetében. Az állati zsír helyettesítése, vagy kiegészítése folyékony növényi olajjal (Ambrosiadis et al., 2003; Paneras és Bloukas, 1994; Bloukas et al., 1997) a húskészítmény (virsli, fermentált kolbász) sötétebb színét eredményezte. Hasonló eredményeket tapasztaltunk saját vizsgálataink során. Az olaj kiegészítés módosította a párizsi minták színét. Eltérést figyeltünk meg a minták között az L*, az a* és a b*
értékekben. A szójaolajos helyettesítés sötétebb párizsit és nagyobb b* értéket okozott.
Bloukas és mtsai (1997), valamint Muguerza és mtsai (2002) is hasonló eredményre jutottak, mikor a sertésszalonnát 10-20%-ban olíva olajjal helyettesítették a fermentált kolbászokban. Pelser és mtsai (2007) eltérő tapasztalatról számoltak be a szalonna 10-20
%-os lenolajos helyettesítése során fermentált kolbászokban, ahol a világossági értékben és a vörösességben nem volt eltérés a kontrol mintához képest, ellenben a sárgássági tényező megváltozott.
Az olaj-kiegészítés befolyásolta a friss metszéslapon mért színintenzitás értékeket: a világossági érték (L*) szignifikánsan növekedett, a vörösesség (a*) az emelkedő olaj- kiegészítéssel ellentétesen csökkent, míg a sárgásság (b*) csak a lenolajos kiegészítésnél növekedett jelentősen. (8. ábra)
8. ábra: CIE Lab koordináták értékének változása a kiegészítés hatására 2.3. Textúra profilanalízis
A textúra egyik fontos befolyásoló tényezője a fogyasztói megítélésnek. A tökéletes termék tulajdonságai közé tartozik a jó szeletelhetőség, rugalmasság, továbbá se túl puha, se túl kemény ne legyen a termék (Magyar Élelmiszerkönyv, 1-3/13-1 fejezet, 2004). Ezen tulajdonságok függhetnek a nyersanyag minőségétől, különösképpen az állati eredetű zsír mennyiségétől (Keeton, 1994), saját kísérletünkben pedig még az olaj-kiegészítéstől és a tárolástól is. A szója és lenolaj, mint adalékanyagok módosították a keménység és a nyíróerő értékeket. Az emelkedő olajkoncentráció puhább párizsit eredményezett, kivétel a 3 % lenolajos kiegészítésnél, mely nagyon hasonló volt a kontroll mintához. A kétféle olaj- kiegészítés is okozott eltérést a minták állagában. Összességében elmondható hogy az olaj és a zsír eltérő halmazállapota miatt eltérő textúrájúak lesznek a termékek. Az olaj kiegészítéssel puhább mintákat kaptunk a kontrolhoz képest, melyet a műszeres vizsgálattal igazoltunk, ám ezt az érzékszervi bírálat nem támasztotta alá (4. táblázat).
4. táblázat: A textúra függése az olaj kiegészítéstől
2.4. Zsírsavprofil
Az optimálisnak tekintett n-6/n-3 zsírsav arány eléréséhez a sertés szalonna 9%-os lenolajos helyettesítésére volt szükség. Ez a termék közel 70 mg PUFA-t és 13 mg n-3 zsírsavat tartalmazott grammonként. Számos egyéb irodalmi adat mellett a FAO (2008) ajánlása 0,25 – 2 g/nap összes n-3 zsírsav, amiből 1,1-1,6 g/nap az ajánlott napi bevitele (RDA) a prekurzor α-linolénsavnak (IOM, 2005). A 9 %-os lenolajos modell termékből ez napi 100 g elfogyasztásával érhető el, ami megfelel a hazai étkezési szokásoknak.
Mindemellett szükséges, hogy egyéb zsírsavforrásból is hozzájáruljunk az RDA eléréséhez. Wood és mtsai. (2004) szerint az optimális zsírsavforrás 30 %-ban tartalmaz telített zsírsavakat (SFA) és a PUFA/SFA arány kisebb, mint 0,4.
Az általunk elkészített 9 %-os lenolajos minta nem felelt meg teljes mértékben ennek a feltételnek, noha megközelítette azt (40 % és 0,56), míg a kontrol minta erősen különbözött a százalékos mutató elméleti optimumától (44 %). Ezzel ellentétben a kontroll minta PUFA/SFA aránya megfelelő volt, de tény, hogy az optimálisként elfogadott FA összetétel az egy termékben nehezen kivitelezhető. A növényi olajok használatának további hátránya az, hogy a hosszabb szénláncú zsírsavak (dokozapentaénsav és dokozahexaénsav) egyáltalán nincsenek jelen a termékben, pedig azok ajánlott napi bevitele 0,2 g/nap (FAO, 2008). További termékfejlesztésekben ez kompenzálni lehet halolaj hozzáadásával, de ez kérdést vet fel a fogyasztói megítélés szempontjából.
A nyers hús és szalonna tartalmazta a legkevesebb n-3 zsírsavat, egyben ez rendelkezett a legmagasabb n-6/n-3 aránnyal (5. táblázat). A két növényi olaj zsírsavprofilja jelentősen eltért. A lenmagolaj ALA tartalma egy nagyságrenddel magasabb volt, mint a szójaolajé, n-6/n-3 aránya ennek volt a legalacsonyabb (5. táblázat).
5. táblázat: A nyers minták zsírsavösszetétele
A 6. táblázatban az egyes terméktípusok százalékos (tömeg %) és mennyiségi (mg/g) zsírsavösszetétele látható. A tárolás során bekövetkező zsírsavprofil változás elhanyagolható volt. Az eltérő mértékű, részleges helyettesítéssel készült párizsik zsírsavprofilja között jelentősebb volt az eltérés. A növekvő olaj kiegészítés csökkentette az n-6/n-3 arányt, főleg a lenolajjal készült mintákban, ahol a 9 %-os kiegészítési szinten az n-6/n-3 arány kívánt 4-es értékét megközelítettük (Wood et al., 2004; Takeuchi et al., 2008).
6. táblázat: A modell termékek mennyiségi és minőségi zsírsavprofilja
Peroxid- és savszám
A sav- és peroxidszámok változását a keverékekben az egyes mintavételi (0., 6., 12., 24. és 32. tárolási napok) napokon rögzítettük. Az összesített eredmények szerint a tárolás alatt az avasodás mértéke nem nőtt, hanem csökkent, minden bizonnyal az alkalmazott fűszerkeverék antioxidáns kapacitása okán. (Az antioxidáns kapacitás 13,8 mg
aszkorbinsav eq/g minta volt a fűszerkeverékben, amit spektrofotometriás DPPH (2,2- difenil-1-pikrilhidrazil) módszerrel határoztunk meg.)
Megítélésünk szerint a funkcionális élelmiszerek „tervezésénél” elengedhetetlen követelmény, hogy a termékbe a bioaktív komponenseket eltartható formában juttassuk be.
Modell termékünkben a funkcionális komponens nem mutatott jelentős változást a tárolás alatt, ugyanakkor érdemben hozzájárult egy közel optimális zsírsav-összetételű termék kialakításához. További munkánk során az optimális zsírsavprofil elérése mellett a minimális aromatorzulás elérését tűzzük ki célul, egyéb magas n-3 zsírsav tartalmú kiegészítők alkalmazásával.
A témában megjelent publikációk:
Belovai J, Romvári R, Fébel H, Szabó A, Vámos-Falusi Zs, Bánáti D (2011): Az n-3 zsírsav kiegészítés hatása a párizsi minőségi tulajdonságaira. Élemiszer - Tudomány -Technológia 65:(4) pp. 12-16.
Belovai, J., Romvári, R. Bázár, Gy., Szabó, A.(2012): Comparative study of commercial cold-cuts used NIRs and sensory analysis. 20. Animal Science Days, Kranjska Gora, Szlovénia, 2012.09.19-21. Acta Agriculturae Slovenica. Suppl. 221-225.
Belovai, J., Romvári, R. Bázár, Gy., Szabó, A. Bánáti D. (2012): Effects of n-3 fatty acid enrichment on the quality characteristics of a special Hungarian cold cut (Párizsi). Acta Alimentaria. elfogadva
Szabó Mihály (diplomamunka: állattenyésztő mérnök III. évfolyam, BSc szakos hallgató):
„Kereskedelmi forgalomban kapható sertéspárizsik érzékszervi tulajdonságainak összehasonlítása műszeres technikákkal” Konzulens: Dr Bázár György tudományos segédmunkatárs. társkonzulens: Belovai Judit PhD hallgató. A társkonzulens a pályázat terhére PhD megbízási díjat kap (2011.11-2013.02).
1.2. Halfilé mint egészséges élelmiszer vizsgálata
Eltérő környezetből származó pontyok minőségi vizsgálata
Négy azonos takarmányozási protokollt alkalmazó tógazdaságból származó pontyokon történt a vizsgálat. A halakat a Ponty Teljesítményvizsgálatin Kódex (2001) iránymutatásai alapján dolgoztuk fel. A filé pH-jának, szárazanyag- és zsírtartalmának, víztartó képességének és színének mérése történt meg. Ezek mellett mértük a vörös izom eloszlását és arányát keresztmetszeti filében. A hévízi pontyok esetében a béltartalom és a filé zsírsavprofilját határoztuk meg. A kapott eredményeket nemzetközi adatokkal hasonlítottuk össze.
Testméret indexek és vágási mutatók
A testformát leíró és a vágási mutatók eredményeit együttesen mutatjuk be, tekintettel a közöttük fennálló viszonylag erős összefüggésre. A 7. táblázat tartalmazza a vizsgált négy ponty tájfajta testméret indexeinek és vágási mutatóinak átlagértékeit, illetve a fajta és az ivar hatását a mutatókra.
A táblázati adatok szerint a tükrös fajták vágóértéke általában meghaladja a pikkelyes fajtákét. Az attalai tükrös fajta vágóértéke szignifikánsan a legmagasabbnak bizonyult. A
fajta szignifikánsan befolyásolta a vágóértéket és több húsminőségi mutatót is. Az ivar azonban egy esetben sem volt szignifikáns hatással a vizsgált tulajdonságokra. A profilindex és a fejindex a pikkelyes fajtáknál magasabb volt a tükrös fajtákkal összehasonlítva, a keresztmetszet-index azonban az összes fajtánál közel azonosnak bizonyult.
A ponty az egyetlen háziasított tógazdasági halunk. A háziasítás kezdete a rómaiakhoz köthető, ami a középkorban a kolostorok tavaiban folytatódott. A nemesítés fő célja a nagyobb vágóérték elérése volt (Balon, 1995). A pontynak így sok tájfajtája jött létre Közép-Európában, melyeket az úgynevezett testméret-indexekkel jellemeztek. Ezeket régebben még a domesztikáció fokmérőjeként értékelték. A kerekebb testformával rendelkező pontynak gyorsabb növekedést és nagyobb vágóértéket, filékihozatalt tulajdonítottak. Bár mindegyik fajtánál kimutattuk az adott fajtára jellemző testméret indexet, a vágóértékkel csak gyenge kapcsolatot sikerült igazolni (7. táblázat).
7. táblázat: A vizsgált pontyfajták vágási-, testméret, és húsminőségi adatai, valamint a fajta és az ivar hatása a mutatókra
Húsminőségi tulajdonságok
A 7. táblázat tartalmazza a vizsgált négy pontyfajta húsminőségi mutatóinak átlagértékeit, illetve a fajta és az ivar hatását a mutatókra. Ezen eredmények újszerűek, miután konvencionális húsvizsgálattal még nem jellemezték a ponty filéjét Magyarországon. A Ponty Teljesítményvizsgálatok során elsősorban a vágási mutatókra és a zsírtartalomra fókuszáltak.
A következőkben összefoglaljuk a vizsgált pontyfajták filéjének zsírtartalmára és konvencionális húsminőségére (víztartóképesség, szín, pH) vonatkozó eredményeket.
Zsírtartalom
Általánosan elmondható, hogy a zsírtartalomra legerősebb hatással a takarmányozás van.
Ismert, hogy a szemestakarmánnyal etetett pontyok teljestest zsírtartalma jelentősen meghaladja a nagyrészt természetes táplálékon nevelkedett pontyok zsírtartalmát (Lengyel és mtsai, 2001; Trenovszki és mtsai, 2011). A természetes vízben fogott pontyok test- nyerszsír tartalma 3,1 ± 3,4 % , míg a tógazdasági pontyé 10,0 ± 4,5 % Csengeri és mtsai (1999) adatai szerint. Vizsgálatunkban a pontyok zsírtartalma elmaradt a tenyésztett pontyokra vonatkozó irodalmi adatoktól, ami arra enged következtetni, hogy a vizsgált halak tápláléka jelentős részben természetes eredetű lehetett. Bauer és Schlott (2009) pontyok zsírtartalmát vizsgálták ausztriai tógazdaságokban, az általunk vizsgáltakhoz nagyon hasonló körülmények között. A szerzők adatai (2,7 és 6,9 % közötti zsírtartalom) közelítenek saját eredményeinkhez.
Faconneau és mtsai (1995) szerint a ponty zsírtartalma a testmérettel párhuzamosan növekszik. Ezt nem sikerült kimutatni sem a teljes adatállomány, sem a fajták tekintetében.
A fajta azonban szignifikáns hatással volt a filé zsírtartalmára (7. táblázat). A tükrös és pikkelyes fajták közt nem volt szignifikáns különbség a zsírtartalomban, t-próbával összehasonlítva.
Víztartóképesség
A vizsgált pontyfajták filéjének víztartóképességét jellemző értékeit szintén a 7. táblázat tartalmazza. A víztartó képességet spontán (csepegési veszteség) és indukált (főzési-, és felengedtetési veszteség) nedvességtartalom-vesztéssel jellemeztük. A főzés során távozott a legtöbb nedvesség a pontyok filéjéből. A veszteség mértéke 15,3 ± 2,8 % és 22,2 ± 9,1 % között mozgott. A főzési veszteség az attalai tükrös fajtában volt a legmagasabb, szignifikáns fajta-hatással. A többi fajtánál a főzési veszteség értékek közel azonosak voltak. A felengedtetési veszteség a hortobágyi tükrös fajtában bizonyult a legmagasabbnak. A spontán csepegés tekintetében nem volt különbség a csoportok között.
Az intracelluláris víz vesztését az izomsejtekből az izomrostok összehúzódása okozza a rigor mortis kialakulása során. A folyamat során az izomrost fehérje-összetevői degradálódnak, ám a szarkolemma és a szarkoplazmás retikulum részleges károsodásával is számolni kell. Faconneau és mtsai (1995) szerint ezek az események a rigor kialakulása utáni pár órában lezajlanak. Ennek a természetes folyamatnak a mértéke a hús spontán csepegésével (Honikel, 1998) mérhető. Az általunk vizsgált ponty filében a csepegési veszteség minden csoportnál 2,5 % körüli volt.
Az intracelluláris folyadék vesztése történhet valamilyen behatásra is, mint például a fagyasztás és az azt követő felolvadás. A fagyasztás hatására a sejtmembránok megsérülnek (ruptúra) (Takahashi és mtsai, 1993). Ez a folyamat összefüggésben van a Ca- ionok koncentrálódásával a miofibrillumok környékén, és így a további összehúzódás miatt folyadék áramlik ki a sérült membránstruktúrán. A felengedtetési veszteség a hortobágyi pikkelyes fajtában szignifikánsan a legmagasabbnak bizonyult. Habár a felengedtetési veszteség mértéke elsősorban a fehérjékkel van összefüggésben, érdekes módon ez a fajta tartalmazta a legmagasabb zsírtartalmat.
Szín
A ponty filé színkomponens értékeit tekintve (L, a*, b*) nem volt szignifikáns különbség a tájfajták között, a színt jellemző értékek minden csoportnál közel azonosak voltak (7.
táblázat). E tekintetben viszonylag homogén ponty populációról beszélhetünk, annak ellenére, hogy a fajta és az ivar is több esetben szignifikáns hatással volt a színparaméterekre (7. táblázat). A színt okozó szerves vegyületek (pl.: hem pigmentek, astaxanthin) kémiai analízisét nem végeztük el, de az, hogy a csoportok között nem volt statisztikailag igazolható eltérés, arra enged következtetni, hogy ezen vegyületek felhalmozódása a filében nagyon hasonló mértékű.
pH
A filé pH értéke a post mortem 45. percben mérve minden esetben magasabb volt, mint a 24 órás időpontban. Mindkét értéket tekintve a csoportok közti különbségek azonosak voltak. Az attalai pikkelyes filéjének volt a legmagasabb a pH értéke, jelentősen meghaladva a hortobágyi nyurga értékeit. A filé pH-ját a fajta, mint fix faktor befolyásolta szignifikánsan (7. táblázat). A pH csökkenése az első 23 órában nagyon enyhe, homeotherm állatokkal összehasonlítva, ami a ponty filében csak kis mértékben raktározott glikogénnek köszönhető és egybevág Faconneau és mtsai (1995) eredményeivel.
A vörös izom aránya
A filékben a vörös izomrostok a gerinc környékén, az oldalvonalnál és a mellúszó közelében koncentrálódtak (9. ábra). Ez az izomtípus nagy mioglobin és mitokondrium tartalmú, aerob anyagcseréjű és a lassú, de hosszútávú mozgással van összefüggésben (Johnston és mtsai, 1997; Johnston, 1999; Goldspink és mtsai, 2001). A filé többi részén a gyors mozgásért felelős kis mioglobin és mitokondrium tartalmú fehér izom található (Johnston és mtsai, 1997; Johnston, 1999; Goldspink és mtsai, 2001).
9. ábra: A vörös izom eloszlása ponty filéjében
A vörös izom aránya 11,06 % és 13,3 % között mozgott (10. ábra). A vizsgált pontyfajták vörös izom arányában nem volt szignifikáns különbség a csoportok között. A különböző halfajok – köztük a pontyfélék - vörös és fehér izomzatának eloszlása nagymértékben függ az életmódjuktól (Sänger, 1992b). A kísérletben szereplő pontyfajták mind azonos életkörülmények közül kerültek ki, emiatt az izomösszetételben nem mutatkozott lényegi eltérés.
A vörös izom aránya és a húsminőségi mutatók kapcsolata
A vörös izom arány és a húsminőségi tulajdonságok közötti kapcsolat – korrelációanalízissel vizsgálva – gyengének bizonyult (8. táblázat). Az izomarány és a többi vizsgált változó közötti összefüggés a szárazanyag tartalom tekintetében volt a legmagasabb. A vörös izom mennyisége nagyban összefügg a szárazanyag tartalommal, hiszen lipid- és fehérjetartalma magasabb a fehér izoménál (Rebah és mtsai., 2010).
10. ábra: A vörös izom aránya a vizsgált pontyfajtákban
8. táblázat: A vörös izom aránya és a húsminőségi mutatók közti kapcsolat
Extrém környezeti feltételek hatása ponty filé zsírsavösszetételére A hévízi ponty béltartalom-, és filé zsírsavösszetétele
A halak boncolása közben jól fejlett ivarszerveket és nagy mennyiségű hasűri zsírt találtunk, ezen kívül a béltartalom mennyisége is jelentős volt. Ezek arra engednek következtetni, hogy a Hévízi tóban élő pontyok nem szenvednek táplálékhiányban, és megerősíti azt a feltételezést, hogy a kis testméret az extrém körülményekhez való alkalmazkodás, és nem az éhezés eredménye.
A béltartalom zsírsavaiban jelentős részarányt képviselt az arachidonsav (6,55 %) és a dokozahexaénsav (12,1 %) is, utóbbi jelentősen hozzájárul ahhoz, hogy az összes n-3 zsírsav aránya 20 % volt a teljes zsírtartalmon belül. Ezeknek a zsírsavaknak a jelenléte a béltartalomban állati vagy alga eredetű táplálékot feltételez (Nichols és Appleby, 1969).
Mivel a pontyok béltartalmában elenyésző mennyiségű állati maradványt (csigaház) találtunk, valószínűbb, hogy a tó fenekét borító iszapban élő, bomló növényi részekkel táplálkozó mikroflóra adja a halak fő táplálékát. Ezt megerősíti az a tény, hogy a béltartalom zsírtartalom-extrakciója során a dörzsmozsárban nagyobb mennyiségű, tavi üledékre jellemző kristályos szemcse volt megfigyelhető.
A béltartalom telítetlenségi indexe (170) jelentősen meghaladta a filéjét (126,7). Ez a hőmérsékleti adaptáció egy különös változatára utal, ugyanis a dokozahexaénsav és az arachidonsav nagy, vagy növekvő részaránya a ponty zsírtartalmában (máj foszfolipid) a hideghez való alkalmazkodásra utal (Farkas, 1984). Érdekes módon a hévízi ponty esetében az ellenkezője tapasztalható: a táplálékkal felvett nagy mennyiségű többszörösen telítetlen zsírsav csak nagyon kis mértékben, vagy egyáltalán nem épült be az izom zsírsavkészletébe.
Másik érdekes eredmény, hogy a hévízi ponty filéjében a telített zsírsavak aránya 5-10 %- al nagyobb, összehasonlítva a nemzetközi irodalmakban szereplő adatokkal (9. táblázat), beleértve a trópusi adatokat is.
E mögött szintén a már említett hőmérsékleti adaptáció feltételezhető (Farkas, 1984), mivel a Hévízi tó és számos hivatkozott víztest (Buchtová és mtsai, 2007; Hadjinikolova, 2004) átlaghőmérsékleti különbsége 20 ºC körüli, hozzátéve, hogy a táplálék relatív magas telítetlensége nem tükröződik a filé zsírtartalmában. Ezek mellett jól ismert (Dey és mtsai, 1993; Shearer, 1994), hogy a hideghez való alkalmazkodás jelentősen növeli a filé poláris és összlipidjeinek telítetlenségét tengeri halakban és pontyban is (Farkas és mtsai, 1980).
Mindezekből az látható, hogy bár viszonylag jelentős a többszörösen telítetlen zsírsavak aránya a táplálékban, a magas környezeti hőmérséklet nem teszi szükségessé ezen zsírsavak izom lipidekbe való inkorporációját.
9. táblázat: A Hévízi ponty filéjének zsírsavprofilja, összehasonlítva az irodalmi adatokkal
A Hévízi ponty filé zsírsavprofilja összehasonlításban az irodalmi adatokkal
A Hévízi ponty filé zsírsav adatait világszerte vizsgált ponty zsírsav adatokkal hasonlítottuk össze. Összevetve az adatokat, majdnem minden egyedi zsírsav részarány érték szignifikánsan különbözött (9. táblázat).
A diszkriminancia faktoranalízist (DFA) használva az AlphaSoft 12.3 szoftver az automatikus osztályozási módszer során a C14:0, C18:1 n9, C18:2 n6, C20:1 n9 és a C20:4 n-6 zsírsavakat választotta ki az osztályozás elvégzéséhez (11. és 12. ábra). Itt hozzá kell fűzni, hogy csak azokat a zsírsavakat vettük be az osztályozásba, amelyek mérhető részarányban voltak jelen mindegyik hivatkozott irodalomban.
11. ábra: A hévízi ponty és az irodalmi filé zsírsavösszetételi adatok DFA alapú osztályozása
1: Hévíz; 2: Magyarország (Trenovszki és mtsai., 2011); 3: Törökország (Kalyoncu és mtsai., 2010); 4,5: Madagaszkár (Rasoarahona és mtsai., 2004); 7: Csehország (Buchtová
és mtsai., 2007); 8: Lengyelország (Hajdinikolova, 2004)
A DFA megközelítés során nagyon jó eredményeket kaptunk, a keresztvalidáció során 93
%-os pontossággal sikeresen csoportosíthatók voltak az adatok. A 11. ábrán jól látszik, hogy a hévízi ponty (1-es csoport) nagymértékben elkülönül a többitől. A Madagaszkárról származó ponty adatok (4. és 5. csoport) közel vannak egymáshoz, és valójában egy csoportot alkotnak, így összevontan 4-es jelöléssel együtt ábrázoltuk a 11. ábrán. A két csoport minimális eltérését külön ábrázolva a 12. ábra mutatja. Alapjában véve az összes csoport szorosan összefügg, kivéve a hévízi (1) és a törökországi (2) ponty zsírsav adatokat, melyek jelentős eltérést mutatnak.
12. ábra: A DFA osztályozás eredménye az analízisbe bevont zsírsavak hatásának jelölésével
A fentebb említett öt egyedi zsírsav, – melyek az osztályozás alapját képezték – mellett a C17:1 is viszonylag magas besorolási prioritást ért el. A 12. ábrán jól látható ezeknek a zsírsavaknak a diszkrimáló faktorokra (DF) gyakorolt hatása. A null-vektorokat (a zsírsavak helyzetét) tanulmányozva jól látható, hogy a C14:0, C18:1 n-9, és a C18:2 n-6 zsírsavak erőteljesen befolyásolják mindkét DF-t. A C20:1 n-9 gyenge hatással volt mindkét DF-ra, miközben a C20:4 n-6 jelentősen meghatározta a DF2-t és kisebb mértékben a DF1-et. A 10. táblázatról leolvasható, hogy a diszkrimináló faktorok milyen mértékben írták le az össz varianciát. Mivel a DF1 dominált az osztályozás során, ezért azok a zsírsavak a legfigyelemreméltóbbak, melyek erős hatással voltak erre a faktorra.
A fent említett zsírsavak szerepét és lehetséges forrását vizsgálva ki kell hangsúlyozni, hogy a mirisztinsav (C14:0) „kettős forrású” (endogén és exogén). Részaránya a Hévízi pontyban 2,5-5-ször nagyobb volt, az irodalmi adatokkal összehasonlítva, annak ellenére, hogy a táplálékban nem volt jelen számottevő arányban.
10. táblázat: A diszkrimináló faktorok össz varianciát leíró mértéke
Az olajsav (C18: 1 n-9) a sztearinsav delta-9 deszaturációs terméke, így az eredete - hasonlóan a mirisztinsavhoz – kettős, ám a táplálékban jelentős arányban előfordult. A linolsav (C18:2 n-6) a gerincesek számára esszenciális zsírsav, a Hévízi ponty táplálékában és a filéjében nagyon hasonló részarányt mutatott. A linolsav endogén elogációs és deszturációs terméke az arachidonsav (C20:4 n-6), melyben a Hévízi ponty tápláléka meglehetősen gazdag volt és ez megjelent a filében is. Hasonló arachidonsav szintet mértek Guler és mtsai (2008) és Kalyoncu és mtsai (2010) is törökországi meleg vízű tavakban, természetes táplálékot fogyasztó pontyok filéjében. Érdekes módon a Trenovszki
és mtsai (2011) által mért, tógazdasági pontyokra vonatkozó adatok nem különböztek szignifikánsan a hévízitől. Ennek oka, hogy az általuk vizsgált pontyok tápláléka linolsavban gazdag takarmány-összetevőt (napraforgó mag) tartalmazott. Ezt alátámasztja a viszonylag magas linolsav részarány az általuk mért halak filéjében.
A témában megjelent publikációk:
Varga, D., Müller, T., Specziár, A., Fébel, H., Hancz, Cs., Bázár, Gy., Urbányi, B., Szabó, A. (2013): Note on the special fillet fatty acid composition of the dwarf carp (Cyprinus carpio carpio) living in thermal Lake Hévíz, Hungary. Acta Biologica Hungarica. 64(1):
38-48.
Varga, D., Romvári, R., Horn, P., Hancz, Cs., Molnár, T.G., Szabó, A. (….):
Environmental factors influencing the slaughter value and the flesh quality of common carp in four tipical fish farms in Hungary. Acta Alimentaria. (Accepted)
Varga Dániel (2013) PhD értekezés, sikeres munkahelyi vita, nyilvános védés időpontja:
2013 05. 02.. Szerző predoktorként került a témában alkalmazásra.
1.3. Hízott libamáj, mint prémium termék színhibájának vizsgálata
A hízott libamáj hazánk prémium export terméke, melynek előállítása a kiskunsági régióban tradíció. A 600-700 g tömegű hízott libamáj mind hűtött, mind pedig fagyasztott formában piacra kerül. A frissen hűtött libamáj megközelítőleg a teljes előállított mennyiség 70 %-a, míg a vákuumcsomagolt, fagyasztva tárolt termék adja a fennmaradó 30 %-os hányadot. A fagyasztva tárolt termék 24 hónapos szavatossági idővel rendelkezik.
Ezen intervallumban véletlenszerűen, kis előfordulási gyakorisággal (2-4 %) megfigyelhető egy eddig ismeretlen eredetű zöld színhiba a májakon. A zöld szín kialakulásával kapcsolatosan a hűtőházi fényhatás szerepe, az epe jelenléte és az aerob mikrobiális kontamináció kizárhatónak bizonyult az üzemi technológia szerint. Érdekes módon a szobahőmérsékletre felolvasztott, vákuumcsomagolásból felbontott májon a zöld színhiba spontán megszűnik. Irodalmi adat májra, különösen libamájra e problémakörben nem állt rendelkezésünkre. A vizsgálatok során arra kerestük a választ, hogy ezen reverzibilis folyamatot mi okozhatja, mi maga a zöld színanyag, és hogyan küszöbölhető ki a továbbiakban annak megjelenése.
Hazai lúdágazatunkat szezonalitás jellemzi, a vásárlók elsősorban a Márton-napi, a karácsonyi és a húsvéti ünnepek időszakában fogyasztják a lúd eredetű termékeket, így a májat is. Az év többi részében a kereslet elhanyagolható, mert a prémium terméknek számító libamájat csak egy szűk fogyasztói réteg képes megfizetni. A hízott máj termelése az ezredfordulótól töretlen emelkedést mutat, maximumát a 2006-2007. évben érte el, 25 ezer tonna körüli mennyiséggel. A hízott máj, mint termékkör, háromféle víziszárnyas – a lúd, a pézsmaréce és a házi kacsa és a pézsmaréce keresztezésével előállított mulardkacsa – töméses hizlalásával előállított termékeit foglalja magába.
A hazai fizetőképes kereslet hiányában, a Magyarországon termelt libamáj csaknem 100
%-a exportra kerül, - legfőbb felvevőpiaca Franciaország (Kozák, 2011) - ezzel jelentős bevételi forrása az országnak. Bár a magyar libamáj minősége (íze, állaga, konzisztenciája) összességében romlott az 1990-es évekhez viszonyítva, a Magyar Lúdszövetség adataiból megállapítható, hogy minőségét tekintve az összes megtermelt máj közel 50 %-a I.
osztályú, prémium kategóriába tartozik. A hízott áru minőségét érintő elváltozások a baromfifeldolgozó iparban nem ismeretlenek, ezek közül egyik legjellegzetesebb probléma a vákuumcsomagolt és fagyasztva tárolt libamáj zöldülése. Napjainkban a fogyasztók minőséggel szemben támasztott elvárásai miatt egyre aktuálisabb kérdéssé válik ezen nemkívánatos jelenség megoldása az export-orientált piacon.
1.3.1. A baromfitermékek zöld elszíneződése
A zöld elszíneződés a fagyasztott májkészítmények esztétikai értékét jelentősen csökkenti.
Az elváltozás az általunk vizsgált baromfifeldolgozó üzemben véletlenszerűen fordul elő, a vákuumcsomagolás felbontása után a zöld színanyag eltűnik, oxidáció során vöröses színűvé alakul át, de a vásárló legtöbb esetben elutasítja a terméket annak ellenére, hogy az elváltozás egészségkárosodást nem okoz, amennyiben az nem patogén mikrobiális eredetű.
A baromfitermékek, különösen a hús (pulyka - Kijowski és mtsai, 2005) vagy a máj (brojler, Trampel és mtsai, 2005) gyakran mutatnak zöld színhibát, melyre vonatkozóan már igen korai források is fellelhetők (Pennington és Sherwood, 1922; baromfizsír:
Kemmerer és Fraps, 1943). Ugyanakkor a máj, kifejezetten a libamáj zöldülésével kapcsolatos szakirodalmi források nem állnak rendelkezésre.
A zöldüléssel kapcsolatban fontos kiemelni, hogy az elváltozás nem azonos a mikrobiológiai romlással. A zöld színhiba a vásárlói megítélést bár durván rontja, nem feltétlenül jelent kobzásra ítélt terméket. A zöld szín kialakulása a post mortem hűtés során is jellemző lehet (marhahús: Nicol és mtsai, 1970), és hasonlóan a dolgozatban elemzett folyamathoz, akár fagyasztva tárolás során is felléphet. A hűtve tárolás alatti zöldülés priméren mikrobiológiai hátterű, Nicol és mtsai (1970) kénhidrogén termelő baktériumokat, Pseudomonas mephitica törzset azonosítottak. Ezen anaerob törzs kénhidrogént termel, amely a húst alkotó izomrostok mioglobinjával végső soron zöld színű szulfmioglobinná alakul. Kijowski és mtsai (2005) fagyasztva tárolt pulyka húsán azt tapasztalták, hogy a zöldülés felengedés vagy felolvasztás során reverzibilis folyamat során megszűnik. A szerzők arra is felhívták a figyelmet, hogy tradicionális feldolgozási protokoll, nevezetesen a belezés nélkül történő “érlelés”, fokozza a pulykahúsban a zöld színhiba előfordulási gyakoriságát.
Előbbiek alapján tehát a zöld szín kialakulásának hátterében kénhidrogén és különböző pigmentanyagok együttes jelenléte áll. A kénhidrogén, eredetét tekintve lehet endogén eredetű, pl. a nem frissen felbontott testben a gasztrointesztinális traktusból átdiffundáló gáz, illetve származhat mikrobiális tevékenységből, különösen anaerob törzsek jelenlétekor. Barnes és Shrimpton (1957) korai megfigyelései szerint a nem frissen bontott testben a kénhidrogén az izomeredetű mioglobinnal szulf-származékot, egész pontosan szulfmioglobint képez, ez okozza a hús zöld hibáját, amely már késleltetett bontáskor is megfigyelhető. Fontos megjegyezni, hogy a kénhidrogén nemcsak a mioglobinnal reagál, hanem hemoglobinnal is. Utóbbival képzett vegyülete a szulfhemoglobin, ami jól ismert anyag, annak azonban elsősorban humán orvosdiagnisztikai vonatkozásai ismertek (szulfhemoglobinémia: Flexman és mtsai, 1972). Fontos további kiegészítés, hogy a hús vagy egyéb termékek felolvasztási vagy spontán csepegési exszudátuma mind hemoglobint, hús esetében pedig mioglobint tartalmaz, azaz a zöldülés nem magához a termékhez, hanem annak exszudátumához is köthető (Nicol és mtsai, 1970).
Anyag és módszer
A májak eredete, csomagolása és tárolása.
Vizsgálatainkat 2012 januárjában kezdtük meg, a libamájakat az INTEGRÁL Baromfifeldolgozó Zrt. bocsátotta rendelkezésünkre. Az üzemben hagyományos vágási technológiával dolgoznak, a zsigereletlen testeket rozsdamentes tálcára helyezve 24 órán át előhűtik 2 ºC-on. Ezután történik a zsigerelés, és a máj bontása. Az előhűtés célja az, hogy a májat sérülésmentesen lehessen kezelni, az ne deformálódjon. Előhűtés nélkül – test-, illetve szobahőmérsékleten – a májak állaga lágy, fizikai behatásra könnyen károsodik a szerkezet. A májakat a bontás után, 2 ºC-on osztályozzák a forma, erezettség és méret függvényében. Az első osztályú májakat jeges fürdőben kiáztatják, így a szervben lévő vér nagy részét el tudják távolítani.
A feldolgozó üzemben az összes előállított termék 30%-át vákuumcsomagolják. A módszer lényege, hogy a csomagolni kívánt terméket egy speciális (gáz- és vízzáró, átlátszó és hegeszthető) zacskóba helyezve, az abban lévő levegőtartalmat eltávolítva, oxigénhiányos környezetet hozunk létre. Ezzel a módszerrel a termék eltarthatósága az oxigénhiány miatt megnő, az aerob baktériumok nem lesznek jelen.
A májminták a fent említett baromfifeldolgozó vállalattól származtak, melyeket az üzemben vákuumcsomagoltak, majd fagyasztva (-20 ºC), illetve hűtve (+ 4 ºC) tároltak. Az első vizsgálati csoportban főleg hagyományos eljárással bontott, fagyasztva tárolt májakat vizsgáltunk (n=23). A második csoportban a rendelkezésünkre bocsátott májakat különböző bontási technológiával állították elő. Vizsgálatainkban szerepeltek hagyományos vágási technológiával előállított (24 órát előhűtött majd bontott), fagyasztva tárolt, illetve hűtőszekrényben hűtve tárolt termékek, valamint a vágást követő 2 órán belül bontott, szintén hűtve tárolt májak is. A csoportok között eltérő arányban oszlott meg a zöld elszíneződést mutató (n=14) és a normál színű (n=21) minták, melyeket szemrevételezés után binárisan kódoltunk (1: zöld, 2: nem zöld).
A mérések ideje alatt a májakat a Kaposvári Egyetem Állattudományi Karának Mezőgazdasági Termékfeldolgozás és Minősítés Tanszék Termékminősítő Laboratóriumában tároltuk fagyasztott állapotban (-20 ºC).
Laboratóriumi vizsgálatok, eredmények
A máj zöld pigmentanyagának azonosítására irányuló vizsgálat
Alapvetően kevés információ állt rendelkezésre a pigmentanyag vonatkozásában, ennek megfelelően közvetlenül májmintákból és a máj felolvadási csepegési levéből (a továbbiakban exszudátum) történtek mérések. Tekintettel arra, hogy a pigment látványosan zöld, ezért fotometriás módszertant alkalmaztunk, ehhez azonban először oldatba kellett vinni a zöld színanyagot.
A spektrumokat 300-850 nm tartományon vettük fel, minden esetben releváns vakkal szemben, 10 mm optikai üveg vagy műanyag küvettában (az oldószertől függően), Shimadzu UV 1800 készüléken.
Vizsgálataink négy fázisban a következő sorrendet követték:
Az anyagi minőségre, illetve oldhatóságra vonatkozóan 1. zsírban oldódó színanyagok keresése, zsíroldószerekkel 2. vizes oldás
3. fehérje szolubilizáció, pH függés elemzése A májmintára vonatkozóan
1. egy zöld és egy nem zöld máj mintázása
2. egyazon zöld máj zöld és nem zöld területeinek mintázása A mintafeltárásra vonatkozóan (2 g minta 25 ml oldószerben) 1. áztatás, zsíroldószerekben
2. homogenizálás és vákuumszűrés
3. homogenizálás és hűtött centrifugálás, anaerob körülmények A máj olvasztási exszudátum vizsgálata
A zsíroldószerekkel végzett munka elsősoran növényi pigmentek kivonását eredményezte, melyek zöld és kontroll mintákban igen hasonló koncentrációben voltak jelen.
Egy jellemzően diffúz, ám érdemi eredményt mutató spektrumot az 13. ábrán mutatunk be, jellegzetes oxidált szulfhemoglobin csúcsot jelezve a 647,5 nm-es értéknél.
13. ábra: Gyors vákuumszűréssel tisztított minták spektruma, oxidált szulfhemoglobin csúccsal (A kiemelés a jelentős zajt szemlélteti)
A rendelkezésre álló közép-centrifugálási lehetőség (max. 30000 g) nem tette lehetővé tiszta máj-felülúszó szeparálást. A spektrumokon ez jellegzetes „zajjal” tükröződött vissza, melyet kiemelten jelöltünk az 13. ábra egy szakaszán. Valójában ez a jelentős abszorpciós csúcsok azonosítását nem tette lehetetlenné, de kis csúcsokkal a teljes spektrumon levő zaj gyakorlatilag fedést okozhat. Ez esetben kaptunk első utalást arra, hogy oxidált szulfhemoglobin nagyobb mennyiségben lehet a mintában (647,5 nm), melynek a jele kifejezett volt a zöld mintában, de kis csúcsot adva a nem zöld területen is megvolt a csúcs (2-es jelű a zöld spektrumon, kiemelve). Ez az eredmény megerősítette azt a feltételezést, hogy egyazon zöld máj eltérő területei egyaránt tartalmaznak zöld színanyagot.
A színanyag reakciói, szulfhemoglobin igazolása
Irodalmi adatokra alapozva azt próbáltuk megállapítani, hogy a mintákban kimutatott szulfhemoglobin valóban érzékeny-e oxidációra. Erre korábban már kaptunk két utalást: a feldolgozóüzemben azt tapasztalták, hogy a vákuumcsomagolás felnyitása és a szobahőmérsékletre való felolvasztás – legalábbis a legtöbb esetben – eltűnteti a zöld színeződést. A releváns irodalom (Nicol és mtsai, 1970) szerint is oxidációra érzékeny a szulfhemoglobin. Ezt mi a nagy szűrési felületen való sikertelen detekciók sorozatakor tapasztaltuk. A natív szulfhemoglobint 618 nm-es csúccsal ritkán, az oxidált formát szinte minden esetben megtaláltuk, az azonban nem a zöld tartományban ad jelet (647,5 nm), ennélfogva „nem zavaró a jelenléte”.
A máj felolvasztási exszudátumának fotometriás vizsgálati eredményei és értékelésük A felolvasztási veszteségként jelentkező exszudátumot második lépésben, kifejezetten kiegészítő jelleggel elemeztük. A máj-homogenizátumok vizsgálatát követően a színmérésre fagyasztva tárolt mintákat további analízis céljából szobahőmérsékletre olvasztottuk fel, ám a vákuumcsomagolást nem nyitottuk fel, megőrizve az anaerob körülményt. A felengedés során jelentősebb mennyiségű exszudátum került szabad folyadékként a fóliacsomagolásba. Ezt a folyadékot lehetőleg anaerob módon felfogtuk Eppendorf csövekbe, Nicol és mtsai (1970) módszere szerint. A gyűjtött anyagot 12000 g / 10 perc beállításon hűtve centrifugáltuk, a lezárt Eppendorf csövekben. A felülúszó dermedt zsírréteget eltávolítottuk, majd az exszudátumot natív formában fotometriásan vizsgáltuk, 400 és 850 nm közötti tartományon, víz, mint vak mellett.
A kezeletlen exszudátum fotometriás mérése (spektrumfelvétel) során jól definiálható abszorpciós maximumokat kaptunk 618, 578 és 540 nm hullámhossz értékeken (14. a ábra). Az 578 nm érték az oxihemoglobinra jellemző (Drabkin, 1946), míg Ziljstra és mtsai (1991) 540 nm-en azonosítottak egy hemoglobin-O2 derivátumot. Lemberg (1949) szerint a 618 nm-es csúcs szulfhemoglobinnak felel meg. Ezt kiegészítendő, Nicol és mtsai (1970) ferrocholeglobin és ferrocholemioglobin csúcsokat írtak le ezen hullámhossz tartományban, egészen pontosan 628 és 635 nm értékekkel, míg marhahús csepegési exszudátumában 617 nm-en szulfmioglobint azonosítottak.
14. ábra: A natív máj exszudátumban talált hemoglobin származékok spektruma (a), valamint a lúgos denaturációt követően kialakuló termék spektruma (b)
