FUNKCIONÁLIS ÉLELMISZEREK KIFEJLESZTÉSÉNEK FONTOSABB EREDMÉNYEI Résztvevő intézmények: Magyar Tejgazdasági Kísérleti Intézet Kft. Pécsi Részlege Pécsi Milker Kft. Pécsi Orvostudományi Egyetem (ma: PTE ÁOK) I. sz. Belgyógyászati Klinika Biofizikai Intézet Kaposvári Egyetem Kémiai-Biokémiai Tanszék Marketing és Kereskedelem Tanszék

Funkcionális élelmiszerek Probiotikus élelmiszerekCa-ban dúsított élelmiszerek Nyálkatermelő tejsavbaktériumok izolálása ( ) A peptizáció nélkül ömlesztés és Ca-sajt kifejlesztése, a hatás klinikai igazolása ( ) Az izolált törzsek probiotikus tulajdonságának igazolása ( ) Adjuvánsokat (oligoszacharid, vitaminok) tartalmazó szerves Ca-adalékanyag kifejlesztése ( ) |Ca-tej Probiotikus tejtermékek és más élelmiszerek kifejlesztése ( ) Ca-ban dúsított baromfihús készítmények KefírÉlelmiszerek Ca-dúsítására alkalmas adalékélelmiszer (túrósavó-por) és gyártási eljárásának kifejlesztése ( ) Joghurt TejfölCa-kiegészítés és dúsítás kidolgozása Vajkrém Sajtkrém Tejtermékeknél Margarinkrém és vegyeszsírú kenhető zsírtermékekHústermékeknél Sütőipari termékeknél

A probiotikus és a Ca-ban dúsított élelmiszerek kifejlesztéséhez kapcsolódó eredményesen befejezett pályázatok Magyar Tejgazdasági Kísérleti Intézet Kft. 1. OM 00110/2000 ( ) Probiotikus (élő, humán biobarát, bélben megtapadó mikróbákat tartalmazó) tejtermékek kifejlesztése, tulajdonságaik in vitro és humánélettani hatásaik klinikai vizsgálata. 2. FVM 19-01/2002 ( ) Probiotikus élőflórás sajtkrémek kifejlesztése és haásaik 3. GVOP /3.0 ( ) Transzzsírsav mentes (1% alatti) kenhető élelmiszerek (élőflórás, igény szerint probiotikus margarinkrémek, vegyeszsírú krémek) kifejlesztése és humánélettani hatásaik klinikai vizsgálata. Pécsi Milker Kft. 1. GVOP / /3.0 ( ) Tejeredetű Ca-dúsító adalékanyag kidolgozása és előállítása tejipari melléktermékekből és felhasználásával funkcionális élelmiszerek kifejlesztése. 2. BAROSS ( ) Korszerű humánbarát élelmiszeripari adalékanyagok (stabilizátorok, dúsítók) kifejlesztése és gyakorlati bevezetése.

Az EPS-termelő mikroba elektronmikroszkópos képe

A hagyományos orosz-típusú és a probiotikus intézeti kefirt fogyasztó személyek vérmintái lipid-profiljának alakulása a 4 hetes klinikai vizsgálat során Vizsgálati csoport A vérplazma vizsgált jellemzője jellemzőinek egysége jellemzőinek átlagértékei jellemző átlagértékeinek szignifikancia- szintje hét után Hagyományos kefirt fogyasztó (Kontroll) n=15 Össz- koleszterin mMol/l7,017,006,83 NS Változás, %--0,1-2,6 Triglicerid mMol/l2,071,902,08 Változás, %--8,2+0,5 SynBiofirt fogyasztó (Kísérleti) n=57 Össz- koleszterin mMol/l7,166,816,76p<0,001 Változás, %--4,9-5,6 Triglicerid mMol/l2,622,342,19 p<0.01p<0,001

A hagyományos orosz-típusú és a probiotikus intézeti kefirt fogyasztó személyek székletmintái lényegi mikroflórájának alakulása a 4 hetes klinikai vizsgálat során Vizsgálati csoport Személyek száma, fő Csíracsoport Egység Székletminták csíraszám-értékei 024 hét után Hagyomá- nyos kefirt fogyasztó (Kontroll) n=15 15 Összcsíraszám (Aerob+anaerob) 10 6 /g Index1,00,74,3 Probiotikus együttesen Ezen belül 10 6 /g Index1,00,61,3 Arány, %8,97,72,7 - Streptococcus10 6 /g Index1,01,71,3 - Lactobacillus10 6 /g Index1,00,20,7 - Bifidobacterium10 6 /g Index1,00,41,5 SynBiofirt fogyasztó (Kísérleti) n=60 60 Összcsíraszám (Aerob+anaerob) 10 6 /g Index1,08,86,8 Probiotikus együttesen Ezen belül 10 6 /g Index1,07,938,7 Arány, %12,711,572,0 - Streptococcus10 6 /g Index1,04,46,9 - Lactobacillus10 6 /g Index1,0 1,2 - Bifidobacterium10 6 /g Index1,010,959,7

Probiotikus és nem probiotikus tejsavbaktérium szintenyészetek keverékének dekonvolált DSC görbéje

DSC- és mikrobaszám adatok A minta megnevezéseSHH%MCx10 8 H°H°/Cx10 -8 Kultúra aránya, % Prebiolact , ,70,5645, ,4 Vajkultúra , ,30,5594, Kevert kultúra , ,40,5765,92163Prebiolact ,31816Vajkultúra25  S: a Gauss-görbe maximumok időpontja, sec  H: a Gauss-görbe alatti terület (a mért enthalpia integrálja t 1 -t 2 időpont között), hőmennyiség, mJ  H%: a Gauss-görbe alatti területek aránya %-ban  M: a DSC-ben vizsgált minta tömege, g  C: a 4,5 pH-értékig fermentált termék összcsíraszáma  H°=H/M: az 1 g-ra vonatkoztatott terület  H°/C: egy mikrobának megfelelő hőmennyiség

Az élőflórás vajkrémből és további hat élelmiszerből származó zsír relativ emészthetősége (felszívódásának gyorsasága) az elfogyasztást követő 3. órában emberben (sertészsír= 100)

Az élőflórás vajkrém metszetéről készült elektronmikroszkópos kép

A zsírgolyócskák méreteloszlása az élőflórás vajkrémben (d=0,43  m)

A magyar lakosság átlagos napi Ca- és P-felvétele élelmiszerekkel és italokkal 1950 és 2004 között és az ajánlott felvétel (RDA) felnőtteknél Év Átlagos felvétel, mg/fő/napÁtlagos felvétel CaPCa:P aránya eltérése RDA-tól, % CaP :2,05-33,7+36, :1,92+3,9+99, :1,97-15,6+66, :1,96-6,7+82,8 RDA felnőtteknél 800 1:1--

Az egészséges csontozat-fogazat felépítését és megőrzését biztosító tápanyagok 1. Főbb csontalkotó ásványi anyagok: a kalciumon (Ca) kívül a foszfor (P), magnézium (Mg), mangán (Mn) 2. Csontfehérje (csontenyv)-képzők: B 6 -vitamin, C-vitamin, mangán (Mn), cink (Zn), szilícium (Si) 3. Ca-felszívódást elősegítők (adjuvánsok): D 3 -vitamin, tejcukor, tejcukor-származékok (laktulóz, laktitol), egyéb prebiotikumok, elemkötő tej-fehérjék (foszfo-peptidek,  -laktalbumin), cink (Zn) 4. Ca-beépülést (kalcifikációt) biztosítók (adjuvánsok): K 1 -vitamin, cink (Zn), szilícium (Si) 5. Csontvesztést gátlók: B B B 12 -vitamin (homocisztin!) + C- vitamin, bór (B), réz (Cu)

A TEJ ÉDES (OLTÓS) TEJSAVAS alvasztásának folyamata A tejoltó-enzim hatására 1. szakaszban: a Ca-kazeinát hidrolízissel Ca-parakazeináttá alakul. A képződő tejsav 1. szakaszban: leköti a tej puffersóit. 2. szakaszban: 6,2 pH-nál, a Ca- parakazeinát izoelektromos pontjánál a tej géllé alakul. 2. szakaszban: lehasítja a Ca-kazeinátról a Ca-ot, miáltal a tejsav Ca-sója és oldható kolloidális Ca-foszfát keletkezik, amelyek az alvadékcsurgatás során a savóba kerülnek. 3. szakaszban: 4,6 pH-nál, a kazein izoelektromos pontjánál a tej géllé alakul. Melléktermék: Édes sajtsavó Főtermék: Érlelt sajtok Melléktermék: Savanyú túrósavó Főtermék: Túró

A sovány savanyú túrósavóból gyártott KALCIMA QC Sajtkalcium- koncentrátum kritikus (fontosabb) kémiai jellemzői Kémiai jellemzők megnevezésedimenziója átlagértéke Szárazanyag (sza) Nedvesség %% ≤ 96,0 ≥ 4,0 Tejcukor Fehérje Zsír %%% 28,0  5,0 3,8  0,8 ≤ 1,0 Kalcium (Ca) Foszfor (P) Ca:P arány Magnézium (Mg) Kálium (K) Nátrium (Na) % rel. % 11,0  1,0 0,53  0,03 20 : 1 0,18 1,40 0,51 Mangán (Mn) Réz (Cu) Cink (Zn) mg/100g 0,38 0,15 2,1 A Ca-sókból - szerves kötésű (malát, laktát, citrát) - szervetlen kötésű (foszfát) %% 92 8 Nehézfémek: As Hg Pb Cd mg/kg  0,5  0,01  1,0  0,5 Vegyhatás:pH  5,5 Megjegyzés: A makroösszetevők, a makro- és mikroelemek táblázatos értékei a mindenkori túrósavó és a vizsgálati módszerek hibahatárai miatt  5-10% arányban gyártásonként eltérhetnek

CA-felszívódás normál (A), anorganikus CA-mal (B) és Kalcima QC sajtkalcium-komcentrátummal (C) dúsított (1100 mg/fő többlet CA) étrendből emberben (18-18 fő)

A fehérje hasznosulása hagyományos (A) és KALCIMA QC (B) Sajtkalcium-koncentrátummal dúsított élelmiszerből in vivo kísérletben. Szignifikancia: A-B=p<0,05

Csontritkulásos, de minden más tekintetben egészséges 50 év feletti személyek csontanyag-forgalmát jelző vér- és vizelet- biomarkerek változása 6 hét alatt gyógyszeresen kezelt (kontroll) és különböző mennyiségben Kalcima QC-t fermentált tejtermékben fogyasztó (kísérleti) csoportban Vizsgált biomarker Változás mértéke 6 hét alatt az induló értékhez képest, % gyógy-szeresen kezelt 400 mg/fő/nap a/ 800 mg/fő/nap b/ Kalcima QC-t fermentált tejtermékben fogyasztó kontroll (n=11)kísérleti (n=12) csoportban Parathormon (PTH)- 5,8- 5,6- 16,9 Oszteokalcin (BGP)- 6,3- 10,5- 18,2 Piridinolin keresztkötések szérumban (PLC 1 -D) - 13,4-63,9- 58,6 Piridinolin keresztkötések vizeletben (PLC 2 -D) - 0,1- 24,2- 17,3 Vizelet kreatinin (UC)- 5,3- 20,0- 19,4 PLC 2 -D/UC6,1- 6,8- 11,1 a/ 175 g fermentált tejtermékben. b/ 2x175=350 g fermentált tejtermékben. Megjegyzés: A táblázatban feltüntetett biomarkerek ma nemzetközileg elfogadott paraméterei az étrendi Ca humán-hasznosulásának. Nemzetközileg fő vizsgálatát objektívnek fogadják el. A kisebb érték a jobb. Következtetés: A Kalcima QC 400 és 800 mg/fő/nap fogyasztása jobb eredményt biztosított, mint a mai szokásos orvosi kezelés.

A kísérleti cipók fontosabb jellemzői A minta jelzése tömege g térfogata cm 3 átmérője/ magassága, mm Alaki hányadosa pH-ja K Átlag140, /581,915,92 Szórás 1,78 33,10,100,19 QC1 Átlag144, /601,885,61 Szórás 0,67 34,40,070,10 QC2 Átlag144, /611,855,73 Szórás 1,47 24,20,100,11 QC3 Átlag144, /581,966,76 Szórás 1,18 25,10,050,15 QC4 Átlag144, /601,855,68 Szórás 1,49 24,60,190,11 QC5 Átlag145, /581,985,15 Szórás 0,55 8,30,190,12 K: Adalékanyag nélküli QC1: Gömb alakú egyféle összetételű adalékanyaggal QC2: Gömb alakú kétféle összetételű adalékanyaggal (saját) QC3: Szervetlen Ca-só alkotórészű adalékanyaggal QC4: Gömb alakú kétféle összetételű adalékanyaggal (import) QC5: Gömb és lamellás alakú, kétféle összetételű adalékanyaggal

A Ca-ban dúsított és a kontroll cipók érzékszervi értékelése fókuszcsoportokban (n=16) A cipók érzékszervi tulajdonságainak megnevezéseértéke (pontszám 1-5) KontrollCa-ban dúsított Külső megjelenés Állomány Szag+íz Összbenyomás 4,750 4,406 4,344 4,500 4,625 4,688 4,281 4,563 Átlag4,5004,539 Szórás0,179

Tej és tejtermékek Ca- és P-tartalma, ill. arányaik A tej és tejtermék megnevezéseCa-tartalma, mg/100 g P-tartalma, mg/100 g Ca:P aránya Tehéntej és teljes hasznosulású termékei (joghurt, kefir, aludttej, stb.) Kecsketej és teljes hasznosulású termékei (joghurt, kefir, aludttej, stb.) Juhtej és teljes hasznosulású termékei (joghurt, kefir, aludttej, stb.) ,71 1,12 1,31 :1 Habtejszín (30% zsírtartalmú) Vaj Vajkrém ,67 1,22 1,25 :1 Kemény sajtok tehén-, kecske- és juhtejből (4,0 víz- és 45% zsírtartalmú) Félkemény sajtok tehén-, kecske- és juhtejből (4,4% víz- és 45% zsírtartalmú) Lágy sajtok tehén-, kecske- és juhtejből (60% víz- és 45% zsírtartalmú) Ömlesztett sajtok tehén-, kecske- és juhsajtból (50% víz- és 50% zsírtartalmú) H: 500 R: ,60 1,50 1,60 1 1,67 :1 :1,90 :1 Étkezési tehéntúró Kecske gomolya Juh gomolya ,60 :2,40 :1 H (Hagyományos): Ömlesztősó felhasználásával ömlesztett R (Reform): Ömlesztősó nélkül hőkezelt

Összehasonlítás A kecske-, a juhtej és a belőlük készíthető tejtermékek Ca- és P- tartalmának, ill. Ca:P arányának a tehéntejével történő összehasonlításából a következők vonhatók le.  Azoknál a termékeknél, amelyeknél a tej egésze hasznosul (fogyasztói tejek, joghurt, kefir stb.), közvetlen érvényesül a kecske- és a juhtej nagyobb Ca-tartalma valamivel kisebb Ca:P arány mellett. Megfontolandó ezeknek a termékeknek a Ca-dúsítása olyan mértékig, hogy a Ca:P arányuk megegyezzen a tehén tej(termékek)-ével.  A kecske- és a juhtejből oltós alvasztással készülő sajtféleségek Ca- és P-tartalmuk és arányuk tekintetében azonosak a tehéntejből készült sajttermékekkel.  A kiskérődzők tejéből készült gomolya több, mint négyszeres mennyiségű Ca-ot tartalmaz közel azonos P-tartalom mellett, mint az étkezési tehéntúró.