FUNKCIONÁLIS ÉLELMISZEREK KIFEJLESZTÉSÉNEK FONTOSABB EREDMÉNYEI Résztvevő intézmények: Magyar Tejgazdasági Kísérleti Intézet Kft. Pécsi Részlege Pécsi.

Az előadások a következő témára: "FUNKCIONÁLIS ÉLELMISZEREK KIFEJLESZTÉSÉNEK FONTOSABB EREDMÉNYEI Résztvevő intézmények: Magyar Tejgazdasági Kísérleti Intézet Kft. Pécsi Részlege Pécsi."— Előadás másolata:

1 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

2 Funkcionális élelmiszerek Probiotikus élelmiszerekCa-ban dúsított élelmiszerek Nyálkatermelő tejsavbaktériumok izolálása (1978-1982) A peptizáció nélkül ömlesztés és Ca-sajt kifejlesztése, a hatás klinikai igazolása (1988-1992) Az izolált törzsek probiotikus tulajdonságának igazolása (2000-2005) Adjuvánsokat (oligoszacharid, vitaminok) tartalmazó szerves Ca-adalékanyag kifejlesztése (2000-2002) |Ca-tej Probiotikus tejtermékek és más élelmiszerek kifejlesztése (2000-2007) Ca-ban dúsított baromfihús készítmények KefírÉlelmiszerek Ca-dúsítására alkalmas adalékélelmiszer (túrósavó-por) és gyártási eljárásának kifejlesztése (2004-2007) Joghurt TejfölCa-kiegészítés és dúsítás kidolgozása Vajkrém Sajtkrém Tejtermékeknél Margarinkrém és vegyeszsírú kenhető zsírtermékekHústermékeknél Sütőipari termékeknél

3 A probiotikus és a Ca-ban dúsított élelmiszerek kifejlesztéséhez kapcsolódó eredményesen befejezett pályázatok Magyar Tejgazdasági Kísérleti Intézet Kft. 1. OM 00110/2000 (2000-2001) Probiotikus (élő, humán biobarát, bélben megtapadó mikróbákat tartalmazó) tejtermékek kifejlesztése, tulajdonságaik in vitro és humánélettani hatásaik klinikai vizsgálata. 2. FVM 19-01/2002 (2002-2003) Probiotikus élőflórás sajtkrémek kifejlesztése és haásaik 3. GVOP-3.1.1.-2004-05-0107/3.0 (2005-2007) Transzzsírsav mentes (1% alatti) kenhető élelmiszerek (élőflórás, igény szerint probiotikus margarinkrémek, vegyeszsírú krémek) kifejlesztése és humánélettani hatásaik klinikai vizsgálata. Pécsi Milker Kft. 1. GVOP-3.3.3-05/3-2006-04-0201/3.0 (2006-2007) Tejeredetű Ca-dúsító adalékanyag kidolgozása és előállítása tejipari melléktermékekből és felhasználásával funkcionális élelmiszerek kifejlesztése. 2. BAROSS-6-2006-0001 (2006-2007) Korszerű humánbarát élelmiszeripari adalékanyagok (stabilizátorok, dúsítók) kifejlesztése és gyakorlati bevezetése.

4 Az EPS-termelő mikroba elektronmikroszkópos képe

5 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 02424 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

6 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 /g10585786245125 Index1,00,74,3 Probiotikus együttesen Ezen belül 10 6 /g9466081208 Index1,00,61,3 Arány, %8,97,72,7 - Streptococcus10 6 /g220374285 Index1,01,71,3 - Lactobacillus10 6 /g22637164 Index1,00,20,7 - Bifidobacterium10 6 /g500197759 Index1,00,41,5 SynBiofirt fogyasztó (Kísérleti) n=60 60 Összcsíraszám (Aerob+anaerob) 10 6 /g43603827829785 Index1,08,86,8 Probiotikus együttesen Ezen belül 10 6 /g554439721440 Index1,07,938,7 Arány, %12,711,572,0 - Streptococcus10 6 /g134593930 Index1,04,46,9 - Lactobacillus10 6 /g788196 Index1,0 1,2 - Bifidobacterium10 6 /g342372320414 Index1,010,959,7

7 Probiotikus és nem probiotikus tejsavbaktérium szintenyészetek keverékének dekonvolált DSC görbéje

8 DSC- és mikrobaszám adatok A minta megnevezéseSHH%MCx10 8 H°H°/Cx10 -8 Kultúra aránya, % Prebiolact 12096632,8 16686149566,70,5645,42651558100 3076768130,4 Vajkultúra734434410,7 23423284689,30,5594,250911084100 Kevert kultúra 12690331,2 15876124644,40,5765,92163Prebiolact75 25974104637,31816Vajkultúra25  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

9

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

11 Az élőflórás vajkrém metszetéről készült elektronmikroszkópos kép

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

13 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 19505301 0931:2,05-33,7+36,6 19878311 5991:1,92+3,9+99,9 19956751 3321:1,97-15,6+66,5 20047461 4621:1,96-6,7+82,8 RDA felnőtteknél 800 1:1--

14 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 6 - + B 11 - + B 12 -vitamin (homocisztin!) + C- vitamin, bór (B), réz (Cu)

15 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

16 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

17 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)

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

19 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 10-10 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.

20 A kísérleti cipók fontosabb jellemzői A minta jelzése tömege g térfogata cm 3 átmérője/ magassága, mm Alaki hányadosa pH-ja K Átlag140,8376111/581,915,92 Szórás 1,78 33,10,100,19 QC1 Átlag144,0402113/601,885,61 Szórás 0,67 34,40,070,10 QC2 Átlag144,3407113/611,855,73 Szórás 1,47 24,20,100,11 QC3 Átlag144,0395114/581,966,76 Szórás 1,18 25,10,050,15 QC4 Átlag144,7392111/601,855,68 Szórás 1,49 24,60,190,11 QC5 Átlag145,2393114/581,985,15 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

21 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

22 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.) 120 145 210 70 130 150 1,71 1,12 1,31 :1 Habtejszín (30% zsírtartalmú) Vaj Vajkrém 100 25 72 60 20 59 1,67 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) 800 600 400 H: 500 R: 500 500 400 250 950 300 1,60 1,50 1,60 1 1,67 :1 :1,90 :1 Étkezési tehéntúró Kecske gomolya Juh gomolya 80 400 192 250 1 1,60 :2,40 :1 H (Hagyományos): Ömlesztősó felhasználásával ömlesztett R (Reform): Ömlesztősó nélkül hőkezelt

23 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.