Kutatás

Csoportunk több magyar és nemzetközi projektben vesz részt, így mind ipari partnerekkel, mind más kutatóintézetekkel együttműködve végzünk kutatásokat az élelmiszeriparhoz kapcsolódó különböző területeken. Kutatásaink egyik leghangsúlyosabb területe a gabonakémiához és -minősítéshez kapcsolódó kutatások, melyek elsősorban az alapanyag-, technológia- és termékfejlesztés hátterét képezik. 

Főbb kutatási területeink az élelmiszer allergének analitikai vizsgálata, elválasztástechnikai módszerek fejlesztése és alkalmazása az élelmiszeranalitikában, a reológiai minősítő módszerek alkalmazása és kémiai hátterének vizsgálata valamint a gabonaipar technológiáinak laboratóriumi szintű vizsgálata, az elválasztástechnikai módszerek fejlesztése és alkalmazása az élelmiszeranalitikában. 

Allergénanalitikai módszerfejlesztések és kutatások

Jelenleg az élelmiszerekkel szemben jelentkező túlérzékenységi reakciók (allergia, intolerancia, stb.) gyógyászati és élelmiszerbiztonsági kezelése rendkívül nagy fontossággal bíró feladat. Ezen rendellenességek pillanatnyilag csak a problémát kiváltó élelmiszerkomponenst elhagyó diéták alkalmazásával kezelhetők, melyek megkövetelik, hogy ezen összetevőket megfelelően jelöljék az élelmiszerek csomagolásán. Ez nagy terhet ró mind az érintett fogyasztókra, mind az élelmiszergyártó szektorra, mind a hatóságokra, így az utóbbiakat kiszolgáló analitikai módszertanra is. A terület fontosságát jól jelzi, hogy klinikai és analitikai téren egyaránt komoly nemzetközi kutatások zajlanak a jelentkező problémák megoldására.

Ezen kutatási területhez kapcsolódva 2009-ben Tanszékünkön létrejött az Allergénanalitikai Laboratórium. Kutatási tevékenységünk fő irányvonala, az EU 6. Keretprogramja által létrehozott MoniQA Kiválóság-hálózattal, valamint jogutódjával, a MoniQA Associaton-nel karöltve, valós élelmiszermátrixokat modellező referencia anyagok kifejlesztése potenciálisan allergén fehérjék (glutén, tej, tojás) mennyiségi meghatározásához. A kutatás további irányvonalát képezi olyan tényezők vizsgálata, melyek hatással lehetnek az immunanalitikai módszerek által szolgáltatott eredményekre (pl. feldolgozási folyamatok, genetikai-környezeti variabilitás, mintaelőkészítési műveletek).

Az elválasztástechnika élelmiszer- és gabonakémiai alkalmazásai

Kutatócsoportunk számos projekt keretében végez analitikai módszerfejlesztéseket, valamint a kialakított módszereket alkalmazva az élelmiszer- és gabonaminőség összefüggéseit kutatjuk.

Elválasztástechnika laborunkban évek óta foglalkozunk gabonák fehérje összetételének RP- és SE-HPLC módszerrel történő jellemzésével többek között a méreteloszlás, a fehérjefrakciók mennyiségének és arányának az UPP% (nem oldható polimer fehérje arány) meghatározásával, illetve az oldhatóság alapján elkülönített fehérjefrakciók (például gliadinok és gluteninek) minőségi és mennyiségi jellemzésével, melyek, mint a gabonaminőséget befolyásoló fontos tényezők a búzanemesítés folyamatában és a búzaminősítés új szempontjainak kialakításában játszanak fontos szerepet. E kutatás fontos része a Pannon minőség feltételrendszerének kialakítását célzó Pannon Búza Program.

A gabonák fehérjetulajdonságainak minőség-meghatározó szerepe mellett egyre nagyobb hangsúly jut az élelmirost alkotó szénhidrát komponensek végtermék minőséget kialakító hatásának. Kiemelt kutatási témánk tehát a keményítő és nem keményítő jellegű poliszacharidok analitikai vizsgálata, valamint a keményítő és az élelmirost alkotók (arabinoxilánok, béta-glükánok) mennyiségének és minőségének végtermékminőségre gyakorolt hatásának vizsgálata. De a főként az élelmirost frakcióhoz tartozó szénhidrát jellegű komponensek mellett számos más minor bioaktív komponens is található a gabonákban, melyek mennyiségi vizsgálata egyelőre rengeteg analitikai kihívást jelent. Ezen komponensek analitikai vizsgálati rendszerének kialakítása képezi az olyan gabonanemesítési, alapanyag-, termék- és technológia fejlesztések alapját, melyek az élelmi rostban és bioaktív komponensekben gazdagabb fajták illetve malmi őrlemények kialakítását célozza meg. E kutatási területek kapcsolódnak többek között az OTKA (CK 80334) projekthez, és a HTCereal projektjeinkhez, valamint a Healthgrain Forum nemzetközi együttműködéshez.

Elválasztástechnikai módszerfejlesztéseink magában foglalják a módszerek végtermékre, vagy más gabonanövényekre való alkalmazhatóságának vizsgálatát is, így többek között foglalkozunk pszeudocereáliák (amaránt, köles, hajdina) és cukorcirok vizsgálatával is, mely témák kapcsolódnak a Cukorcirok projekthez, illetve a Bécsi BOKU egyetemmel való együttműködéshez. 

Reológiai módszerek alkalmazása és kémiai hátterének kutatása

A gabonák minősítésének legrégebbi módszercsaládja a reológiai módszerek, így a reológiai laborunkban folyó mérések fontos elemei minden búzanemesítést célzó kutatásnak (OTKA CK 80334 projekt), illetve a búzatermesztési, feldolgozási és minősítő rendszer továbbfejlesztését és fenntartható kutatás-fejlesztési hátterének kialakítását célzó kutatásoknak (Pannon Búza Projekt). 

E módszerekre támaszkodva azonban gyakran empirikus összefüggések alapján alakítják ki a minőségi kategóriákat, és az egyes reológiai mérések hátterében álló kémiai különbségek gyakran nem ismertek. A búza legnagyobb mennyiségben jelenlévő komponensei, a fehérje és a keményítő tartalom mellett rengeteg minor komponenst tartalmaz, melyek közül sok a vitamin jellegű, illetve az élelmirost frakció részét képező szénhidrát komponens. Ezek nem csak táplálkozástani szempontból bírnak jelentőséggel, de kis mennyiségük ellenére a reológiai elven történő búzaminősítésre is hatással lehetnek, mely hatások mibenlétének és mechanizmusának felderítése szintén fontos kutatási területeink egyike.

A tanszékünk ipari partnerekkel (Metefém, Lab-Intern) való együttműködésében folyik egy mikro-módszer család kialakítása, melynek korábban elkészült tagjai a mikromalom (Metefém) és a mikroszita (Metefém), melyek akár egy-egy búzaszem őrlését és szitálását is lehetővé teszik, ami a nemesítés korai fázisaiban nélkülözhetetlen. Újabb tagjai pedig a mikro-Zeleny szedimintációs teszt (SediCom System, Lab-Intern), és egy új sikérmosó berendezés (GluStar System, Lab-Intern), mely nem csak a mikro üzemmódban történő mérést teszi lehetővé, de a sikérmosás elfolyó mosófolyadékából automatikusan készített izolátum további kutatási lehetőségek útját nyitja meg.

Technológiai kutatások

A technológiai laborunkban folyó kutatási tevékenységünk a termékminősítés és a termékfejlesztés területét is lefedi. Sütő és tésztaipari alapanyagok – búza és liszt – malomipari és végtermék-minősítése során feltárjuk az alapanyagok közötti különbségeket és vizsgáljuk, hogy az egyes alapanyagok milyen minőséget képviselnek modelltermékek előállítása tekintetében. A Pannon Búza projekt során különböző búzafajtákból, eltérő technológiai eljárással előállított hagyományos sütőipari és tésztaipari lisztek malomipari szempontú és végtermék (tészta és kenyér modelltermékben) minősítését végeztünk.

Kutatási területünk kiterjed a hagyományos alapanyagok (sütőipari lisztek, tésztaipari lisztek) minősítése mellett, új malom-, sütő- és tésztaipari termékek fejlesztésére is. A HT Cereal projekt keretein belül speciális őrléstechnikával készült, magas táplálkozástani értékkel bíró őrlemény fejlesztését és az ebből előállított tészta és sütőipari termékek fejlesztését végezzük.

Fontos terület továbbá az glutént nem tartalmazó gabonák, álgabonák, kevéssé használt gabonák és a belőlük készült végtermék malom-, sütő- és tésztaipari szempontból történő vizsgálata. Számos alapanyaggal (köles, cirok, amaranth, quinoa, stb.) végzünk kísérleteket nemzetközi projektjeink (Osztrák-Magyar) és például a Cukorcirok projekt keretein belül.

A modelltermékek minősítése termék specifikus vizsgálatokból, műszeres állományvizsgálatból, érzékszervi vizsgálatokból és beltartalmi vizsgálatokból állnak. A beltartalmi vizsgálatok során a főbb kémiai komponensek meghatározása mellett nagy hangsúlyt fektetünk a bioaktív összetevők vizsgálatára is.