A növényi eredetű élelmiszeripari nyersanyagok minőségének enzimes jellemzése
Title in English
Enzymic characterisation of the quality of food industrial raw materials of plant origin
Keywords in Hungarian
növényi eredetű élelmiszeripari nyersanyagok, tárolás, lipoxigenáz, pektin-metil-észteráz, polifenol-oxidáz, peroxidáz, antioxidáns hatás
Keywords in English
food industrial raw materials of plant origin, storage, lipoxygenase, pectinmethylesterase, polyphenoloxidase, peroxidase, antioxidant activity
Discipline
Biochemistry and Food Chemistry (Council of Physical Sciences)
100 %
Panel
Chemistry 2
Department or equivalent
Department of Applied Chemistry (Corvinus University of Budapest)
Participants
Nógrádi, Mihály
Starting date
2006-02-01
Closing date
2009-12-31
Funding (in million HUF)
5.500
FTE (full time equivalent)
0.84
state
closed project
Summary in Hungarian
A növényekben a betakarítás és a feldolgozás során elszenvedett, stresszhatásoknak is tekinthető behatások következtében különböző, elsősorban enzimaktivitást érintő változások mennek végbe, általában az intenzív oxigén behatás káros hatásainak kiküszöbölésére. Mivel ezek a változások minőségrontó tényezők kialakulásának veszélyét jelenthetik, megismerésük élelmiszerbiztonsági szempontból feltétlenül kívánatos. Ugyanakkor a változások elemzésével a káros hatások minimálisra csökkenthetők megfelelő fajtakiválasztással, tárolással, illetve élelmiszer feldolgozással. Az ezekre a változásokra jellemző enzimek közül igen fontos oxidoreduktáz a peroxidáz (POD), a polifenol-oxidáz (PPO) és a lipoxigenáz (LOX). Közülük a stressz okozta LOX aktivitás, különösen a LOX izoenzim összetétel változásait korábban csak minimális mértékben vizsgálták. Az elmúlt években intenzíven foglalkoztunk ezzel a területtel és eredményeinkről eddig 12 közleményben számoltunk be. Munkánk során azt tapasztaltuk, hogy érdemes a vizsgálatokat egyes hidrolázokra, elsősorban a pektin-metil-észterázra (PME) is kiterjeszteni. Kutatásunk célja az, hogy a különböző tájegységekről származó, különböző körülmények között tárolt, illetve különböző élelmiszer feldolgozási folyamatoknak alávetett növényi eredetű, elsősorban élelmiszeripari nyersanyagok részletes enzimes vizsgálata segítségével kiválasszuk a legalkalmasabb fajtát, a legalkalmasabb feldolgozási módot, illetve a legalkalmasabb tárolási körülményeket.
Summary
Enzymic characterisation of the quality of food industrial raw materials of plant origin As a consequence of stress-like effects suffered in the course of harvesting and processing plant materials undergo various changes. These changes affect several enzyme systems first of all with the purpose to compensate for the damaging effects of intensive oxygen exposure. Since all these changes may result in the impairment of food quality, their study is highly important from the point of view of food safety. At the same time new knowledge about the changes in enzyme activity may result in methods suitable for the minimization of such harmful effects by proper selection of plant species, improved methods of storage and processing. The most important enzymes in this respect are the oxidoreductases, such as peroxidase (POD), polyphenol oxidase (PPO) and lipoxigenase (LOX). Among them changes of stress induced changes in LOX activity, especially shifts in the isoenzyme composition have been only marginally studied. In the past few years we worked intensively in this field and published our results in 12 papers. In the course of these studies we realized that it would be worthwhile to extend our experiments on certain hydrolases, first of all to pectinmethylesterase (PME). The main objective of our planned research would be to provide guidelines for species selection, as well as for optimal storage and processing technology of raw materials of plant origin by detailed enzymic studies of changes induced by storage conditions and various processing technologies.
Final report
Results in Hungarian
A növényekben a betakarítás és a feldolgozás során különböző, biokémiai paraméterekkel jellemezhető változások mennek végbe, ezek megismerése élelmiszerbiztonsági szempontból kívánatos. A vizsgált biokémiai paraméterek hozzájárulhatnak a növényi eredetű élelmiszeripari alapanyagok jellemzéséhez.
Eredményeink
1. Megállapítottuk, hogy a különböző zöldségekben és gyümölcsökban (cékla, feketeribiszke, a málna) lipoxigenáz (LOX) izoenzim eloszlás igen jellemző lehet.
2. Részletesen vizsgáltuk a rezisztens almafajtákban az utóérésre, illetve az öregedési folyamatokra jellemző biokémiai paraméterek változását a hosszan tartó tárolás során.
3. A különböző dohányfajtákkal nem csak a termesztés és az érlelés során végeztünk biokémiai vizsgálatokat, hanem azt is megállapítottuk, hogy a dohánynövény egyik zöld fehérje komponense kiválóan alkalmas a tojás hiányában nem megfelelő színű, tönkölyből készült tésztafélék színezésére.
4. Megállapítottuk, hogy a különböző gabonafélék (búza, durum és tönköly) különböző finomságú őrleményeit jól lehet a LOX izoenzim összetételükkel jellemezni, esetenként minősíteni.
5. Megállapítottuk, hogy a természetes és mesterséges körülmények között szárított diófajták biokémiai paramétereiben és avasodási hajlamában tapasztalható kis mértékű különbségek nem vezetnek a mesterséges körülmények között szárított diók gyorsabb minőségromlásához.
Results in English
In the course of harvesting and processing of plant materials various changes take place that can be characterized by biochemical parameters. Their examination is important from the point of view of food safety. New information about these changes may result in an improvement the characterization of raw materials of plant origin.
Results
1. We found that the study of LOX isoenzyme combinations of different vegetables and fruits (beetroot, blackcurrant, raspberry) could be characteristic.
2. The change in the biochemical parameters characteristic for the post harvest ripening and ageing processes was studied during a prolonged storage of resistant apple cultivars.
3. We studied biochemical parameters during the growing and curing processes of different tobacco cultivars. Then we found that one of the green protein components of the tobacco plant could be very useful as a colouring agent for pale pasta products made without using eggs from spelt.
4. We found that the flour products of different cereals could be well characterized by LOX isoenzyme combinations and on the basis of these parameters the quality of flours could be established.
5. We detected only small differences in the biochemical parameters and the propensity for rancidification in different walnut kernels dried post harvest under natural and artificial conditions. We found that these changes are not enough to cause strong quality deterioration in walnuts dried under artificial conditions.
Kosáry Judit, Kétszeri Dávid, Kereskényi Éva, Radva Dániel: A lipoxigenázok izoenzim összetételének változásai a növényekben. 5. Az olajtartalom oxidatív károsodását csökkentő tényezők a különböző céklafajtákban (Beta vulgaris L., Olaj, Szappan, Kozmetika 55, 65-67., 2006
Kosáry Judit, Radva Dániel: A lipoxigenázok izoenzim összetételének változásai a növényekben. 6. A fekete ribizli (ribiszke) fajták (Ribes nigrum L.) lipoxigenázainak vizsgálata., Olaj, Szappan, Kozmetika 55, 12-15., 2006
Kápolna B., Radva D., Kosáry, J.: A lipoxigenázok izoenzim összetételének változásai a növényekben. 7. A tárolt rezisztens almafajták (Malus domestica Borkh.) minőségének vizsgálata biokémiai módszerekkel, Olaj, Szappan, Kozmetika 55, 99-105., 2006
Szedljak I., Tar Zs., Kosáry J.: A lipoxigenázok izoenzim összetételének változásai a növényekben. 8. Különböző dohánytípusok zöld hegyleveleinek (Nicotiana tabacum L.) vizsgálata betakarításkor biokémi, Olaj, szappan, kozmetika 56, 72-75., 2007
Szedljak, I., Szántainé Kőhegyi, K., Kosáry, J.: Preliminary biochemical studies on a model growing of different tobacco plant (Nicotiana tabacum L.) cultivars., J. Int. Horticult. Sci. 13, 83-87., 2007
Kosáry, J., Hitka, G., Kápolna, B., Radva, D.: Studies of biochemical parameters characteristic for oxidative damage in different apple cultivars (Malus domestica Borkh.) during storage., Acta Alimentaria 37, 463-470., 2008, 2008
Szedljak I., Makár F., Kollár A., Kosáry J.: A lipoxigenázok izoenzim összetételének változásai a növényekben. 9. A tönkölybúza (Triticum spelta L.) vizsgálata biokémiai módszerekkel., Olaj, szappan, kozmetika 57, 97-102., 2008, 2008
Kosáry J., Bujdosó G., Szentiványi P., Rehus D., Emmert M., Farkas Cs.: A lipoxigenázok izoenzim összetételének változásai a növényekben. 10. A különböző diófajták (Juglans regia L.) avasodási hajlamának vizsgálata biokémiai módszerekkel, Olaj, Szappan, Kozmetika 58/3, 2009
Szedljak, I., Szántainé Kőhegyi, K., Kosáry, J.: Biochemical studies on curing and fermentation processing periods of different tobacco plant (Nicotiana tabacum L.) cultivars, Beiträge Tabakforsch. Int./Contribut. Tobacco Res. 24/1, 2010
Szedljak, I., Szántainé Kőhegyi, K., Kosáry, J.: Study of tobacco plant as a possible nutritive protein source, Acta Alimentaria 39/2, 2010
