Élelmiszertudományi kutatások a BME-n

Az Alkalmazott Biotechnológiai és Élelmiszer-tudományi Tanszék (ABÉT) 2007-ben két tanszék egyesítésével jött létre. A Biokémiai és Élelmiszer-technológiai Tanszék és a Mezőgazdasági Kémiai Technológia Tanszéknek jelentős szakmai múltja volt. A Mezőgazdasági Kémiai Technológia Tanszéket 1908-ban, a Biokémiai és Élelmiszer-technológiai Tanszék elődjét Élelmiszer-kémiai Tanszék néven 1921-ben alapították.

„A tanszék keretében működik a Gabonatudományi és Élelmiszer-minőség Kutatócsoport, melynek szakmai profilja az élelmiszer-analitikában elsősorban makro- és mikrokomponensek mennyiségi meghatározása, tápérték számítása, élelmiszer-allergének vizsgálata, illetve fehérjék és szénhidrátok részletes jellemzése. Ezen belül a gabonatudományok területén gabonák és álgabonák technológiai tulajdonságainak vizsgálatával, termékfejlesztéssel és minősítéssel foglalkozunk. Tanulmányozzuk a makromolekulák - fehérjék, keményítő, rostösszetevők - táplálkozási értéknövelésben és technológiai viselkedés alakításában betöltött szerepét. Ehhez kapcsolódóan kis mintaigényű műszer- és módszerfejlesztésben is részt veszünk. A kutatócsoporton belül modern kromatográfiás, beltartalmi analitikai, élelmiszer-allergén-, reológiai és technológiai laboratóriumok működnek" -  mondta bevezetésként Tömösközi Sándor kutatócsoport- és tanszékvezető. A laborokban folyó kutatásokról vele, valamint Jaksics Edina és Juhászné Szentmiklóssy Marietta Klaudia tudományos segédmunkatársakkal, továbbá Muskovics Gabriella PhD-hallgatóval beszélgettünk.

Milyen fő kutatási irányokkal foglalkoznak most?

Tömösközi Sándor: A sikér (búzaglutén) alapvetően meghatározza a búzából készült tészták technológiai viselkedését és a termékek fizikai-kémiai és érzékszervi tulajdonságait. A végső minőséget a búzában és a gabonákban együtt jelenlévő három makromolekula, a fehérjék, a keményítő és az élelmi rostok alakítják ki. Egyik kutatási célunk, hogy hozzájáruljunk a különböző gabona- és tágabb értelemben növényi fehérjék, illetve a többi molekulának a minőség alakításában betöltött szerepe megértéséhez. Ehhez természetesen a makromolekulák összetételi és reológiai vizsgálati módszereit is ki kellett alakítanunk. A feladat ezért sem egyszerű, mert egy élelmiszernek nem csak egészségesnek, egészségtámogató összetevőkben gazdagnak kell lennie, hanem a fogyasztó számára elfogadhatónak, kedveltnek is, vagyis olyannak, aminek az érzékszervi és használati tulajdonságai is megfelelőek, kielégítik a fogyasztókat.

Milyen ipari megrendelésű fejlesztések zajlanak, zajlottak, mely ezek közül a legjelentősebb?

Tömösközi Sándor: Ez a tudományág sem működhet ipari kapcsolatok nélkül. Évtizedek óta együttműködünk az ipar szereplőivel, az ágazat meghatározó kutatóhelyeivel és társadalmi szervezeteivel. Az egyik legutóbbi jelentős projektünk a rozs és a zab humáncélú hasznosítását támogató K+F program volt, de korábban a világon elsők között foglalkoztunk speciális, rostfrakcióban gazdag búzaőrlemény ipari előállításának kidolgozásával is. A gabonaszemek, főként a héjközeli rétegekben, számos egészségtámogató összetevőt, rostokat, lipideket, vitaminokat, antioxidánsokat, ásványi anyagokat tartalmaznak. Ezeknek az élelmiszerekben megjelenő mennyisége és minősége függ a fajoktól, fajtáktól, a termesztés körülményeitől, valamint a malmi és élelmiszeripari műveletektől. Az élelmiszer-biztonsági kockázatok (mikotoxinok, romlási folyamatok, IBS, gluténérzékenység) kezelése a termékpályán a biztonságos élelmiszerek előállításának alapfeltétele. A búza stratégiai szerepe vitathatatlan, azonban más gabonák – így a rozs és a zab is - agrotechnikai minőségben, tápértékben, egészségtámogató összetevők tekintetében meg is haladhatják a búza jellemzőit. Fejlesztési programunk a két gabonafaj termékpályájának valamennyi elemét - fajtakiválasztás, agrotechnika, malom- és sütőipari termékek és technológiák, élelmiszerbiztonság, kapcsolódó alap-és alkalmazott kutatás - érintette. Kiemelten három élelmiszer-biztonsági és -minőségi kockázat új szemléletű kezelésére koncentráltunk. Az őrlemények minőség stabilitásának javítására hőkezeléses technológiát dolgoztunk ki. Az irritábilisbél-szindrómában szenvedők számára nem kívánatos összetevők (fermentálható oligo-, di-, monoszacharidok és cukoralkoholok, röviden FODMAP-ok) csökkentése a termékelőállítási technológia továbbfejlesztésével vált lehetségessé. A zab esetében a búzamentes vertikum kialakítását célzó programunk szelekciós programot és erre épülő auditált termékpályamodell kialakítását tartalmazta. 

Ezeknek az eredményei átvihetők az oktatásba is?

Tömösközi Sándor: Ha nem végeznénk kutatásokat, akkor nem tudnánk megfelelő intenzitással követni és hitelesen közvetíteni a tudományág fejlődését a hallgatóink és a gyakorló szakemberek számára. A sokrétű alap- és alkalmazott kutatási tevékenység megvalósítása során mi is rengeteget tanulunk, tapasztalunk, ismeretanyagunk bővül, szemléletmódunk fejlődik. Tehát az ipari feladatok és a kutatások eredményeit mindig átvisszük az oktatásba. Az élelmi rostok összetételével, technológiai és érzékszervi szerepével 15-20 évvel ezelőtt egyáltalán nem foglalkoztunk. Ma már ott tartunk, hogy az egyes rostalkotók analitikájával, izolálásával, egyedi szerepének vizsgálatával és a technológiai folyamatok során lejátszódó módosulásának tanulmányozásával töltjük időnk egy részét. Két évtizede még nem volt allergénlabor, most a témakör a tanagyag részeként benne van az elméleti és gyakorlati oktatásban. A '90-es évek második felétől szinte kizárólag külső források felhasználásával, lépésről lépésre építettük ki az elválasztástechnikai és reológiai laborjainkat, melyek ma korszerűnek mondható hátteret biztosítanak a kísérletes oktatásnak, kutatásnak az analitika és az élelmiszer-tudományok területén. Infrastruktúránk lehetővé teszi a hallgatók bevonását a kutatás-fejlesztési folyamatokba, egyéni feladat, szakdolgozat, diplomamunka, TDK majd doktori képzés keretein belül. Többek között ezek a folyamatos fejlesztések - és természetesen kollégáink szakmai munkája és emberi hozzáállása - tették lehetővé, hogy éppen néhány héttel ezelőtt csoportunk a tanszék NIR Spektroszkópiai Kutatócsoportjával, valamint a martonvásári HUN-REN Agrártudományi Kutatóközponttal és a szegedi Gabonakutató Nonprofit Kft. Laboratóriumi Egységgel alkotott konzorciumban az NKIB Bizottság értékelése alapján elnyerte a Kiváló Kutatási Infrastruktúra Hálózat címet. 

Jaksics Edina: Az ipari együttműködéseknek van más haszna is az oktatásunkban. A jó viszony biztosítja, hogy könnyebben és gyakrabban tudunk gyárlátogatást szervezni a hallgatóknak. Testközelből, működés közben nézhetik a különböző technológiákat, ebből is tanulhatnak, és persze könnyebben biztosíthatunk számukra nyári gyakorlat helyeket is.

Milyen nemzetközi kutatási, K+F projektekben vesznek  illetve vettek részt az elmúlt években?

Tömösközi Sándor: Változó intenzitással, de folyamatosan részt veszünk hazai és nemzetközi kutatási projektekben, illetve együttműködésekben. Korábban, akkori kollégáinkkal, graduális, majd PhD-hallgatóinkkal EU-keretprogramban indítottuk el a gluténmentes élelmiszerek ellenőrzéséhez elengedhetetlenül szükséges analitikai fejlesztéseket. Azzal szembesültünk ugyanis, hogy a nagy biológiai változatosságú gabonaféléknél nincs a gluténre alkalmazható referenciamódszer és/vagy referenciaanyag. Több évig tartó munkával, német és osztrák partnerekkel közösen előállítottuk az első olyan referenciaanyagot, amely gluténtartalom szempontjából reprezentálja azt a változékonyságot, ami a búza fajon belül az egyes fajtákban megjelenik. Ezeket a kutatásokat más gabonafajok bevonásával jelenleg is folytatjuk.

Mennyire tartják fontosnak az oktatásban a laboratóriumi munkát, és mennyire támaszkodnak a számítógépekre, a szimulációkra?

Juhászné Szentmiklóssy Marietta Klaudia: Mi még az empirikus alapú, igazi vegyész és biós laboratóriumot műveljük. Számítógépes szoftvereket - az általános informatikai eszközhasználat, valamint a digitális oktatási módszerek alkalmazása mellett - elsősorban a műszeres analitikai mérések eredményeinek számítására és statisztikai értékelésre használunk. Az alapképzés során felépítjük a természettudományi részt, de ennek a gyakorlati kivitelezését a hallgatók itt, a laborban végzik. Reményeink szerint itt értik meg, hogy miért volt fontos megtanulni az elméletet, azt, hogy miként működik a kémia, a fizikai kémia, vagy hogyan alkalmazhatók például a biokémiából megismert reakciók az analitikában. Szerintem egy biomérnök számára a komplex látásmód, a problémamegoldó képesség és a laboratóriumi jártasság nagyon fontos.

Muskovics Gabriella: Mi főleg az élelmiszer-minősítő specializációhoz tartozó tárgyakat oktatjuk. Ezeket jellegükből adódóan sem lehet laborgyakorlat nélkül elképzelni. Aki élelmiszerek minősítésére adja a fejét, laboratóriumi gyakorlat nélkül egyáltalán nem tudna boldogulni az egyetem elvégzése után.

Jaksics Edina: Az oktatás során mindenhol próbáljuk emberközelbe hozni az analitikai módszertant és a technológiát. A visszajelzések szerint a hallgatók többsége szereti, értékeli ezt. Bejöhetnek a laborba, megfoghatják az anyagokat, megnézhetik és - ami ennél is fontosabb - használhatják a rendelkezésre álló műszereket, kisméretű technológiai berendezéseket. Ugyanakkor tény, hogy a kísérletezés, a modern analitikai és technológia eszközök működtetése drága mulatság, ezt is csak a gazdasági partnereink közreműködésével tudjuk biztosítani. Ha ezek a források csökkenek vagy hiányoznak, természetesen szükséges és hasznos a számítógépes szimuláció alkalmazása. Ennek didaktikai módszertanát nekünk is el kell sajátítanunk.

Részt vesznek-e a BME különböző pályaorientációs eseményein, például a november 29-ei Nyílt napon?

Muskovics Gabriella: A Nyílt napon idén is tartunk laborbemutatót, sőt a központi épületben is lesz standunk. Igyekszünk aktívan részt venni ezeken az eseményeken – mint kutatócsoport, mint tanszék, illetve mint a Biomérnök oktatás koordinátor szervezeti egysége is. Egy gimnáziumi pályaorientációs látogatás során ismertem meg például egy középiskolás diákot, aki annyira kedvet kapott a Műegyetemhez, hogy november 21-én megtartotta az előadását a BME VBK középiskolás TDK-ján. A középiskolai látogatások során a diákok mindig meglepődnek például azon, hogy élelmiszeres terület is van a Műegyetemen. Az egyetem Mérnöktovábbképző Intézete az emelt szintű matematika- és fizikaérettségire felkészítők mellett tavaly kémiából és biológiából is indított online felkészítőt, ebben a munkában én is részt veszek. Idén még nagyobb az érdeklődés, talán azért is, mert ennek az elvégzése a felvételi pontszámba számító intézményi pontokat is ad. Remélem, hogy ezekből a jó képességű gyerekekből jövőre már a mi hallgatóink lesznek.

Juhászné Szentmiklóssy Marietta Klaudia: A lehető legtöbb felületen és módon szeretnénk elérni, hogy a középiskolások tudományos szempontból kerüljenek közel az élelmiszerekhez, illetve tágabb értelemben a biomérnökséghez. Ennek érdekében tavaly tanszéki kommunikációs csoportot alakítottunk ki, és a közösségi médiában is igyekszünk megfogni a fiatal generációt, megmutatni nekik milyen érdekes az általunk művelt tudomány.

A BM VBK ABÉT Gabonatudományi és Élelmiszerminőség Kutatócsoportjának tagjai:

• Dr. Jaksics Edina
• Juhászné Dr. Szentmiklóssy Marietta Klaudia
• Muskovics Gabriella
• Dr. Schall Eszter
• Szűcsné Makay Erika
• Dr. Tömösközi Sándor

KJ