A hőkezelés hatása a szójatermékek minőségére

A szójatermékek, mint például a szójadara és a full fat szója világviszonylatban a legfontosabb fehérjében gazdag takarmány-alapanyagoknak számítanak, hazai takarmányozásunk fehérjeszükségletének is legnagyobb részét a szója adja. Bár a hagyományosan gabonaközpontú magyar termelési szerkezetben marginális növény, 2016-ban 181 ezer tonna hazai termesztésű szója került a tárolókba. A szójabab származékainak együttes felhasználása 2015-ben 541 ezer tonna volt hazánkban, ebből 461 ezer tonna volt a szójadara és nagyjából 80 ezer tonna a full-fat szójabab mennyisége.

Probléma és megoldás

A nyers szójabab azonban antinutritív faktorokat is tartalmaz, elsősorban tripszin-, kimotripszin-gátlókat és lektineket. Az inhibitorok stabil kötést alakítanak ki a hasnyálmirigy enzimekkel, aminek következtében ezek inaktiválódnak. A bélhám sejtjeiben több kolecisztokinin termelődik, ami a hasnyálmirigyet fokozott enzimtermelésre készteti, a folyamat végül a hasnyálmirigy megnagyobbodásához, majd gyulladásához vezet. A takarmányfehérjék emészthetősége, táplálóértéke csökken, emiatt a termelés romlik, a fajlagos takarmány-felhasználás nő.

Szerencsére a szójában található inhibitorok, köztük a legfontosabb hatással bíró tripszingátlók is hőre érzékenyek és megfelelő hőkezeléssel hatékonyan inaktiválhatók. A hőkezelésnek azonban abban a szűk sávban kell megtörténnie, ahol az inhibitorok bomlásának mértéke már kielégítő, de a fehérje denaturálódása még nem rontja annak biológiai értékét. A túlzott hőkezelés hatására csökken az összes aminosav-tartalom, különösen a lizin, az arginin és a cisztein mennyisége és emészthetősége.

Szójatermékek minőségellenőrzésére alkalmas eljárások áttekintése:

Fontos határértékek

A különböző szójatermékek TIA-A (tripszininhibitor-aktivitás) szintjére nincs egységes ajánlás, általában 4-5 mg/g határértéket találhatunk a szakirodalomban a TIA felső határértékeként, de ettől eltérő értékekkel is találkozhatunk. Ennek oka lehet részben, hogy az egyes fajok és korcsoportok különböző mértékben érzékenyek. A paraméter arra vonatkozóan nyújt tájékoztatást, hogy megfelelően történt-e a hőkezelés, de a túlzott hőkezelés megállapítására nem alkalmas. Javasolt célérték: < 4 mg/g. A 44/2003 (IV. 26.) FVM rendelet szerint a hőkezelt szója bázisú vagy szója fehérjetartalmú takarmány-alapanyagok esetében 10 TIU/mg a határérték. A TIA (mg/g) mutatót TIU egységre a következőképpen lehet átszámítani: TIU /mg = TIA*1,9.

Az ureáz enzim szintjét a tripszininhibitor-aktivitás indikátoraként használják, mivel mindkét molekula hasonlóképpen hőérzékeny. A tószterezettségi fokot a mért pH különbség alapján határozhatjuk meg. Az ábra jól szemlélteti, hogy magas ureáz aktivitás egyértelműen elégtelen hőkezelésre utal, azonban az alacsony ureázaktivitás-érték nem feltétlenül alkalmas a túlzott hőkezelés megállapítására, alacsony ureázaktivitás mellett is lehet magas a TIA szintje. A 44/2003 (IV. 26.) FVM rendelet szerint 0,4 mg N/g x perc az ureázaktivitás maximálisan megengedett határértéke.

A szójatermékek túlzott vagy nem megfelelő hőkezelése is meghatározható a fehérje oldhatósági mutatóval (PDI). A túlzott hőkezelés kimutatására kevésbé érzékeny, de megfelelő paraméter az alulkezelés megállapítására. A módszer a vízben oldott szójafehérje mennyiségét méri. Javasolt célérték: 15-40%.

Ha a hőkezelés túl intenzív, a keletkező aminosav-szénhidrát komplexek kialakulása miatt a fehérjék oldhatósága lúgos körülmények között csökken. A szójatermékek túlzott hőkezelésének kimutatására jól alkalmazható módszer a 0,2% KOH-ban oldódó fehérje arányának meghatározása. Az érték optimális tartománya 73-85%. Lehetőség szerint a KOH-ban való oldhatóság értéke legyen minél magasabb, miközben a megfelelő TIA érték is teljesül.

A reaktív lizin

A hőkezelés esetlegesen károsíthatja az aminosavakat, ez különösképp igaz a lizin esetében, amelynek a ɛ-amino csoportja például cukrokkal reagálva olyan komponenst hoz létre, amely részben ugyan képes lehet az állatok bélrendszerében felszívódni, de nincs táplálóértéke az állat számára. Az ún. Maillard-reakcióban számos tényező játszik szerepet, például a kémhatás, az aminosav és cukor fajtája, hőmérséklet, idő, az oxigén és a víz jelenléte. A reaktív lizinmutató a nem kötött lizin mennyiségét adja meg, amely semmilyen takarmány-összetevőhöz nem kötődik oly módon, ami megakadályozná a lizin emészthetőségét vagy hozzáférhetőségét. Azt a lizint nevezzük reaktív lizinnek, amely képes felszívódni és az állatok számára hasznosítható. A reaktív lizin mennyisége és a reaktív lizin / összes lizin százalékos aránya kizárólag a túlzott hőkezelés megállapítására alkalmas, megfelelő kezelés esetén az arányszám 90 feletti.

Feldolgozási mutató

A takarmányok táplálóanyag-tartalmának gyors, megbízható és költséghatékony becslésére már széles körben használt módszer a közeli infravörös spektroszkópia (NIR). A NIR használata az adott takarmány-alapanyagra vonatkozó kémiai méréseken alapuló előzetes kalibráción alapul. A hőkezelés lehető legpontosabb minősítéséhez a különböző paraméterek együttes értékelése tűnik megfelelő módszernek. Az Evonik AMINORED 2.0 NIR modulja egymástól független kalibrációkkal határozza meg a következő paramétereket: fehérje oldhatósági index (%), 0,2% KOH-ban oldódó fehérje (%); tripszin inhibitor aktivitás (TIA-A, mg/g), reaktív lizin (%) és reaktív lizin / összes lizin arány (%). Ezen jellemzőket együttesen értékeli az ún. feldolgozási körülmények mutatószáma (Processing Condition Indicator – PCI), amely a nem megfelelő, megfelelő és túlzott hőkezelés különböző tényezőit összesítve számszerűsíti egy 0-30 közötti skálán. A könnyebb értelmezhetőség érdekében színes skálán a 0-10 közötti érték a túlzott hőkezelésre utal, a normál tartomány 10-20 közötti, a 20-30 közötti érték pedig a nem megfelelő hőkezelést jelzi. Az optimális táplálóérték 12-14 PCI érték mellett érhető el. A rendszer jelenleg a nyers szójabab, full fat szója, szójapogácsa és szójadara értékelésére képes.

A következő ábrán bemutatjuk egy full fat szója minta mérési eredményét:

A jobb receptúráért

NIR módszerrel eddig is lehetőség volt egy adott alapanyag beltartalmi paramétereinek, aminosav tartalmának, valamint emészthetőségi paramétereinek és energiatartalmának meghatározására. Az AMINORED® 2.0 modul egy méréssel több, a hőkezelés minőségére utaló paramétert egyidejűleg képes meghatározni, így lehetővé válik a szójatermékek gyors és összetett értékelése. A szójatermékek alaposabb megismerésével és minőségük részletesebb értékelésével sokkal pontosabban lehet összeállítani a takarmányreceptúrákat, a kapott eredmények függvényében szükség szerint korrigálni az emészthetőségi mutatókat, miáltal hosszútávon jóval kiegyensúlyozottabb állati teljesítmény érhető el. Csökkenthető a biztonsági ráhagyás a formulázás során, és kedvezőbb beszerzési döntések hozhatók.

Barna Andrea
Evonik Nutrition & Care GmbH