Stanovení obsahu bílkovin v buvolím mléce

Bc. Soňa Hermanová

Master's thesis

Determination of proteins in buffalo milk

Abstract:

Hledání vhodných alternativ kravského mléka je nyní velmi aktuálním tématem, a to hned z několika důvodů. Jedním z nich je eliminace alergenů z jídelníčku, kvůli zvyšující se prevaleci alergií na bílkoviny nebo laktosu v mléce. Využívání buvolího mléka sice nemůže nabídnout řešení těchto problémů, protože jeho složení je podobné kravskému mléku, ale může oživit portfolio mlékařských výrobků, jak o samotné mléko, tak i o mléčné výrobky z buvolího mléka vyráběné. Z již vyráběných produktů stojí za zmínku rozhodně buvolí mozzarella, která je součástí tradiční italské kuchyně již dlouho. Chov buvolů je v některých státech světa běžný, protože se zde přirozeně buvol vyskytuje a místní obyvatelé si jej zdomácněli podobně jako u nás krávy. Mezi největší velmoci v chovu a produkci buvolích výrobků jsou Čína, Indie, Pákistán a z evropských zástupců lze jmenovat Itálii. Složení buvolího mléka se v mnoha hodnotách příliš neliší od kravského. Největším rozdílem je vyšší obsah tuku buvolího mléka oproti kravskému a s tím související vyšší obsah sušiny. Obsah laktosy je srovnatelný. Bílkoviny buvolího mléka se také velmi podobají kravskému. Lze je rozdělit na kaseinové bílkoviny a syrovátkové bílkoviny. Mezi hlavní kaseinové frakce řadíme α-kasein, β-kasein a κ-kasein. Hlavními syrovátkovými bílkovinami jsou α-laktalbumin, β-laktoglobulin a sérový albumin. Buvolí mléko dále obsahuje vitaminy, minerální látky, enzymy a jiné užitečné látky. Cílem práce bylo nalézt rychlou a jednoduchou možnost stanovení bílkovin v buvolím mléce. Pro svou přesnost, rychlost a automatizovatelnost byla zvolena metoda vysokoúčinné kapalinové chromatografie s UV dektekcí výsledků. Pro možnost porovnání výsledků byly vzorky mléka zároveň proměřeny na přístroji MilkoScan FT 120. V praktické části bylo analyzováno 11 vzorků. Z důvodu porovnání bylo proměřováno 10 buvolích a 1 kravský vzorek. Vzorky buvolího mléka byly získány z první české buvolí farmy Ohař a kravský vzorek byl získán v zemědělském družstvu Dolní Hořice. Výsledky chromatografického stanovení i výsledky z přístroje MilkoScan FT 120 prokázaly podobnost obsahu celkových bílkovin u kravského i buvolího mléka. Z pohledu jednotlivých bílkovin zde nejsou přesvědčivé důkazy o podobnosti mezi buvolím a kravským mlékem. Problematickým aspektem měření je vyhodnocování chromatogramů jednotlivých vzorků. Jednotlivé kaseiny a syrovátkové bílkoviny totiž poskytují více píků najednou, a to ztěžuje vyhodnocení. I přes nesprávné vyhodnocení má metoda velký potenciál při zkoumání složení bílkovin v buvolím mléce a správné vyhodnocování naměřených hodnot bude předmětem dalšího zkoumání.

Abstract:

Due to many circumstances, finding a suitable alternative to the cow’s milk is a current topic. Firstly, we can mention effort to eliminate the allergens in the human’s diet because of the increasing number of people suffering allergies for lactose and proteins in cow milk. Usage of buffalo milk cannot offer solution to mentioned problems, because its structure is close to cow milk, nevertheless it can bright up the contemporary offer of milk products at the market. Dairy products can be broadened of buffalo milk itself, but also diary products from the buffalo milk. Out of existing products we can name the buffalo mozzarella that is commonly known to be a part of traditional Italian cuisine. Buffalo breeding is ordinary in some states because in those countries’ buffalos have their natural origin and local people domesticated them as we did cows in the Czech Republic. Biggest breeders and producers of buffalos and its products are China, India, Pakistan, or Italy in Europe. Structure of buffalo milk does not differ much in many markers to the cow milk. The biggest difference is the fat percentage that is higher in the buffalo milk what simultaneously means higher content of dry matter. Content of lactose is the same. Also, the proteins are almost similar between buffalo and cow milk. Proteins can be divided to casein proteins and whey proteins. Main casein fractions are α-casein, β-casein, and κ-casein. Key whey proteins are α-lactalbumin, β-lactoglobulin and serum albumin. Buffalo milk also contains vitamins, enzymes, mineral substances, and other useful substances. The aim of this work is to find a quick and easy way how to determine the amount of protein in buffalo milk. For its accuracy, swiftness, and possibility of automatization the method of high-performance liquid chromatography with UV detection of results was used. For result comparison the milk samples were also check with MilkoScan FT120 machine. Eleven samples were analysed in the practical part. For the comparison purposes, ten samples of buffalo milk and one sample of cow milk were used. Buffalo milk samples were from the first Czech buffalo farm Ohař and the cow milk sample was from Dolní Hořice farm. Results from the chromatographic determination and the results from MilkoScan FT120 machine demonstrated the similarity of whole protein content in the buffalo and cow milk. In terms of the precise proteins there is no conclusive evidence of similarity between buffalo and cow milk. Evaluation of each sample chromatogram is a problematic aspect of whole measuring because individual casein and whey proteins gives more peaks at the same time. Despite incorrect evaluation, the method has great potential in examining the protein composition in buffalo milk and the correct evaluation of the measured values will be the subject of further research.

Keywords

buvol, kapalinová chromatografie, kasein, mléko, bílkovina

Keywords

protein, buffalo, liquid chromatography, casein, milk

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 26. 4. 2021

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Veronika Legarová, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme:
Food Quality and Processing of Agricultural Products