Použití metody NMR k detekci falšování kozího a ovčího mléka mlékem kravským

Šárka Altmannová

Master's thesis

The use of the NMR method for the detection of goat and sheep milk adulteration by cow milk

Abstract:

Falšování potravin má pravděpodobně stejně dlouhou historii jako jejich samotná výroba a tato problematika se nevyhýbá ani mléku a mléčným produktům. Obvyklým případem falšování je nahrazení drahého a vysoce kvalitního mléka levnějším mlékem jiného druhu. Příkladem takového falšování je ředění kozího a ovčího mléka mlékem kravským. Konzumace kozího a ovčího mléka přináší řadu zdravotních benefitů a těší se vzrůstající oblibě. Zárověň je ale produkce těchto druhů mlék značně omezená a finančně nákladnější, a tak se jako atraktivní možnost jeví obtížně prokazatelný přídavek levnějšího a dostupnějšího kravského mléka pro navýšení ekonomického zisku z produkce. Praktikováním této nekalé činnosti dochází ke klamání spotřebitele a existuje zde i riziko ohrožení zdraví konzumenta. V současnosti je věnována pozornost vývoji spolehlivých analytických metod umožňujících autentizaci potravin a získání účinného nástroje pro zajišťování kvality a bezpečnosti potravin. Jednou z metod skýtajících potenciál pro využití v oblasti odhalování adulterace mléka je nukleární magnetická rezonance. Hlavní výhody této spektroskopické metody spočívají v jednoduchosti, robustnosti a schopnosti analyzovat rychle velká množství vzorků. Cílem této práce bylo ověřit vhodnost metody 1H NMR pro detekci falšování kozího a ovčího mléka mlékem kravským. Byly analyzovány a navzájem porovnávány sady vzorků kravského mléka se vzorky kozího a ovčího mléka. Na základě získaných NMR spekter a dat z dostupné vědecké literatury byla identifikována řada látek odpovědných za druhovou variabilitu jednotlivých druhů mlék, které by mohly sloužit jako indikátory falšování. 1H NMR se zde osvědčila jako vhodná metoda pro použití k odhalování falšování kozího a ovčího mléka kravským mlékem, je však zapotřebí dalšího výzkumu. Získaná data mohou být vhodným podkladovým materiálem pro další testování NMR, zejména v rámci cílené analýzy.

Abstract:

Food adulteration has the same long history as food production itself, and milk and dairy products do not avoid this problem either. Usual case of adulteration is replacing expensive and high quality milk by cheaper types of milk. A typical example of this method of adulteration is the dilution of goat and sheep milk by cow milk. Consumption of goat and sheep milk brings a number of health benefits and it has been growing in popularity in recent years. However, the production of these types of milk is very limited and expensive. For increasing of the producers' economic profit, an attractive option is the addition of cheaper and more affordable cow milk, which is also difficult to prove. Practicing this unfair activity misleads the customers and it also poses a risk of health hazards. Nowadays, great attention is paid to the development of reliable analytical methods enabling food authentification and obtaining an effective tool for ensuring food quality and safety. One of these methods is nuclear magnetic resonance. The main advantages of this method are simplicity, robustness and the ability to quickly analyze large numbers of samples. The aim of this work was to verify the suitability of 1H NMR for the detection of adulteration of goat and sheep milk by cow milk. Samples of pure cow milk were analyzed and compared to the goat and sheep milk. Based on the obtained NMR spectra, a number of substances have been identified from available scientific literature. These metabolites are considered as responsible for the species variability of individual types of milk and they could function as indicators of adulteration. The 1H NMR method has proven to be suitable for the detection of goat and sheep milk adulteration, but further testing is needed in the future. The data obtained could be a suitable material for further NMR testing in a targeted analysis.

Keywords

falšování, NMR, mléko kravské, mléko kozí, mléko ovčí

Keywords

adulteration, NMR, cow milk, goat milk, sheep milk

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 23. 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 / field:
Nutrition and Foodstuffs / Nutrition and Foodstuffs