PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
2018 | 25 | 2 |
Tytuł artykułu

Applying NIR spectroscopy to evaluate quality of whey protein supplements available on the Polish market

Autorzy
Treść / Zawartość
Warianty tytułu
PL
Zastosowanie spektroskopii w bliskiej podczerwieni do oceny jakości odżywek białkowych dostępnych na polskim rynku
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
The objective of the research study was to apply near infrared (NIR) spectroscopy to evaluate the quality of protein supplements available in the Polish shops and gyms. The evaluation was performed on the basis of the determination of the protein quantity contained in the individual samples by a Kjeldahl method and then the evaluation results were correlated with the measured NIR spectra using an appropriate chemometric method. The research material consisted of fifteen protein supplement samples for athletes, which included the following types: WPI (protein isolate), WPC (protein concentrate), WPH (protein hydrolysate), and mixtures thereof. The obtained NIR spectra of protein supplements were characterized by a similar shape of the bands. Depending on the type of protein, a different intensity of absorption of individual bands could be observed. A Principal Component Analysis (PCA) was used to distinguish the samples based on the spectra measured. Unfortunately, owing to the varying composition of the protein mixtures, it was not possible to find characteristic arrangement of the samples depending on their types. The spectra were correlated with the protein contents determined in the samples using a Partial Least Squares regression method (PLS regression) and various mathematic transformations of the NIR spectral data. The obtained regression models were analysed and the analysis results confirmed that it was possible to apply NIR spectra to estimate the content of proteins in protein supplements. The best result was obtained in a spectrum region between 9401 and 5448 cm⁻¹ and after the first derivative was applied with Multiplicate Scatter Correction (MSC) as a mathematical pre-treatment. On the basis of the results obtained, it was proved that the NIR spectra applied together with the chemometric analysis could be used to quickly evaluate the products studied.
PL
Celem pracy było zastosowanie spektroskopii w zakresie bliskiej podczerwieni (NIR) do oceny jakości odżywek białkowych dostępnych w polskich sklepach i siłowniach. Oceny tej dokonano na podstawie wyznaczenia zawartości protein w poszczególnych odżywkach metodą Kjeldahla, a następnie skorelowaniu jej ze zmierzonymi widmami NIR, stosując odpowiednią metodę chemometryczną. Materiał do badań stanowiło piętnaście białkowych odżywek dla sportowców różnego typu: WPI (izolat białka), WPC (koncentrat białka) i WPH (hydrolizat białka) oraz ich mieszanki. Otrzymane widma NIR odżywek białkowych charakteryzowały się zbliżonym do siebie kształtem pasm. W zależności od rodzaju odżywki można było zaobserwować różną intensywność absorpcji poszczególnych pasm. Przeprowadzona analiza głównych składowych (PCA) wykorzystana została do rozróżnienia próbek na podstawie zmierzonych widm. Niestety ze względu na różny skład mieszanek białkowych nie udało się zaobserwować charakterystycznego rozmieszczenia próbek w zależności od ich rodzaju. Korelację widm z wyznaczoną zawartością protein w próbkach przeprowadzono stosując metodę regresji najmniejszych kwadratów (PLS) oraz różne przekształcenia matematyczne danych spektralnych. Analiza otrzymanych modeli regresji wykazała, że możliwe jest wykorzystane widm w bliskiej podczerwieni do przewidywania zawartości protein w odżywkach białkowych. Najlepszy rezultat otrzymano w zakresie widma 9401 ÷ 5548 cm⁻¹ oraz po zastosowaniu pierwszej pochodnej wraz z multiplikatywną korektą rozproszenia (MSC) jako przekształcenie matematyczne. Na podstawie otrzymanych wyników udowodniono, że zastosowanie widm NIR wraz z chemometryczną analizą pozwala na szybką ocenę jakości omawianych produktów.
Wydawca
-
Rocznik
Tom
25
Numer
2
Opis fizyczny
p.59-70,fig.,ref.
Twórcy
autor
  • Poznan University of Economics, al.Niepodleglosci 10, 61-875 Poznan, Poland
Bibliografia
  • [1] Abernethy G., Higgs K.: Rapid detection of economic adulterants in fresh milk by liquid chromatography-tandem mass spectrometry. J. Chromatogr. A, 2013, 1288, 10-20.
  • [2] AOAC: Official Methods of Analysis. 20th ed. Association of Official Analytical Chemists International, Rockville, Maryland, USA, 2016.
  • [3] Barabassy S.: The application of Near Infrared Spectroscopy (NIR) technique for non-destructive investigation of mixed milk powder products. Mljekarstvo, 2001, 51 (3), 263-272.
  • [4] Bianco A., Mammina C., Thomas E., Bellafiore M., Battaglia G., Moro T., Paoli A., Palma A.: Protein supplementation and dietary behaviours of resistance trained men and women attending commercial gyms: A comparative study between the city centre and the suburbs of Palermo, Italy. JISSN, 2014, 11, #30.
  • [5] Calvano C.D., De Ceglie C., Aresta A., Facchini L.A., Zambonin C.G.: MALDI-TOF mass spectrometric determination of intact phospholipids as markers of illegal bovine milk adulteration of highquality milk. ABC J., 2013, 405, 1641-1649.
  • [6] Code of Federal Regulations, Title 21 - Food and Drugs, 2017.
  • [7] Cordewener J.H.G., Luykx D.M.A.M., Frankhuizen R., Bremer M.G.E.G., Hooijerink H., America A.H.P.: Untargeted LC-Q-TOF mass spectrometry method for the detection of adulterations in skimmed-milk powder. J. Sep. Sci., 2009, 32, 1216-1223.
  • [8] Garrido B.C., Souza G.H.M.F., Lourenço D.C., Fasciotti M.: Proteomics in quality control: Whey protein-based supplements. J. Proteomics, 2006, 147, 48-55.
  • [9] Ha E., Zemel M.B.: Functional properties of whey, whey components, and essential amino acids: Mechanisms underlying health benefits for active people (Review). J. Nutr. Biochem., 2003, 14, 251-258.
  • [10] Haraguchi F.K., De Abreu W.C., De Paula H.: Whey protein: Composition, nutritional properties. applications in sports and benefits for human health. Rev. Nutr., 2006, 19, 479-488.
  • [11] Huang Y., Rogers T.M., Wenz M.A., Cavinato A.G., Mayes D.M., Bledsoe G.E., Rasco B.A.: Detection of sodium chloride in cured Salmon Roe by SW-NIR spectroscopy. J. Agr. Food Chem., 2001, 49, 4161-4167.
  • [12] Ingle P.D., Christian R., Purohit P., Zarraga V., Handley E., Freel K., Abdo S.: Determination of protein content by NIR spectroscopy in protein powder mix products. J. AOAC International, 2016, 99 (2), 360-363.
  • [13] Jawaid S., Talpur F.N., Sherazi S.T., Nizamani S.M., Khaskheli A.A.: Rapid detection of melamine adulteration in dairy milk by SB-ATR-Fourier transform infrared spectroscopy. Food Chem., 2013, 144 (3), 3066-3071.
  • [14] Martin B.: Protein content prediction in single wheat kernels using hyperspectral imaging. Food Chem., 2017, 230, 32-42.
  • [15] Mauer L.J., Chernyshova A.A., Hiatt A., Dering A., Davis R.: Melamine detection in infant formula powder using near-and mid-infrared spectroscopy. J. Agr. Food Chem., 2009, 57 (10), 3974-3980.
  • [16] Petróczi A., Naughton D.P., Mazanov J., Holloway A., Bingham J.: Performance enhancement with supplements: Incongruence between rationale and practice. JISSN, 2007, 4, 1550-2783.
  • [17] Stuart B.: Infrared Spectroscopy: Fundamentals and Applications. John Wiley & Sons, Chichester 2004.
  • [18] Vallejo-Cordoba B.: A chemometric approach to the detection of milk adulteration based on protein profiles determined by capillary electrophoresis. J. Capillary Electroph., 1998, 5, 133-137.
  • [19] Wójcicki K.: Application of NIR spectroscopy for sport supplements identification. Polish J. Comm. Sci., 2017, 3 (52), 32-37.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikatory
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.agro-668d6df9-9972-46f0-b6f1-906027bcf856
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.