Classification of Various Milk Products Manufactured in Thrace Region of Turkey Based on their Nitrate and Nitrite Contents Using Chemometric Methods (Turkish with English Abstract)

Abstract

In this study the amounts of nitrate and nitrite in white cheese (n=28), kashar cheese (n=19), produced cheese (n=1), yoghurt (n=16), raw milk (n= 5) and pasteurized-sterilized milk (n=7) manufactured in Thrace region, which has an important region in production of milk products of Turkey, were determined. The results were used to classify the samples according to the geographical origin using chemometric methods, namely Principal Component Analysis (PCA) and Hierarchical Cluster Analysis (HCA). The levels of nitrates and nitrites in food are accepted as an important parameter of environmental pollution. It was observed that 11.11% of white cheese, 21.05% of kashar cheese, 18.75% of yoghurt and 25% of drinking milk samples did not contain nitrates. On the other hand, no significant amount of nitrites were found in 51.85%of white cheese, 31.58% of kashar cheese, 6.25% of yoghurt and all of the drinking milk samples. In addition, PCA results showed that the first principal component (PC1) and the second principal component (PC2) explained 83.04% and 16.96% of the total variance, respectively for the entire milk product samples originated from Thrace region. Based on the HCA results, the milk product samples were separated and classified into three main groups according to their geographical origins.

Keywords

• Thrace, cheese, yoghurt, milk, nitrates, nitrites, chemometry, geographic origin

Trakya Bölgesinde Üretilen Çeşitli Süt Ürünlerinin Nitrat ve Nitrit Düzeylerine Göre Kemometrik Yöntemlerle Sınıflandırılması

Abstract

Bu araştırma ile Türkiye süt ürünleri üretiminde önemli bir yeri olan Trakya Bölgesinde iki üretim yılı süresince üretilen beyaz peynir (28 adet), kaşar (19 adet), eritme peyniri (1 adet), yoğurt (16 adet), çiğ süt (5 adet) ve pastörize-steril (7 adet) sütlerdeki nitrat ve nitrit miktarları tespit edilmiş ve bulunan sonuçlar kemometrik yöntemler (Temel Bileşenler [PCA] ve Kümeleme [HCA] Analizleri) yardımıyla yörelere göre sınıflandırılmıştır. Gıdalarda bulunan nitrat ve nitrit düzeyleri, çevresel kirliliğin önemli bir parametresi olarak kabul edilmektedir. Beyaz peynirlerin (% 11.11)’i nitrat, (% 51.85)’i nitrit, kaşarların (% 21.05)’i nitrat ve (%31.58)’i nitrit, yoğurtların (%18.75)’i nitrat ve (%6.25)’i nitrit ve süt örneklerinin de (%25)’i nitrat ve tamamının ise nitrit içermediği görülmüştür. Trakya Bölgesi orijinli süt ürünlerinin tamamına ilişkin birleştirilmiş temel bileşenler analizi (PCA) sonuçlarına göre, PC1’in %83,04 oranında ve PC2’nin de %16.96 oranında toplam varyansı açıkladığı gözlemlenmiştir. Kemometrik analizlerden Kümeleme (HCA) analizi sonuçları temelinde, süt ürünleri (beyaz peynir, kaşar, yoğurt ve süt) örnekleri orijinlerine göre üçer ana gruba ayrılmış ve sınıflanmıştır.

Keywords

• Trakya, peynir, yoğurt, süt, nitrat, nitrit, kemometri, coğrafi orijin　　

References

1. 1. Glaeser H.1989. Use of nitrate in cheese production. Dairy Industries Int.54 (11), 19-23.
2. 2. Dıraman H. 1993. Trakya Bölgesinde Üretilen Çeşitli Tip Peynirlerde Nitrit Aranması Üzerine Bir Araştırma. Gıda, 18 (5), 293 – 295.
3. 3. Topçu AA, Saldamlı İ, Yurttagül M. 2006. Determination of nitrate and nitrite content of Turkish cheeses. Afr J Biotech, 5 (15),1411 – 1414.
4. 4. Elias A, Elias P, Kiis A. 2005. The content of nitrates, nitrites and important groups of microorganisms in Edam-type cheeses. Agraarteadus, 16 (1), 3-15. www.eau.ee/~aps/pdf/20051/elias_ik.pdf (Accessed 20.11.2007).
5. 5. Walters CL,1991. Nitrate and nitrite in foods. In: Nitrates and Nitrites in Food and Water. Hill M (Eds), pp 93-108. Ellis Harwood Limited, Bodwin, Cornwall.
6. 6. Seraphim KR, Siqueira MEPB. 2000. Nitratos e nitritos em queijos caseiros e industrializados comercializados na região sul de Minas Gerais, Brasil. Archivos Latinoamericanos de Nutrición (ALAN) vol. 50 no.1. http://www.alanrevista.org/ediciones/2000 - 1 / nitratos _ nitritos _ queijos _ caseiros _ industrializados _ brasil. asp (Accessed 20.11.2007).
7. 7. Borneff J. 1971. Hygiene. Georg Thieme Verlag. Stuttgart
8. 8. Anon 1997. Türk Gıda Kodeksi Yönetmeliği. T.C. Resmi Gazete 16 Kasım 1997 tarihli 23172 sayılı mükerrer. Ankara.

9. 9. Anon 2002. Gıda Sanayi Envanteri 1994-1996-1998- 2000. TC.Tarım ve Köyişleri Bakanlığı Koruma ve Kontrol Genel Müdürlüğü. Ankara.
10. 10. Pripp AH, Rehman S, McSweeney PLH., Fox PF.1999. Multivariate statistical analysis of peptide profiles and free amino acids to evaluate elects of single-strain starters on proteolysis in miniature Cheddar-type cheeses. Int Dairy J 9, 473-479.
11. 11. Hannon JA , Wilkinson MG, Delahunty CM, Wallace JM, Morrissey PA, Beresford TP. 2005. Application of descriptive sensory analysis and key chemical indices to assess the impact of elevated ripening temperatures on the acceleration of Cheddar cheese ripening. Int Dairy J 15, 263–273
12. 12. Iñón, FA, Garrigues S, Guardia M. 2004. Nutritional parameters of commercially available milk samples by FTIR and chemometric techniques. Anal Chim Acta. 513, 401–412.
13. 13. Shintu L, Caldarelli S. 2006 Toward the Determination of the Geographical Origin of Emmental(er) Cheese via High Resolution MAS NMR: A Preliminary Investigation. J Agri Food Chem 54 (12), 4148 -4154.
14. 14. Del Signore A, Di Diacomo F, Giaccio M. G.2004. Determinating the regional origin of cheeses with trace metal analysis using statistical classifiers. J Commodity Sci. 43 (3): 133-144.
15. 15. Koreňovská,M, Suhaj M. 2007. Identification of Slovakian, Polish, and Romanian bryndza cheeses origin by factor analysis of some elemental data. Eur Food Res Tech 225 (5-6), 707-713.
16. 16. Anon 1985. Peynir-Nitrat ve Nitrit Tayini-Kadmiyum İndirgeme ve Fotometri Metodu. TS 4489. Türk Standardları Enstitüsü. Bakanlıklar-Ankara.
17. 17. Bakırcı İ, Türel İ , Aksoy A, Coşkun H. 1998. Changes in nitrate and nitrite contents of herby cheese with different herb concentrations during ripening. Bull Pure Appl Sci 17 C (1), 1-7
18. 18. Anonymous 1996. Gıdalarda Katkı-Bulaşanların İzlenmesi (Koordinatörler: N Işık, Konca R, Gümüş Y.) Tarım ve Köyişleri Bakanlığı. Koruma ve Kontrol Genel Müdürlüğü. 196 sayfa. Bursa.
19. 19. Anon 2002. Gıdalarda Katkı-Bulaşanların İzlenmesi II. (Koordinatörler: Tepe Ş, Tan E, Gümüş Y.) Tarım ve Köyişleri Bakanlığı. Koruma ve Kontrol Genel Müdürlü- ğü. 100 sayfa. Bursa.
20. 20. Balcerska I, Wedzisz A, Kopczynska J. 1997. Nitrate and nitrite content of rennet and processed cheeses. Bromatol Chem Toxicol 30 (3), 273-276.
21. 21. Kyriakidis BK, Georgiou, KT, Batzaka NT.1997. Nitrate and nitrite content of Greek chesees. J Food Compos Anal 10, 343-349.
22. 22. Doğan O, Ok T. 1998. Isparta-Burdur Yöresinde Üretilen Beyaz Peynirlerin Nitrat ve Nitrit Yönünden Araş- tırılması. Tarımsal Araştırmalar Genel Müdürlüğü Yayın No: 53. Ankara.
23. 23. Korenekova B; Kottferova J; Korenek-M., 2000.The fate of added nitrate used in the manufacture of Emmental cheese. Food Addit Contam 17 (5), 373-377.
24. 24. Reis Lima, MJ, Fernandes Silvia MV, Rangel Antonio OSS. 2006. Determination of nitrate and nitrite in dairy samples by sequential injection using an in-line cadmium-reducing column. Int Dairy J 16, 1442–1447
25. 25. Koronekova B, Kottferova J, Koronek M.1997. Observation of the effects of nitrites and nitrates on yogurt culture. Food Res Int 30, 55-58.
26. 26. Gapper LW, Fong BY, Otter DE, Indyk HE, Woollard DC. 2004. Determination of nitrite and nitrate in dairy products by ion exchange LC with spectrophotometric detection Int Dairy J 14: 881-887
27. 27. Santos JS, Beck L, Walter M, Sobczak M, Olivo, CJ, Costabeber IJ, Emanuelli T. 2005. Nitrato e nitrito em leite produzido em sistemas convencional e orgânico. Ciênc. Technol. Aliment. 25 no.2 Campinas Apr. / June 2005. http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0101- 20612005000200021&script=sci_arttext (Accessed 20.11.2007).
28. 28. Hou PS, Chih-Hua T, Chin-Wen L. 1992. A survey of the composition of commercial cheese products. J Chinese Soc Anim Sci. 21 (3), 317-325.
29. 29. Dıraman H, Demirci M. 1999.Vakum Paketli Taze Kaşar Peynirleri Üzerine Araştırmalar. I. Gıda Değeri ve Katkı- Kalıntı (Nitrit) Düzeyi. Ekonomik ve Teknik Dergi Standard 449, 64-67. Ankara.