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Issue
Lait
Volume 85, Number 3, May-June 2005
Page(s) 223 - 236
DOI http://dx.doi.org/10.1051/lait:2005008
Lait 85 (2005) 223-236
DOI: 10.1051/lait:2005008

Potentiality of front-face fluorescence spectroscopy to determine the geographic origin of milks from the Haute-Loire department (France)

Romdhane Karouia, Bruno Martinb and Éric Dufoura

a  UR Typicité des Produits Alimentaires, ENITA de Clermont Ferrand, 63370 Lempdes, France
b  Unité de Recherches sur les Herbivores, INRA, Theix, 63122 Saint-Genès-Champanelle, France

(Received 15 July 2004 - Accepted 31 January 2005)

Abstract - A total of 40 milk samples, i.e., 8 milks produced in lowland (430-480 m), 16 milks produced in mid-mountain (720-860 m) and 16 milks produced in mountain (1070-1150 m) areas of the Haute-Loire department (France), sampled at key periods of animals feeding, were analysed by front-face fluorescence spectroscopy. Tryptophan, aromatic amino acids and nucleic acid (AAA+NA) and riboflavin fluorescence spectra were recorded in triplicate on different aliquots directly on milks with the excitation wavelengths set at 290 nm, 250 nm and 380 nm, respectively. The excitation spectra of vitamin A were also recorded in triplicate on different aliquots with the emission wavelength set at 410 nm. Using Factorial Discriminant Analysis, 74.1%, 81.5% and 76.9% correct classifications were obtained for the calibration data sets of tryptophan, AAA+NA and riboflavin spectra, respectively. Considering the validation data sets, correct classification of 69.2%, 76.9% and 70.4% was observed for tryptophan, AAA+NA and riboflavin spectra, respectively. In a second step, the first 5 principal components of the principal component analysis extracted from each data set (tryptophan fluorescence, AAA+NA fluorescence, vitamin A fluorescence and riboflavin fluorescence spectra) were gathered together into one matrix and analysed by factorial discriminant analysis. Correct classifications of 100 and 69.2% were observed for the calibration and the validation groups, respectively. Milks from the lowlands were well discriminated from the others. It is shown that fluorescence spectra of milks retained information related to the geographic origin. However, the size of the data set should be increased in order to improve the robustness of the algorithm.


Résumé - Potentialité de la spectroscopie de fluorescence frontale pour la détermination de l'origine géographique de laits de Haute-Loire. Un total de 40 laits : 8 laits de plaine (430-480 m), 16 laits de moyenne montagne (720-860 m) et 16 laits de montagne (1070-1150 m), ont été collectés en France (Haute-Loire) à des périodes clés de l'alimentation des animaux. Des spectres de fluorescence des tryptophanes des protéines, des acides aminés aromatiques et acides nucléiques (AAA+AN) et de la riboflavine ont été enregistrés en triple sur différents aliquots après excitation respectivement à 290 nm, 250 nm et 380 nm. Les spectres d'excitation de la vitamine A ont été enregistrés en triple sur différents aliquots à une longueur d'onde d'émission de 410 nm. Les résultats de l'analyse factorielle discriminante montrent que 74,1 %, 81,5 % et 76,9 % de bonnes classifications ont été obtenus respectivement pour les jeux de calibration des spectres des tryptophanes, des AAA+AN et de la riboflavine. En ce qui concerne les jeux de validation, des bonnes classifications se montant à 69,2 %, 76,9 % et 70,4 % ont été observées respectivement pour les spectres des tryptophanes, des AAA+AN et de la riboflavine. Dans une deuxième étape, les 5 premières composantes principales des analyses en composantes principales réalisées sur chaque jeu de données (spectres de fluorescence des tryptophanes des protéines, des AAA+AN, de la vitamine A et de la riboflavine) ont été collées les unes aux autres et l'analyse factorielle discriminante a été appliquée à cette matrice. Les résultats indiquent que 100 % et 69,2 % de bonnes classifications ont été observés respectivement pour les échantillons principaux et de validation. Les laits de plaine sont bien discriminés des laits de moyenne montagne et de montagne. Les résultats montrent que les spectres de fluorescence des laits contiennent des informations relatives à leur origine géographique. Cependant la taille des jeux de données devrait être augmentée afin d'améliorer la robustesse de l'algorithme.


Key words: milk / geographic origin / intrinsic fluorescence / chemometry

Mots clés : lait / origine géographique / fluorescence intrinsèque / chimiométrie

Corresponding author: Éric Dufour dufour@enitac.fr

© INRA, EDP Sciences 2005

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