Lait 84 (2004) 359-374
DOI: 10.1051/lait:2004010

Fluorescence and infrared spectroscopies: a tool for the determination of the geographic origin of Emmental cheeses manufactured during summer

Romdhane Karoui^a, Éric Dufour^a, Laurent Pillonel^b, Daniel Picque^c, Thomas Cattenoz^c and Jacques-Olivier Bosset<sup>b

a</sup>  UR Typicité des Produits Alimentaires, ENITA de Clermont-Ferrand, 63370 Lempdes, France
^b  Station Fédérale de Recherches Laitières de Liebefeld (FAM), 3003 Berne, Switzerland
^c  Laboratoire de Génie et Microbiologie des Procédés Alimentaires, INRA, 78850 Thiverval Grignon, France

(Received 29 October 2003 - Accepted 19 January 2004 - Published online 7 June 2004)

Abstract - Mid-infrared (MIR) and front-face fluorescence spectroscopies, coupled with chemometric techniques, were investigated for their potential for discriminating Emmental cheeses originating from various geographic origins. A total of 74 Emmental cheeses, produced during summer, from six countries, i.e., Denmark (n = 2), Finland (n = 4), Germany (n = 6), Austria (n = 8), France (n = 27) and Switzerland (n = 27) were analysed. Within the 1500-900 cm^-1 spectral region, a good classification of samples was obtained for 83.7 and 77% of the calibration and validation data sets, respectively. Within the 3000-2800 cm^-1 the classification was considerably worse (only 57.4 and 29.7% for the calibration and validation spectra, respectively). Protein tryptophan and vitamin A fluorescence spectra were recorded directly on cheese samples. Considering tryptophan fluorescence spectra, a good classification was observed for 76.4 and 63.5% of the calibration and the validation samples, respectively. A better classification was obtained from the vitamin A fluorescence spectra since 93.9 and 90.5% of the calibration and validation spectra, respectively, were correctly classified. Cheeses from Finland and Denmark were well separated using the 1500-900 cm^-1 spectra and tryptophan or vitamin A fluorescence spectra. Considering cheeses from Germany, 100% of good classification was only obtained with vitamin A spectra. Cheeses from France and Switzerland were generally discriminated, but several samples were incorrectly classified. It was concluded that vitamin A fluorescence spectra may be considered a promising probe for the reliable evaluation of Emmental cheese origin.

Résumé - Les spectroscopies infrarouge et de fluorescence frontale : un outil pour la détermination de l'origine géographique des fromages Emmental de productions estivales. La spectroscopie moyen infrarouge et la spectroscopie de fluorescence frontale couplées aux techniques chimiométriques ont été utilisées pour discriminer des fromages Emmental provenant de diverses origines géographiques. Un total de 74 fromages Emmental, de productions estivales et provenant de six pays : Danemark (n = 2), Finlande (n = 4), Allemagne (n = 6), Autriche (n = 8), France (n = 27) et Suisse (n = 27), ont été analysés. À partir des spectres moyen infrarouge et en considérant la région spectrale de 1500-900 cm^-1, de bonnes classifications se montant à 83,7 et 77 % ont été obtenues respectivement pour les échantillons principaux et de vérification. La classification obtenue à partir de la région spectrale 3000-2800 cm^-1 a été considérablement plus mauvaise (seulement 57,4 et 29,7 % des échantillons principaux et de calibration ont été bien classés). Les spectres de fluorescence des tryptophanes des protéines et de la vitamine A ont été enregistrés directement sur des échantillons de fromages. Considérant les spectres de fluorescence des tryptophanes des protéines, 76,4 et 63,5 % des échantillons principaux et de vérification ont été bien classés. Une meilleure classification (93,9 et 90,5 %) a été obtenue à partir des spectres de fluorescence de la vitamine A pour les échantillons principaux et de vérification. Les fromages finlandais et danois ont été bien discriminés des autres fromages à partir, aussi bien, des spectres moyen infrarouge (1500-900 cm^-1), de fluorescence des tryptophanes des protéines ou de fluorescence de la vitamine A. Par ailleurs, 100 % de bonnes classifications ont été observés pour les fromages allemands en utilisant les spectres de fluorescence de la vitamine A. À quelques exceptions près, les fromages français et suisses sont généralement bien discriminés les uns des autres. La vitamine A peut être considérée comme une sonde prometteuse pour l'évaluation de l'origine géographique des fromages Emmental.

Key words: Emmental cheese / geographic origin / authenticity / infrared / fluorescence / chemometry

Mots clés : Emmental / origine géographique / authenticité / infrarouge / fluorescence / chimiométrie

Corresponding author: Éric Dufour dufour@enitac.fr

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