A Comparison of Mineral Elements Content in Conventional and Organic Milk from Southern Poland

• Autorzy: Michał Halagarda , Joanna Ptasińska-Marcinkiewicz , Kamil Fijorek

Warianty tytułu

Porównanie zawartości związków mineralnych w mleku konwencjonalnym i ekologicznym z południowej Polski

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Milk is one of the most important foodstuffs and raw materials in the food industry. As the first complete food available to infant mammals, it is bioactive and it contains all the indispensable nutrients. Organic farming is deemed to produce high quality food under sustainable conditions and, at the same time, to protect the natural environment within the farm. However, the most recent food and nutrition research does not confirm the extensive health benefits related to the consumption of organic products. The objective of the research study was to evaluate and compare the quality of commercial organic and conventional cow's milk as regards the contents of some selected mineral compounds. The research was conducted on the organic and conventional cow's milk available on the market in Southern Poland. The milk samples were analysed for the concentration of selected minerals contained therein, including some selected toxic metals; the analyses were performed with the use of flame atomic absorption spectrometry, atomic emission spectrometry, and graphite furnace atomic absorption spectrometry. The results of the research show that, in terms of the contents of micro- and macroelements, the organic and conventional milk do not differ significantly. The differences were found only between the amounts of sodium and manganese. The organic milk contained, on average, a statistically significantly smaller amount of those elements. Moreover, the presence of lead was detected in one type of the organic milk, although its amount determined (5.24 mg/l) was within the acceptable limits. Cadmium (amounting to 0.12 and 0.15 μg/l) was found in the two types of milk derived from the same company and in one type of organic milk; however, its concentration in the latter milk type was at a relatively low level (0.04 μg/l). (original abstract)

Mleko jest jednym z najważniejszych środków spożywczych i surowców w przemyśle spożywczym. Jako pierwszy kompletny pokarm dla młodych ssaków jest bioaktywny i zawiera wszystkie niezbędne składniki odżywcze. Uznaje się, że dzięki rolnictwu ekologicznemu uzyskuje siężywność o wysokiej jakości, wyprodukowaną w zrównoważonych warunkach, przy jednoczesnej ochronie środowiska naturalnego. Najnowsze badania dotyczące żywności i odżywiania nie potwierdzają jednak znacznych korzyści zdrowotnych związanych z konsumpcją produktów ekologicznych. Celem pracy była ocena i porównanie jakości komercyjnego krowiego mleka konwencjonalnego i ekologicznego w odniesieniu do zwartości wybranych składników mineralnych. Badania przeprowadzono na mleku krowim ekologicznym i tradycyjnym dostępnym na rynku w południowej Polsce. Próbki mleka analizowano pod względem zawartych w nich składników mineralnych, w tym wybranych metali toksycznych, przy użyciu absorpcyjnej spektrofotometrii atomowej płomieniowej, emisyjnej spektrometrii atomowej oraz absorpcyjnej spektrofotometrii atomowej w kuwecie grafitowej. Wyniki badań wskazują, że mleko ekologiczne i konwencjonalne nie różnią się istotnie w kontekście zawartości mikro- i makroelementów. Różnice dotyczyły jedynie zawartości sodu i manganu. Mleko ekologiczne zawierało ich średnio statystycznie istotnie mniej. Ponadto w jednym z rodzajów mleka ekologicznego wykryto obecność ołowiu, przy czym uzyskana wartość (5,24 mg/l) mieściła się w dopuszczalnych granicach. Kadm (w ilości 0,12 i 0,15 μg/l) został oznaczony w dwóch rodzajach mleka, pochodzących z tej samej firmy oraz w jednym mleku ekologicznym, w którym wykazane stężenie było na stosunkowo niskim poziomie (0,04 μg/l). (abstrakt oryginalny)

Słowa kluczowe

EN

Milk; Organic food; Quality of milk; Commodity research; Food commodities

PL

Mleko; Żywność ekologiczna; Jakość mleka; Badania towaroznawcze; Towaroznawstwo żywności

• Czasopismo: Żywność: nauka - technologia - jakość
• Rocznik: 25 (2018)
• Numer: nr 1 (114)
• Strony: 137--150

Twórcy

autor

Michał Halagarda

• Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie

autor

Joanna Ptasińska-Marcinkiewicz

• Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie

autor

Kamil Fijorek

• Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie

Bibliografia

• [1] Ayar A., Sert D., Akin N.: The trace metal levels in milk and dairy products consumed in middle Anatolia-Turkey. Environ. Monit. Assess., 2009, 152, 1-12.
• [2] Bakuła S., Pietrzak-Fiećko R., Tońska E., Gałgowska M., Miciński J.: Porównanie zawartości kadmu i ołowiu w mleku różnych gatunków zwierząt. Nauki Inż. i Technol., 2013, 3 (10), 9-17.
• [3] Bergamo P., Fedele E., Iannibelli L., Marzillo G.: Fat-soluble vitamin contents and fatty acid composition in organic and conventional Italian dairy products. Food Chem., 2003, 82, 625-631.
• [4] Bilandžić N., Dokić M., Sedak M., Solomun B., Varenina I., Knežević Z., Benić M.: Trace element levels in raw milk from northern and southern regions of Croatia. Food Chem., 2011, 127, 63-66.
• [5] Boltea F., Bretan L., Ketney O., Moldovan C.: Heavy metals concentration in milk from the Baia Mare depression. J. Agroalim. Proc. Technol., 2008, 14 (2), 485-491.
• [6] Borowiec M., Huculak M., Hoffman K., Hoffman J.: Ocena zawartości wybranych metali ciężkich w produktach spożywczych zgodnie z obowiązującym w Polsce prawodawstwem. Proc. EC Opole, 2009, 3 (2), 433-438.
• [7] Butler G., Nielsen J.H., Slots T., Seal C., Eyre M.D., Sanderson R., Leifert C.: Fatty acid and fatsoluble antioxidant concentrations in milk from high- and low-input conventional and organic systems: Seasonal variation. J. Sci. Food Agric., 2008, 88, 1431-1441.
• [8] Coni E., Bocca A., Ianni D., Caroli S.: Preliminary evaluation of the factors influencing the trace element content of milk and dairy products. Food Chem., 1995, 52, 123-130.
• [9] Dangour A.D., Allen E., Lock K., Uauy R.: Nutritional composition and health benefits of organic foods - using systematic reviews to question the available evidence. Indian J. Med. Res., 2010, 131, 478-480.
• [10] Dangour A.D., Lock K., Hayter A., Aikenhead A., Allen E., Uauy R.: Nutrition-related health effects of organic foods: A systematic review. Am. J. Clin. Nutr., 2010, 92, 203-210.
• [11] De Castro C.S.P., Arruda A.F., Da Cunha L.R., De Souza J.R., Braga J.W.B., Dórea J.G.: Toxic Metals (Pb and Cd) and their respective antagonists (Ca and Zn) in infant formulas and milk marketed in Brasilia. Brazil. Int. J. Environ. Res. Public. Health., 2010, 7, 4062-4077.
• [12] Dobrzański Z., Gorecka H., Opaliński S., Chojnacka K., Kołacz R.: Zawartość pierwiastków śladowych i ultraśladowych w mleku i krwi krów. Med. Weter., 2005, 61 (3), 301-304.
• [13] Dobrzański Z., Skiba M., Brożyńska A., Kowalska-Góralska M.: Zawartość wybranych metali ciężkich w mleku przeżuwaczy (krów i kóz) z rejonów przemysłowych i czystych ekologicznie. Acta Sci. Pol. Med. Vet., 2009, 8 (1), 3-14.
• [14] Dumna P., Pawlos M., Rudy M.: Zawartość metali ciężkich w wybranych produktach spożywczych województwa podkarpackiego. Bromatol. Chem. Toksyk., 2012, XLV (1), 94-100.
• [15] Ellis K.A., Monteiro A., Innocent G.T., Grove-White D., Cripps P., McLean W.G., Howard C.V., Mihm M.: Investigation of the vitamins A and E and β-carotene content in milk from UK organic and conventional dairy farms. J. Dairy Res., 2007, 74, 484-491.
• [16] Enb A., Abu Donia M.A., Abd-Rabou N.S., Abou-Arab A.A.K., El-Senaity M.H.: Chemical composition of raw milk and heavy metals behavior during processing of milk products. Glob. Vet., 2009, 3 (3), 268-275.
• [17] European Commission Regulation (EC) No 1881/2006 of 19 December 2006 setting maximum levels for certain contaminants in foodstuffs. Off. J. EU L 364, pp. 5-24, from 20.12.2006.
• [18] Gartner L.M., Morton J., Lawrence R.A., O'Hare D., Schanler R.J., Eidelman A.I.: Breastfeeding and the use of human milk. Pediatrics, 2005, 115(2), 496-506.
• [19] Grega T., Sady M., Farot A., Pustkowiak H.: Poziom wapnia, fosforu, laktozy i kwasu cytrynowego w mleku różnych ras. Rocz. Nauk. Zoot., 2000, Supl. 5, 27-30.
• [20] Jaworski J., Kuncewicz A.: Składniki mineralne mleka. W: Mleczarstwo. T1. Red. S. Ziajka. Wyd. UWM w Olsztynie, Olsztyn 2008, ss. 82-85.
• [21] Johnson M.D., Kenney N., Stoica A., Hilakivi-Clarke L., Singh B., Chepko G., Clarke R., Sholler P.F., Lirio A.A., Foss C.: Cadmium mimics the in vivo effects of estrogen in the uterus and mammary gland. Nat. Med., 2003, 9, 1081-1084.
• [22] Khan N., Choi J.Y., Nho E.Y., Hwang I.M., Habte G., Khan M.A., Park K.S., Kim K.S.: Determination of mineral elements in milk products by inductively coupled plasma-optical emission spectrometry. Anal. Lett., 2014, 47 (9), 1606-1613.
• [23] Khan N., Jeong I.S., Hwang I.M., Kim J.S., Choi S.H., Nho E.Y., Choi J.Y., Park K.S., Kim K.S.: Analysis of minor and trace elements in milk and yogurts by inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS). Food Chem., 2014, 147, 220-224.
• [24] Kodrik L., Wagner L., Imre K., Polyak K.F., Besenyei F., Husveth F.: The effect of highway traffic on heavy metal content of cow milk and cheese. Hung. J. Ind. Chem., 2011, 39 (1), 15-19.
• [25] Komprda T.: Comparison of quality and safety of organic and conventional foods. Chem. Listy, 2009, 103, 729-732.
• [26] Kouřimská L., Legarová V., Panovská Z., Pánek J.: Quality of cows' milk from organic and conventional farming. Czech J. Food Sci., 2014, 32 (4), 398-405.
• [27] Król J., Litwińczuk A., Brodziak A., Kędzierska-Matysek M.: Poziom ołowiu i kadmu w mleku krów utrzymywanych w różnych regionach Polski. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych, 2007, 31, 451-454.
• [28] Krzywy I., Krzywy E., Pastuszak-Gabinowska M., Brodkiewicz A.: Ołów - czy jest się czego obawiać? Ann. Acad. Med. Stetin., 2010, 56 (2), 118-128.
• [29] Litwińczuk Z.: Surowce zwierzęce - ocena i wykorzystanie. PWRiL, Warszawa 2004.
• [30] Liu Z.P.: Lead poisoning combined with cadmium in sheep and horses in the vicinity of non-ferrous metal smelters. Sci. Total Environ., 2003, 309, 117-126.
• [31] Maas S., Lucot E., Gimbert F., Crini N., Badot P.-M.: Trace metals in raw cow's milk and assessment of transfer to Comte cheese. Food Chem., 2011, 129 (1), 7-12.
• [32] Michaelidou A.M.: Factors influencing nutritional and health profile of milk and milk products. Small Ruminant Res., 2008, 79, 42-50.
• [33] Nyakairu G.W., Muhwezi G., Biryomumaisho S.: Assessment of heavy metals in milk from selected dairy farms and shops in Wakiso District, Uganda Suza. J. Nat. Soc. Sci., 2011, 1 (1), 36-52.
• [34] Pieczonka W.: Towaroznawstwo mleka. AR w Krakowie, Rzeszów 1999.
• [35] Pietrzak-Fiećko R., Smoczyński S.: Cadmium and lead contents in human milk, cow's milk and infant formulas. Pol. J. Nat. Sci., 2006, 21 (2), 1105-1112.
• [36] Qin L.Q., Wang X.P., Li W., Tong X., Tong W.J.: The minerals and heavy metals in cow's milk from China and Japan. J. Health, 2009, 55 (2), 300-305.
• [37] Salah F.A.A.E., Esmat I.A., Mohamed A.B.: Heavy metals residues and trace elements in milk powder marketed in Dakahlia Governorate. Int. Food Res. J., 2013, 20(4), 1807-1812.
• [38] Schulzová V., Hajšlová J., Botek P., Peroutka R.: Furanocoumarins in vegetables: Influence of farming system and other factors on levels of toxicants. J. Sci. Food Agric., 2007, 87, 2763-2767.
• [39] Sikirić M., Brajenović N., Pavlović I., Havranek J.L., Plavljanić N.: Determination of metals in cow's milk by flame atomic absorption spectrophotometry. Czech J. Anim. Sci., 2003, 48 (11), 481-486.
• [40] Slačanac V., Hardi J., Lučan M., Komlenić D.K., Krstanović V., Jukić M.: Concentration of nutritional important minerals in Croatian goat and cow milk and some dairy products made of these. Croat. J. Food Sci. Technol., 2011, 3 (1), 21-25.
• [41] Smolders E.: Cadmium uptake by plants. Int. J. Occup. Med. Environ. Health, 2001, 14, 177-183.
• [42] Sola-Larrańaga C., Navarro-Blasco I.: Chemometric analysis of minerals and trace elements in raw cow milk from the community of Navarra. Spain. Food Chem., 2009, 112, 189-196.
• [43] Szkoda J., Nawrocka A., Kmiecik M., Żmudzki J.: Badania kontrolne pierwiastków toksycznych w żywności pochodzenia zwierzęcego. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych, 2011, 48, 475-484.
• [44] Tapiero H., Tew K.D.: Trace elements in human physiology and pathology: Zinc and metallothioneins. Biomed. Pharmacother., 2003, 57 (9), 399-411.
• [45] Valiukenaite R., Stankeviciene M., Stankevicius H., Skibniewska K.A.: Lead and cadmium levels in raw cow's milk in Lithuania determined by inductively coupled plasma sector field mass spectrometry. Pol. J. Food. Nutr. Sci., 2006, 15/56 (SI 1), 243-246.
• [46] Żmudzki J., Niewiadowska A., Szkoda J., Semeniuk S.: Toksyczne zanieczyszczenia żywności pochodzenia zwierzęcego w Polsce. Medycyna Pracy, 2001, 14, 35-40.
• [47] Zurera-Cosano G., Moreno-Rojas R., Amaro-López M.: Effect of processing on contents and relationships of mineral elements of milk. Food Chem., 1994, 51, 75-78.

Identyfikatory

DOI

10.15193/zntj/2018/114/226