Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Caseins (CN) represent about 80% of the total protein in bovine milk and are of major importance in dairy production. The four casein types, i.e., αs1-, β-, αs2-, and κ-casein are in turn divided into different genetic variants. The genetic variants of interest in this study were β-CN variants A1, A2 and I, and κ-CN variants A and B. The genetic variants of caseins are believed to influence many milk properties including gross composition, micelle size, coagulation properties (rennet coagulation time and curd firmness) and protein profile. The aim of the study was to investigate the relation between these properties, the three genetic variants of β-CN and to some extent also genetic variants of κ-CN. The aim was also to investigate to what extent different genetic variants of β-CN were able dissociate from the micelle into milk serum due to cooling. The results indicated relation between milk gross composition and genetic variants of β-CN, where β-CN variant I showed highest protein content (3.80 %) compared to β-CN variants A1 (3.35 %, p<0.001) and A2 (3.45 %, p<0.001). The rennet coagulation time in cold milk (milk with depleted micelles) with β-CN genotype A1A1 was up to 90 % shorter than for cold milk with β-CN genotype II (p<0.001). Meanwhile, no significant difference between the two genotypes was found in tempered milk (native micelles). However, there was no clear association between cooling and curd firmness. The casein profile and the casein number were analysed both in tempered and cold milk serum phase. When comparing the relative concentration of β-CN in milk serum phases of cold and tempered milk, respectively, the increase associated to β-CN II milk was 235 % and 72 % higher, than the increase associated to β-CN A1A1 and A2A2, respectively. Furthermore, the casein number in cold milk serum phase associated to the β-CN genotype II was 18 % and 16 % lower, respectively, than in the serum phases corresponding to the A1A1 and A2A2 genotypes; though, also here the observed differences were only numerical. This might indicate that the level of cold induced depletion might vary between different genetic variants of β-CN.

Kaseiner (KN) utgör cirka 80 % av det totala proteininnehållet i komjölk och är av yttersta vikt för mejeriindustrin. De fyra typerna av kasein, dvs. αs1-, β-, αs2-och κ-kasein är i sin tur uppdelade i olika genetiska varianter. De genetiska varianterna som var av relevans för denna studie var β-KN A1, A2 och I, samt κ-KN A och B. Kaseiners genetiska varianter anses ha en inverkan på flertalet egenskaper hos mjölk, som mjölkens sammansättning, micellstorlek, koaguleringsegenskaper och proteinprofil. Målet med studien var att undersöka sambandet mellan dessa egenskaper och olika genetiska varianter av främst β-KN, men även till viss del genetiska varianter av κ-KN. Ett annat mål var att undersöka till vilken grad olika genetiska varianter av β-KN dissocierar från kaseinmicellen i mjölkserumet vid nedkylning. Resultaten indikerade ett samband mellan mjölkens sammansättning och β-KN I, varvid denna genetiska variant var associerad till ett högre proteininnehåll (3,80 %) jämfört med variant A1 (3,35 %) och A2 (3,45%) (p<0.001). Koaguleringstiden för mjölk med β-KN genotypen A1A1 var upp till 90 % kortare än för β-JN II (p<0.001), när mjölken kylts och β-KN dissocierat från micellerna. Ingen signifikant skillnad i koaguleringstiden kunde urskiljas mellan de två genetiska varianterna när mjölken var rumstempererad. Inga likvärdiga samband observerades gällande gelstyrkan. Kaseinprofil och kaseininnehåll i förhållande till det totala proteininnehållet mättes i mjölkserum både före och efter kylning. När man jämförde den relativa koncentrationen av β-KN i mjölkserumfaser av kall respektive tempererad mjölk, var ökningen associerad med β-KN II-mjölk 235 % och 72 % högre än ökningen associerad med β-KN A1A1 respektive β-CN A2A2. Dessutom hade mjölkserum från nedkyld β-KN variant II 18 % respektive 16 % högre kaseininnehåll i förhållande till det totala proteininnehållet, jämfört med motsvarande A1A1 respektive A2A2. Detta skulle kunna indikera att olika genetiska varianter av β-KN dissocierar i olika utsträckning vid kylning av mjölken.