Anne Pihlanto: Suomenkarjan maidon erityisominaisuudet (Suomenlehmäpäivä 14.12.2014)

Anne Pihlanto

Suomenkarjan maidon erityisominaisuudet

Sisältö

• Maidon koostumus

• Maidon proteiinit ja niiden

polymorfia

• Pilkkoutuminen-

terveysvaikutukset

• Teknologiset ominaisuudet

• Rasvahappokoostumus

• Juustot

20.2.2014 2 © Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus

Maidon proteiinikoostumus

• Lehmän maito sisältää keskimäärin

noin 3.6 % proteiinia

• Maidon proteiinit voidaan jakaa

kahteen ryhmään, kaseiineihin ja

heraproteiineihin.

• Kaseiineja on maidon

kokonaisproteiinimäärästä noin 80

% (α S1-, α S2-, β-, ja k-kaseiini, 37,

10, 35 ja 12 %)

20.2.2014 3 © Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus

Geneettiset variantit

• Heraproteiinit:

b- laktoglobuliinin eri proteiinivariantit AA, BB

tai AB

• Kaseiinit

b-kaseiinit (A1, A2, A3…)

k-kaseiinit (AA, AB, BB), C, E,F,G

as1-kaseiini (BB, BC)

20.2.2014 © Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 4

Changes in the amino acid sequence of beta-casein variants (13)

Kaminski et al., 2007

Variants Change in amino acid sequence

18 25 35 36 37 67 72 88 93 106 117 122 137 138

A2 Ser-P Arg Ser-P Glu Glu Pro Glu Leu Gln His Gln Ser Leu Pro

A1 His

A3 Gln

B His Arg

C Ser Lys His

D Lys

E Lys

F His Leu

G His Leu

H1 cys

H2 Glu Leu Glu

I Leu

20.2.2014 © Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 5

Kasomorfiinit

Beta-casomorphins Amino acid composition

Bovine BCM-4 Tyr-Pro-Phe-Pro

Bovine BCM-5 Tyr-Pro-Phe-Pro-Gly

Bovine BCM-6 Tyr-Pro-Phe-Pro-Gly-Pro

Bovine BCM-7 Tyr-Pro-Phe-Pro-Gly-Pro-Ile

Bovine BCM-8 Tyr-Pro-Phe-Pro-Gly-Pro-Ile-Pro

Bovine BCM-11 Tyr-Pro-Phe-Pro-Gly-Pro-Ile-Pro-Asn-Ser-Leu

Human BCM-7 Tyr-Pro-Phe-Val-Glu-Pro-Ile

Human BCM-8 Tyr-Pro-Phe-Val-Glu-Pro-Ile-Pro

20.2.2014 © Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 6

Release of beta-casomorphins form beta-casein variant A1 but not from A2

20.2.2014 © Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 7

Hajoaminen ruuansultusentsyymeillä

20.2.2014 © Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 8

Teknologiset ominaisuudet

Finncattle milk composition and coagulation

characteristics

Composition

Native

n=8

Common

n=8

Fat % 4.0 3.7

Protein % 3.6 3.3

Lactose % 4.7 4.5

Dry matter % 13.0 12.4

Ash % 0.75 0.73

pH 6.8 6.8

Cell count 71167 101417

20.2.2014 © Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 10

Coagulation

K-casein B/A ratio

Native breeds 0.72

Common 0.26

Native Common

Coagulation time

(min)

4.1 4,0

Curd firmness

(mm)

33 21.5

Sinkkonen (master theses, 2013)

Proteiinien hajoaminen juuston kypsymisen aikana

20.2.2014 © Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 11

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

S-K Vertailu S-K Vertailu S-K Vertailu

>10 kDa 1-10 kDa <1kDa

Tuorejuusto

0,5kk

1kk

2kk

3kk

6kk

Vapaat aminohapot

20.2.2014 © Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 12

0

5

10

15

20

25

SK-Cheddar

Sarja1

Sarja2

Sarja3

Sarja4

0

5

10

15

20

25

tuorejuusto 0,5kk 1kk 2kk 3kk 6kk

Sarja1

Sarja2

Sarja3

Rasvahapot

20.2.2014 © Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 13

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

35,00

4.10.11 VK

4.10.11 SK

23.11.11 VK

23.11.11 SK

12.03.12 VK

12.03.12 SK

3.4.12 VK

3.04.12 SK

7.05.12 VK

7.05.12 SK

21.05.12 VK

21.05.12 SK

Rasvahapot

20.2.2014 © Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 14

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

VK SK VK SK VK SK VK SK VK SK VK SK

4.10.11 4.10.11 23.11.11 23.11.11 12.03.12 12.03.12 3.4.12 3.04.12 7.05.12 7.05.12 21.05.12 21.05.12

w3

w6

w6/w3

Johtopäätökset

• Suomenlehmän maitojen proteiinien hajoaminen eroaa

valtakarjan maidoista

• Ruuansulatusjärjestelmää simuloivassa systeemissä

• Erityisesti itä- ja pohjoissuomen karjojen maidot

• Juuston kypsymisen aikana nopeampi proteolyysi

• Rasvahappokoostumuksessa

• Edullinen n-3/n-6

20.2.2014 © Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 15

Työryhmä

• MTT Biotekniikka ja elintarviketutkimus

• Sari Mäkinen

• Marja Kotti

• Maire Seutu

20.2.2014 © Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus 16