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本课题旨在研究牛乳β-CN多态性及其对牛乳凝乳性能和马苏里拉干酪品质的影响,为今后奶牛品种筛选和牛乳制品加工改良提供理论依据。试验通过高效液相色谱法对牛乳β-CN多态性进行分析(试验一),在其他5种乳蛋白基因型相同的情况下,分析了不同β-CN基因型牛乳在凝乳性能(试验二)和mozzarella干酪的组成、功能和质构(试验三)上的差异。 1牛乳β-CN多态性分析 选取处于泌乳中期,2-3胎的健康奶牛111头,每头牛分别采集新鲜牛乳50ml,采用高效液相色谱法对牛乳β-CN基因型进行分析。结果发现,牛乳β-CN存在基因多态性,本试验中检测到6个等位基因,分别为A1、A2、B、C、F、I;共发现8种基因型,分别为A1A2、A2A2、A1A1、A2I、CC、A2B、A1B、CF,比例为45.9%、18.9%、13.5%、6.3%、5.4%、4.5%、2.7%、0.9%。 试验还发现AA、AB和BB三种类型的κ-CN,其比例为74.1%,24.1%和1.8%;发现两种基因型的β-LG,分别为66.7%的BA型和33.3%的AA型。仅发现一种AA型的αs2-CN、BB型的αsl-CN和BB型的α-LA,比例均为100%。 2不同β-CN基因型牛乳的凝乳性依据试验一结果,在保证其他各个乳蛋白基因型一致(κ-CN为AA型;β-LG为AB型;αs2-CN为AA型;αsl-CN为BC型;α-LA为BB型),并且β-CN基因型相对应的奶牛头数不少于三头的前提下,筛选出了β-CN四种基因型,即A1A1、A1A2、A2A2、A2I,开展了凝乳性研究。 通过流变仪测定牛乳凝乳性能。流变仪记录凝胶弹性(储能模量;G’),即牛乳的凝结强度随时间的变化情况;用储能模量趋于稳定并开始上升的时间点来表征凝乳时间(RCT,s),用25min时的储能模量(G25)来表征凝乳强度。测定结果:4组基因型的牛乳凝乳时间从小到到的顺序为:A1A2<A1A1<A2A2<A2I(P<0.01);凝乳强度从大到小的顺序为A1A2>A1A1>A2A2>A2I(P<0.01)。 考虑到凝乳性不仅仅受到基因型的影响,因此试验还测定了牛乳蛋白质相对含量、主要矿物质(钙、磷、胶体磷酸钙)含量、pH值和粒径的大小。测定结果:蛋白质含量最高的基因型为A2A2,其余依次为A2I、A1A2、A1A1型(P<0.05);粒径大小依次为A1A2>A1A1> A2I>A2A2(P<0.01);钙、磷、胶体磷酸钙含量在统计学上无差异。 本试验结果表明,牛乳凝乳性受到基因型、蛋白质相对含量和粒径大小共同的影响,其中基因型是主要的影响因素。 3不同β-CN基因型干酪的组成、功能和质构差异 按照所筛选出的β-CN基因型,即A1A1、A1A2、A2A2、A2I(κ-CN为AA型,β-LG为AB型,αs2-CN为AA型,αsl-CN为BC型,α-LA为BB型),采集新鲜牛乳制作马苏里拉干酪,测定干酪的组成成分。在于酪成熟7天后和30天后,分别测定干酪的功能特性和质构特性。结果发现,A1A2型的干酪比其他三组更好。统计分析干酪在不同成熟时间的功能和质构特性,发现马苏里拉干酪在30天的功能和质构特性比7天较好,表明干酪需要一定的成熟时间,才能具有更好的功能和质构特性。 综上所述,牛乳β-CN存在基因多态性,并且β-CN基因多态性会影响牛乳的凝乳特性和马苏里拉干酪的组成、功能特性以及质构特性。