Factor analysis as a tool to estimate association among individual proteins and other milk components with casein micelle size and cheese yield / Análise fatorial como ferramenta para estimar a associação entre proteínas individuais e outros componentes do leite com o tamanho das micelas de caseína e massa seca de queijo

The present study attempted to identify individual milk proteins and other milk components that are associated with casein micelle size (CMS) and dry matter cheese yield (DMCY) using factor analysis. Here, we used 140 bulk tank milk samples from different farms. Milk composition was determined using a Fourier transform infrared equipament. The individual milk proteins were (αS-casein, ß-casein, κ-casein, ß-lactoglobulin and α-lactoalbumin) measured by their electrophoretic profile. The CMS was estimated by photon correlation spectroscopy, and the DMCY was determined using reduced laboratory-scale cheese production. Factor analysis partitioned the milk components into three groups that, taken together, explain 68.3% of the total variance. The first factor was defined as "CMS", while the second as "DMCY" factor, based on their high loadings. The CMS was positively correlated with protein, casein, non-fat solids and αS-casein and negatively associated with κ-casein and ß-lactoglubulin. DMCY was positively correlated with fat, protein, casein, total solids and negatively correlated with αs-casein. These results indicate that the variation of individual milk proteins may be an important aspect correlated to milk quality and cheese production.(AU)

O objetivo do presente estudo foi avaliar a associação das frações proteicas individuais e de outros componentes do leite com o tamanho das micelas de caseína (TMC) e a produção de matéria seca de queijo (MSQ) utilizando-se análise fatorial. Foram coletadas 140 amostras de leite de tanque provenientes de diferentes fazendas. A determinação da composição do leite foi determinada por espectroscopia no infravermelho com transformação de Fourier. As proteínas individuais (αS-caseína, ß-caseína, κ-caseína, ß-lactoglobulina e α-lactalbumina) foram quantificadas pelo perfil eletroforético. O tamanho médio das micelas de caseína foi analisado pelo princípio de espectroscopia de correlação de fótons e pela produção MSQ a partir do modelo de coagulação do leite em escala reduzida. A análise fatorial delimitou as variáveis em três fatores, que, juntos, responderam por 68,3% da variação total dos dados. No primeiro fator foram observadas as associações mais fortes com o TMC, enquanto no segundo fator as correlações foram mais significativas com a MSQ. O TMC foi associado positivamente com o conteúdo de proteína, caseína, sólidos desengordurados e αS-caseína, e negativamente com κ-caseína e ß-lactoglubulina. MSQ foi associada positivamente com o teor gordura, proteína e caseína total, sólidos totais, e negativamente com o teor de αs-caseína. Esses resultados indicam que a variação quantitativa das proteínas do leite pode ser determinante da qualidade do leite na produção de queijo.(AU)

Factor analysis as a tool to estimate association among individual proteins and other milk components with casein micelle size and cheese yield / Análise fatorial como ferramenta para estimar a associação entre proteínas individuais e outros componentes do leite com o tamanho das micelas de caseína e massa seca de queijo

The present study attempted to identify individual milk proteins and other milk components that are associated with casein micelle size (CMS) and dry matter cheese yield (DMCY) using factor analysis. Here, we used 140 bulk tank milk samples from different farms. Milk composition was determined using a Fourier transform infrared equipament. The individual milk proteins were (αS-casein, ß-casein, κ-casein, ß-lactoglobulin and α-lactoalbumin) measured by their electrophoretic profile. The CMS was estimated by photon correlation spectroscopy, and the DMCY was determined using reduced laboratory-scale cheese production. Factor analysis partitioned the milk components into three groups that, taken together, explain 68.3% of the total variance. The first factor was defined as "CMS", while the second as "DMCY" factor, based on their high loadings. The CMS was positively correlated with protein, casein, non-fat solids and αS-casein and negatively associated with κ-casein and ß-lactoglubulin. DMCY was positively correlated with fat, protein, casein, total solids and negatively correlated with αs-casein. These results indicate that the variation of individual milk proteins may be an important aspect correlated to milk quality and cheese production.(AU)

O objetivo do presente estudo foi avaliar a associação das frações proteicas individuais e de outros componentes do leite com o tamanho das micelas de caseína (TMC) e a produção de matéria seca de queijo (MSQ) utilizando-se análise fatorial. Foram coletadas 140 amostras de leite de tanque provenientes de diferentes fazendas. A determinação da composição do leite foi determinada por espectroscopia no infravermelho com transformação de Fourier. As proteínas individuais (αS-caseína, ß-caseína, κ-caseína, ß-lactoglobulina e α-lactalbumina) foram quantificadas pelo perfil eletroforético. O tamanho médio das micelas de caseína foi analisado pelo princípio de espectroscopia de correlação de fótons e pela produção MSQ a partir do modelo de coagulação do leite em escala reduzida. A análise fatorial delimitou as variáveis em três fatores, que, juntos, responderam por 68,3% da variação total dos dados. No primeiro fator foram observadas as associações mais fortes com o TMC, enquanto no segundo fator as correlações foram mais significativas com a MSQ. O TMC foi associado positivamente com o conteúdo de proteína, caseína, sólidos desengordurados e αS-caseína, e negativamente com κ-caseína e ß-lactoglubulina. MSQ foi associada positivamente com o teor gordura, proteína e caseína total, sólidos totais, e negativamente com o teor de αs-caseína. Esses resultados indicam que a variação quantitativa das proteínas do leite pode ser determinante da qualidade do leite na produção de queijo.(AU)

Efeitos dos níveis de células somáticas sobre a qualidade do leite integral obtido por processo UAT direto / Effects of somatic cell levels on quality of whole milk obtained by UHT direct process

O objetivo do estudo foi avaliar os efeitos da contagem de células somáticas (CCS) sobre características físico-químicas (pH, acidez, composição, cor), microbiológicas, índices de proteólise e lipólise, formação de compostos de Maillard, viscosidade aparente e frações protéicas do leite integral obtido pelo processamento direto de temperatura ultra alta (UAT). O leite cru foi avaliado quanto ao nível de células somáticas (CS) e características físicoquímicas. As amostras de leite foram colhidas em usina de beneficiamento de leite UAT no Estado de São Paulo. O leite cru foi submetido à pasteurização rápida e foi efetuada a esterilização industrial do leite por processo UAT direto, seguido do envase do produto. As análises no leite UAT foram realizadas nos dias 8, 30, 60, 90 e 120 após a fabricação. Quinze lotes de leite UAT foram avaliados para verificar a correlação entre a CCS e as variáveis estudadas. Adicionalmente, os lotes foram categorizados em grupos de baixa, intermediária e alta CCS. No leite cru, houve correlação negativa (r= -0,54, P=0,04) entre CCS e níveis de αS2 e ß-caseína. No leite UAT, o aumento da CCS foi acompanhado de uma diminuição dos níveis de αs1-caseína (r= -0,56, P=0,03) e ß-caseína (r= -0,56, P=0,03) aos 8 dias de armazenamento. No 60º dia após a fabricação a CCS foi correlacionada à diminuição de αS2-caseína (r= -0,69, P=0,005). A CCS exerceu efeito significativo (P=0,02) sobre o componente a*, com maiores (P=0,02) valores para o grupo de alta CCS em relação ao de CCS intermediária, e sobre a ß-caseína (P=0,02), com menores (P=0,03) concentrações no grupo de alta CCS comparado ao de CCS baixa. Os valores de pH, L*, proteína verdadeira e caseína apresentaram diminuição significativa ao longo do armazenamento. Contrariamente, a acidez, o componente a*, os ácidos graxos livres, a viscosidade e a proteólise aumentaram significativamente. A quantidade de caseína em relação à proteína verdadeira foi negativamente correlacionada à CCS no 120º dia de armazenamento. Observou-se redução significativa nas concentrações de frações protéicas durante o armazenamento, com exceção da αS2-caseína. A CCS no leite cru utilizado para a fabricação de leite UAT pode prejudicar a qualidade do produto por possíveis alterações decorrentes da proteólise no final da vida de prateleira

The aim of this study was to evaluate the effects of somatic cell counts (SCC) on physicochemical characteristics (pH, acidity, composition, color), microbiology, proteolysis and lipolysis indexes, Maillard compound formation, apparent viscosity and protein fractions of whole milk obtained by direct ultra high temperature (UHT) process. The raw milk was analyzed for somatic cell (SC) levels and physico-chemical characteristics. Milk samples were collected in a dairy plant in São Paulo State. Raw milk was submitted to HT-ST pasteurization and industrial sterilization was taken by direct UHT process, followed by the packing. UHT milk analyses were conducted on days 8, 30, 60, 90 and 120 of storage. Fifteen batches of UHT milk were evaluated for correlations between SCC and the parameters studied. Additionally, UHT milks were categorized in selected groups of low, intermediate and high SCC. Raw milk presented a negative correlation (r= -0.54, P=0.04) between CSS and levels of αS2 and ß-casein. In UHT milk, SCC increase was followed by a reduction of αS1-casein (r= -0.56, P=0.03) and ß-casein (r= -0.56, P=0.03) concentrations on the 8th day of storage. On 60th day of storage, SCC was correlated with the reduction (r= -0.69, P=0.005) on αS2-casein concentration. SCC had significant effect on component a* (P=0.02), which values were higher (P=0.02) on high SCC group compared to the intermediate SCC group, and on ß-casein (P=0.02), with lower (P=0.03) concentrations in high SCC group than in low SCC group. Values of pH, L*, true protein and casein presented significant reduction during storage. Conversely, acidity, component a*, free fatty acids, viscosity and proteolysis increased significantly. Casein in relation to true protein was negatively correlated with SCC on 120th day of storage. It was observed a significant reduction on protein fractions concentrations in UHT milk during storage, except for αS2-casein. SCC in raw milk used for UHT milk production may prejudice the quality of the product through alterations caused by proteolysis in the end of shelf life