Peculiarities of molecular weight fractionation of milk obtained from cows with CSN3 gene polymorphism
Authors: Кручинин Александр Геннадьевич , Большакова Екатерина Ивановна 
Published: January 2022

Исследованы закономерности изменения физико-химических свойств обезжиренного молока, полученного из молока от коров черно-пестрой породы с генотипами АА, AB, ВВ по гену CSN3 после концентрирования путем нанофильтрации с применением полиэфирсульфоновых мембран. В ходе исследования выявлено, что при изменении фактора концентрирования с 1 до 2,5 во всех образцах продолжительность процесса нанофильтрации изменяется незначительно, удельная производительность мембраны снижается при достижении фактора концентрирования 1,75, а динамика концентрирования сухих веществ в ретентатах образцов CSN3АА, CSN3АВ и CSN3ВВ является схожей. Сохранение сухих веществ по окончании процесса фильтрации в опытном образце CSN3АА оказалось несколько ниже (92 %), чем в образцах CSN3АВ (95 %), CSN3ВВ (94 %). Значимых различий в концентрировании отдельных компонентов (белков, лактозы, минеральных веществ) не наблюдалось. В процессе нанофильтрации с увеличением фактора концентрирования активная кислотность изменяется незначительно (на 0,10-0,14) в ретентатах всех образцов в сравнении с концентрируемым сырьем; титруемая кислотность повышается на 7-8 °Т. Проведена сравнительная оценка размеров белковых частиц ретентатов нанофильтрации и ультрафильтрации, которая позволила установить возможное конформационное изменение белковой микроструктуры по уменьшению среднего диаметра белковых частиц при ультрафильтрации на 1-2 нм (CSN3АА и CSN3АВ) и на 3-4 нм (CSN3ВВ), чего при нанофильтрации обнаружено не было.

This paper describes the regularities of changes in physicochemical properties of skimmed milk produced from milk of black-and-white breed cows with genotypes AA, AB, BB of the CSN3 gene in the process of nanofiltration using polyethersulfone membranes. Some studies have observed the dependence of various technological features of milk on the genotype of milk cows of the CSN3 gene, in particular the A and B alleles of the individuals' genome, that’s why milk from cows with previously mentioned genotypes was chosen as the study object. It was found that the duration of the nanofiltration process changed insignificantly in all samples on change the concentration factor from 1 to 2.5; the specific membrane productivity decreased at the concentration factor of 1.75 and the dynamics of milk solids’ concentration in the retentates of CSN3A, CSN3AB and CSN3B samples was similar. Retention of solids in the CSN3AA test sample at the end of the filtration process was slightly lower (92 %) than in the CSN3AB (95 %) and CSN3BB (94 %) samples and significant differences in the concentration of individual components (proteins, lactose and minerals) weren’t observed. With the increase of the concentration factor during nanofiltration, the active acidity changes insignificantly (by 0.10-0.14) in the retentates of all samples compared to the raw material; the titratable acidity increases by 7-8 °T. The protein particles’ size of nanofiltration and ultrafiltration retentates was assessed; thereby a possible conformational change in protein microstructure was established by decreasing the average diameter of protein particles in the process of ultrafiltration by 1-2 nm (CSN3AA and CSN3AB) and by 3-4 nm (CSN3BB), which wasn’t detected in the process of nanofiltration.