Relationships between the conditions of cow’s milk production and the contents of components of nutritional interest in raw milk farmhouse cheese

Anthony Lucas; Claire Agabriel; Bruno Martin; Anne Ferlay; Isabelle Verdier-Metz; Jean-Baptiste Coulon; Edmond Rock

doi:doi:10.1051/lait:2005049

All issues

Volume 86 / No 3 (May-June 2006)

Lait, 86 3 (2006) 177-202

Abstract

Free Access

Issue		Lait Volume 86, Number 3, May-June 2006


Page(s)		177 - 202
DOI		https://doi.org/10.1051/lait:2005049
Published online		18 March 2006

Lait 86 (2006) 177-202
DOI: 10.1051/lait:2005049

Relationships between the conditions of cow's milk production and the contents of components of nutritional interest in raw milk farmhouse cheese

Anthony Lucas^{1, 2}, Claire Agabriel³, Bruno Martin¹, Anne Ferlay¹, Isabelle Verdier-Metz⁴, Jean-Baptiste Coulon¹ and Edmond Rock⁵

¹ Unité de Recherches sur les Herbivores, Institut National de la Recherche Agronomique, 63122 Saint-Genès-Champanelle, France
² Institut Technique Français des Fromages, 74801 La Roche sur Foron, France
³ École Nationale d'Ingénieurs des Travaux Agricoles de Clermont-Ferrand, Site de Marmilhat, 63370 Lempdes, France
⁴ Unité de Recherches Fromagères, Institut National de la Recherche Agronomique, 15000 Aurillac, France
⁵ Unité de Maladies Métaboliques et de Micronutriments, Institut National de la Recherche Agronomique, 63122 Saint-Genès-Champanelle, France

(Received 16 August 2005 - Accepted 30 November 2005 - Published online 18 March 2006)

Abstract
The aim of this correlational study was to: (1) characterize the composition of cow's milk farmhouse cheeses in terms of average contents and variability in fatty acids, retinol, $\alpha$ -tocopherol, folate, $\beta$ -carotene, xanthophylls, calcium, phosphorus, magnesium, potassium, zinc, sodium chloride and total antioxidant capacity (TAC) and (2) identify herd characteristics and feeding practices associated with differences in cheese composition. Three hundred and six farmhouse pressed cheeses, produced under real herd management conditions throughout the year, were collected. The conditions of milk production were identified beforehand by means of surveys. The farmhouse cheese was characterized by a high variability in composition. The nature of the basic fodder ration (pasture vs. preserved forages, in particular) explained a great part of the variability in the fat-soluble components in the cheese. The cheese fat was richer in C4:0, C18:0, cis-9 C18:1, trans-11 C18:1, cis-9, trans-11 C18:2 (CLA), $\beta$ -carotene, xanthophylls, retinol, $\alpha$ -tocopherol and TAC and poorer in C10:0, C14:0 and C16:0 with the pasture-based rations compared with the preserved-forage-based rations. In the grazing period, it was the poorest in C6:0 to C14:0, $\beta$ -carotene and retinol and the richest in cis-9 C18:1, C18:2 n-6 and C18:3 n-3 with the alpine pasture. It was higher in trans-11 C18:1, CLA, $\beta$ -carotene and xanthophylls and lower in C16:0 with a first-use pasture compared with a pasture of higher use rank. A higher percentage of concentrate was associated with higher levels of C14:0 and C16:0 and lower levels of trans-11 C18:1, CLA, C18:2 n-6, C18:3 n-3, xanthophylls and retinol. In the indoor feeding period, the cheese fat was the poorest in trans-11 C18:1, CLA, C18:3 n-3 and $\beta$ -carotene with the maize-based rations, while the vitamin A and E supplementation was associated with higher retinol and $\alpha$ -tocopherol contents, respectively. Herd characteristics did not markedly affect the cheese composition, except the breed. In particular, Abondance and Montbéliarde breeds were associated with higher CLA percentage in the cheese than the Holstein breed, while the carotenoid content in the cheese was the highest with the Montbéliarde breed and the lowest with the Abondance breed.

Résumé
Relations entre les conditions de production du lait de vache et les teneurs en composés d'intérêt nutritionnel dans le fromage fermier au lait cru. L'objectif de cette étude corrélationnelle était de : (1) caractériser la composition de fromages fermiers au lait de vache en termes de teneurs moyennes et de variabilité en acides gras, rétinol, $\alpha$ -tocophérol, folate, $\beta$ -carotène, xanthophylles, calcium, phosphore, magnésium, potassium, zinc, chlorure de sodium et potentiel antioxydant total (TAC), et (2) identifier les caractéristiques du troupeau et les pratiques alimentaires associées à des différences de composition du fromage. Trois cent six fromages fermiers à pâte pressée, produits en conditions réelles tout au long de l'année, ont été prélevés. Les conditions de production du lait ont été préalablement identifiées au moyen d'enquêtes. Le fromage fermier se caractérise par une grande variabilité de composition. La nature de la ration fourragère (pâturage vs. fourrages conservés, en particulier) explique une grande partie de la variabilité en composés liposolubles du fromage. La matière grasse du fromage est plus riche en C4:0, C18:0, C18:1 cis-9, C18:1 trans-11, C18:2 cis-9, trans-11 (CLA), $\beta$ -carotène, xanthophylles, rétinol, $\alpha$ -tocophérol et TAC et plus pauvre en C10:0, C14:0 et C16:0 avec les rations à base de pâturage comparées aux rations à base de fourrages conservés. En période de pâturage, elle est la plus pauvre en C6:0 à C14:0, en $\beta$ -carotène et en rétinol et la plus riche en C18:1 cis-9, C18:2 n-6 et C18:3 n-3 avec un pâturage en alpage. Elle est plus riche en C18:1 trans-11, CLA, $\beta$ -carotène et xanthophylles et plus pauvre en C16:0 avec un pâturage de première utilisation comparé à un pâturage d'utilisation de rang supérieur. Un pourcentage plus important de concentré est associé à des niveaux plus importants en C14:0 et C16:0 et plus faibles en C18:1 trans-11, CLA, C18:2 n-6, C18:3 n-3, xanthophylles et rétinol. En hiver, la matière grasse du fromage est la plus pauvre en C18:1 trans-11, CLA, C18:3 n-3 et $\beta$ -carotène avec les rations à base de maïs, tandis que la supplémentation en vitamines A et E est associée à des niveaux plus importants de rétinol et d' $\alpha$ -tocophérol, respectivement. Les caractéristiques du troupeau ont peu d'incidence sur la composition du fromage excepté la race. En particulier, les races Abondance et Montbéliarde sont associées à un pourcentage en CLA plus élevé dans le fromage que la race Holstein, alors que la teneur en caroténoïdes du fromage est la plus élevée avec la race Montbéliarde et la plus faible avec la race Abondance.

Key words: cheese -- cow's milk -- nutritional composition -- feeding practices -- herd characteristics

Mots clés : fromage -- lait de vache -- composition nutritionnelle -- pratiques alimentaires -- caractéristiques du troupeau