hfbHealth, Food & BiotechnologyHealth, Food & Biotechnology2712-7648РОСБИОТЕХ10.36107/hfb.2026.i3.s321hfb-321Research ArticleСтатьиДинамика цветометрических параметров сухого обезжиренного молока при храненииDynamics of Colourimetric Parameters of Dry Skim Milk During Storagehttps://orcid.org/0000-0003-4779-1076БарковскаяИрина АлександровнаBarkovskayaIrina A.

заведующий лабораторией технологий молочных продуктов, кандидат технических наук

i_barkovskaya@vnimi.orghttps://orcid.org/0000-0002-9399-0984ИлларионоваЕлена ЕвгеньевнаIllarionovaElena E.

научный сотрудник Лаборатории технологий молочных продуктов

e_illarionova@vnimi.orghttps://orcid.org/0009-0007-5823-9371МуклецоваЕвгения ИгоревнаMukletsovaEvgenia I.

инженер Лаборатории технологий молочных продуктов

e_mukletsova@vnimi.orghttps://orcid.org/0009-0001-0551-8058КосареваАнастасия ВалерьевнаKosarevaAnastasia V.

инженер-исследователь Лаборатории пищевой метаинженерии

a_kosareva@vnimi.orghttps://orcid.org/0000-0003-2802-5747КоролёваПолина ИгоревнаKorolevaPolina I.

младший научный сотрудник Лаборатории технологий молочных продуктов, кандидат биологических наук

p_koroleva@vnimi.orghttps://orcid.org/0000-0003-1241-0026СемипятныйВладислав КонстантиновичSemipyatnyVladislav K.

заведующий Лабораторией пищевой метаинженерии, доктор технических наук

v_semipyatniy@vnimi.orghttps://orcid.org/0000-0002-5875-9875ТуровскаяСветлана НиколаевнаTurovskayaSvetlana N. Turovskaya N.

старший научный сотрудник Лаборатории технологий молочных продуктов

s_turovskaya@vnimi.orgФедеральное государственное автономное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности"РоссияAll-Russian Dairy Research Institute, Moscow, RussiaRussian Federation20261310202683321Copyright © Барковская И.А., Илларионова Е.Е., Муклецова Е.И., Косарева А.В., Королёва П.И., Семипятный В.К., Туровская С.Н., 20262026Барковская И.А., Илларионова Е.Е., Муклецова Е.И., Косарева А.В., Королёва П.И., Семипятный В.К., Туровская С.Н.Barkovskaya I.A., Illarionova E.E., Mukletsova E.I., Kosareva A.V., Koroleva P.I., Semipyatny V.K., Turovskaya S.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.hfb-journal.ru/jour/article/view/321Введение

Введение. В процессе хранения сухого обезжиренного молока в нем происходят комплексные физико-химические и структурные изменения, приводящие к ухудшению технологической стабильности. Такие изменения не всегда возможно определить посредством регламентированных методик определения качества продукта. В связи с этим актуальным является поиск интегральных показателей, позволяющих оперативно провести оценку глубины деградационных процессов и обосновать направление переработки компонента.

Цель

Цель. Исследовать динамику цветометрических характеристик сухого и восстановленного обезжиренного молока при хранении в условиях разных температур.

Материалы и методы

Материалы и методы. Объектами исследования являлись образцы сухого обезжиренного молока, хранившиеся при температурах (4 ± 2) °С, (25 ± 2) °С и (45±2)°С. Оценку цветовых характеристик проводили с применением параметров цветового пространства CIELab,  индекса белизны и расчетных показателей цветового различия на основе данных цифровой обработки изображений.

Результаты

Результаты. Установлено, что для сухих образцов повышение температуры хранения сопровождалось увеличением показателя желтизны (от 6,36 ± 0,01 до 9,80 ± 0,75), снижением светлоты (с 89,06 ± 0,41 до 83,41 ± 0,93) и индекса белизны (с 87,33 ± 0,36 до 80,62 ± 1,21). Максимальное значение цветового различия соответствовало 6,88 ± 0,80 и зафиксировано для образцов, хранившихся при температуре (45 ± 2) °С. Сухое молоко, хранившееся при температуре (25 ± 2) °С, характеризовалось менее выраженными трансформациями: цветовое различие изменялось в диапазоне 1,10 ± 0,32–1,79 ± 1,05. Динамика изменений параметров цветового пространства носила нелинейный характер. Для восстановленных образцов выявлен иной механизм формирования характеристик цвета, подразумевающий снижение показателя желтизны (с  5,02 ± 1,11 до 2,32 ± 0,32), светлоты (с 85,41 ± 0,78 до 76,69 ± 1,47) и белизны (с 84,47 ± 0,64 до 76,52 ± 1,71). При этом значение показателя цветового различия достигло 9,14±2,29. 

Выводы

Выводы. Показано, что цветометрические параметры могут рассматриваться как интегральные индикаторы деградации качества сухого обезжиренного молока. Характеристика цвета продукта свидетельствует о комплексе физико-химических и структурных трансформаций, происходящих при хранении: формировании продуктов реакции Майяра, кристаллизации лактозы, перераспределении влаги, изменении степени гидратации продукта при восстановлении. Выявлено, что влияние параметров (координат) цветового пространства на формирование цветометрических характеристик зависит от агрегатного состояния исследуемого объекта.

Introduction

Introduction. During storage, skim milk powder undergoes complex physicochemical and structural changes, leading to a deterioration in its technological stability. Such changes are not always detectable using standardised product quality assessment methods. Therefore, the search for integrated indicators that allow for a rapid assessment of the depth of degradation processes and justification for component processing is relevant.

Purpose

Purpose. To study the dynamics of the colorimetric characteristics of skim milk powder and reconstituted skim milk during storage at different temperatures.

Materials and Methods

Materials and Methods. The study involved skim milk powder samples stored at temperatures of 4 ± 2, 25 ± 2, and 45 ± 2°C. Colour characteristics were assessed using the CIELab colour space parameters, the calculated whiteness index, and colour difference using digital image processing. Results: It was found that for dry samples, an increase in storage temperature was accompanied by an increase in the yellowness index (from 6.36 ± 0.01 to 9.80 ± 0.75), a decrease in lightness (from 89.06 ± 0.41 to 83.41 ± 0.93) and a decrease in the whiteness index (from 87.33 ± 0.36 to 80.62 ± 1.21). The maximum value of colour difference corresponded to 6.88 ± 0.80 and was recorded for samples stored at 45 ± 2°C. Dry milk stored at 25 ± 2°C was characterised by less pronounced transformations: the colour difference changed in the range of 1.10 ± 0.32–1.79 ± 1.05. The dynamics of changes in the colour space parameters was nonlinear. A different mechanism for the formation of colour characteristics was revealed for the reconstituted samples, implying a decrease in yellowness (from 5.02 ± 1.11 to 2.32 ± 0.32), lightness (from 85.41 ± 0.78 to 76.69 ± 1.47), and whiteness (from 84.47 ± 0.64 to 76.52 ± 1.71), while the colour difference reached a value of 9.14 ± 2.29.

Conclusions

Conclusions. It has been shown that colorimetric parameters can be considered as integral indicators of the degradation of skim milk powder quality. Product colour characteristics reflect a complex of physicochemical and structural transformations during storage: the formation of Maillard reaction products, lactose crystallisation, moisture redistribution, and the degree of product hydration during reconstitution. It has been revealed that the contribution of colour space coordinates to the formation of colourimetric parameters depends on the aggregate state of the sample being studied.

сухое обезжиренное молококолориметрияхранимоспособностьCIELabкачествоskim milk powdercolourimetryshelf lifeCIELabqualityисследование выполнено в рамках темы государственного задания FNSS-2025-0001ReferencesАлкадур, М. И., Петров, А. Н., & Пряничникова, Н. С. (2024). Влияние класса термической обработки сухого молока на структуру и свойства ферментированного сгустка. Пищевая промышленность, (11), 82–89. https://doi.org/10.52653/PPI.2024.11.11.015Alkadour, M. I., Petrov, A. N. & Pryanichnikova, N. S. (2024). Effect of thermal treatment class of milk powder on fermented curd structure and properties. Food Industry, 11, 82–89. (In Russ.). https://doi.org/10.52653/PPI.2024.11.11.015Алкадур, М. И., Пряничникова, Н. С., Юрова, Е. А., & Петров, А. Н. (2024). Влияние термизации и пастеризации на качество сухого молока. Техника и технология пищевых производств, 54(2), 275–284. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2024-2-2506Alkadour, M. I., Pryanichnikova, N. S., Yurova, E. A. & Petrov, A. N. (2024). Effect of thermal treatment and pasteurization on milk powder quality. Food Processing: Techniques and Technology, 54(2), 275–284. (In Russ.). https://doi.org/10.21603/2074-9414-2024-2-2506Барковская, И. А., & Рябова, А. Е. (2025). Исследование биофункциональных и технологических свойств обогащенного гидролизата сывороточных белков. Пищевая промышленность, (10), 74–79. https://doi.org/10.52653/PPI.2025.10.10.014Bolshakova, E. I., Barkovskaya, I. A., Kruchinin, A. G. et al. (2024). Effect of storage conditions on color profile of sweetened condensed milk. Food Metaengineering, 2(3), 25–40. (In Russ.). https://doi.org/10.37442/fme.2024.3.62Большакова, Е. И., Барковская, И. А., Кручинин, А. Г., Туровская, С. Н., Илларионова, Е. Е., & Орлова, Е. С. (2024). Влияние условий хранения на цветовой профиль цельного сгущенного молока с сахаром. Пищевая метаинженерия, 2(3), 25–40. https://doi.org/10.37442/fme.2024.3.62Galstyan, A. G. (2023). Industry X.0 in food industry. Food Metaengineering, 1(2), 7–10. (In Russ.). https://doi.org/10.37442/fme.2023.2.33Галстян, А. Г. (2023). Индустрия Х.0. Пищевая промышленность. Пищевая метаинженерия, 1(2), 7–10. https://doi.org/10.37442/fme.2023.2.33Galstyan, A. G., Aksenova, L. M., Lisitsyn, A. B. et al. (2019). Modern approaches to storage and processing of agricultural products. Herald of the Russian Academy of Sciences, 89(5), 539–542. (In Russ.). https://doi.org/10.31857/S0869-5873895539-542Галстян, А. Г., Аксенова, Л. М., Лисицын, А. Б., Оганесянц, Л. А., & Петров, А. Н. (2019). Современные подходы к хранению и эффективной переработке сельскохозяйственной продукции для получения высококачественных пищевых продуктов. Вестник Российской академии наук, 89(5), 539–542. https://doi.org/10.31857/S0869-5873895539-542Galstyan, A. G., Petrov, A. N., Yurova, E. A. et al. (2025). Cyber-physical components of food metaengineering. Herald of the Russian Academy of Sciences, 6, 77–84. (In Russ.). https://doi.org/10.7868/S3034520025060099Галстян, А. Г., Петров, А. Н., Юрова, Е. А., Зобкова, З. С., Пряничникова, Н. С., & Фильчакова, С. А. (2025). Киберфизические компоненты пищевой метаинженерии. Вестник Российской академии наук, (6), 77–84. https://doi.org/10.7868/S3034520025060099Pryanichnikova, N. S., Khurshudyan, S. A. & Galstyan, A. G. (2022). Noise immunity of technologies as an element of invariance of dairy product quality. Dairy Industry, 7, 42–43. (In Russ.). https://doi.org/10.31515/1019-8946-2022-07-42-43Пряничникова, Н. С., Хуршудян, С. А., & Галстян, А. Г. (2022). Помехоустойчивость технологий как элемент инвариантности качества молочного продукта. Молочная промышленность, (7), 42–43. https://doi.org/10.31515/1019-8946-2022-07-42-43Ryabova, A. E. (2021). Effect of storage conditions on milk powder quality. Dairy Industry, 7, 56–57. (In Russ.). https://doi.org/10.31515/1019-8946-2021-07-56-57Рябова, А. Е. (2021). Влияние условий хранения на качество сухого молока. Молочная промышленность, (7), 56–57. https://doi.org/10.31515/1019-8946-2021-07-56-57Ryabova, A. E. & Kondratenko, V. V. (2024). Modeling of milk powder self-compaction during storage. Food Industry, 9, 65–69. (In Russ.). https://doi.org/10.52653/PPI.2024.9.9.013Рябова, А. Е., & Кондратенко, В. В. (2024). Моделирование процесса самопрессования сухого молока в процессе хранения. Пищевая промышленность, (9), 65–69. https://doi.org/10.52653/PPI.2024.9.9.013Amelin, V. G., Chalavy, S. Z. A. & Bolshakov, D. S. (2023). Identification of milk powder using smartphone and chemometric analysis. Moscow University Chemistry Bulletin, 64(1), 49–59. https://doi.org/10.55959/MSU0579-9384-2-2023-64-1-49-59Широкова, Т. Д., Ярышев, В. Ю., & Блиадзе, В. Г. (2026). Перспективы использования коагуляции белков как критерия технологической пригодности сухого молока. Пищевая промышленность, (4), 58–63. https://doi.org/10.52653/PPI.2026.4.4.010Barkovskaya, I. A., Turovskaya, S. N., Bliadze, V. G. et al. (2025). Spoilage of milk powder: mechanisms, markers, and detection. Dairy Industry, 3, 15–21. (In Russian). https://doi.org/10.21603/1019-8946-2025-3-42Amelin, V. G., Chalavy, S. Z. A., & Bolshakov, D. S. (2023). Identification of milk powder using smartphone and chemometric analysis. Moscow University Chemistry Bulletin, 64(1), 49–59. https://doi.org/10.55959/MSU0579-9384-2-2023-64-1-49-59Cippollini, R., France, T. C., Huppertz, T. & O'Mahony, J. A. (2024). Effect of homogenisation pressure on artificial casein micelles. International Dairy Journal, 157, 105994. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2024.105994Barkovskaya, I. A., Turovskaya, S. N., Bliadze, V. G., & Illarionova, E. E. (2025). Spoilage of milk powder: Mechanisms, markers, and detection. Dairy Industry, (3), 15–21. https://doi.org/10.21603/1019-8946-2025-3-42Fan, X., Wang, C., Cheng, M. et al. (2023). Markers and mechanisms of deterioration reactions in dairy products. Food Engineering Reviews, 15(2), 230–241. https://doi.org/10.1007/s12393-023-09331-9Cippollini, R., France, T. C., Huppertz, T., & O'Mahony, J. A. (2024). Effect of homogenisation pressure on artificial casein micelles. International Dairy Journal, 157, 105994. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2024.105994Farag, M. A., Khalifa, I., Gamal, M. et al. (2022). The chemical composition, production technology, authentication, and quality control analysis of dried milk. International Dairy Journal, 133, 105407. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2022.105407Fan, X., Wang, C., Cheng, M., & Wei, H. (2023). Markers and mechanisms of deterioration reactions in dairy products. Food Engineering Reviews, 15(2), 230–241. https://doi.org/10.1007/s12393-023-09331-9Gonzales, A. P., Naranjo, G. B., Leiva, G. E. & Malec, L. S. (2010). Maillard reaction kinetics in milk powder. International Dairy Journal, 20(1), 40–45. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2009.07.007Farag, M. A., & Khalifa, I. (2022). The chemical composition, production technology, authentication, and QC analysis of dried milk. International Dairy Journal, 133, 105407. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2022.105407Ho, T. M., Chan, S., Yago, A. J. E. et al. (2019). Changes in physicochemical properties of camel milk powder during storage. Food Chemistry, 295, 224–233. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2019.05.122Gonzales, A. P., Naranjo, G. B., Leiva, G. E., & Malec, L. S. (2010). Maillard reaction kinetics in milk powder. International Dairy Journal, 20(1), 40–45. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2009.07.007Ji, J., Fitzpatrick, J., Cronin, K. et al. (2016). Assessment of rehydration properties of milk protein powders. Food Hydrocolloids, 54, 151–161. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2015.09.027Ho, T. M., Chan, S., Yago, A. J. E., Shravya, R., Bhandari, B. R., & Bansal, N. (2019). Changes in physicochemical properties of camel milk powder during storage. Food Chemistry, 295, 224–233. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2019.05.122Kruchinin, A. G., Illarionova, E. E., Bigaeva, A. V. et al. (2020). The role of dry milk technological properties in forming the quality of food systems. KrasSAU Bulletin, 8, 166–173. (In Russian). https://doi.org/10.36718/1819-4036-2020-8-166-173Kruchinin, A. G., Illarionova, E. E., Bigaeva, A. V., & Turovskaya, S. N. (2020). The role of dry milk technological properties in forming the quality of food systems. KrasSAU Bulletin, (8), 166–173. https://doi.org/10.36718/1819-4036-2020-8-166-173Li, J., Zhou, X., Qin, X. et al. (2026). Smartphone-based sensing for food freshness monitoring. Trends in Food Science & Technology, Article 105686. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2026.105686Li, Y. H., Wang, W. J., Guo, L., & Shao, Z. P. (2019). Comparative study on the characteristics and oxidation stability of commercial milk powder during storage. Journal of Dairy Science, 102(10), 8785–8797. https://doi.org/10.3168/jds.2018-16089Li, Y. H., Wang, W. J., Guo, L. et al. (2019). Comparative study on oxidation stability of commercial milk powder during storage. Journal of Dairy Science, 102(10), 8785–8797. https://doi.org/10.3168/jds.2018-16089Li, Y., Jia, X., Wang, Z., & He, Z. (2022a). Changes in harmful Maillard reaction products in low-temperature long-time pasteurization-treated milks reconstituted from whole-milk powders after different storage times. Journal of Food Composition and Analysis, 106, 104280. https://doi.org/10.1016/j.jfca.2021.104280Li, Y., Jia, X., Wang, Z. et al. (2022). Changes in Maillard reaction products in milk powders. Journal of Food Composition and Analysis, 106, 104280. https://doi.org/10.1016/j.jfca.2021.104280Li, Y., Jia, X., Wang, Z., & He, Z. (2022b). Characterizing changes in Maillard reaction indicators in milk powders. Journal of Food Science, 87(1), 193–205. https://doi.org/10.1111/1750-3841.15989Li, Y., Jia, X., Wang, Z. et al. (2022). Characterizing changes in Maillard reaction indicators in milk powders. Journal of Food Science, 87(1), 193–205. https://doi.org/10.1111/1750-3841.15989Milovanovic, B., Djekic, I., Miocinovic, J., & Djordjevic, V. (2020). What is the color of milk and dairy products and how is it measured? Foods, 9(11), 1629. https://doi.org/10.3390/foods9111629Milovanovic, B., Djekic, I., Miocinovic, J. et al. (2020). What is the color of milk and dairy products and how is it measured? Foods, 9(11), 1629. https://doi.org/10.3390/foods9111629Phosanam, A., Chandrapala, J., Huppertz, T., Adhikari, B., & Zisu, B. (2020). Effect of storage conditions on physicochemical and microstructural properties of milk powders. Powder Technology, 372, 394–403. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2020.06.020Phosanam, A., Chandrapala, J., Huppertz, T. et al. (2020). Effect of storage conditions on physicochemical and microstructural properties of milk powders. Powder Technology, 372, 394–403. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2020.06.020Phosanam, A., Chandrapala, J., Zisu, B., & Adhikari, B. (2021). Storage stability of powdered dairy ingredients: A review. Drying Technology, 39(11), 1529–1553. https://doi.org/10.1080/07373937.2021.1910955Phosanam, A., Chandrapala, J., Zisu, B. et al. (2021). Storage stability of powdered dairy ingredients: A review. Drying Technology, 39(11), 1529–1553. https://doi.org/10.1080/07373937.2021.1910955Qi, X., van den Berg, F. W., Kirkensgaard, J. J. K., & Malmos, K. G. (2025). Kinetics of lactose crystallization and its effect on milk powder properties. Powder Technology, 464, 121195. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2025.121195Qi, X., van den Berg, F. W., Kirkensgaard, J. J. K. et al. (2025). Kinetics of lactose crystallization and its effect on milk powder properties. Powder Technology, 464, 121195. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2025.121195Ryabova, A. E., Semipyatny, V. K., & Galstyan, A. G. (2023). Effects of storage conditions on milk powder properties. Journal of Dairy Science, 106(10), 6741–6758. https://doi.org/10.3168/jds.2022-23094Ryabova, A. E., Semipyatny, V. K. & Galstyan, A. G. (2023). Effects of storage conditions on milk powder properties. Journal of Dairy Science, 106(10), 6741–6758. https://doi.org/10.3168/jds.2022-23094Shah, K., Salunke, P., & Metzger, L. (2022). Effect of storage of skim milk powder and milk protein concentrate on functional properties. Dairy, 3(3), 565–576. https://doi.org/10.3390/dairy3030040Shah, K., Salunke, P. & Metzger, L. (2022). Effect of storage of skim milk powder and milk protein concentrate on functional properties. Dairy, 3(3), 565–576. https://doi.org/10.3390/dairy3030040Stapelfeldt, H., Nielsen, B. R., & Skibsted, L. H. (1997). Effect of heat treatment, water activity and storage temperature on oxidative stability of whole milk powder. International Dairy Journal, 7, 331–339. https://doi.org/10.1016/S0958-6946(97)00046-0Stapelfeldt, H., Nielsen, B. R., Skibsted, L. H. (1997). Effect of heat treatment, water activity and storage temperature on oxidative stability of whole milk powder. International Dairy Journal, 7, 331–339. https://doi.org/10.1016/S0958-6946(97)00046-0Xiang, J., Liu, F., Wang, B., Chen, L., Liu, W., & Tan, S. (2021). Maillard reaction in milk proteins and carbohydrates: A review. Foods, 10(9), 1998. https://doi.org/10.3390/foods10091998Xiang, J., Liu, F., Wang, B. et al. (2021). Maillard reaction in milk proteins and carbohydrates: A review. Foods, 10(9), 1998. https://doi.org/10.3390/foods10091998Yan, H., Yu, Z., & Liu, L. (2022). Lactose crystallization and Maillard reaction in simulated milk powder based on water activity changes. Journal of Food Science, 87(11), 4956–4966. https://doi.org/10.1111/1750-3841.16335Yan, H., Yu, Z. & Liu, L. (2022). Lactose crystallization and Maillard reaction in simulated milk powder based on water activity changes. Journal of Food Science, 87(11), 4956–4966. https://doi.org/10.1111/1750-3841.16335Zhao, Y., Truong, T., & Chandrapala, J. (2025). Milk powder formulations and ultrasound effects. Foods, 14(4), 685. https://doi.org/10.3390/foods14040685Zhao, Y., Truong, T., Chandrapala, J. (2025). Milk powder formulations and ultrasound effects. Foods, 14(4), 685. https://doi.org/10.3390/foods14040685

The authors declare that there are no conflicts of interest present.