Динамика цветометрических параметров сухого обезжиренного молока при хранении

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

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. 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. 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.

1. Алкадур, 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.2024.11.11.015

2. Алкадур, 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/10.21603/2074-9414-2024-2-2506

3. Барковская, 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.2025.10.10.014

4. Большакова, 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.2024.3.62

5. Галстян, А. Г. (2023). Индустрия Х.0. Пищевая промышленность. Пищевая метаинженерия, 1(2), 7–10. https://doi.org/10.37442/fme.2023.2.33

6. Галстян, 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/S0869-5873895539-542

7. Галстян, 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/S3034520025060099

8. Пряничникова, 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/10.31515/1019-8946-2022-07-42-43

9. Рябова, А. Е. (2021). Влияние условий хранения на качество сухого молока. Молочная промышленность, (7), 56–57. https://doi.org/10.31515/1019-8946-2021-07-56-57

10. Рябова, 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.2024.9.9.013

11. Широкова, 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.2026.4.4.010

12. Amelin, 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/MSU0579-9384-2-2023-64-1-49-59

13. Barkovskaya, 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/10.21603/1019-8946-2025-3-42

14. Cippollini, 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.2024.105994

15. Fan, 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/s12393-023-09331-9

16. Farag, 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.2022.105407

17. Gonzales, 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.2009.07.007

18. Ho, 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.2019.05.122

19. Kruchinin, 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/10.36718/1819-4036-2020-8-166-173

20. Li, 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.2018-16089

21. Li, 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.2021.104280

22. Li, 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/10.1111/1750-3841.15989

23. Milovanovic, 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/foods9111629

24. Phosanam, 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.2020.06.020

25. Phosanam, 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/10.1080/07373937.2021.1910955

26. Qi, 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.2025.121195

27. Ryabova, 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.2022-23094

28. Shah, 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/dairy3030040

29. Stapelfeldt, 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)00046-0

30. Xiang, 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/foods10091998

31. Yan, 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/10.1111/1750-3841.16335

32. Zhao, Y., Truong, T., & Chandrapala, J. (2025). Milk powder formulations and ultrasound effects. Foods, 14(4), 685. https://doi.org/10.3390/foods14040685