ISSN 2074-9414 (Print),
ISSN 2313-1748 (Online)

Фазовые переходы сгущенного молока с сахаром в расширенных температурных диапазонах хранения

Аннотация
Сгущенные молочные консервы с сахаром пользуются спросом у потребителей в различных климатических поясах, в том числе в регионах со среднегодовой температурой зимой более –30 °C. Хранение при отрицательных температурах может оказывать негативное влияние на качественные показатели продукта, что связано с процессами кристаллизации и нарушения нативной структуры биополимеров. Однако современные систематизированные данные о процессах в области низкотемпературного хранения, а также криоскопической температуры сгущенного молока с сахаром практически отсутствуют.
Объектами исследования являлись сахарные, сахарно-молочные и молочные растворы различной концентрации. Их замораживали и определяли криоскопическую температуру термографическим способом с применением измерителя Testo 176T4 с зондами К-типа (NiCr-Ni) при температуре охлаждения до –78,5 °C. Фазовые переходы в сгущенном молоке с сахаром исследовали с применением дифференциальной сканирующей калориметрии анализатора Mettler Toledo DCS 822e.
Установлено, что температуры нуклеации, криоскопическая температура и степень переохлаждения зависели от концентрации и вида растворимого вещества. Криоскопическая температура составила для сахарных растворов с различной массовой долей сухих веществ от –0,4 ± 0,1 до –6,4 ± 0,1 °C, для сахарно-молочных растворов – от –2,1 ± 0,1 до –10,9 ± 0,1 °C, для растворов цельного молока – от –0,4 ± 0,1 до –4,6 ± 0,1 °C. В моделях-аналогах сгущенного молока с сахаром зафиксировать фазовый переход и определить криоскопическую температуру термографическим методом не удалось. Однако установлено, что потеря текучести моделей-аналогов ориентировочно фиксируется при температуре –30 °С и хранении более 2-х часов. Данный эффект был сопоставим с хранением на протяжение 54 мин при температуре –35 °С. Исследования сгущенного молока с сахаром методом дифференциальной сканирующей калориметрии показали, что фазовый переход наступает при температуре около –80 °C.
Созданы предпосылки для глубокого исследования фазовых переходов в сгущенных молочных продуктах с сахаром с применением дифференциальной сканирующей калориметрии.
Ключевые слова
Сгущенное молоко, криоскопическая температура, замораживание, текучесть, хранение
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
  1. Теория и практика молочно-консервного производства / А. Г. Галстян [и др.]. М.: Издательский дом «Федотов Д. А.», 2016. 181 с.
  2. Muzykantova AV, Gnezdilova AI, Vinogradova YuV, Shevchuk VB. Concentrated dairy product with sugar with increased biological value. Dairy Industry. 2021;(7):46–47. (In Russ.). https://doi.org/10.31515/1019-8946-2021-07-46-47
  3. Научные и практические аспекты увеличения срока годности молочных консервов / Т. Б. Гусева [и др.] // Товаровед продовольственных товаров. 2019. № 11. С. 52–56.
  4. Jafari S, Jouki M, Soltani M. Modification of physicochemical, structural, rheological, and organoleptic properties of sweetened condensed milk by maltodextrin, fructose, and lactose. Journal of Food Measurement and Characterization. 2021;15(4):3800–3810. https://doi.org/10.1007/s11694-021-00976-w
  5. Hasan SM, Ullah S, Umer M, Shah MK, Zaman A, Hussain I, et al. An-overview on buffalo condensed milk and its products with emphasis of their biochemical properties. Pakistan Journal of Scientific and Industrial Research Series B: Biological Sciences. 2021;64(3):301–306. https://doi.org/10.52763/PJSIR.BIOL.SCI.64.3.2021.301.306
  6. Andronov S, Lobanov A, Popov A, Luo Y, Shaduyko O, Fesyun A, et al. Changing diets and traditional lifestyle of Siberian Arctic Indigenous Peoples and effects on health and well-being. Ambio. 2021;50(11):2060–2071. https://doi.org/10.1007/s13280-020-01387-9
  7. Illarionova EE, Turovskaya SN, Radaeva IA. To the question of increasing of canned milk storage life. Relevant Issues of the Dairy Industry, Intersectoral Technologies, and Quality Management Systems. 2020;1(1):225–230. (In Russ.). https://doi.org/10.37442/978-5-6043854-1-8-2020-1-225-230
  8. Jouki M, Jafari S, Jouki A, Khazaei N. Characterization of functional sweetened condensed milk formulated with flavoring and sugar substitute. Food Science and Nutrition. 2021;9(9):5119–5130. https://doi.org/10.1002/fsn3.2477
  9. Rawendra RDS, Puspita VO. Use of Six sigma methods to reduce packaging defect in sweetened condensed milk sachets: A case study in XYZ milk industry, Indonesia. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2020;426(1). https://doi.org/10.1088/1755-1315/426/1/012174
  10. Demina EN, Berezina NA, Kazakov AV. Optimization of the formulation of ice cream by the method of simplex-lattice planning. Storage and Processing of Farm Products. 2021;(1):104–116. (In Russ.). https://doi.org/10.36107/spfp.2021.192
  11. Совершенствование нормативной базы производства и обращения молочных консервов / С. Н. Туровская [и др.] // Контроль качества продукции. 2018. №. 1. С. 28–33.
  12. Golovan DS, Berseneva A, Belova MP, Chernega OP. Expansion of the range of confectionery products enriched with vegetable components. Bulletin of Youth Science. 2021;28(1). https://doi.org/10.46845/2541-8254-2021-1(28)-11-11
  13. Voronina MS, Gulyaeva AN, Nisteryuk DI, Shlyapnikova EN. Formulation development and analysis of the properties of ice cream with the addition of beer. Polzunovskiy Vestnik. 2022;(1):67–72. (In Russ.). https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2022.01.009
  14. Artyukhova SI, Kozlova OV, Тolstoguzova ТТ. Developing freeze-dried bioproducts for the Russian military in the Arctic. Foods and Raw Materials. 2019;7(1):202–209. http://doi.org/10.21603/2308-4057-2019-1-202-209
  15. Павлова Ю. В. Длительное хранение сгущенного молока с сахаром при отрицательных температурах: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.18.15. М., 1991. 21 с.
  16. Влияние замораживания на качество дефростированного сгущенного молока-сырья / С. Н. Туровская [и др.] // Переработка молока. 2018. Т. 221. № 3. С. 28–29.
  17. Гурьева К. Б., Иванова Е. В., Тюгай О. А. Изучение влияния температурных параметров на качество молочных консервов «молоко цельное сгущенное с сахаром» // Товаровед продовольственных товаров. 2019. № 7. С. 55–61.
  18. Заворохина Н. В., Леонтьева Н. А. Исследование качества молока сгущенного с сахаром при длительном хранении // Хранение и переработка сельхозсырья. 2016. № 2. С. 22–24.
  19. Kruchinin AG, Illarionova EE, Bigaeva AV, Turovskaya SN. The role of dry milk technological properties in forming the quality of food systems. Bulletin of KSAU. 2020;161(8):166–173. (In Russ.). https://doi.org/10.36718/1819-4036-2020-8-166-173
  20. Эксперимент по длительному хранению в вечной мерзлоте продолжается (Российская Федерация). URL: https://rosrezerv.gov.ru/Konsultativnij_sovet/Obmen_opitom/JEksperiment_po_dlitelnomu_hraneniju_v_v (дата обращения: 13.05.2022).
  21. James C, Hanser P, James SJ. Super-cooling phenomena in fruits, vegetables and seafoods. 11th International Congress on Engineering and Food (ICEF 2011); 2011; Athens. Athens; 2011. p. 22–26.
  22. Визгалов С. В., Мустафин Т. Н., Ибраев А. М. Оценка времени замораживания рыбы в камерах с интенсивной циркуляцией воздуха // Вестник технологического университета. 2010. № 10. С. 281–286.
  23. James C, Seignemartin V, James SJ. The freezing and supercooling of garlic (Allium sativum L.). International Journal of Refrigeration. 2009;32(2):253–260. https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2008.05.012
  24. Харенко Е. Н., Архипов Л. О., Яричевская Н. Н. Установление функциональной зависимости количества вымороженной воды от индивидуальных криоскопических температур рыбы // Труды ВНИРО. 2019. Т. 176. С. 81–94.
  25. Bogdanov VD, Simdyankin AA. Thermal properties of commercial hydrobionts’ tissues in the freezing process. Foods and Raw Materials. 2019;7(2):247–254. http://doi.org/10.21603/2308-4057-2019-2-247-254
  26. Размытые фазовые переходы. Вып. 1. Рига, 1970. 115 с.
  27. James C, Lejay I, Tortosa N, Aizpurua X, James SJ. The effect of salt concentration on the freezing point of meat simulants. International Journal of Refrigeration. 2005;28(6):933–939. https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2005.01.011
  28. Рекомендации Международного института холода по производству и хранению замороженных пищевых продуктов // Холодильная техника. 2015. № 9. С. 58–59.
Как цитировать?
Рябова А. Е., Толмачев В. А., Галстян А. Г. Фазовые переходы сгущенного молока с сахаром в расширенных температурных диапазонах хранения // Техника и технология пищевых производств. 2022. Т. 52. № 3. С. 526–535. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2022-3-2379
О журнале