The Influence of Storage Conditions on the Color Profile of Sweetened Condensed Whole Milk

封面

如何引用文章

全文:

详细

Introduction: The expansion of logistical routes for exported canned dairy products to the Arctic zone and regions with hot climates underscores the need for research aimed at reducing transportation costs and preserving the quality of dairy preserves under extreme temperature conditions. In this regard, product color is an important organoleptic indicator that shapes initial perceptions of quality parameters and is considered one of the markers of spoilage mechanisms in sweetened condensed whole milk (SCWM). Currently, standardized methods for assessing organoleptic indicators, particularly color, are qualitative and subjective, which do not reliably measure the degree of color variation in identical food products. Therefore, digitizing the color indicator of SCWM and correlating it with changes in the food matrix under extreme temperature exposure is a relevant and timely research direction.Purpose: To study the impact of simulated transport conditions within an extreme temperature range from 50°C to -50°C, and subsequent storage at 5°C, as well as the effectiveness of homogenization on the color of SCWM and associated physicochemical indicators to expand acceptable storage and transport conditions for the product.Materials and Methods: The study object was SCWM from batches with varying homogenization efficiency, stored under different temperature conditions. Changes in sample color were recorded through photo documentation. The content of free amino acids was determined by capillary electrophoresis. Color difference, whiteness index, and color saturation were calculated. Active and titratable acidity were measured using potentiometric and titrimetric methods, respectively. The protein profile was determined by electrophoresis in polyacrylamide gel.Results: It was found that a single-stage heating to 50 °C and storage at this temperature for 7 and 14 days caused the formation of high-protein aggregates, changes in free amino acid content, pH, and product darkening. Multistage heating and freezing cycles to 50 °C and -50 °C, as well as single-stage freezing to -50 °C, did not critically affect the color of SCWM. The effectiveness of homogenization was found to influence SCWM's susceptibility to darkening. Acidity analysis results showed that a high rate of pH change in the product correlated with the formation of a darker color during prolonged storage.Conclusion: The obtained data contributed to the scientific basis for developing new standards documentation for SCWM intended for transport to the Far North and hot climate regions, as it was shown that multistage temperature changes do not alter product quality. 

作者简介

Ekaterina Bolshakova

All-Russian Dairy Research Institute

Email: e_bolshakova@vnimi.org
ORCID iD: 0000-0002-8427-0387

Irina Barkovskaya

All-Russian Dairy Research Institute

Email: i_barkovskaya@vnimi.org
ORCID iD: 0000-0003-4779-1076

Aleksandr Kruchinin

All-Russian Dairy Research Institute

Email: a_kruchinin@vnimi.org
ORCID iD: 0000-0002-3227-8133

Svetlana Turovskaya

All-Russian Dairy Research Institute

Email: s_turovskaya@vnimi.org
ORCID iD: 0000-0002-5875-9875

Elena Illarionova

All-Russian Dairy Research Institute

Email: e_illarionova@vnimi.org
ORCID iD: 0000-0002-9399-0984

Elena Orlova

All-Russian Dairy Research Institute

Email: orlofflena2012@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0009-8493-1163

参考

  1. Adrian, J. (2019). The Maillard reaction. In Handbook of Nutritive Value of Processed Food (pp. 529–608). CRC Press. http://dx.doi.org/10.1201/9780429290527-22
  2. Al-Hilphy, A. R., Ali, H. I., Al-IEssa, S. A., Gavahian, M., & Mousavi-Khaneghah, A. (2022). Assessing compositional and quality parameters of unconcentrated and refractive window concentrated milk based on color components. Dairy, 3(2), 400–412. https://doi.org/10.3390/dairy3020030
  3. Alinovi, M., Mucchetti, G., Wiking, L., & Corredig, M. (2020). Freezing as a solution to preserve the quality of dairy products: The case of milk, curds and cheese. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 61(20), 3340–3360. https://doi.org/10.1080/10408398.2020.1798348
  4. Anema, S. G. (2020). The whey proteins in milk: Thermal denaturation, physical interactions, and effects on the functional properties of milk. In Milk Proteins (pp. 325–384). Elsevier. http://dx.doi.org/10.1016/b978-0-12-815251-5.00009-8
  5. Augustin, M. A., & Udabage, P. (2007). Influence of processing on functionality of milk and dairy proteins. In Advances in Food and Nutrition Research (pp. 1–38). Elsevier. http://dx.doi.org/10.1016/s1043-4526(07)53001-9
  6. Bottiroli, R., Troise, A. D., Aprea, E., Fogliano, V., Gasperi, F., & Vitaglione, P. (2021). Understanding the effect of storage temperature on the quality of semi-skimmed UHT hydrolyzed-lactose milk: An insight on release of free amino acids, formation of volatiles organic compounds and browning. Food Research International, 141, 110120. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2021.110120
  7. Chen, C., Mei, J., & Xie, J. (2021). Impact of thawing methods on physico‐chemical properties and microstructural characteristics of concentrated milk. Journal of Food Processing and Preservation, 45(9). https://doi.org/10.1111/jfpp.15642
  8. Considine, T., Patel, H. A., Anema, S. G., Singh, H., & Creamer, L. K. (2007). Interactions of milk proteins during heat and high hydrostatic pressure treatments — A Review. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 8(1), 1–23. https://doi.org/10.1016/j.ifset.2006.08.003
  9. Fox, P. F., Uniacke-Lowe, T., McSweeney, P. L. H., & O’Mahony, J. A. (2015). Heat-Induced changes in milk. In Dairy Chemistry and Biochemistry (pp. 345–375). Springer International Publishing. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-319-14892-2_9
  10. Garcı́a-Risco, M. R., Ramos, M., & López-Fandiño, R. (2002). Modifications in milk proteins induced by heat treatment and homogenization and their influence on susceptibility to proteolysis. International Dairy Journal, 12(8), 679–688. https://doi.org/10.1016/s0958-6946(02)00060-2
  11. Gazi, I., Franc, V., Tamara, S., van Gool, M. P., Huppertz, T., & Heck, A. J. R. (2022). Identifying glycation hot-spots in bovine milk proteins during production and storage of skim milk powder. International Dairy Journal, 129, 105340. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2022.105340
  12. Halabi, A., Deglaire, A., Hamon, P., Bouhallab, S., Dupont, D., & Croguennec, T. (2020). Kinetics of heat-induced denaturation of proteins in model infant milk formulas as a function of whey protein composition. Food Chemistry, 302, 125296. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2019.125296
  13. Jansson, T., Nielsen, S. B., Petersen, M. A., & Lund, M. N. (2020). Temperature-dependency of unwanted aroma formation in reconstituted whey protein isolate solutions. International Dairy Journal, 104, 104653. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2020.104653
  14. Jean, K., Renan, M., Famelart, M.-H., & Guyomarc’h, F. (2006). Structure and surface properties of the serum heat-induced protein aggregates isolated from heated skim milk. International Dairy Journal, 16(4), 303–315. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2005.04.001
  15. Jongberg, S., Rasmussen, M., Skibsted, L. H., & Olsen, K. (2012). Detection of advanced glycation end-products (ages) during dry-state storage of β-lactoglobulin/lactose. Australian Journal of Chemistry, 65(12), 1620. https://doi.org/10.1071/ch12442
  16. Liu, J., Ru, Q., & Ding, Y. (2012). Glycation a promising method for food protein modification: Physicochemical properties and structure, a review. Food Research International, 49(1), 170–183. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2012.07.034
  17. Liu, S.-C., Yang, D.-J., Jin, S.-Y., Hsu, C.-H., & Chen, S.-L. (2008). Kinetics of color development, pH decreasing, and anti-oxidative activity reduction of Maillard reaction in galactose/glycine model systems. Food Chemistry, 108(2), 533–541. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2007.11.006
  18. Manzo, C., Nicolai, M. A., & Pizzano, R. (2015). Thermal markers arising from changes in the protein component of milk. Food Control, 51, 251–255. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2014.11.029
  19. Meltretter, J., Becker, C.-M., & Pischetsrieder, M. (2008). Identification and Site-Specific Relative Quantification of β-Lactoglobulin Modifications in Heated Milk and Dairy Products. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 56(13), 5165–5171. https://doi.org/10.1021/jf800571j
  20. Meyer, B., Al‐Diab, D., Vollmer, G., & Pischetsrieder, M. (2011). Mapping the glycoxidation product Nε‐carboxymethyllysine in the milk proteome. PROTEOMICS, 11(3), 420–428. https://doi.org/10.1002/pmic.201000233
  21. Oldfield, D. J., Taylor, M. W., & Singh, H. (2005). Effect of preheating and other process parameters on whey protein reactions during skim milk powder manufacture. International Dairy Journal, 15(5), 501–511. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2004.09.004
  22. Pathania, S., Parmar, P., & Tiwari, B. K. (2019). Stability of proteins during processing and storage. In Proteins: Sustainable Source, Processing and Applications (pp. 295–330). Elsevier. http://dx.doi.org/10.1016/b978-0-12-816695-6.00010-6
  23. Petrov, A. N., Galstyan, A. G., Radaeva, I. A., Turovskaya, S. N., Illarionovа, E. E., Semipyatniy, V. K., Khurshudyan, S. A., DuBuske, L. M., & Krikunova, L. N. (2017). Indicators of Quality of Canned Milk: Russian and International Priorities. Foods and Raw Materials, 5(2), 151–161. https://doi.org/10.21603/2308-4057-2017-2-151-161
  24. Ryabova, A. E., Tolmachev, V. A., & Galstyan, A. G. (2022). Phase Transitions of Sweetened Condensed Milk in Extended Storage Temperature Ranges. Food Processing: Techniques and Technology, 52(3), 526-535. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2022-3-2379
  25. Sahu, J. K., & Kumar Mallikarjunan, P. (2016). Effect of heat assisted high pressure treatment on rate of change in pH and gel strength of acidified milk gel in the preparation of soft cheese. International Food Research Journal, 23(6), 2459–2462.
  26. Shao, Y., Yuan, Y., Xi, Y., Zhao, T., & Ai, N. (2023). Effects of homogenization on organoleptic quality and stability of pasteurized milk samples. Agriculture, 13(1), 205. https://doi.org/10.3390/agriculture13010205
  27. Sharma, N., Sharma, R., Rajput, Y. S., Mann, B., Singh, R., & Gandhi, K. (2021). Separation methods for milk proteins on polyacrylamide gel electrophoresis: Critical analysis and options for better resolution. International Dairy Journal, 114, 104920. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2020.104920
  28. Stojanovska, S., Gruevska, N., Tomovska, J., & Tasevska, J. (2017). Maillard reaction and lactose structural changes during milk processing. Chemistry Research Journal, 2(6), 139-145.
  29. Tribst, A. A. L., Falcade, L. T. P., Carvalho, N. S., Cristianini, M., Leite Júnior, B. R. de C., & Oliveira, M. M. de. (2020). Using physical processes to improve physicochemical and structural characteristics of fresh and frozen/thawed sheep milk. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 59, 102247. https://doi.org/10.1016/j.ifset.2019.102247
  30. Van Boekel, M. A. J. S. (2001). Kinetic aspects of the Maillard reaction: A critical review. Nahrung/Food, 45(3), 150–159. https://doi.org/10.1002/1521-3803(20010601)45:33.0.co;2-9
  31. Van Boekel, M. A. J. S., & Berg, H. E. (2005). Kinetics of the early maillard reaction during heating of milk. In Maillard Reactions in Chemistry, Food and Health, 170–175. Elsevier. https://doi.org/10.1533/9781845698393.3.170
  32. Van den Oever, S. P., & Mayer, H. K. (2021). Analytical assessment of the intensity of heat treatment of milk and dairy products. International Dairy Journal, 121, 105097. http://dx.doi.org/10.1016/j.idairyj.2021.105097
  33. Xiang, J., Liu, F., Wang, B., Chen L, Liu W, & Tan S. A. (2021). Literature Review on Maillard Reaction Based on Milk Proteins and Carbohydrates in Food and Pharmaceutical Products: Advantages, Disadvantages, and Avoidance Strategies. Foods, 10(9), 1998. https://doi.org/10.3390/foods10091998
  34. Барцаев, А. В. (2023). Международные проекты таможенной службы России: состояние и перспективы их развития. Теория и практика экономики и предпринимательства, 129-133.
  35. Гаврилов, А. И., Сянъюй, У., & Чжэнь, Ч. (2024). Новый мировой порядок в безопасности транспортных перевозок грузов. Научные проблемы водного транспорта, (78), 127-140. https://doi.org/10.37890/jwt.vi78.461
  36. Гурьева, К. Б., Иванова, Е. В., Тюгай, О. А. (2019). Изучение влияния температурный параметров на качество молочных консервов «Молоко цельное сгущенное с сахаром». Товаровед продовольственных товаров, (7), 55–61.
  37. Ефимова, Е. В., Беспалова, Е. В., Дмитрук, Е. М., Вырина, С. И., & Смоляк, Т. М. (2024). Исследование физико-химических параметров и показателей качества молочных консервов при их длительном хранении в условиях отрицательных температур. Актуальные вопросы переработки мясного и молочного сырья, (17), 147-155.
  38. Рябова, А. Е. (2023). Исследование теплофизических свойств сгущенного молока с сахаром. Пищевая промышленность, (2), 52-55. https://doi.org/10.52653/PPI.2023.2.2.012
  39. Рябова, А. Е., Петров А. Н., & Пряничникова Н. С. (2023). Актуализация сроков годности и условий хранения молочных консервов: изменения в действующие инструкции. Переработка молока, 286(8), 37. https://doi.org/10.33465/2222-5455-2023-8-37
  40. Туровская, С. Н., Галстян, А. Г., Петров, А. Н., Радаева, И. А., Илларионова, Е. Е., Семипятный, В. К., & Хуршудян, С. А. (2018). Безопасность молочных консервов как интегральный критерий эффективности их технологии. Российский опыт. Пищевые системы, 1(2), 29-54. https://doi.org/10.21323/2618-9771-2018-1-2-29-54
  41. Усов, Д. Ю., & Овчинников, Е. А. (2016). Основные требования, предъявляемые к хранению продовольствия в особых климатических условиях. Вестник Военной академии материально-технического обеспечения им. генерала армии А.В.Хрулева, 7(3), 62-67.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».