Перспективы применения рамановской спектроскопии в мониторинге качества сухих молочных консервов

Барковская Ирина Александровна; Бровко Артем Михайлович

doi:10.21603/1019-8946-2026-2-80

УДК

ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ РАМАНОВСКОЙ СПЕКТРОСКОПИИ В МОНИТОРИНГЕ КАЧЕСТВА СУХИХ МОЛОЧНЫХ КОНСЕРВОВ Перспективы применения рамановской спектроскопии в мониторинге качества сухих молочных консервов

АА Аа

Опубликовано в Молочная промышленность · Страницы 86–93 · Рубрика: Научная статья

DOI: https://doi.org/10.21603/1019-8946-2026-2-80 · EDN: HHYVHL

Получено: 16.12.2025 Одобрено: 17.03.2026 Опубликовано: 10.04.2026 Язык публикаций: RUS

Авторы

БА

Барковская Ирина Александровна

ORCID SPIN

БР

Бровко Артем Михайлович

БА

Барковская Ирина Александровна

Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности Россия · Москва

ORCID SPIN

БР

Бровко Артем Михайлович

Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет) Россия · Долгопрудный

АННОТАЦИЯ

В условиях современных геополитических ограничений особую актуальность приобретает разработка экспресс-методов контроля качества молочной продукции с использованием российских аналитических приборов. В частности, интерес представляет мониторинг показателей сухих молочных консервов, пользующихся широким спросом как у потребителей, так и у производителей. В статье представлены результаты анализа рамановских спектров пастеризованного и сухого обезжиренного молока с разной степенью тепловой нагрузки (45 ± 5; 70 ± 5; 80 ± 5 °С). Результаты демонстрируют значимое влияние температурной обработки на спектральные характеристики молока. Установлено, что повышение температуры пастеризации приводит к снижению интенсивности пиков в области 270–280 см–1 (лактоза) на 31,2 %, значимым изменениям белков (890–900 см–1 и 1450–1460 см–1), а также изменению жирнокислотного состава (2910–2920 и 3190–3210 см–1). Определена прямая корреляция между повышением температуры и снижением интенсивности пиков, характеризующих молочные белки. Выявлено увеличение количества пиков для образцов сухого обезжиренного молока в сравнении с пастеризованным. Обнаружены пики в области 440–450 см–1, отражающие изменения лактозы; 1260−1270 и 1660−1670 см–1, ассоциированные с трансформацией белковых структур в процессе пастеризации; а также селективные пики при 1300−1310 см–1 (только для обработки при 45 ± 5 °С ) и при 1350−1360 см–1 (только для пастеризованных образцов). Показано, что температурный фактор не оказывает прямого влияния на изменения углеводного и белкового состава, однако обнаружено снижение интенсивности пиков для белковых компонентов системы во всех образцах, что может быть свидетельством их дополнительной трансформации в технологическом процессе после этапа пастеризации. Определена необходимость дальнейших исследований в части сопоставления физико-химических показателей продуктов и их спектральных характеристик. Работа направлена на оценку возможностей применения метода рамановской спектроскопии для выявления спектральных маркеров, характеризующих степень тепловой нагрузки на молочную систему при производстве сухих молочных консервов. Дальнейшие исследования в данной области позволят прийти к стандартизации нового экспресс-метода оценки теплового класса сухого молока.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

контроль качества, молочная продукция, сухое молоко, рамановская спектроскопия

Финансирование

Исследование выполнено в рамках государственного задания FNSS-2025-0001.

1. Юрова, Е. А. Анализ методических подходов к определению сахарозы в сгущенной молочной продукции с сахаром, индефинитной по углеводному составу / Е. А. Юрова, А. Г. Кручинин, Е. Е. Илларионова // Пищевая промышленность. 2024. № 11. С. 51–58. https://doi.org/10.52653/PPI.2024.11.11.010; https://elibrary.ru/mxunjt

2. Хан, А. В. Сравнительный анализ симплексной и дуплексной ПЦР для выявления фальсификации козьего молока и продуктов его термической обработки / А. В. Хан [и др.] // Пищевая метаинженерия. 2024. Т. 2, № 3. С. 12–24. https://doi.org/10.37442/fme.2024.3.63; https://elibrary.ru/vfdnfp

3. Хан, А. В. Проблема фальсификации молочных продуктов: анализ состояния и пути решения / А. В. Хан, Е. Г. Лазарева, О. Ю. Фоменко // Молочная промышленность. 2023. № 5. С. 54–56. https://doi.org/10.21603/1019-8946-2023-5-6; https://elibrary.ru/nqnoey

4. Хан, А. В. Оптимизация молекулярно-генетического метода идентификации молочного сырья / А. В. Хан, Е. Г. Лазарева, О. Ю. Фоменко // FOOD METAENGINEERING. 2023. Т. 1, № 4. С. 39–47. https://doi.org/10.37442/fme.2023.4.29; https://elibrary.ru/qqnest

5. Абдуллаева, Л. В. Аналитическая оценка системы подтверждения соответствия молока и молочной продукции обязательным законодательным требованиям / Л. В. Абдуллаева, С. А. Бедретдинова // FOOD METAENGINEERING. 2023. Т. 1, № 4. С. 85–98. https://doi.org/10.37442/fme.2023.4.31; https://elibrary.ru/ybimnz

6. Юрова, Е. А. Особенность оценки состава жировой фазы многокомпонентной пищевой продукции, выработанной из молочного сырья / Е. А. Юрова, А. О. Евсюкова, С. А. Фильчакова // Пищевая промышленность. 2025. № 5. С. 86–90. https://doi.org/10.52653/PPI.2025.5.5.015; https://elibrary.ru/schcfg

7. Юрова, Е. А. Применение метода оптико-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-ОЭС) для определения фосфора в специализированной пищевой продукции / Е. А. Юрова, С. А. Фильчакова // Пищевая промышленность. 2024. № 11. С. 19–23. https://doi.org/10.52653/PPI.2024.11.11.003; https://elibrary.ru/rwtpjp

8. Юрова, Е. А. Применение метода оптико-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой для оценки минерального состава продуктов специализированного питания, в том числе обогащенных / Е. А. Юрова, С. А. Фильчакова // Пищевая промышленность. 2024. № 11. С. 8−13. https://doi.org/10.52653/PPI.2024.11.11.001; https://elibrary.ru/vhqgyu.

9. Юрова, Е. А. Разработка критериев оценки продуктов с высоким содержанием белка / Е. А. Юрова, С. А. Фильчакова // Пищевая промышленность. 2025. № 10. С. 80–85. https://doi.org/10.52653/PPI.2025.10.10.015; https://elibrary.ru/hshcer

10. Юрова, Е. А. Особенность оценки состава жировой фазы многокомпонентной пищевой продукции, выработанной из молочного сырья / Е. А. Юрова, А. О. Евсюкова, С. А. Фильчакова // Пищевая промышленность. 2025. № 5. С. 86–90. https://doi.org/10.52653/PPI.2025.5.5.015; https://elibrary.ru/schcfg

11. Юрова, Е. А. Анализ методических подходов к определению сахарозы в сгущенной молочной продукции с сахаром, индефинитной по углеводному составу / Е. А. Юрова, А. Г. Кручинин, Е. Е. Илларионова // Пищевая промышленность. 2024. № 11. С. 51–58. https://doi.org/10.52653/PPI.2024.11.11.010; https://elibrary.ru/mxunjt

12. Agregán, R. Foodomic-based approach for the control and quality improvement of dairy products / R. Agregán [et al.] // Metabolites. 2021. Vol. 11(12). Art. no. 818. https://doi.org/10.3390/metabo11120818

13. Burmistrov, D. E. Application of optical quality control technologies in the dairy industry: An overview / D. E. Burmistrov [et al.] // Photonics. 2021. Vol. 8(12). Art. no. 551. https://doi.org/10.3390/photonics8120551

14. Rozhkova, I. V. Evaluation of the amino acid composition and content of organic acids of complex postbiotic substances obtained on the basis of metabolites of probiotic bacteria Lacticaseibacillus paracasei ABK and Lactobacillus helveticus H9 / I. V. Rozhkova, E. A. Yurova, V. A. Leonova // Fermentation. 2023. Vol. 9(5). Art. no. 460. https://doi.org/10.3390/fermentation9050460

15. Калугина, Д. Н. Обоснование определения индекса азота сывороточного белка для оценки белкового состава сухого молока / Д. Н. Калугина, Е. А. Юрова // Молочная промышленность. 2022. № 7. С. 35–37. https://doi.org/10.31515/1019-8946-2022-07-35-37; https://elibrary.ru/ikvtly

16. Жижин, Н. А. ВЭЖХ анализ фурозина, Β-лактоглобулина и лактулозы как критерий оценки тепловой нагрузки на молоко / Н. А. Жижин // Зоотехния. 2022. № 3. С. 32–36. https://doi.org/10.25708/ZT.2022.16.19.010; https://elibrary.ru/uxxpfy

17. Кострова, Ю. Б. Совершенствование процедуры контроля качества молока как фактор обеспечения продовольственной безопасности / Ю. Б. Кострова, Ю. О. Лящук, А. Б. Мартынушкин // Теоретические и прикладные проблемы агропромышленного комплекса. 2019. № 1(39). С. 45–49. https://doi.org/10.32935/2221-7312-2019-39-1-45-49; https://elibrary.ru/dzqmvd

18. Гуща, Ю. М. Новое отечественное оборудование для молочной отрасли в рамках программы импортозамещения / Ю. М. Гуща, Я. В. Корзюк // Молочная промышленность. 2022. № 8. С. 15–17. https://elibrary.ru/ovhvnk

19. Лепилкина, О. В. Экспресс-методы контроля состава молока: плюсы и минусы / О. В. Лепилкина, Л. И. Тетерева // Молочная промышленность. 2012. № 8. С. 49–51. https://elibrary.ru/pbicfn

20. Алкадур, М. И. Влияние термизации и пастеризации на качество сухого молока / М. И. Алкадур [и др.] // Техника и технология пищевых производств. 2024. Т. 54, № 2. С. 275–284. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2024-2-2506; https://elibrary.ru/zmqcha

21. Барковская, И. А. Основные механизмы, маркеры порчи и методы их обнаружения применительно к сухим молочным консервам / И. А. Барковская [и др.] // Молочная промышленность. 2025. № 3. С. 15–21. https://doi.org/10.21603/1019-8946-2025-3-42; https://elibrary.ru/ktqwfd

22. He, H. Applications of Raman spectroscopic techniques for quality and safety evaluation of milk: A review of recent developments / H. He [et al.] // Critical reviews in food science and nutrition. 2019. Vol. 59(5). P. 770–793. https://doi.org/10.1080/10408398.2018.1528436

23. Huang, Y. Detection of total protein in milk using phosphomolybdic acid-mediated surface-enhanced Raman spectroscopy / Y. Huang [et al.] // Journal of Raman Spectroscopy. 2016. Vol. 47(3). P. 277–282. https://doi.org/10.1002/jrs.4812

24. Almeida, M. R. Fourier-transform Raman analysis of milk powder: A potential method for rapid quality screening / M. R. Almeida [et al.] // Journal of Raman Spectroscopy. 2011. Vol. 42(7). P. 1548−1552. https://doi.org/10.1002/jrs.2893

25. Silva, M. G. Raman spectroscopy in the quality analysis of dairy products: A literature review / M. G. Silva [et al.] // Journal of Raman Spectroscopy. 2021. Vol. 52(12). P. 2444–2478. https://doi.org/10.1002/jrs.6214

26. Ferreira, J. L. A. Raman spectroscopy-based authentication of powder goat milk adulteration with cow milk / J. L. A. Ferreira [et al.] // Food Control. 2025. Vol. 167. Art. no. 110800. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2024.110800

27. McGoverin, C. M. Raman spectroscopic quantification of milk powder constituents / C. M. McGoverin [et al.] // Analytica Chimica Acta. 2010. Vol. 673(1). P. 26–32. https://doi.org/10.1016/j.aca.2010.05.014

28. Zhang, Z. Y. The statistical fusion identification of dairy products based on extracted Raman spectroscopy / Z. Y. Zhang // RSC advances. 2020. Vol. 10(50). P. 29682–29687. https://doi.org/10.1039/D0RA06318E

29. Buckova, M. Raman spectroscopy as a modern tool for lactose determination / M. Buckova, H. Vaskova, Z. Bubelova // WSEAS Transactions on Biology and Biomedicine. 2016. Vol. 13. P. 108–114.

30. Li, M. Determination of lactose in milk by Raman spectroscopy / M. Li [et al.] // Analytical Letters. 2015. Vol. 48(8). P. 1333−1340. https://doi.org/10.1080/00032719.2014.979358

31. Khan, H. H. Potential of Raman spectroscopy for in-line measurement of raw milk composition / H. H. Khan [et al.] // Food Control. 2023. Vol. 152. Art. no. 109862. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2023.109862

32. Kuhar, N. Potential of Raman spectroscopic techniques to study proteins / N. Kuhar, S. Sil, S. Umapathy // Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 2021. Vol. 258. Art. no. 119712. https://doi.org/10.1016/j.saa.2021.119712

33. El-Abassy, R. M. Fast determination of milk fat content using Raman spectroscopy / R. M. El-Abassy [et al.] // Vibrational Spectroscopy. 2011. Vol. 56(1). P. 3–8. https://doi.org/10.1016/j.vibspec.2010.07.001

34. Tallini, R. A. Effects of pasteurization and ultra-high temperature processes on proximate composition and fatty acid profile in bovine milk / R. A. Tallini [et al.] // American Journal of Food Technology. 2015. Vol. 10(6). P. 265–272. https://doi.org/10.3923/ajft.2015.265.272

35. Туровская, С. Н. Безопасность молочных консервов как интегральный критерий эффективности их технологии. Российский опыт / С. Н. Туровская [и др.] // Пищевые системы. 2018. Т. 1, № 2. С. 29–54. https://doi.org/10.21323/2618-9771-2018-1-2-29-54; https://elibrary.ru/xslojf

36. de Almeida, M. R. Application of FT-raman spectroscopy and chemometric analysis for determination of adulteration in milk powder / M. R. de Almeida [et al.] // Analytical Letters. 2012. Vol. 45(17). P. 2589–2602. https://doi.org/10.1080/00032719.2012.698672

ГОСТ

Барковская И. А., Бровко А. М. Перспективы применения рамановской спектроскопии в мониторинге качества сухих молочных консервов // . 2026. С. 86-93. DOI: https://doi.org/10.21603/1019-8946-2026-2-80. EDN: HHYVHL. (дата обращения: 19.08.2026).

MLA

Барковская Ирина Александровна, Бровко А. М.. "Перспективы применения рамановской спектроскопии в мониторинге качества сухих молочных консервов." (2026): 86-93. DOI: https://doi.org/10.21603/1019-8946-2026-2-80. EDN: HHYVHL.

APA

Барковская И. А., Бровко А. М. (2026). Перспективы применения рамановской спектроскопии в мониторинге качества сухих молочных консервов. , 86-93. https://doi.org/10.21603/1019-8946-2026-2-80 EDN: HHYVHL.

Chicago

Барковская Ирина Александровна, Бровко А. М.. "Перспективы применения рамановской спектроскопии в мониторинге качества сухих молочных консервов." , no. (2026): 86-93. https://doi.org/10.21603/1019-8946-2026-2-80. EDN: HHYVHL.

WIKI

{{cite journal | author = Барковская И. А., Бровко А. М. | title = Перспективы применения рамановской спектроскопии в мониторинге качества сухих молочных консервов | journal = | year = 2026 | pages = 86-93 | doi = 10.21603/1019-8946-2026-2-80 }} EDN: HHYVHL

Скопировать

Экспорт: BibTeX EndNote RefMan RusMARC

Подтверждение