В результате многочисленных исследований выяснено, что имеющее место незначительное повышение вязкости сгущенного молока с сахаром в условиях гарантийного хранения, как правило, связано с дальнейшим формированием структуры и не является показателем снижения стойкости продукта. Существенные изменения вязкости вплоть до утраты текучести, характеризуемые как загустевание, происходят под воздействием различных факторов. По той же методике, что и при изучении условий формирования исходной структуры в процессе производства сгущенного молока с сахаром, были исследованы изменения структурно-механических свойств его в зависимости от условий хранения. Кроме этого, изучены причины возможного загустевания продукта и доля участия в нем отдельных составных частей молока. С этой целью находили значения вязкости дисперсионной среды продукта при различных температурах. Дисперсионная среда, характерная для сгущенного молока с сахаром, была получена сгущением молока, предварительно освобожденного от белков, с добавлением необходимого количества сахарозы. Сгущение производили в роторном испарителе RB-2 при температуре не выше 45 °С.

Для выяснения участия составных частей молока в загустевании сгущенного молока с сахаром пробы, хранившиеся в течение 1 года при 1, 20 и 37 °С, восстанавливали, а затем последовательно удаляли из них жир центрифугированием, казеин 5 %-ной уксусной кислотой, сывороточные белки трихлоруксусной кислотой, доводя концентрацию ее в растворе до 12 %. Восстановление осуществляли растворением 100 г продукта в 150 мл дистиллированной воды. По изменению вязкости в исследуемых пробах выяснили участие составных частей молока в загустевании.

Исследованиями структурно-механических свойств было установлено, что сгущенное молоко с сахаром относится к классу неньютоновских жидкостей и находится по структуре в промежуточном ряду между кристаллизационной и коагуляционной.

Потеря вязкости и разрушение структуры зависят от условий хранения продукта. После годичной выдержки максимальная потеря вязкости (19,1 %) была отмечена у продукта, хранившегося при 37 °С. Величины потери вязкости у свежего продукта, а также хранившегося при 1 и 20 °С были практически одинаковыми и составляли соответственно 6,4; 7,5 и 7,5 %.

Температура хранения влияла на восстанавливаемость структуры после разрушения. Минимальное восстановление (81,8 %) отмечено у продукта, хранившегося при 37 °С. Восстановление структуры у образцов, выдержанных при 1 и 20 °С, а также свежего продукта составляло соответственно 93,6; 94,3 и 94,1 %.

Оказалось, что в процессе хранения сгущенного молока с сахаром происходит образование более прочной структуры продукта, что подтверждается предельным напряжением сдвига.

При дальнейшем формировании структура тем прочнее, чем выше температура хранения. Для продукта, хранившегося при 37 °С, предельное напряжение сдвига составляло 98,5 Па.

К физико-химическим причинам загустевания сгущенного молока с сахаром при хранении под воздействием высоких температур относят межмолекулярное взаимодействие белковых частиц, измененных в процессе предшествующей тепловой обработки с образованием сетчатой структуры. Это подтверждается электронно-микроскопическими исследованиями.

Взаимодействие белковых частиц усиливается при температуре хранения 37 °С. При этой температуре более интенсивное броуновское движение, а следовательно, вероятность столкновения частиц возрастает. Взаимодействие происходит в дисперсионной среде, и можно предположить, что чем меньше вязкость среды, тем интенсивнее происходит загустевание. Исследования показали, что вязкость дисперсионной среды при 1 °С в 19 раз больше, чем при 37 °С. Об этом свидетельствуют данные, приведенные ниже.

Температура хранения, °С	1	20	37
Вязкость дисперсионной среды, мПа•с	5770	1640	297

Таким образом, загустевание можно объяснить относительно низкой вязкостью дисперсионной среды при 37 °С. Взаимодействие частиц молока при низкой температуре хранения затруднено еще и тем, что при контакте (столкновении) этих частиц дисперсионная среда, обладающая высокой вязкостью, не успевает «выдавиться» из мест контакта и загустевания не происходит.

Мнение исследователей о роли составных частей молока в загустевании сгущенного молока с сахаром в процессе хранения при повышенных температурах различно.

Так, исследованиями Samel, Muers было установлено, что в этом процессе участвует только казеин. В результате анализа фотографии загустевшего продукта С. Н. Алешин, Р. Б. Давидов, А. П. Ярошкевич предположили, что наряду с казеином в загустевании участвуют и сывороточные белки, которые являются связывающими звеньями между частицами. По Кэрролу, в образовании структуры («мостообразование») большая роль принадлежит сывороточным белкам.

Выясняя участие составных частей молока в загустевании, исследователи исходили из следующего: различие в вязкости образцов может объясняться физико-химическими изменениями составных частей молока и взаимодействием этих частей между собой; значения вязкости образцов одинаковы в том случае, если из них удалена составная часть, участвующая в загустевании.

Увеличение ее во всех случаях при удалении сывороточных белков объясняется тем, что для их отделения в растворы добавляли трихлоруксусную кислоту и доводили ее концентрацию до 12 %. Одинаковые значения вязкости у всех образцов получаются после удаления сывороточных белков, чем и подтверждается мнение, что наряду с казеином в загустевании участвуют и сывороточные белки, которое согласуется с литературными данными.

Исследования, а также имеющаяся информация позволяют сделать вывод о нежелательности даже кратковременного хранения сгущенного молока с сахаром при повышенных температурах, способствующих интенсивному структурообразованию.

Сделано предположение, что одной из физико-химических причин загустевания продукта при 37 °С является относительно низкая вязкость дисперсионной среды при повышенных температурах.

По литературным данным, изменение вязкости сгущенного молока с сахаром при хранении зависит от исходных показателей ее и условий хранения. Через 5 мес хранения при температурах около 0, 20 и 37-40 °С вязкость увеличивалась соответственно в 1,8; 1,9 и 3 раза, если в свежевыработанном продукте она составляла 2,2 Па•с, в 2,2; 2,2 и 4 раза при исходной вязкости 2,7 Па•с и в 2,7; 3,6 и 7 раз при вязкости свежего продукта 3,1 Па•с. Аналогичные результаты получены и в других исследованиях.

При постоянстве качественного состава липидной фазы молока и частичном изменении количественного соотношения групп липидов в процессе производства сгущенного молока с сахаром при годичном хранении наблюдалось снижение содержания фосфолипидов на 10-13 %. Кроме того, по сравнению с показателями в свежевыработанном продукте количество каротиноида уменьшилось на 18-20%, ретинола - на 17-18%, токоферолов - на 6-12 %. Липидный состав молока и продукта по периодам года неодинаков. В липидах молока весенне-летнего периода больше, чем в молоке осенне-зимнего фосфолипидов (на 18 %), жирорастворимых витаминов (на 50-100 %) и полиненасыщенных жирных кислот (на 50%). Этим объясняется большая устойчивость липидов молока и продукта весенне-летнего периода.