طرح توجیهی کارخانه شیر پاستوریزه

مقدمه 

      شیر به عنوان  یک ماده ی غذایی ارزشمند نخستین  و کامل ترین غذای نوزاد انسان و حیوان را تشکیل می دهد و در تمام طول دوران رشد عنصری حیاتی در جیره غذایی و الگوی تغذیه محسوب می شود .

مواد غذایی  مختلفی  که  مورد  استفاده بشر قرار می گیرند ، عمدتا به عنوان ماده غذایی آفریده نشده اند بلکه یک قسمت از یک موجود جاندار و یا زنده بوده و یا مثل  تخم مرغ  و عسل  جهت  برآوردن احتیاجات دیگری از قبیل ازدیاد نسل و تغذیه زمستانی می باشند .

مواد غذایی  نباتی هر کدام  قسمتی از گیاه و نبات  مانند: میوه – ریشه – ساقه و برگ می باشند ، درحالی که شیر را به عنوان هدیه ای از مادر به فرزند خویش و به عنوان اولین  ماده ی غذایی  نوزاد  باید  شناخت  که  تمامی مواد غذایی  مورد  نیاز بدن  را داراست .

مواد متشکله شیر و تأثیر عوامل مختلف بر آنها:

      شیر را نمی توان به عنوان مخلوطی از پروتئین , چربی , کربوهیدرات , مواد معدنی و ویتامین ها معرفی نمود . چون مخلوط  نمودن این مواد هیچ  موقع شیر را به  وجود نخواهد آورد  و آزمایشات  مختلف  انجام  یافته در این مورد نیز تا  به حال  نتیجه ای نداده است . مواد  متشکله  شیر از حالت  خیلی   ساده  تا خیلی  پیچیده  ( کمپلکس )  که ترکیب  و ساختمان  قسمتی  از آن ها هنوز به  طور کامل  مشخص   و روشن  نیست  عبارتند از :

«« پروتئین ها – چربی ها – کربوهیدرات ها – مواد معدنی و ویتامین ها  »»

تحقیقات زیادی  که در این زمینه انجام  شده و حتی تحقیقات  سال های اخیر هم هنوز نتوانسته اند ترکیبات شیر را با تمام جزئیات آن روشن نماید .

      طی  روزهای  نخست زایمان به  لحاظ ایجاد  دگرگونی گسترده  در ترکیبات آن را « آغوز » می خوانند .

تغذیه  نوزاد  با  « آغوز »  بسیار مهم  و  ضروری است .   وجود  « فیزیم »  زیاد  در « آغوز » آن را ملین می کند و به این ترتیب در تمیز شدن  روده های  نوزاد  و جلوگیر ی از تجمع  میکروب های  مضر نقش اساسی  دارد . به همین  دلیل وجود پاتن و مواد ایمنی  ساز کارشنا سان  علوم  تغذیه  مصرف  آغوز کاملا  طبیعی  می دانند  . همین کارشناسان در تشریح تفاوت های موجود بین شیر و آغوز می گویند . میزان پروتئین و چربی  و در نهایت ماده ی خشک  در آغوز بیشتر از شیر است و همچنین به  خاطر تفاوت ترکیب  پروتئین های آغوز با  ترکیب  پروتئین های  شیر آغوز در مقابل مایه پنیر حساس نبوده و منعقد نمی شود ، بنابراین از آغوز نمی توان پرورش معمول پنیر تهیه کرد و شیر مانند:  بسیاری  از مواد غذایی  دیگر خواص  خود را به مدت زیادی نمی تواند حفظ  کند .شیربه خودی خود حتی اگردربهداشتی ترین  شرایط  نیز دوشیده شود ، دارای میکروب است حتی اگر دام از  سلامت کامل برخوردار باشد .

      شیر پس از خروج از پستان  در مرحله دوشش  و پس از‌ آن در معرض آلوده شدن به انواع میکروب ها می تواند قرار می گیرد .

شیر به صورت  دایمی  ترکیب و خواص خود را تغییر می دهد و این عمل تحت تأثیر میکرو ارگانیسم ها و آنزیم های موجود در ترکیب انجام می شود . شیر را نباید تنها به عنوان یک نوشیدنی تلقی کرد ، بلکه ماده ی خام و  ماده  اصلی  خیلی از فرآورده های شیری  از  قبیل کره – خامه – پنیر – ماست – شیرهای  کندانسه  و خشک –  بستنی و غیره را تشکیل می دهد و درجات خوبی و مقاومت و ارزش مواد  فوق بسته  به  ماده ی تشکیل دهنده ی اصلی آن یعنی شیر می باشد.

      برای این که بتوان به طور صحیح ترکیب شیر را بررسی کرد ، بهتر است آنرا به دو قسمت آب و ماده ی  خشک   تقسیم  کنیم .  قسمت  اعظم  ترکیب  شیر را  ( 4/87 % ) آب تشکیل می دهد. و آن محیطی  است که تمام مواد متشکله شیر به صورت محلول و یا  دیسپریسون  در آن  قرار گرفته اند . فونکسیون  آب  در بدن  خیلی مهم  است ،  به طوری  که  نوزاد احتیاج  آب بدن  خود  را از آب شیر تأمین می نماید . به غیر ازآب مواد دیگر متشکله شیر را تحت عنوان ماده ی خشک نام می بریم .

                                        <<< آب – شیر = ماده خشک>>>

در شیر  گاوه  به  طور کلی ماده  خشک  6/12 درصد شیر را تشکیل می دهد که مهم ترین  قسمت های ماده ی خشک را لاکتوز – چربی – مواد ازته – مواد مینرال تشکیل می دهند .  در ترکیبات  شیر لاکتوز بعد از آب از لحاظ  مقدار بیشترین  قسمت  آن را تشکیل می دهد ، لاکتوزدر شیر گاو بیشتر از یک سوم ماده خشک  یعنی  3/ 37درصد  را تشکیل می دهد . یکی دیگر از مواد  مهم  ماده ی خشک شیر ، چربی است که مقدار آن در شیر به طور متوسط 7/3 % و در ماده ی خشک  4/29 %  می باشد . این  ماده سبک ترین  ماده ی  متشکله  شیر  بوده که  فوری  تحت  تأثیر عوامل   مختلف   قرار گرفته و تغییر می یابد ، چربی به حالت امولسیون در داخل شیر قرار دارد .

چربی های  شیر را از  دو گروه  چربی های  حقیقی  « گلیسیریدها »  و یا موا د شبیه چربی و یا وابستگی به چربی تشکیل شده است .

مواد ازت دار :

      مواد ازت دار به نسبت 4/3 % درشیرو 8/28 % از ماده ی خشک را  تشکیل می دهد  قسمت  اعظم  مواد  ازت دار ( 95 % )  شیررا  پروتئین ها تشکیل می دهند . پروتئین های شیر هم قسمت اعظم ( 80 % ) از کازئین تشکیل می شود .

مینرال یا مواد معدنی :

75/0 درصد شیر و 5/5 % ماده ی خشک را تشکیل می دهند . برخی  از مواد معدنی که در بروز خیلی  از  خواص   فیزیکی  و شیمیایی  و حتی  تکنولوژی  شیر موثرند ، محلول  بوده  و برخی  دیگر به  حالت  کلوئیدی در داخل شیر موجود می باشنند . این مواد  ( کلسیم – سدیم – پتاسیم – منیزیم – آهن – مس  – ید )  به حالت  فسفات ها  و کلرورها وجود دارد .

کمیت های فیزیکی قابل اندازه گیری شیر :

وزن مخصوص شیر :

      شیر ماده ای  است  که  از تجمع  مواد مختلفی به وجود آمده و مسلما وزن مخصوص هر یک  از این مواد  در وزن  مخصوص شیر تأثیر به  خصوصی  خواهند  داشت .به عبارت  دیگر می توان  گفت : وزن  مخصوص  شیر مقدار متوسطی  است  از وزن مخصوص مواد متشکله شیر ، وزن مخصوص شیر گاو به طور متوسط 023/1 می باشد  یعنی 32/0 میلی گرم از آب مقطر سنگین تر است ( لازم به ذکر است که وزن مخصوص  شیر قابل  قبول در کارخانجات  شیر داخلی مابین 028/1 – 032/1 می باشد ) . می توان گفت که هر چه نمونه شیر از لحاظ  ماده ی خشک غنی  بوده باشد به همان نسبت بر وزن مخصوص آن افزوده خواهد شد ، به  عنوان  مثال می توان  شیر انسان با  وزن  مخصوص 030/1 و شیر گوسفند با وزن مخصوص 036 /1 و شیر گاوه با 032/1 را ذکر کر د و نتیجه گرفت که  چون ماده ی خشک  شیر انسان  کمتر است و در نتیجه وزن مخصوص کمتری را دارا می باشد .

**************************************

      وزن مخصوص  به  وسیله ی دستگاههای شیشه ای کوچکی به نام « لاکتودانسیمتر » اندازه گیری  می شود . در کارخانه  شیر با  اندازه گیری  وزن  مخصوص به اضافه نمودن آب در شیر و یا برداشت چربی شیر پی  می برند و به  همین  خاطر از تحویل شیر با دانسته کمتر یا بیشتر از اعداد فوق خودداری می نمایند.

ویسکوزیته شیر :

      شیر محلولی است که غلیظ تر از آب می باشد و در اثنای خالی کردن آن از ظرفی به ظرف دیگر مقاومتی از خود نشان می دهد که در اصطلاح به  نام  « ویسکوزیته » یا کشش سطحی نامیده می شود.که این خاصیت ازامولسیون مواد کولوئیدال مخصوصا کازئین  یا چربی  شیر حاصل  می شود ،  ویستکوزیته  آب  در20 درجه  سانتی گراد 005/1 بوده در حالی که ویسکوزیته  شیر 2 می باشد ، بعضی از میکروب ها مانند :

Ract , Lactic viscosus ., Mesntericus viscosus , Coli aerogenes   سبب افزایش ویسکوزیته  و حرارت باعث کاهش ویسکوزیته شیر می شوند . ویسکوزیته شیرتوسط دستگاه ویسکوزی متراندازه گیری میشود.که در  کارخانجات در حال حاضر انجام نمی گیرد .

*************************************

اسیدیته شیر :

PH  شیر تازه دوشیده  شده  برابر 6/ 6 می باشد.  یعنی  شیر تازه  خاصیت  اسیدی ضعیفی دارد . هرگاه شیر تازه در مجاورت  فنل  فتالئین با سود 1/0 نرمال تیتر شود به 6/1  سانتی  متر سود , سود آور احتیاج  می باشد.  که  اگر این  مقدار را بر حسب اسیدلاکتیک  بیان  کنیم  مقدار 16/0  درصد  خواهد  بود . این اسیدیته  به نام  اسیدیته طبیعی شیر که از کازئین – فسفات ها – سیترال ها و البومین  حاصل می شود ، گفته می شود اسیدیته شیر گاو تحت  تأثیر عوامل  مختلف  قرار گرفته  به طوری که مقدار اسیدیته آن بین  3/0 تا 8/0  درصد متغیر می باشد ، به طوری که می دانید شیر قادر به محافظت اسیدیته  خود  نبوده  و تحت  تأثیر عوامل  مختلف  از جمله  باکتری های لاکتیک  قرار  گرفته و بر مقدار اسید لاکتیک افزوده می گردد .

توسعه اسیدیته در شیر غیر مطلوب می باشد چون سبب تغییراتی در حالت تازگی و مزه شیر می شود . علاوه بر آن در مراحل مختلف تکنولوژی شیر مشکلاتی را پیش می آورد و باعث انعقاد آن در لوله ها و مخازن می شود .

کارخانه های شیر بر روی اسیدیته شیر تأکید فراوان  داشته  و از فاکتور های  تحویل شیر محسوب می شود . اسیدیته شیر در کارخانه های  داخلی بر اساس  روش در نیک  Dornik  بیان می شود و اسیدیته قابل قبول شیر حداکثر 18 درجه در نیک  و حداقل 13 درجه در نیک می باشد .بعضی از بیماری ها باعث  کاهش اسیدیته  می شود. و به همین خاطرحداقل آن نیزدرنظر گرفته میشود .درجه درنیک با تیتراسیون 10سی سی  شیربا  سود به دست می آید .روشهای  دیگر مثل  تورنر وسوکسلت هنکل درکارخانه های شیر به کار گرفته نمی شود .

***********************************

نقطه ی انجماد شیر :

      نقطه ی  انجماد شیر یکی از فاکتورهایی  است  که در کارخانه های  شیر به  وسیله ی دستگاه  کریوسکوپ “ Cryscop " اندازه گیری  می شود . با  اندازه  گیری  نقطه ی انجماد شیر به وجود مواد افزودنی مانند: جوش شیرین برای پایین  آوردن اسیدیته پی می برند . مواد افزودنی نقطه ی انجماد شیر را پایین  می آورند ، نقطه ی انجماد  شیر به خاطر وجود مواد محلول حقیقی مانند: لاکتوز و مواد  معدنی  کمی  پایین  تر از آب و در حدود54/0 درجه می باشد. و مواد دیگر مانند: چربی ها و پروتئین ها  در روی نقطه  انجماد  شیر تأثیر چندانی  ندارند . نقطه  انجماد  شیر مانند: فشار اسمزی مقدار ثابتی است  که  از این خاصیت علاوه  بر کشف  مواد افزونی  به کشف  تقلبات مانند: اضافه کردن آب به  شیر کمک  می نماید . افزایش اسیدیته نقطه انجماد را پایین تر می آورد . در کارخانه شیر تهران  هم اکنون از این دستگاه استفاده می شود .

اهمیت و ضرورت استفاده از مواد لبنی پاستوریزه :

      شیر 30 درصد کل  پروتئین – 75 درصد  کلسیم – 20 درصد  کالری  و کمتر از 30 درصد چربی  مورد  نیاز بدن انسان را تأمین می کند . به  لحاظ  اقتصادی  نیز شیر و فرآورده های آن از جمله ارزان ترین منابع تأمین پروتئین جامعه است .

 امروزه استفاده از شیر پاستوریزه و هموژنیزه مورد سفارش و تأکید محافل بهداشتی در جهان قرار دارد و بسیاری از این مراکز از جمله سازمان  بهداشت  جهانی  اساسا استفاده از شیر غیر پاستوریزه و هموژنیزه را درالگوی تغذیه مردم کشورها به ویژه کودکان مرود می دانند واز دولتها می خواهند که کنترل و نظارت  دقیق تر و گسترده تری در این زمینه به عمل آورند .

استفاده از شیر و لبنیات غیر پاستوریزه  به  لحاظ  فعال  بودن  میکرو ارگانیسم ها  و باکتری های  بیماری زای  خطرناکی را متوجه سلامت انسان می کند ، به  ویژه  آنکه برخی بیماری های مشترک دام و انسان نیز به راحتی از طریق شیر به مصرف کننده آن منتقل می شود . تهیه و تولید این ماده ی حیاتی به روش صحیح و اصولی از یک   قرن پیش در بعضی ازکشورهای جهان شروع شده است .امروزه کارخانه های شیرازنقطه نظر اقتصادی و تهیه مواد لبنی بهداشتی از اهمیت زیادی برخوردار شده اند .

هدف از پاستوریزاسیون از بین بردن یا غیر فعال کردن باکتری های بیماری زا طی عملیات اجرایی  است. حرارت به عنوان  یک عامل  موثر در از بین  بردن  این  گونه باکتری ها  در شیر محسوب می شود.  و میزان  درجه  حرارت  با  توجه  به  وضع فیزیولوژیکی میکروب و وضع فیزیکی شیر متغیر است  بسیاری ازمیکروب شناسان بر این عقیده اند که  میکروب سل  نسبت به  سایر میکروب های  بیماری زا  در برابر حرارت  مقاومت  بیشتری دارد . بنابراین بایستی شیر تا حد لازم حرارت داده شود ، آن گونه که قادر به از بین بردن میکروب سل باشد .

پاستوریزاسیون نیاز به زمینه های مساعدی دارد که  بایستی  فراهم شود . از جمله ی این زمینه ها عبارتست: ازنگهداری شیر به صورت سرد تا پیش  از پاستوریزاسیون با این  کار از تشکیل زهرکه  ناشی  از « استافیلوکوک » که  در برابر حرارت مقاوم است ، جلوگیری می شود .