|
مقدمه رشد و توسعه غذایی و صنایع وابسته به آن در سالهای اخیر از روند بسیار سریع و چشمگیری برخوردار بوده است. صنعت شیر ایران با بیش از چهار دهه فعالیت، فراز و نشیبهای مختلفی را پشت سرگذاشته است. اولین پایه های تولید صنعتی فرآورده های لبنی پاستوریزه از یک خط اهدایی توسط سازمان یونسیف در بیش از پنجاه سال پیش (1333) بنیان گذاشته شد. گرچه تولید فرآورده های لبنی تاریخ بس دیرینه دارد (6000 سال) ولی حرفه ای حساس، پر مخاطره و آسیب پذیر است. شیر به موجب آنکه تقریباً غذایی کامل بوده و کلیه عناصر لازم را به صورت متعادل دارد، بدیهی است که از حمله میکروبها مصون نمی ماند و چنانچه در تهیه، نگهداری و توزیع آن دقت نشود بر اثر آلودگی میکروبی به سرعت فاسد می شود و در این صورت مصرف آن نه تنها جبران کننده کمبودهای غذائی بدن نخواهد بود، بلکه ممکن است منجر به عفونت و یا مسمویت های غذائی شود. بررسیها نشان داده است که زمینه های مساعد برای رشد و توسعه صنعت شیر در ایران وجود دارد اما این امر مستلزم سرمایه گذاری در تولید، دریافت و بهبود کیفیت شیر به همراه ترویج تولید شیر و توسعه دامپروری صنعتی می باشد.
شیر، تعریف، خواص و ترکیبات تعریف شیر: فدراسیون بین المللی شیر (IDF( تا کنون دو تعریف برای شیر تصویب کرده است. 1- شیر محصول تمام و کمال یک دوشش کامل و بدون وقفه یک پستاندار سالم است که خوب تغذیه شده است و در موقع دوشش خسته نباشد و بدون آغوز باشد. 2- شیر محصول ترشحی پستانی است که از طریق یک یا چند دوشش بدون افزودن یا جدا کردن چیزی از آن بدست می آید.
عواملی که بر کیفیت و کمیت شیر اثر می گذارند: معمولاً عواملی نظیر فیزیولوژیکی، طبیعی و تغذیه ای بر روی ترکیبات شیر اثر می گذارند، همچنین عواملی نظیر نوع پستاندار، نژاد و توارث های فردی نیز بر روی اجزاء شیر خصوصاً چربی تأثیر دارند. در اینجا به طور مختصر به این عوامل و تأثیر آنها اشاره شده است. 1- مرحله شیردهی در طول دوره شیر دهی درصد ترکیبات شیر تغییر می کند که بیشترین تغییرات در ابتدا و انتهای دورۀ شیر دهی روی می دهد. 3تا 4 روز قبل از زایمان و 6 تا 7 روز بعد از آن پستان مایعی ترشح می کند که آغوز یا کلستروم نام دارد. در طول دورۀ شیردهی، شیر تولیدی روزانه تا حدود یک ماه روز به روز افزایش می یابد و سپس حدود 2 ماه ثابت می ماند و بعد تا پایان دورۀ شیردهی کاهش می یابد. در بین ترکیبات شیر از همه متغییرتر، درصد چربی و از همه ثابت تر، لاکتوز (قند شیر) می باشد. لازم به توضیح است که هر چه قدر مقدار شیر روزانه زیادتر باشد، در صد چربی کمتر می شود. 2- عمر دام و تعداد زایمان تولید شیر در طول یک دورۀ شیر دهی گاو، از اولین زایمان تا زایمان ششم افزایش می یابد، که این محدوده تا 8 سالگی است و از هفتمین زایمان به شدت کاهش می یابد. 3- عفونت غدد پستانی امراضی نظیر ورم پستانی، تولید شیر را پائین می آورد و ترکیب شیر به ترکیب خون نزدیک می شود. 4- تغذیه تغذیه گاو چه بیش از حد استاندارد چه کمتر، باعث تغییر در میزان شیر و همچنین تغییر در ترکیب شیر می گردد. تغذیه با علوفه سبز موجب افزایش میزان اسیدهای چرب غیر اشباع می گردد و در نتیجه باعث حساس شدن چربی به اکسیداسیون می شود، در صورتی که تغذیه با تفاله پنبه دانه صورت گیرد، نتیجه عکس علوفه سبز است. بعضی مواد که دارای بوی نامطلوبی هستند مثل سیر و کلم می توانند خاصیت ارگانولپتیکی و حسی شیر را کاهش دهند. 5- کار اگر دام شیرده بیشتر از حد معمول کار کند یا راه برود، میزان شیر تولیدی به شدت کاهش می یابد. 6- تعداد دوشش در صد چربی تا پایان عمل شیر دوشی بطور مشخصی افزایش می یابد. به طوریکه در ابتدای عمل، محصول با میزان چربی بسیار پائین و در انتها ، شیری غنی از چربی بدست می آید.
خواص فیزیکی و شیمیایی شیر گاو : 1- رنگ شیر رنگ شیر بر اساس عواملی چون نژاد حیوان، نوع تغذیه، میزان چربی و مواد جامد در آن از سفید مایل به آبی تا زرد طلایی متغییر است. بطور کلی شیر ماده ای سفید رنگ و مات با مزة کمی شیرین است که در حالت طبیعی بی بو و دارای PH نزدیک خنثی می باشد. برخی عوامل می توانند رنگ شیر را تغییر دهند. مثلاً اگر مادة چرب زیاد باشد و بخصوص غنی از کاروتن باشد، رنگ به زردی تمایل پیدا می کند. اگر درصد آب شیر زیاد و چربی کم باشد، رنگ شیر به آبی متمایل می شود. تغذیه از عوامل مهم و مؤثر در رنگ شیر است، مثلاً اگر غذای حیوانی دارای هویج زیادی باشد، رنگ شیر آن زردتر می شود. 2- بوی شیر شیر ماده ای بی بو است. اما در اثر تماس با ظروف کثیف و یا گذاشتن در جاهایی مانند اسطبل بوهای خارجی را جذب می کند. عامل اصلی تثبیت بوهای خارجی چربی است. 3- دانسیته یا وزن مخصوص شیر وزن مخصوص شیر کمی بیش از آب است، وزن مخصوص شیر در 20 درجه سانتی گراد، از 028/1 تا 034/1 کیلوگرم بر لیتر متغییر است. 4- نقطه انجماد شیر نقطه انجماد شیر معمولی بطور متوسط برابر ( 55/0-) درجه سانتی گراد است. 5- ویسکوزیته یا سیالیت ویسکوزیته شیر معمولی در حدود 2-5/1 سانتی پواز است. 6- PH PH شیر بین 6/6 – 5/6 است.
ترکیبات متوسط شیر گاو: شیر گاو تقریباً حاوی 87 درصد آب و 13 درصد ماده خشک می باشد.
ویتامین های شیر: شیر حاوی ویتامین های B12 , B2 , B1, K , E , D, A و همچنین به مقدار کمی ویتامینC است. در جدول زیر، به وجود و یا عدم وجود هر یک از این ویتامین ها در انواع فرآورده های شیر، اشاره شده است.
در جدول زیر به مقدار ویتامین های موجود در شیر تجاری و نیز نیاز روزانه انسان به آنها اشاره شده است:
فقدان ویتامین های مختلف باعث بروز بیماریهای زیر می گردد. فقدان و کمبود ویتامین A باعث شب کوری و کاهش مقاومت بدن در مقابل بیماریهای عفونی می گردد. فقدان و کمبود ویتامین B1موجب کاهش و توقف رشد می شود. فقدان و کمبود ویتامین B2 سبب کاهش اشتها و هضم بد غذا می گردد. فقدان و کمبود ویتامین C باعث خستگی و حساسیت بدن نسبت به عفونتها می شود. فقدان و کمبود ویتامین D موجب تغییر شکل و بد حالت شدن اسکلت و استخوانها می شود.
عناصر واملاح موجود در شیر: شیر منبع غنی از پتاسیم و کلسیم است و همچنین دارای کلر، فسفر، سدیم و منیزیم می باشد.
بهداشت دوشیدن دام
دمای شیری که از غدد پستانی خارج می شود، بالا است. از طرفی این شیر دارای تمامی مواد مغذی مورد نیاز میکروبها می باشد. لذا بایستی خیلی سریع سرد شود، در غیر این صورت میکروبها درآن رشد می کنند و به سرعت شیر را فاسد می نمایند . نکاتی در مورد دوشش شیر بایستی مورد توجه قرار گیرد، نظیر : 1- دوشیدن بایستی قبل از غیر فعال شدن هورمون اکسی توسین خاتمه یابد. 2- دوشیدن بایستی کامل باشد، زیرا در غیر این صورت کیفیت و کمیت شیر پایین می آید. 3- دوشیدن باید بدون درد باشد. 4- در صورت دوشیدن حیوان بصورت دستی، بایستی حیوان تغذیه نکند و یا نزدیک محل شیر دوشی، علوفه جابجا نشود. 5- تغذیه دام با علوفه بودار نظیر شلغم، چغندر قند و ... نبایستی صورت گیرد، زیرا باعث می شود شیر از لحاظ بو غیرعادی و نامطبوع گردد. 6- وسایل شیردوشی چه به صورت دستی و چه به صورت ماشینی، همیشه می توانند بیشترین میکروب را به شیر منتقل کنند.
جمع آوری و دریافت شیر
جهت تولید فرآورده های مختلف، شیر از دامداری یا مرکز جمع آوری به کارخانه حمل می گردد. ظروف مورد استفاده برای حمل شیر متفاوت است. در گذشته از بشکه یا بیدون برای این منظور استفاده می شد و هنوز هم این وسایل مورد مصرف قرار می گیرند. امروزه از تانک های واجد سرد کن که دارای ظرفیت بالاتر از هزار لیتر می باشند، جهت نگهداری شیر استفاده می گردد. زمانی که دامداری ها وسعت نداشتند، مراکز جمع آوری شیر نزدیک محل دامداری قرار داشت. در نتیجه میکروارگانیسم های موجود در شیر با خنک کردن آن و با توجه به اینکه مسافت حمل کوتاه بود و شیر هر روزه جمع آوری می شد، تحت کنترل قرار داشتند. امروزه اهداف و سیاست ها به سوی واحد های بزرگ معطوف گشته و تقاضا برای تولید شیر بدون کاهش کیفیت آن رو به افزایش است. شیر باید از مناطق دورتر به مراکز جمع آوری شیر آورده شود و در نتیجه اغلب امکان جمع آوری روزانه وجود ندارد. بنابراین غالباً جمع آوری شیر یک روز در میان و بعضی اوقات هر سه روز یا چهار روز یک بار انجام می گیرد.
خنک نگهداشتن شیر: شیر بعد ازدوشش باید تا 4 درجه سانتی گراد خنک شده و در تمام طول مسیر حمل تا کارخانه تولید شیر و فرآورده های آن در همین حرارت نگهداری شود. اگر درجه حرارت پایین حفظ نشود، میکرو ارگانیسم های موجود در شیر شروع به افزایش و تولید انواع متابولیت ها و آنزیم می نمایند. اگر شیر دوباره سرد شود، از ازدیاد میکروارگانیسم ها جلوگیری می شود ولی کیفیت شیر پایین آمده است. در نتیجه تعداد باکتریهای شیر بالا و احتمالاً شیر حاوی موادی است که در کیفیت فرآورده های نهایی اثر نامطلوبی می گذارند.
وسایل مورد نیاز جهت خنک نگهداشتن شیر در دامداری: قدم های اولیه برای نگه داشتن کیفیت شیر باید در مرحله تولید آن و در دامداری برداشته شود. تا حد امکان شیر دوشی باید تحت شرایط بهداشتی انجام گرفته و سیستمهای شیر دوشی طوری طراحی شده باشند که از ورود هوا به داخل آنها جلوگیری به عمل آید. وسایل خنک کردن نیز باید به طور صحیح طراحی و نصب گردند. برای نیل به کیفیت خوب و بهداشتی شیر، دامداری باید دارای اطاق های مخصوص جهت نگهداری شیر سرد شده باشد. تانک های نگهداری شیر که واجد سردکن می باشند، جهت این منظور مورد استفاده قرار می گیرند. این تانک ها دارای ظرفیت 250 تا 10000 لیتر بوده و دارای بهم زن و تجهیزات سرد کننده می باشند. به طوری که تمام شیر موجود در داخل تانک در ظرف 2 ساعت بعد از شیر دوشی به حرارت کمتر از 4 درجه سانتی گراد می رسد. دامداری های بزرگ که تولید شیر آنها زیاد است، اغلب دارای تجهیزات جداگانه ای برای خنک کردن شیر، قبل از ورود آن به تانک می باشند. این امر از مخلوط شدن شیر گرم که از حیوان دوشیده شده با محتویات تانک که شیرخنک شده است، جلوگیری می نماید. محل خنک کردن شیر در دامداری نیز باید دارای تجهیزاتی برای تمیز کردن و ضد عفونی وسایل، لوله ها و تانک های خنک کننده باشد.
جمع آوری شیر: شیر خام به وسیله بشکه یا بیدون یا تانکرهای عایق حرارت به کارخانه حمل می گردد. در این مرحله نیز باید شیر خنک و دور از هوا نگهداری شده و از تکان خوردن شدید آن جلوگیری بعمل آید. به این منظور بشکه ها یا تانک باید کاملاً از شیر پر شوند.
جمع آوری شیر توسط بشکه یا بیدون شیر در بشکه هایی که ظرفیت های مختلف دارند ( معمولاً 30 تا 50 لیتری ) حمل می گردد. جمع آوری بشکه ها از دامداری باید درست قبل از رسیدن کامیون جمع آوری شیر انجام گیرد و بشکه ها دور از نور خورشید و در زیر سایبان نگهداری شوند . مراکز جمع آوری شیر باید در مناطقی احداث گردند که جاده به دامداری منتهی نمی شود و یا آب و الکتریسیته در دسترس دامداری نیست و یا اینکه تولید شیر آن قدر کم است که خنک کردن آن در محل دامداری مقرون به صرفه نمی باشد. شیر های خنک نشده در بشکه ها و شیر های خنک شده در تانکر ها را می توان در محلهای مشخصی تحویل مراکز جمع آوری داد. شیر هایی که در تانک های عایق نگهداری شده و خنک هستند، مستقیماً به تانکرهای مراکز جمع آوری منتقل می شوند. یک راه دیگر این است که دامداری های کوچک که فاقد دستگاههای خنک کننده هستند، شیر دامداری خود را که در بشکه جمع آوری شده است به دامداری های بزرگ تحویل دهند. معمولاً کامیونی که بشکه ها را جمع آوری می کند، طوری برنامه ریزی شده که در یک زمان مشخص به نقطه ای که باید بشکه ها را جمع کند، برسد. بعد از بارگیری بشکه ها در کامیون، باید آنها را جهت جلوگیری از تابش نور خورشید و ورود گرد و غبار پوشانید. هر دامداری دارای یک کد و شماره مخصوص است که بر روی بشکه ها مشخص شده و کارخانه برای پرداخت وجه شیر به دامدار، آن را مورد استفاده قرار می دهد. شیر حیوانات بیمار نباید با حیوانات سالم مخلوط شود. همچنین شیری که متعلق به حیوانات تحت درمان با آنتی بیویتک است، باید از سایر شیرها مجزا نگهداری گردد. از این گونه شیر ها نمی توان برای تهیه فرآورده های تخمیری شیر استفاده نمود، زیرا آنتی بیوتیک موجود، باکتریهای مایه را از میان می برد. مقادیر بسیار کم آنتی بیوتیک موجود در شیر می تواند آن برای تهیه فرآورده های تخمیری نامطلوب سازد.
جمع آوری شیر توسط تانکر در صورتی که از تانکر برای حمل شیر استفاده شود، باید امکان نزدیک شدن آن به محلی که شیر در دامداری خنک می گردد، موجود باشد. معمولاً با اتصال مخزن تانکر به دریچه خروج شیر مخازن سرد کننده، شیر به تانکر منتقل می گردد. تانکر ها معمولاً مجهز به دستگاه اندازه گیری جریان هستند که به طور خودکار مقدار بارگیری شده را ثبت می نماید. همچنین در بسیاری از تانکرها دستگاهی وجود دارد که از ورود هوا جلوگیری بعمل می آورد. به محض خالی شدن مخازن شیر در دامداری، جریان شیر به طرف تانکر متوقف و در نتیجه از ورود هوا و اختلاط آن با شیر جلوگیری می گردد. تانک های جمع آوری شیر به طرزی طراحی شده اند که حتی الامکان از تکان خوردن شیر در حین حمل آن ممانعت بعمل آید.
آزمایش های تعیین کیفیت شیر: شیر هایی که از دام های بیمار بدست آمده اند، حاوی آنتی بیوتیک و رسوب می باشند که نباید توسط کارخانه پذیرفته شوند. وجود مقادیر بسیار کم آنتی بیوتیک در شیر می تواند برای تولید فرآورده های تخمیری آن مثل ماست و پنیر نا مناسب باشد. آزمایش هایی که در بدو ورود شیر به کارخانه انجام می گیرد، در حقیقت یک تخمین کلی در مورد کیفیت شیر می باشد و نتایج بعضی از آنها اساس پرداخت بهای شیر به دامدار است. در زمان دریافت شیر معمولاً آزمایش های زیر صورت می گیرد : - مزه و بوی شیر - کنترل نظافت تانک ها و بشکه های جمع آوری شیر - آزمایش رسوب - آزمایش احیای رنگ ( متیلن بلو یا رزازورین ) - شمارش سلولهای سوماتیک - شمارش باکتریایی - مقدار پروتئین - مقدار چربی - نقطه انجماد - اندازه گیری اسیدیته
دریافت شیر: کارخانجات شیر دارای بخش مخصوصی جهت دریافت شیر از دامداریها می باشند، که در اصطلاح سکوی دریافت نامیده می شود. در این بخش مقدار شیر برحسب حجم یا وزن آن اندازه گیری شده و ثبت می گردد. دریافت شیر به روش های مختلفی صورت می گیرد. معمولترین این روش ها، دریافت به وسیله بیدون و تانکر می باشد.
دریافت شیر به وسیله بشکه یا بیدون بشکه های شیر بعد از ورود به کارخانه برروی زنجیر نقاله قرار گرفته و به طور خودکار در پوش آنها برداشته شده و شیر به درون ظروف توزین منتقل و مقدار آن مشخص می گردد. تجهیزات این بخش باید به خوبی نگهداری شده و هر روز دقت عمل آنها کنترل گردد. شیر از این قسمت به طرف تانک ها یا سیلوهای ذخیره شیر خام راهنمایی شده و تا زمان فرآیند ذخیره می گردد. بشکه های خالی به قسمت نظافت بشکه ها هدایت و در آنجا به وسیله آب و مواد پاک کننده شستشو و تمیز می شوند. بعد از پاک کردن و زدودن کامل شیر از آنها، به قسمتی که بیدون ها جهت عودت به دامداری نگهداری می شوند، ارسال می گردند.
دریافت شیر به وسیله تانکر تانکر های حمل شیر به محض ورود به کارخانه به طرف سکوی دریافت رفته و شیر خود را تخلیه می کنند. شیر به طریق وزنی یا حجمی توزین می گردد. نکته مهم در این مرحله ممانعت از ورود هوا به داخل شیر است، به این جهت در سر راه تخلیه شیر و قبل از توزین آن، از وسیله ای که از ورود هوا جلوگیری می کند، استفاده می شود. شیر بعد از توزین به سمت تانک های ذخیره شیر خام پمپ می شود. بعداز هر بار تخلیه باید تانکر نظافت و تمیز شود. این عمل معمولاً با اتصال تانکر به یک سیستم شستشو دهنده که در سکوی دریافت شیر قرار دارد، صورت می گیرد. در بسیاری از کارخانجات قسمت های خارجی تانکر نیز تمیز می شود.
خنک کردن شیر دریافتی: اغلب درجه حرارت شیر تحویل شده کمی بیش از 4+ درجه سانتی گراد است. این افزایش درجه حرارت که در طول حمل شیر صورت می پذیرد، اجتناب ناپذیر بوده و باید قبل از ذخیره کردن شیر در سیلوها حرارت آن را به وسیله صفحات تبادل حرارت به کمتر از 4+ درجه سانتی گراد رسانید.
ذخیره شیر خام: شیر خام کامل (چربی گرفته نشده) در تانک های بزرگی که گنجایش آنها بسته به ظرفیت دریافت کارخانه متفاوت است، ذخیره می شود. تانک های بزرگ ذخیره شیر خام که در محوطه خارج از سالن های تولید نگهداری می شوند، دو جداره بوده و بین دو دیواره آنها از مواد عایق استفاده می گردد. جنس تانک داخلی فولاد زنگ نزن است. تانکهای ذخیره شیر خام دارای دستگاه های بهم زن می باشند که به آهستگی شیر را بهم می زنند تا ضمن اینکه شیر مخلوط می گردد، از جدا شدن چربی آن، ورود هوا و صدمه دیدن گویچه های چربی جلوگیری شود. هم زدن شیر باید به ملایمت صورت گیرد. مسأله دیگر تخلیه تانک شیر می باشد، چرا که امکان ورود هوا و مکش آن به داخل تانکی که در حال تخلیه شدن است وجود دارد. تانک ذخیره را باید بعد از هر بار تخلیه، شستشو و تمیز نمود.
روشهای متداول سالم سازی شیر شیر خام که در سیلوی کارخانجات شیر نگهداری می شود، به منظور تهیه و تولید فرآورده های مختلف شیر مثل شیر پاستوریزه، کره، ماست، پنیر، شیرخشک، فرآورده های استریلیزه شیر، شیرهای تغلیظ شده و غیره نیاز به سالم سازی دارد. به طوریکه فرآورده های نهایی باید دارای استانداردهایی با کیفیت بالای بهداشتی باشند. شیر باید به گونه ای سالم سازی شود که تمام میکرو ارگانیسم های بیماری زای موجود در آن از بین برود. این امر با بکارگیری روشهای حرارتی امکان پذیر است.
فرآیندهای حرارتی سالم سازی شیر: 1-ترمیزاسیون در بسیاری از کارخانجات بزرگ که امکان پاستوریزاسیون سریع شیر بعد از تحویل آن وجود ندارد و در نتیجه باید مقداری از شیر را برای ساعتها و روزها در سیلوها نگهداری کرد، از این روش استفاده می شود. در این روش شیر به مدت 15-20 ثانیه در دمای 60-65.c حرارت می بیند. شیر بعد از حرارت دادن، در دمای 4.c نگهداری می شود. این روش بایستی فقط در موارد خاص صورت گیرد و هدف براین است که شیر ظرف 24 ساعت پس از ورود به کارخانه پاستوریزه شود.
2- پاستوریزاسیون پاستوریزاسیون شیر یک فرآیند بسیار مهم در صنایع شیر محسوب می گردد. قبل از ابداع روش پاستوریزاسیون به لحاظ اینکه شیر یک محیط مناسب برای بقا و رشد میکرو ارگانیسمها می باشد، منبع خطرناک آلودگی به شمار می آمد و بیماریهایی نظیر سل و بروسلوز به وسیله این ماده غذایی پخش و انتشار می یافتند. پاستوریزاسیون باعث نابودی میکرو ارگانیسمهایی می گردد که موجب بیماری می شوند. همچنین هدف دیگر پاستوریزاسیون، تا حد امکان از بین بردن میکرو ارگانیسم های غیر بیماریزا و آنزیمهایی است که وجود آنها در شیر باعث تغییر مزه و طعم آن گردیده و قابلیت نگهداری شیر را کوتاه می کنند. پاستوریزاسیون عملاً به دو صورت انجام می شود : 1- L.T. L.T (Low Temperature Long Time): در این روش درجه حرارت پایین و زمان طولانی است. شیر در دمای 61-63 .c به مدت 30 دقیقه حرارت می بیند. 2- H.T. S.T ( High Temperature Short Time) : در این روش درجه حرارت بالاتر (72 .c ) و زمان کوتاهتر به مدت 15-20 ثانیه می باشد.
3- استریلیزاسیون عملی است که در آن کلیه میکرو ارگانیسمها و باکتریها از بین می روند. شیر استریل به شیری گفته می شود که عاری از هر نوع میکرو ارگانیسم قادر به رشد و تکثیر در حین نگهداری باشد. شیر استرلیزه در مقایسه با پاستوریزه برای مدت بسیار زیادتری قابل نگهداری است. حرارت در این روش 150-135 درجه سانتی گراد برای چند ثانیه است که ممکن است به طور مستقیم و غیر مستقیم به شیر داده شود. |