شیر و فراورده های شیری

شیر غذایی است که ظاهراً جانشین کافی برای آن وجود ندارد. همه پستانداران بعد از تولد شیر تولید می کنند و انسانها از شیر بسیاری از حیوانات بعنوان غذایشان استفاده می کنند.
گاو مهمترین همه این حیوانات بعنوان تهیه کننده غذاست . شیر بوفالو و بز نیز استفاده می شوند.
ترکیب
شیر یک ترکیب پیچیده از لیپیدها ،کربوهیدراتها ، پروتئین ها و بسیاری از ترکیبات آلی دیگر و املاح آلی حل شده و پراکنده شده در آب می باشد. متغیرترین جزء شیر ، چربی حاصل از پروتئین است.
ترکیب شیر با گونه ، نوع ، رژیم دوره شیر دهی و فاصله بین شیر دوشی تغییر می کند . تغییر و نوع مجزا نیز وجود دارد.

چربی شیر
شیر بوفالو حاوی ۵/۶ درصد چربی است. شیر گاو حاوی ۱/۴ درصد چربی است. چربی شیر یا کره از ارزش تغذیه ای و اقتصادی بسیاری برخوردار است. طعم شیر به خاطر چربی شیر می باشد. شیر یک امولسیون حقیقی چربی در آب است. گمبولهای چربی زیر میکروسکوپ مشهور هستند. هر گلبول چربی بالایه نازکی احاطه می شود که متشکل از ترکیب لیپید – پروتئین و مقدار کمی کربوهیدرات می باشد. بخش لیپید شامل فسفولیپیدها و تری گلیسریدها می باشد .
گلبولهای چربی بطور گسترده در اندازه از ۲ تا mm10 (میکرومتر) و در تعداد ۱۰۹ × ۳ هر میل بسیار متفاوت می باشند .گلبولهای چربی بزرگتر به خاطر وزن مخصوص کم سریعتر به سطح شیر می آیند و این می تواند هنگام انتقال شیر مشاهده شود.

ساختار گلبول شیر در شکل a- 5 نشان داده می شود.

چربی شیر ترکیبی از چند گلیسیرید متفاوت است.آنها شامل حدود ۶۴ درصد اسیدهای چربی هستند که اتمهای کربن آنها بین ۴ تا ۲۶ می باشد. شیر دارای مقدار قابل توجهی اسیدهای چرب بازنجیره کوتاه می باشد که طعم خاص و مزه ناخوشایندی می دهد . به خاطر نقطه ذوب پائینC ◦ ۱۲-۱۰ آنها ، آنها به کره غلظت مواد جامد نرم می دهد . اسیدهای چرب اشباع شده

اسیدبوتیریک و اسید کاپروئیک ۶۲ درصد و اشباع نشده ۳۷ درصد تشکیل می دهند. از اسیدهای چرب اشباع نشده ۳۸ درصد اسیدهای چرب چند غیر اشباعی بوجود می آید . مواد لیپید دیگر موجود در شیر فسفولیپید ، استرول ها ،اسیدهای چرب آزاد ، کارتنوئیدها و ویتامین های قابل حل در چربی می باشند. کاروتن ها عامل رنگ زرد چربی شیر می باشند. آزمایش ژربر برای دانستن درصد چربی موجود در شیر استفاده می شود.چری شیر به آسانی بوی متغیر و فرار را جذب می کند . شیر، کره و خامه نباید در معرض بوهای قوی باشند.

 

پروتئین های شیر
کازئین : کازئین ۸۰ درصد از کل نیتروژن موجود در شیر را تشکیل می دد . آن در اسید سازی شیر تا ۶/۴ درصد در C ◦۲۰ تسریع می شود. پروتئین آب پنیر باقیمانده لاکتوگلوبولین و لاکتالبومین تشکیل می دهد. پروتئین شیر حاوی پروتئوز ،پپتون و آنزیمهای شیر می باشد .
چربی شیر اساساً متشکل از تری آسیل گلیسرول است که بعنوان امولسیونی موجود است که گلبولهای چربی باغشای محصور متشکل از پروتئین ها ، فسفولیپیدها و کلسترول در آن تثبیت می شوند. گلبولهای چربی همچنین حاوی مقدار کمی استرهای کلسترول و ویتامین های قابل حل در چربی و پرو ویتامین های مجموعاً AوD و کارتن B می باشند .
کازئین به خاطر اسید فسفریک که در ساختار مولکولی اش وجود دارد بعنوان یک فسفر پروتئین طبقه بندی می شود.اسیدیته شیر تازه (PH حدود ۶/۶) کازوئین از طریق بخش اسید فسفوریک ساختارش با کازئینات کلسیم ترکیب می شود. بنابراین کازئین در شیر بعنوان یک ترکیب پروتئین کلوئیدی فسفات کلسیم رخ می دهد.
کازئین یک گلیکو پروتئین نیز است. اسید گلوتامیک یک اسید عمده در کازئین است.پرولین ، آسپارتیک ، لوسین ، لیزین و والین نیز موجود هستند.کازئین یک منبع مفید اسید آمینه های ضروری می باشد.
کازئین حاوی ۲/۸ درصد کلسیم و ۷/۵ درصد کربوهیدرات می باشد.
کازئین می تواند همچنین با اضافه کردن رنین ، یک آنزیم ترشح شده توسط گوساله های جوان ، از شیر جدا می شود.
پروتئین های آب پنیر:پروتئین های آب پنیر از لاکتالبومین ، B لاکتاگلوبولین ،سرم آلبومین ، ایمنوگلوبولین ها ، آنزیم ها و پروتئوز- پپتونها- تشکیل می شوند.
B لاکتوگلوبولین حدود ۵۰ درصد از کل پروتئین های آب پنیر را تشکیل می دهد. اینها با اسید یارنین ترتشین نمی شوند، آنها می توانند با حرارت منعقد شوند. آب پنیر همچنین دارای مقدرا کمی لاکتوفرین و ترنسفرین سرم می باشد. با فرآیند مربوط به اولترافیلتراسیون ، عصاره پروتئین آب پنیر بوجود می آید . ایزوله های پروتئین آب پنیر نیز تولید می شود.آن می تواند حساسیت لاکتوز را ایجاد می کند.
لاکتوز
شیر حاوی ۵-۴ درصد کربوهیدرات است. کربوهیدرات عمده موجود در شیر لاکتوز است، دی ساکارید ، مقدار کمی گلوکز ، گالاکتوز و دیگر شکرها نیز موجود هستند. لاکتوز در هیدرولیز ، گلوکز و گالاکتوز را می دهد. لاکتوز تنها یک ششم شیرینی سوکرز و یک چهارم حل پذیری آن در آب را دارد. وقتی شیر گرم می شود، لاکتوز با پروتئین واکنش نشان می دهد و رنگ قهوه ای را توسعه می دهد.
توسعه رنگ قهوه ای به خاطر قهوه ای شدن غیرآنزیمی می باشد . آن واکنش میلارد نامیده می شود.ود.
املاح
کلریدها ، فسفاتها ا، سیترات ها ، و سولفات ها و بیکربناتهای سدیم ، پتاسیم ، کلسیم و منیزیم موجود هستند. این املاح شرایط و ثبات پروتئین ها ومخصوصاً جزء کازئین را تحت تاثیر قرار می دهند.

مس و آهن در توسعه برگشت طعم در شیر و محصولات شیری مهم هستند. علاوه بر این ، شیر دارای مقدار کمی عواملی مانند روی ، آلومینیوم ، مولیبدنوم و ید می باشد.

آنزیم ها
آنزیم های یافت شده در شیر از غده های پستانی می توانند بوجود آیند یا ممکن است با باکتری های آلوده کننده پخش شوند.
فسفاتاز قلیایی مثل لیپوپروتئین وجود دارد و بین فازهای آبی و لیپید منتشر می شود.این آنزیم با روش های پاستوریزه کردن معمولی غیر فعال می شود و فعالیت آن سنجیده می شود.تا تاثیر پاستوریزه کردن مشخص شود.
در شیر بیش از یک نوع لیپاز وجود دارد. لیپاز شیر عامل گسترش طعم های گندیدگی در شیر است.لیپاز باکتریایی در برابر حرارت بسیار مقاوم است و می تواند نقائص کیفیتی جدی بوجود آورد. لیپازها می توانند در گسترش طعم های مطبوع در برخی پنیرها مهم باشند.
گزانتین اکسیداز در غشای گلبول چربی رخ می دهد آن یک پروتئین کنژوگه شده پیچیده شده با FAD ، آهن و مولیبدنوم می باشد. تجزیه آنزیم FAD ، FMN و ریبوفلاوین می دهد.بنابراین محتوای ریبوفلاین شیر به خاطر گزانتین اکسیداز می باشد. گزانتین اکسیداز می تواند اکسیداسیون آلدئیدهایی را کاتالیز کند که برخی از عناصر بوی موجود در تولیدات لبنیاتی تخمیر شده هستند.این آنزیم ها با پاستوریزه کردن از بین نمی روند.
رنگ
رنگ سفید شیر با انعکاس نور بواسطه کازئین پخش شده بطور کلوئیدی ، کلسیم و فسفرها ایجاد می شود. رنگ زرد کم رنگ شیر به خاطر حضور کاروتن و ریبوفلاوین می باشد. کاروتن های قابل حل در چربی در چربی شیر یافت می شوند ، چون ریبوفلاوین محلولی در آب است که می تواند آشکارا آب پنیر مشهود باشد.

طعم و بو
شیر به خاطر محتوای لاکتوز کمی شیرین است. حس طعم در درهان به خاطر پروتئین چربی و برخی املاح مثل فسفات کلسیم می باشد. بوی کم شیر تازه با تعدادی از ترکیبات کم وزن مولکولی مثل استون،استالدنید، دی متیل سولفید و اسیدهای چرب زنجیره کوتاه ایجاد می شود. برخی از ترکیبات فرار و بی ثبات برای طعم شیر برای مقدار چر

بی شیر منحصر به فرد هستند.جوشاندن طعم شیر تازه را بیش از پاستوریزه کردن تغییر می دهد.
طعم اکسیده شده می تواند از اکسیداسیون فسفولیپیدهای شیر ایجاد شود. چون مقادیر کم مس ، توسعه طعم اکسیده شده را تسریع می کند، مس در لبنیاتها استفاده نمی شود.برخی از اسیدهای چرب چند غیر اشباعی بطور خاص در حضور اکسیژن در معرض اکسیداسیون خود بخودی هستند و حالات طعم نا مطبوع بوجود می آورند.

برگشت طعم در شیر می تواند با سلامت گاو یا خوراکی که گاو مصرف می کند ، فعالیت باکتری ، تغییرات شیمیایی موجود در شیر یا جذب طعم های بیرونی بعد از دوشیدن شیر ، تحت تاثیر واقع شود.
همچنین برگشت طعم زمانی بوجود می آید که شیر در معرض نور قرار دارد. در این واکنش تریپتوفان و ریبوفلاوین ممکن است درگیر شوند و حجم آنها وقتی طعم به توسعه می یابد، کاهش یابدهر چیزی که غشا را دگرگون کند وتماس لیپازها با چربی را میسر سازد، گندیدگی و برگشت طعم را بالا خواهد برد.
خواص فیزیکی
از نظر فیزیکی ، شیر یک امولسیون رقیق ، پراکندگی کلوئیدی ومحلول کامل است.

خاصیت اسیدی
شیر تازه PH حدود ۷/۶-۵/۶ در c◦۲۵ دارد. وقتی شیر در معرض هوا قرار می گیرد، خاصیت اسیدی آن به خاطر کاهش دی اکسید کربن کمی کاهش می یابد. شیر خام ، که بطور معمولی دارای اسیدلاکتیک که معمولاً تولید باکتری می کند، است، هنگام انبارداری ، بتدریج اسیدیته افزایش می یابد. پاستوریزه کردن باکتری اسیدلاکتیک را از بین می برد.
ویسکوزیته
عوامل موثر در ویسکوزیته شیر حالت و غلظت پروتئین و چربی ، دمای شیر ، عمر شیر می باشند. شرایط و دماهایی که ثبات کازئین را تحت تاثیر قرار می دهند در ویسکوزیته شیر مهم هستند مثل خاصیت اسیدی ، تعادل املاح، عملیات حرارتی و عملکرد آنزیم های گوناگون وباکتری ها.ویسکوزیته به مقدار چربی ، اندازه گلبولهای چربی و میزان جمع شدن گلبولها بستگی دارد.
هموژنیزه کردن و کهنگی ، ویسکوزیته را افزایش می دند.

نقطه انجماد
نقطه انجماد شیر c ◦۵۵/۰- است .نقطه انجماد با عناصر قابل حل ، لاکتوز و خاکستر که ثابت هستند، تحت تاثیر واقع می شود. این حقیقت تعیین اینکه آیا شیر رقیق است یا نه را ممکن می سازد. اضافه کردن ۱ درصد آب به شیر نقطه انجماد را تا c◦۰۰۵۵/۰ – کاهش می دهد.
نقطه جوش
شیر در c◦ ۲/۱۰۰ که در آن تمام ارگانیسمها نابود می شوند، جوش می آید. کاهش ارزش غذایی شیر جوشیده بیشتر توسط جلوگیری از بیماریهای ناشی از شیر جبران شده است.

ارزش غذایی
جدول ۵۰۱ ارزشهای غذایی شیر و تولیدات شیر را ارائه می دهد.

شیر پروتئین با کیفیت خوب دارد و ارزش بیولوژیکی آن بیش از ۹۰ است. هر چند شیر حاوی تنها ۴-۳ درصد پروتئین است، به خاطر کیفیت پروتئین و مقداری که می تواند جذب شودو حضور مواد غذایی دیگر ، آن ضروری و لازم است. لیزین یکی از اسیدهای آمینه ضروری است که در پروتئین های شیر فراوان می باشد. پنیر ، خویا و پودرهای شیری دی هیدرات اشکال غلیظی هستند که دارای مقدار بالایی مواد مغذی در هر واحد می باشند.
شیر تنها ماده ای است که دارای لاکتوز است، که گالاکتوزی دارد که برای ترکیب پوشش میلین ضروری و لازم است. لاکتوز ، که به آسانی قابل حل نمی باشد، به رشد با سیل اسیدلاکتیک در روده ، که PH را کاهش می دهد، کمک می کند. این کاهش در PH به جذب کلسیم کمک می کند. لاکتوز همچنین نفوذپذیری روده کوچک برای یونهای کلسیم افزایش می دهد. لاکتوز به خاطر تاثیر گلی کامیک کنترل شده اش بعنوان یک منبع کربوهیدرات شناخته می شود. چربی شیر به آسانی قابل هضم است. آن دارای اسید لینولئیک (۱/۲ درصد) اسید لینولنیک (۵/۰ درصد) واسید آراشیدونیک (۱۴/۰ درصد) می باشد . شیر پس چرخ دارای هیچ چربی نیست . شیر بوفالو دارای مقدار بالایی چربی است.
غذاهای لبنیاتی به خاطر مقدار چشمگیری مواد معدنی موجود منبع اصلی کلسیم هستند. نسبت کلسیم فسفری در شیر برای رشد استخوان بسیار مطلوب تلقی می شود. بعلاوه ، محصولات لبنیاتی دارای مواد غذایی دیگری مثل ویتامین D و لاکتوز که به جذب کلسیم کمک می کنند ، هستند. نیاز کلسیم نمی تواند بدون خوردن شیر به آسانی برآورده شود.

شیر منبع ضعیف آهن است. اما هر آنچه آهن کمی موجود باشد در بدن استفاده می شود. خویا دارای مقدار آهن بیشتری است طی فرآوری آن از ظروف دریافت می کند.
شیر یک منبع رژیم غذایی دارای ویتامین A بوده اما ساکنان شهر لبنیاتی را مصرف می کنند که مقدار زیادی از ویتامین A با چربی از آن خارج شده است. شیر آوین تولید دولت تامیل نادو با Iu 1000 برای هر ۵۰۰ میل شیر غنی می شود.
تیامین تنها در غلظت متوسط در شیر وجود دارد اما در مقدار نسبتاً ثابت است. ریبوفلاوین نسبت به ویتامین های B دیگر در غلظت بالاتری موجود است ومقاومت آن در برابر حرارت ، شیر را یک منبع قابل اطمینان این ویتامین می سازد. در تولید پنیر ، ریبوفلاوین در آب پنیر موجود است. چون آن نسبت به نور حساس است، وقتی شیر در معرض نور است ۵۰ درصد ریبوفلاوین کاهش می یابد.
شیر منبع خوب نیاسین نیست بلکه یک منبع عالی تریپتوفان است. شیر یک منبع خیلی ضعیف ویتامین C است. مقدار ویتامین A وD بستگی به غذای حیوان دارد.
تاثیرات حرارت
پروتئین
در حرارت لاکتالبومین و لاکتوگلوبولین غیر قابل حل و ته نشین می شوند. لاکتالبومین در دمایc ◦ ۶۶ منعقد می شود. مقدار انعقاد با افزایش دما و زمان حرارت افزایش می یابد . دلمه ای که شکل می گیرد مانندذرات کوچک به نظر می رسد نه توده سفت و در ته ظرفی که شیر گرم می شود انباشته می شود.
پروتئین یافت شده در شیر کازئین ، در دمای معمولی و زمان استفاده شده در آماده سازی غذا منعقد نمی شود که کازئین در دمای حرارت c ◦۱۰۰ در ۱۲ ساعت یا در c ◦۱۳۵ برای یک ساعت یا در c ◦ ۱۵۵ تا ۳ دقیقه منعقد می شود. مقاومت کازئین در برابر حرارت به این خاطر است که آن در ترکیب با مقدار مشخص کلسیم ، منیزیم ، فسفر و سیترات شیر می باشد.
دوره های حرارت دهی که دلمه کازئین تولید می شود زمانی کوتاهتر می شوند که غلظت کازئین بیش از شیر مایع معمولی افزایش می یابد . برای مثال در استریلیزه کردن شیر غلیظ شده قوطی شده بطور خاص لازم است به پیشگیری از انعقاد کازئین اقدام شود چنین سنجشی برای گرم کردن شیر قبل از استریلیزه کردن آن است . وقتی شیر گرم می شود، آلبومین رسوب لخته لخته شده شکل می دهد که در کناره های ظرف ته نشین می شود.
انعقاد پروتئین های شیر توسط حرارت با افزایش اسیدیته تسریع می شود. آن همچنین با نوع و غلظت املاح موجود تحت تاثیر واقع می شود. واکنش متقابل املاح و تانن ها در دلمه کازئین با حرارت افزایش می یابد.
چربی
لایه های چربی ای که ممکن است روی شیری که جوشان

ده شده شکل ببندند از تجزیه غشاهای پروتئین ناشی می شود که با گلبولهای چربی در شیر گرم نشده احاطه می شوند. تجزیه غشاهای عوامل امولسیون کننده به هم پیوستگی گلبولهای چربی را میسر می سازد.
ترکیب شکر – پروتئین
قهوه ای شدن غیر آنزیمی نوع میلارد در شیر غلیظ رخ می دهد. میلارد نخست گسترش رنگ قهوه ای دارد ترکیبات شامل آمینو اسیدها و شکرهای کم کننده را شرح داد. حداکثر تاثیر بالیزین است که از تریپتوفان و آرژنین نتیجه می شوند. گلوکز بطور قوی تر

ی نسبت به لاکتوز و فروکتوز با لیزین واکنش نشان می دهد، در حالیکه لاکتوز با تریپتوفان آسانتر واکنش نشان می دهد.
مراحل مورد بحث در واکنش میلارد بین شکرهای کاهنده و آمینو اسیدها یا پروتئین ها به شرح ذیل هستند:
(a) تراکم گروه آلدئیدوکتون با گروه آمینو
(b) نوآرایی محصولات متراکم
(c) آب زدایی محصولات نوآرایی شده
(d) تجزیه بیشتر
(e) پلیمریزاسیون برای رنگدانه های قهوه ای
سوکرز به تنهایی وقتی گروه واکنش دهنده ای ندارد، واکنش نشان می دهد اما تولیدات هیدرولیزی سوکرز، گلوکز و فروکتوز با آمینو اسیدها واکنش نشان می دهند. اگر پرولین در واکنش درگیر باشد، محصول ممکن است تلخ شود. میزان قهوه ای شدن به سرعت با افزایش دما ، افزایش می یابد. توسعه رنگ با افزایش PH بالای ۸/۶ برای گلوکز- محلولهای اسید آمینه و بالای ۰/۶ PH با گلوکز – اسید آمینو های افزایش می یابد. اسید امینه های مورد بحث دیگر از نظر بیولوژیکی موجود نیستند.
میزان واکنش در میزان آب کم یا خیلی بالا کاهش می یابد هر چند مواد خشک واکنش نشان خواهند داد.
میزان بهینه رطوبت برای واکنش بین ۱۰ تا ۱۵ درصد یک محصول آب زدایی شده می باشد.
واکنش با حضور فلزاتی مثل آهن ، مس و با یونهای فسفات کاتالیز می شود.
تولیدات غلیظ شیر مثل شیر غلیظ و شیر غلیظ شیرین دارای مقدار فراوانی پروتئین و لاکتوز شکر هستند و در حرارت رنگ قهوه ای را توسعه می دهند .این واکنش همچنین می تواند در شیر خشک انبار شده برای مدت طولانی اتفاق بیفتد.

اسید
وقتی شیر گرم می شود. اسیدیته آن نخست به خاطر پخش دی اکسید کربن حل نشده کاهش می یابد و سپس چون یون های هیدروژن هنگام که کلسیم و فسفات ترکیبات غیر قابل حل تشکیل می دهند،تجزیه می شوند، افزایش می یابد. تعادل بین این عوامل مخالف مانع از تغییرات بسیار pH طی حرارت می شود.
مواد معدنی
ید یک ماده متغیر است و هنگام گرم شدن شیر از دست داده می شود . پخش فسفات کلسیم در شیر با حرارت کاهش می یابد و بخشی از آن ته نشین می شود . مقداری از آن در ته ظرف با دلمه آلبومین جمع می شود و مقداری احتمالاً با کف در بالای سطح شیر محصور م

ی شود .

رنگ ، طعم و قابلیت هضم
با پاستوریزه کردن نه طعم و نه ظاهر معمولی شیر بطور چشمگیری تغییر نمی کند . طعم پختگی شیر جوشیده به خاطر کاهش گازهای حل نشده ای مثل دی اکسید کربن و اکس

د . شیر گرم دلمه های کوچکتر و نازک تری در معده در مقایسه با شیر خام شکل می دهد .
میکروارگانیزم ها
نابودی میکروارگانیزم ها در دمای بالا رخ می دهد.
تشکیل کف
وقتی شیر در یک ظرف بدون در پوش روی سطح به خاطر خشک شدن کامل گرم می شود ، کف تشکیل می شود. وقتی دما افزایش می یابد، کف سفت می شود، کف غیر قابل حل می تواند از سطح برداشته می شود اما یکی دیگر شکل می گیرد. آن دارای مقدار کمی پروتئین دلمه شده ، مواد معدنی و گلبولهای چربی است. یک لایه سفت چربی که روی شیر هنگام گرم شدن شکل می گیرد به خاطر تجزیۀ غشای پروتئین است که گلبولهای چربی را در شیر گرم نشده احاطه می کند و به دلمه گلبولهای چربی می انجامد .تشکیل کف می تواند با حرارت دادن یا هم زدن شیر در حالیکه آنرا حرارت می دهند جلوگیری شود. استفاده از یک ظرف برای جوشاندن شیر بیشتر به پیشگیری از آن کمک می کند . آن می تواند با پوشاندن ظرف یا رقیق کردن شیر جلوگیری شود.
سررفتن: فشار سطح شیر به پروتئین ها ، چربی ، فسفو لیپیدها و اسیدهای کم چرب موجود در شیر مربوط می باشد. وقتی شیر تا نقطه جوش گرم می شود، تحریک شده و تراکم آن نیز کاهش می یابد که به کف کردن می انجامد . این می تواند با ریختن کمی آب روی سطح کف آن که به افزایش فشار سطح تا حدی کمک می کند ، پیشگیری می شود.
تشکیل کف طی گرم کردن شیر یک دلیل اصلی برای سر رفتن آن می باشد. مقدار عمده فشار زیر کف توسعه می یابد که بعداً این کف را به سمت بالا می آورد و شیر از کناره های ظرف سر می رود . هم زدن کف را می شکند ، فشار را پراکنده می کند و از سررفتن جلوگیری می نماید.
سوزاندن شیر
سوزاندن تا حدی به خاطر غشای آلبومین دلمه شده و دیگر پروتئین های آب پنیر است که در ته و کناره های ظرف جمع می شوند. قهوه ای شدن غیر آنزیمی می تواند عامل رنگ قهوه ای شیر سوخته باشد. حرارت دادن شیر با آب داغ مانند خوراکپز شیری می تواند از این امر جلوگیری کند . هم زدن تا حدی می تواند از این امر جلوگیری کند. شیر هموژنیزه شده آسانتر از شیر هموژنیزه نشده دلمه می شود. این به خاطر مقدار فزاینده پروتئین در سطح گلبولهای چربی ثابت و یکنواخت و به خاطر تغییرات دما و فشار استفاده شده برای هموژنیزه کردن می باشد.
در ۶/۶ PH ، کازئین بطور وسیعی بعنوان کازئین کلسیم موجود است . وقتی اسیدیته شیریا با افزودن اسید و یا با ترشیدن طبیعی افزایش می یابد، اسید کلسیم و فسفات را از کازئین کلسیم برمی دارد که آن را به کازئین تبدیل کند. وقتی PH تا حدود ۲/۵ کاهش یافته باشد کازئین دلمه می شود و حداقل در نقطه ایزو الکتریک ۶/۴PH قابل حل می با شد . وقتی PH به حدود ۶/۴ برسد، ذرات کازئین پخش شده بطور کلوییدی ناپایدار می شوند. انها به یکدیگر می چسبند و دلمه تشکیل می دهند . این احتمالاً با این خاطر رخ می دهد که بار منفی معمولی روی ذرات کازئین ، که موجب می شود آنها یکدیگر را دفع کنند و جدا بمانند ، با یون هیدروژن اسیدی خنثی می شود.
کازئین ته نشین شده می تواند با اسید یا قلیای افزوده که هر یک از انها PH را از نقطه ایزوالکتریک دور می کنند، قابل حل شود. عملکرد باکتریایی در شیر می تواند ph شیر را پائین آورد و کازئین را مانند دلمه ته نشین کند . در تولید کشک و پنیر این واکنش مطلوب است. پوره سوپ گوجه فرنگی نیز دلمه می شود و این می تواند با پائین آوردن دمای عواملی مانند بستنی انبه پیشگیری می شود . دمای بالا تر عملکرد دلمه اسید را تسریع می کند. اگر حرارت یا اسید بیش از حد باشد، دلمه ته نشین شده کاهش می یابد و سفت و لاستیکی می شود.
تاثیرات آنزیم ها
رنین (کم وزین)
رنین ، آنزیمی که با گوساله های جوان ترشح می شود ، موجب دلمه شیر می شود. دلمه به خاطر تغییر در وضع فیزیکی – شیمیایی کازئین ، در اثر شکسته شدن پیوند خاص پپتید (بین فنیل آلانین و متیونین ) در بخش k کازئین می باشد. این امر به به بخش پپتید می انجامد . پروتئین باقیمانده دیگر قابل حل نیست و نمی تواند به عنوان یک عامل تثبیت کننده برای پروتئین های میسلی عمل کند. بنابراین یک ژل کازئین غیر قابل حل تشکیل می شود. سپس رنین به عنوان یک آنزیم پروتئولیزی کلی در همه ترکیبات پروتئین عمل می کند.
وقتی کازئین بواسطه فعالیت مایه پنیر رسوب می شود ، کلسیم در آب پنیر پخش نمی شود اما چسبیده به کازئین می ماند. بنابراین ، پنیر تشکیل شده با مایه پنی

ر نسبت به پنیر تشکیل شده با رسوب اسید یک منبع بسیار بهتر از کلسیم می باشد. پنیر لور اغلب با رسوب درست می شود.

Ca رنین
گلیکوپپتید + (ژل) پاراکازئینات کلسیم پاراکازئین کازئین

عوامل تاثیر گذار روی دلمه رنین
دما:بهینه دما c° ۴۲ – ۴۰ می باشد. دمای پائین واکنش را کند می کند و دلمه نرم تری تولید می کند. دمای بالاتر در محدوده فعالیت دلمه را سفت می کند. زیر دمای c° ۱۰ یا بالای c° ۶۵ هیچ فعالیتی رخ نمی دهد.
گرم کردن شیر قبل از فعالیت آنزیم :گرم کردن شیر تازه تا دمای بیش از c° ۶۵ قبل اضافه کردن رنین تشکیل دلمه سفت را کند می کند یا کلاً از آن جلوگیری می نماید. با گرم کردن ، کازئین به واسطه رنین بیشتر نسبت به دلمه مقاوم می شود. دماهای پاستوریزه کردن فعالیت رنین را تحت تاثیر قرار نمی دهند.
PHشیر : رنین به بهترین نحو در یک محیط کمی اسیدی در PH 8/5 فعالیت می کند اما شیری که بقدر کافی برای دلمه شدن اسیدی است ، با رنین دلمه نمی شود . فعالیت رنین در یک محیط قلیایی رخ نمی دهد.
غلظت اجزای تشکیل دهنده : رقیق کردن شیر کازئین و کلسیم را رقیق می کند . رنین با شیر رقیق واکنش نشان می دهد تا دلمه های نه چندان سفت تشکیل دهد و این واکنش بطور چشمگیری کند می شود. ازدیاد شکر از تشکیل دلمه بواسطه رنین پیشگیری می کند .
نمکها : یونهای یک ظرفیتی گرایش دلمه شدن را کاهش می دهند و کایتون ها ی دو ظرفیتی و سه ظرفیتی دلمه شدن را تسریع می کنند.
هم زدن : دلمه تشکیل شده با رنین به آسانی با هم زدن شکسته می شوند و موجب سینرزیس یا جدا سازی مقدار آب پنیر می شود .
آنزیم های میوه ای
بروملین ، یک آنزیم پروتئولیزی ، از درخت آناناس ،پروتئین ها را هضم می کند بنابراین برای ترکیباتی که ژل تشکیل نمی دهند، سفت شدگی را تغییر می دهد . آنزیم بروملین شیر را دلمه می کند و دلمه را هضم می کند. تمام میوه ها دارای برخی اسیدهای آلی هستند . اما همیشه غلظت کافی برای تولید دلمه شیر ندارند. از بین بردن آنزیم های قبل از ترکیب میوه با شیر از دلمه شدنی که با فعالیت آنزیم ، با تعادل یا با استفاده از میوه های کنسرو شده ایجاد می شود، جلوگیری می کند.

 

تاثیرات ترکیبات فنلی (تانن ها) و نمک ها :
میوه ها و سبزیجات دارای تانن عمدتاً در مراحل رسیدگی می باشند . دلمه شیر می تواند در صورتی رخ دهد که تانن حاوی مواد غذایی مثل سیب زمینی ها در شیر پخته شوند. تانن ها معمولاً در شکر قهوه ای ومحصولات کاکائویی موجود می باشند .
دانه ها و ساقه ها حاوی مقدار پیشگیری از

مواد فنل می باشند . در میان سبزیجات ، ریشه ها ، پوسته ها و برخی دانه ها و ساقه های چوبی احتمال دارد نسبت به بخشهای دیگر گیاه ترکیبات فنل بیشتری داشته باشند ، هر چند توزیع بطور کلی در سرتا سر گیاه است .املاح موجود در شیر یا مواد غذایی با افزودن کلریدسدیم می تواند شیر را دلمه کند.
فساد میکروبی
شیر یک محیط عالی برای رشد میکروارگانیزم ها می باشد .بوی شیر به خاطر فعالیت میکرو ارگانیزم ها می باشد. شیر می تواند از پستانها تا ظروف آلوده شود . شرایط بهداشتی خوب باید در همه سطوح بکارگیری شیر استفاده شود تا شمار باکتری ها پائین نگه داشته شود.
شیر تازه دوشیده شده فوراً تا c° ۴ سرد می شود تا رشد میکروبی را متوقف کند یا تا جوشیدن حرارت داده می شود تا آنها را نابود کند . اگر شیر خام در دمای اتاق قرار داده شود ، شماری تغییرات تخمیری رخ می دهد . ممکن است به خاطر اسید لاکتیک تولید شده توسط باکتری دلمه شدن رخ می دهد . برخی باکتری ها علاوه بر اسید ، برخی تولیدات گاز دار بوجودمی آورند در حالیکه بقیه موجب پروتئولیز کازئین می شود که به طعم بد و بوی نا مطبوع می انجامد . همچنین باکتری هایی وجوددارد که موجب چسبندگی در شیرمی شوند.
مراحل مربوط به فاسد شدن شیر:
شیر در مراحل متوالی طی فاسد شدن متحمل تغییرات چشمگیری و قابل پیش بینی می شود.
وقتی اسید در شیر افزایش می یابد ، کپک ها ومخمرهای موجود در شیر رشد می کنند. آنها اسید را به کار می برند و موجب تغییرات شیمیایی می شوند که یک شرایط قلیایی ایجاد می کنند. ارگانیزم های سل ، تیفوئید ، گلو درد ، ورم معده و روده ها ، ارگانیسم دیفتری ممکن است با شیر آلوده بوجود آیند.
برخی میکروارگانیزم ها با تشکیل اسید فراری مثل اسید استیک موجب تغییرات مطلوبی می شوند و طعم و بو را کنترل می کنند. اینها در تولید کره ، کشک ودیگر تولیدات مخمر استفاده می شوند.

فرآوری
آن به تولید شیری که در آغاز باکتری کم ، طعم خوب و حفظ رضایتبخش کیفیت دارد کمک می کند . سه عملکرد فرآوری شیر وجود دارد و آنها تصفیه کردن ، پاستوریزه کردن و هموژنیزه کردن می باشند .
تصفیه کردن
شیر از یک تصفیه کننده سانتریفوژ عبور داده می شود. سرعت طوری تنظیم می شود که خامه جدا نمی شود اما آلودگی ، کثیفی ،سلولهای پستان و برخی باکتری ها از بین می روند و بر داشته می شوند. شیر تصفیه شده آماده پاستوریزه کردن است.
پاستوریزه کردن
پاستوریزه کردن ، نامش از لوئی پاستور دانشمند فرانسوی گرفته می شود که حرارت دادن مایعات خاص تا دمای بالا حفظ کیفیت آنها را بهبود می بخشد . در مفهوم کلی ، حرارت دادن شیر تا یک دماست که ارگانیزم های عامل سل و تب و تمام میکروارگانیزم های دیگر موجود در آن محصول را بدون تاثیر جدی روی ترکیب یا خواص محصول ، نابود می کند.
پاستوریزه کردن باید فوراً بعد از سرد شدن محصول تا دمای بقدر کافی پائین انجام شود تا رشد میکروارگانیزم هایی که در دمای مورد استفاده مقاوم هستند بررسی شود.
در حال حاضر ، پاستوریزه کردن بعنوان یک جنبه ضروری در تولید کره ، بستنی و نیز در صنایع پنیر تلقی می شود . پاستوریزه کردن همچنین برخی از آنزیمهای طبیعی مثل لیپاز را غیر فعال می کند .

امروزه سه روش کلی مورد استفاده است :
سیستم نگهداری یا بسته(غیر مداوم):سیستم نگهداری شامل آوردن شیر یا خامه تا دمای معمولاً c° ۶۵ و نگهداری در آن نقطه برای حداقل ۳۰ دقیقه است که با سرد کردن فوری دنبال می شود گاهی اوقات دمای بالاتری استفاده می شود که در آن صورت زمان نگهداری کوتاه می شود برای مثال نگهداری در c°۳/۷۸ برای ۲۰ دقیقه . کنترل دقیق

دما و زمان حرارت دادن مهم است.
در سالهای اخیر کشف شد که ارگانیزم ایجاد کننده تب Q ، کوکسیلا بورنتی ، نسبت به ارگانیزم سل کمی مقاوم تر است و به عملیات c° ۶۳ برای ۳۰ دقیقه نیاز دارد تا از نابودی آن اطمینان حاصل شود.
روش دمای بالا زمان کوتاه (HTST ( یا سیستم پیوسته : ماشینهای مورد استفاده طوری ساخته می شوند که یک عملیات مداوم را میسر می سازد و بدین خاطر بعنوان “پاستوریزه کننده جریان مداوم یا سریع ” نامیده می شود. این سیستم به افزایش دمای شیر تا حداقل c° ۷۲ برای ۱۵ دقیقه وقتی از ماشین عبور می کند ، بستگی دارد . این کار با سرد کردن فوری دنبال می شود . این روش موجب طعم بد نمی شود و خامه را تحت تاثیر قرار نمی دهد.
سیستم دمای بسیار بالا : این سیستم UHTS به پاستوریزه کامل شیر می انجامد . در این سیستم شیر برای ۳ دقیقه در c° ۴/۹۳ یا برای یک دقیقه در c°۱۴۹ نگه داشته می شود . این سیستم همچنین بطور وسیعی برای تیمار شیر یا خامه در صنایع لبنی استفاده می شود.
این محصول نسبت به شیر پاستوریزه شده توسط روشهای دیگر عمر ماندگاری طولانی تری دارد. بعد از پاستوریزه کردن شیر به سرعت تا c° ۷ یا کمتر سرد می شود.
شیر پاستوریزه استریل نیست . آن باید بعد از پاستوریزه شدن به سرعت سرد شود تا از ازدیاد باکتری های زنده پیشگیری شود.
نقش فسفات در پاستوریزه کردن : شیر خام دارای فسفات قلیایی است . این آنزیم بعنوان شاخص درونی ای عمل می کند که کفایت پاستوریزه سازی واسطه آن سنجیده می شود .این آنزیم ویژگی نابودی حرارتی ای دارد که به زمان ،دما قرار گرفتن در معرض پاستوریزه مناسب ، بسیار مربوط می باشد . بنابراین اگر فعالیت فسفات قلیایی فراتر از یک سطح خاص در شیر پاستوریزه یافت شود، آن نشانه فرآوری ناکافی است. این آنزیم می تواند فنل را از ترکیب اسید فسفوریک فنل تجزیه کند.فنل تجزیه شده یک رنگ آبی تیره با ترکیبات آبی خاص ارائه می دهد . اگر شیر به تدریج شکل یابد ، رنگ آبی با شاخصی که به معنای کامل شدن پاستوریزه سازی است ارائه نمی دهد .
فسفات (پایان تولید ) + فنل فسفاتاز دی سدیم فنیل فسفات

این آزمایش آنقدر حساس است که در حضور ۱/۰ درصد شیر خام افزوده شده یا اگر دمای پاستوریزه سازی تا F°۱ کم شود ، مثبت نشان می دهد.
تاثیر پاستوریزه کردن
ارزش غذایی: به خاطر پاستوریزه کردن ، تغییر مهمی در ارزش غذایی وجود ندارد به استثنای کاهش کم در ویتامین های ناپایدار در گرما مثل تیامین و اسیداسکوربیک ،پروتئین های آب پنیر تنها کمی آبزدایی می شوند و مواد معدنی بطور چشمگیر ته نشین نمی شوند . شیر پاستوریزه وقتی تحلیل رود، دلمه نرم تری بوجود می آورد.
طعم : پاستوریزه کردن ، طعم بد ناخوشایند بوجود نمی آورد و ترکیبات طعم دهنده موجود در شیر به هیچ وجه با پاستوریزه کردن از بین نمی رود .
میکروارگانزم ها : محصولات پاستوریزه استریل نیس

تند. آنها داراری ارگانیزمهای رویشی و اسپورهایی هستند که هنوز قادر به رشد می باشند. پاتوژن هایی مثل سل مایکو باکتر ، سالمونلا تیفی ، کرینه باکتریوم دیفتری و بروسلا نابود می شوند اما غیر پاتوژنها در شیر حتی بعد از اینکه پاستوریزه سازی کامل می شود باقی می مانند، تقریباً ۹۹ درصد باکتری ها ، مخمرها و کپک ها ، با پاستوریزه سازی از بین می روند. شیردارای کپک ها و مخمرها مقاوم در برابر حرارت نیست.

آنزیم ها: به غیر از فسفاتاز ، لیپاز نیز غیر فعال می شود که بطور مخالف برکیفیت تاثیر گذاشته است.
بعد از پاستوریزه کردن ، آزمایشاتی برای دما، چربی ، وزن مخصوص ، مواد جامد بدون چربی، فعالیت اسیدی ، تحلیل باکتریایی انجام می شوند.
شیر پاستوریزه می تواند به مدت یک هفته یا بیشتر در شرایط خوب ذخیره شود. دردمای اتاق آن ممکن است در یک روز فاسد شود .
نمودار تصویری ۵-e مراحل مربط به شیر پاستوریزه در لبنیات شیر مادها وارم را نشان می دهد
هموژنیزه کردن
فرآیند ایجاد یک امولسیون ثابت چربی شیر و سرم با عملیات مکانیکی و دادن ترکیب یکنواخت ، هموژنیزه کردن است . این امر با عبور دادن شیر گرم یا خامه از یک روزنه تحت کوچک تحت فشار و سرعت بالا حاصل می شود . شیر و سر شیر گلبولهایی چربی ای دارد که در قطر از ۱/۰ تا Mm 2 است . کاهش در اندازه گلبولهای چربی تعدادشان و مساحت سطح آنها را افزایش می دهد . یک غشای پروتئین جذب شده یا لیپو پروتئین فوراً هر یک از گلبولهای جدید را احاطه می کند، که بعنوان یک امولسیفایر عمل می کند و آنها را از تجمع دوباره باز می دارد. ذرات چربی تازه شکل گرفته دیگر با مواد اصلی غشا پوشانده نمی شوند این موجب ثبات امولسیون شیر می شود و در نتیجه از افزایش خامه جلوگیری می کند.
شیر هموژنیزه شده ساختار خامه مانند تر ، طعم ملایم و ظاهر سفید تری دارد. آن هنگام اضافه شدن به قهوه و چای پودر سفید کننده تری دارد. هنگام دلمه شدن ،دلمه نرم تری شکل می یابد و به آسانی قابل هضم است . در تولید شیر غلیظ و هموژنیزه کردن فعالیت لیپاز را افزایش می دهد و ترشیدگی چربی اتفاق می افتد . هموژنیزه کردن قبل پاستوریزه کردن انجام می شود.
منجمد کردن
وقتی شیر و بستنی تا حد نسبتا ً کمی منجمد می شود ، غشا پروتئین که بعنوان ی عامل امولسیون کننده پیرامون گلبولهای چربی عمل می کند، تضعیف می شود و از بین می رود . در نتیجه گلبولهای چربی تمایل دارند در هم ادغام شوند . پراکندگی پروتئین و فسفات کلسیم نیز با منجمدکردن متوقف می شود . هر دو عامل تمایل دارند هنگام آب شدن و متوقف شدن ، درنتیجه کاهش سفیدی شیر ، ته نشین شوند.
فراورده های شیر :
شیر نه تنها به خودی خود استفاده می شود ، بلکه تولیدات زیادی ، مخمری و غیر مخمری در پخت و پز استفاده می شوند. حدود ۵۰ – ۳۰ در صد کل تولید شیر در کشور به تولیدات شیری تبدیل می شوند .

 

تولیدات غیر تخمیری
عصاره پروتئین آب پنیر :
شیر نخست با بکارگیری رنت یا اسید منعقد می شود . آب پنیر ا زغشاهایی به نام ” تکنولوژی اولترا فیلتراسیون ” عبور داده می شود تا پروتئین را تا حد مختلفی بین ۲۰ و ۸۰ درصد تغلیظ کند . ترکیبات زیست فعال یافت شده در آب پنیر حفظ و غلیظ می شوند مثلا ً سیستئین سیستم گلوتامین را که یک آنتی اکسیدان قوی است ، تحریک م

ی کند.ارزش بیولوژیکی و میزان کارایی پروتئین بالاست.عصارۀ پروتئین آب پنیر میتواند در پخت و پز مورد استفاده باشد و نقش آن در تهیه غذا میباشد.
شیر پس چرخ
حجم چربی با سانتریفیوژ تا ۲- ۵/۰ درصد کاهش می یابد .با برداشتن چربی از شیر نه تنها مزه یا طعم کاهش می یابد بلکه ویتامین های قابل حل در چربی مثل ویتامین A و D نیز کاهش می یابند. معمولاً این شیر با ویتامین A وd غنی می شود.شیر بی چربی غلیظ غلیظ درصنعت پخت و کارخانه شیرینی سازی بسیار مورد استفاده یافت می شود شیر پس چرخ برای رژیم های کم کالری و برای بچه هایی که نیاز به پروتئین بالا دارند استفاده می شود.
شیر غلیظ
این شیری است که حدود ۶۰-۵۰ درصد آب آن تبخیر شده است. شیر خام در ظرف خلاء در دمای c°۷۷-۷۴ تصفیه و تغلیظ می شود. آن با ویتامین D غنی می شود ، در دمای c° ۱۱۸برای ۱۵ دقیقه در ظروف هموژنیزه و استرلیزه می شود و سرد می گردد.این عملیات حرارتی به شیر غلیظ به خاطر واکنش شکر پروتئین و طعم خاص آن ، یک رنگ قهوه ای روش می دهد . طبق قوانین PFA شیر غلیظ باید حاوی ۲۶ درصد مواد جامد شیر باشد که ۸ درصد آن چربی است.

شیر غلیظ شیرین
شیر غلیظ شیرین برخلاف شیر غلیظ استریل نیست . تکثیر میکروارگانیزم ها در این محصول با فعالیت حفاظتی شکر، جلوگیری می شود. این محصول از شیر پاستوریزه ای که غلیظ و با سوکرز شیرین می شود، درست می شود. غلظت شکر ۶۵ درصد است . این شیر نمی تواند برای بچه ها جایگزین شیر تازه معمولی شود . طبق PFA مواد جامد شیر حدود ۳۱ درصد می باشد که ۹ درصد آن چرب است .
شیر خشک :
می تواند با شیر خالص یا شیر بی چربی درست شود پودر شیر می تواند تا حدود ۹۷ درصد با خشک کردن با اسپری و خشک کردن در خلاء ، آب زدایی و خشک شود.عمر ماندگاری خوب بودن بدون سرد کردن شیر خشک آن را یک محصول شیر ارزشمند می سازد پودر شیر می تواند مجدداً به شیر مایع تبدیل شود. آن بسیار جاذب رطوبت است. پودر شیر خالص می تواند به خاطر

تمایل چربی به اکسیده کردن ، به مدت شش ماه ذخیره شود.
پودر شیر خشک بدون چربی معمولاً از شیر بی چربی پاستوریزه شده تازه با برداشتن حدود دو سوم آب تحت خلا و سپس اسپری زدن این شیر غلیظ در فضای هوای گرم تصفیه شده درست می شود.این فرآیند یک پودر نرم با حجم رطوبت خیلی کم ، حدود ۳ درصد بوجود می آورد.شیر خشک بدون چربی فوری به آسانی در آب سرد پخش می شود . برای درست کردن این محصول فوری، شیر خشک بدون چربی معمولی با بخار دوباره مرطوب می شود موجب انباشتگی ذرات کوچک در ذرات بزرگتر پر منفذ می شود که سفید خامه ای و بدون جریان هستند.

خشک کردن شیر بی چربی با اسپری کمتر از ۱۰ درصد کاهش لیزین دارد اما خشک کردن با غلتک می تواند کاهش هایی تا ۴۰ درصد بوجود آورد