صنایع شیر2

. تهیه شده از کتاب World animal science

این کتاب توسط دکتر سید علی مرتضوی ترجمه شده است

ترکیبات شیر الف) شیمی شیر: 1) مقدمه: شیر بطور کلی، عبارت است از تراوشهای غدد پستانی حیوانات پستاندار- معمولاً گاو- که عاری از کلستروم یا آغوز باشد ودر اثر دوشش کامل یک یا چند حیوان سالم بدست می آید. شیر غذای طبیعی نوزادان می باشد. بشر در هزاران سال پیش متوجه شد که می تواند از این فراورده با ارزش به عنوان غذا، نه تنها برای کودکان، بلکه برای بزرگسالان نیز استفاده نماید. نوع حیوانات تولید کننده شیر در یک منطقه تا حد زیادی به شرایط آب وهوایی محل بستگی دارد. گاو، بومی مناطق معتدله است. مردم مناطق مهاجرنشین، نظیرآمریکای شمالی(کانادا و ایالات متحده آمریکا)،استرالیا و نیوزلند، ازجمله مصرف کنندگان عمده شیرگاو و فراورده های آن به شمار می روند. شیر بز و گوسفند در جنوب اروپا طرفداران زیادی دارد. مصرف شیر گوزن شمالی توسط لاپهای اروپای شمالی نیز قابل ذکر است. در جنوب غربی آسیا، شیرگاومیش اهلی آسیایی(بوفالوی آبی) به مصرف می رسد. مادیان، شتر و لاما از دیگر حیواناتی هستند که شیر آنها مصرف انسانی دارد. کومیس از شیر مادیان تهیه می شود. علاوه بر این، مهم ترین غذای کودک، یعنی شیر انسان را نباید از نظر دور داشت. با وجود این که گونه های ذکر شده فوق، از جمله منابع تولید کننده شیر به شمار می روند، ولی شیر گاو بیش از هر یک از آنها مورد استفاده قرار می گیرد؛ لذا بیشترین تحقیقات علمی بر روی این فراورده متمرکز شده است. 2 ) ترکیبات عمده شیر گونه های اصلی تولید کننده شیر جهت مصرف انسان: شیر، مخلوط پیچیده و یکنواختی از لیپید ها،کربوهیدرات ها، پروتئین ها و بسیاری دیگر از ترکیبات آلی و نمکهای معدنی محلول یا معلق در آب است. کمیت و کیفیت بسیاری از ترکیبات شیر در بین گونه های مختلف وحتی در میان افراد یک گونه با یکدیگر فرق دارد. اکثر مطالعات انجام شده بر روی شیر به ترکیباتی، چون: پروتئین (غالباً کازئین و پروتئینهای محلول در سرم شیر)، چربی، لاکتوز و مواد معدنی اختصاص داشته است. مواد معدنی، بطور کلی تحت عنوان«خاکستر» دسته بندی وذکر شده اند. جدول زیر متوسط ترکیبات اصلی شیر انسان و دیگر حیوانات اهلی را نشان می دهد.

نسبت کازئین به پروتئین های سرم شیر که برای شیر انسان وگاو در حدود 1به2، و4به1 است، قابل توجه می باشد. گوزن شمالی نسبت به گونه های دیگر ذکر شده در جدول، حاوی شیری با مواد جامد، پروتئین و چربی بیشتر،ولی لاکتوز کمتر می باشد.

احتمالاً، این امر به لحاظ وضعیت و شرایط محیطی این حیوان می باشد. نوزاد تازه به دنیا آمده گوزن شمالی به ذخیره تقریباً کافی شیر مادر تا زمانی که شکمبه وی وظیفه خود را به خوبی بتواند انجام دهد و همچنین تا موقعی که زمین و مواد غذایی گیاهی بوسیله برف سنگین پوشیده شده باشد، کاملاً وابسته است. شیر اسب به واسطه درصد پایین چربی، میزان لاکتوز بالا و همچنین نسبت تقریباً کم کازئین به پروتئین های سرمی، از سایر شیر ها متمرکز گردیده است و مشخص میگردد که شیر اسب در مقایسه با شیر گاو، شباهت بیشتری به شیر انسان دارد. شیر اسب و لاما تنها نمونه های ذکر شده در جدول هستند که درصد پروتئین آنها بالاتر از چربی است. 3 ) ماهیت ترکیبات شیر: برخی از اجزای تشکیل دهنده شیر مستقیماً از خون به شیر راه می یابند، حال آنکه دسته دیگر در غدد پستانی سنتز می گردند که پیش سازهای ساخت این مواد نیز ازخون گرفته می شود. در نتیجه، تمامی پدیده های بیو شیمیایی و فیزیولوژیکی که ترکیب خون را تحت تاثیر قرار می دهند ممکن است در ترکیب شیر نیز موثر واقع شوند. علاوه بر این، هورمون ها که قابلیت اثر گزاری بر روی غدد و همچنین بیوسنتز مواد در پستان را دارا هستند نیز می توانند ترکیب شیر را تغییر دهند. 4) عوامل مؤثر بر ترکیبات شیر: 4- 1) وراثت: اختلاف میان نژادهای مختلف دریک منطقه اساساً ژنتیکی است. در گذشته ادعا می شد که تاًثیر این اختلافها، بیشتر در چربی شیر نمایان می گردد و اثر آن بر روی دیگر اجزای اصلی شیر ناچیز است. اما اخیراً طی یک سری کارهای تحقیقاتی، مشخص شده است که دیگر اجزای اصلی شیر نیز تحت تاًثیر این امر قرار می گیرند. اختلاف ترکیب شیر نژادهای مختلف گاو، بخصوص در مقدار چربی و پروتئین قابل توجه است، در صورتی که مقادیر لاکتوز وخاکستر شیر در بین این نژادها، فرق چندانی ندارد. همان طور که در جدول نشان داده شده است، نژاد گرنزی بالاخص جرسی، شیری با میانگین چربی وپروتئین بالاتر نسبت به دیگر نژادهای ذکر شده تولید می کنند.

خاکستر	لاکتوز بی آب	پروتئین خام	چربی	کل مواد جامد	نژاد
0.74 0.72 - 0.77 0.77 0.74 0.76	4.57 4.80 4.63 4.62 4.64 4.68 4.51	3.38 3.18 3.43 3.57 3.94 3.55 3.32	3.72 3.80 3.65 4.55 5.37 3.95 3.56	12.50 12.69 12.34 136.56 14.72 12.93 12.27	Ayashire Brown swiss Friesian-Holstien Guernsey Jersey Red Danish Shorthorn

4-2) مرحله شیردهی: ترکیب شیر گاو با پیشرفت دوره شیردهی، به میزان قابل توجهی تغییر می کند. بیشترین تغییر در ابتدا و انتهای دوره شیردهی روی می دهد. کلستروم یا آغوز، اولین تراوشهای بعد از زایمان است که ترکیب، ظاهر و خواصی بسیار متفاوت با شیر دارد. کلستروم،ماده ای است لزج، غلیظ، دارای ته رنگ زرد مایل به قرمز، همراه با بویی قوی و طعمی تلخ. کلستروم حاوی مقادیر زیادی مواد جامد بوده، و در مقایسه با شیر؛ از میزان کازئین، پروتئین های محلول در سرم و نمکهای معدنی بیشتر، ولی لاکتوز کمتر برخوردار است. در زیر ، مثالی از ترکیب نوعی کلستروم که به اولین شیردوشی بعداز زایمان نژاد هلشتاین مربوط می شود ذکر شده است: کل مواد جامد 9/23%، چربی 7/6%، پروتئین 14%، لاکتوز 7/2%، و خاکستر 11/1% است. میزان املاحی چون: کلسیم، منیزیم، فسفر وکلر در کلستروم بیشتر از شیر است، درحالی که پتاسیم در حد پایینتری قرار دارد. اختلاف ساختاری شیر و آغوز، طی شیردوشی های بعدی بسرعت کاهش پیدا می کند. تغییر ترکیب کلستروم و تبدیل آن به شیر معمولی، تقریباً چهار روز به طول می انجامد که مقدار پروتئین دیرتر از سایر ترکیبات به حالت طبیعی خود در شیر می رسد. میزان چربی، پروتئین تام، کازئین، پروتئین های سرمی و خاکستر شیر، طی 6 هفته اول شیر دهی کاهش میابد. سپس، میزان آنها ثابت مانده یا بتدریج بالا می رود و در انتهای دوره شیر دهی، میزان مواد مذکور با سرعت بیشتری افزایش می یابد. روند تغییرات غلظت لاکتوز، عکس دیگر ترکیبات شیر است؛ به این صورت که در هفته های ششم تا هشتم، لاکتوز به حداکثر مقدار خود می رسد، آنگاه به تدریج از مقدار آن کاسته شده، و در آخرین ماه از دوره شیر دهی، این کاهش شدیدتر می گردد. 4-3) سن: سن گاو تاًثیر کم اما حتمی بر روی ترکیبات شیر دارد. طی دوره های شیردهی متوالی مقدار چربی و پروتئین کاهش می یابد. از پنج دوره شیردهی به بعد میزان چربی حدود 4/0درصد و مقدار پروتئین حدود 2/0درصد کاهش می یابد. دوشش مداوم پستان نیز باعث زوال غدد پستان می شود و با افزایش سن احتمال ابتلا به بیماری ماستیدیس افزایش می یابد. 4-4) عفونت غدد پستان(ماستیدیس): شایع ترین بیماری غدد پستان در گاو ماستیدیس می باشد که تاًثیر زیادی بر روی ترکیبات شیر دارد. شدت عفونت با توجه به ترکیب شیر و اینکه این ترکیب چقدر از محدوده طبیعی خارج شده است قابل تشخیص می باشد. معمولاً ترکیب شیر گاو هایی که به این نوع بیماری مبتلا شده اند به ترکیب خون نزدیک می شود؛ ننظری های وجود دارد مبنی بر اینکه علت این تغییر، صدمه دیدن فعالیت های سنتزی و ترشحی سلول های مخاطی پستان و نیز تغییرات پاتولوژیکی استکه در هنگام عفونت اتفاق می افتد؛ به عنوان مثال ، قابلیت نفوذ پذیری مویرگ های خونی تغییر کرده و اتصالات محکم بین سلول های مخاطی گسسته می شود؛ این امر باعث افزایش نفوذ پذیری یونها و پروتئین ها به داخل شیر می گردد. در شیر ماستیدیسی؛ غلظت چربی، لاکتوز و کازئین کاهش، و غلظت کل پروتئین های سرمی افزایش می یابد. در بین پروتئین های سرمی، غلضت آنهایی که در غدد پستانی سنتز می شوند (بتالاکتوگلوبولین و الفالاکتالبومین) پایین می آید؛ و در مقابل، غلظت پروتئین های سرم خون(سرم آلبومین و ایمونوگلوبولینها) افزایش می یابد. غلظت مواد معدنی شیر(خاکستر) نیز تغییر می نماید؛به این صورت که غلظت پتاسیم،کلسیم و فسفر، کاهش؛ و میزان سدیم و کلر افزایش می یابد. جدول زیر نمونه ای از تاًثیر ماستیدیس بر روی میزان بعضی از ترکیبات مهم و pH شیر را نشان می دهد.

شیر ماستیدیسی	شیر طبیعی	اجزای ترکیب
3.2 4.4 22.5 13.1 2.67-2.96 0.58-0.65 0.65 8.8 104.6 157.3 >250 49 6.4 6.9-7.0	3.45 4.85 27.9 8.2 4-4.25 1.03-1.22 0.24 1.33 57 172.5 80-130 136 26 6.65	Fat % Lactose % Total casein, mg/ml Total whey protein,mg/ml B-lactogloblin, mg/ml a-lactoalbumin, mg/ml Blood serym albumin, mg/ml Botal immunoglobulin, mg/ml Na, mg/100 ml K, mg/100 ml Cl. mg/100 ml Total Ca, mg/100 ml P , mg/100 ml pH

4-5) تغذیه: اگر خوراک دام از حد مورد نیاز کمتر باشد، مقدار تولید شیر کاهش می یابد. همچنین اگر به گاو غذای چرب داده شود اشتهای گاو کور شده و علوفه نمی خورد. ترکیب چربی شیر گاو بسته به نوع چربی رژیم غذایی تغییر میکند و این ارتباط در گاو، بسیار پیچیده تر از حیوانات تک معده ای است؛ زیرا قبل از جذب اسید چرب از روده کوچک، فرایند طولانی هضم چربی در داخل شکمبه انجام می پذیرد. در یک کار تحقیقاتی، مشخص شد چنانچه در یک جیره غذایی با سطح انرژی ثابت، مقدار معینی پروتئین خام قابل هضم به حیوان داده شود، تولیدشیر افزایش می یابد، ولی تغذیه گاو با پروتئینی بیش از اندازه لازم، تأثیری بر روی تولید و یا ترکیب شیر نمی گذارد. ترکیب پروتئین های شیر، مستقل از رژیم بوده و حیوان قادر بوده که در یک رژیم عاری از پروتئین، به کمک نمک های آمونیوم و اوره(به عنوان منابع نیتروژن) اقدام به سنتز آن نماید. صرف نظر از موارد حاد گرسنگی و یا سوء تغذیه تغییرات تغذیه ای بر روی میزان لاکتوز، پتاسم، سدیم، و کلر در شیر، اثری ناچیز داشته یا اینکه اصلاً تأثری ندارد. 4-6) محیط: به منظور مشاهده آثار محیط آزمایشهای بسیاری بر روی هزاران نمونه از شیر های مختلف مناطق معتدله صورت گرفته، و مشخص شده است که چربی و مواد جامد در طول سال بطور کاملاً واضحی تغییر می یابند. بدین صورت که غلظت چربی و پروتئین در ماههای اردیبهشت- تیر به حداقل، و در ماههای مهر- دی به حد اکثر مقدار خود می رسد. تغییرات میزان چربی و پروتئین بطور متوسط در حدود 4/0% می باشد. نوسان های فصلی، اثر خود را تا اندازه ای از طریق تغییر درجه حرارت اعما ل می نمایند. دمای بالای محیط، از آنجایی که تمایل حیوان نسبت به خوردن غذا را کم می کند، موجب کاهش تولید شیر می شود. اما آیا اینکه درجه حرارت، تأثیری بر روی درصد ترکیبات شیر می گذارد، هنوز بدرستی مشخص نشده است. علاوه بر درجه حرارت، فصل دارای یک سری فاکتور های مجزا، نظیر مدت تابش، طول ساعات روز، بارندگی، خشکی و غیره نیز می باشد. 4-7) روند شیردوشی: درصد چربی شیر تا پایان عمل شیر دوشی به طور مشخصی افزایش می یابد. به صورتی که در ابتدای عمل، محصولی با میزان چربی بسیار پایین و در انتها، شیری غنی از چربی بدست می آید. اگر عمل شیردوشی ناقص انجام شود مقدار زیادی چربی در پستان باقی می ماند که می توان آن را در شیر دوشی بعدی استحصال نمود. به غیر از چربی، تفاوت محسوسی بین شیر ابتدا و انتهای شیر دوشی وجود ندارد. طریقه دوشش(دستی یا مکانیکی)، تأثیری بر روی مقدار یا ترکیب شیر نمی گذارد. به قطرات اولیه شیر Fore milk می گویند که نباید دوشیده شوند؛ زیرا در اطراف غدد پستان میکروارگانیسم ها وجود دارند و در صورت دوشیده شدن این قطرات، بار میکروبی شیر افزایش می یابد. همچنین به قطرات پایانی شیر Stripping milk گفته می شود. شیر باید در مدت 15 دقیقه دوشیده شود. زیرا هورمون اکی توکسین تحت تأثیر هورمون استروژن بوده و فقط 15 دقیقه پایداراست و باعث می شود غدد پستانی شیر خود را رها کنند.

5) اجزاء اصلی تشکیل دهنده شیر: 5-1) لیپید ها: چربی و مواد لیپیدی در شیر به صورت قطرات یا گلبول هایی یافت می شوند که توسط لایه یا غشایی احاطه شده اند. این غشا از به هم چسبیدن گلبول ها ممانعت به عمل می آورد. Mulder وWalstra در سال 1974 اظهار داشتند که شیر یک امولسیون ساده روغن در آب نیست. بلکه گلبول های چربی توسط غشای پیچیدهای احاطه شده اند که نباید آن را به عنوان پرده ای تک سلولی که از مواد فعال سطحی حاصل از پلاسمای شیر ساخته شده است، به حساب آورد. البته، هنوز هم نظراتی راجع به ساختمان پیچیده غشا اظهار می شود. چربی موجود در گلبول ها شامل ترکیبات بی شماری بوده، حتی تفاوت هایی در گلبول های چربی حاصل از یک شیر دوشی نیز مشاهده می شود. چربی مذکور در درجه حرارت بدن به حالت مایع است، ولی در دمای اتاق تا حدی کریستاله می شود. غشای گلبول ها که در حدود 2% از کل وزن چربی شیر را در بر می گیرد، از اجزای متعددی تشکیل شده است. نیمی از فسفولیپید های شیر در کمپلکس پروتئین-فسفولیپید غشای تجمع یافته اند. پروتئین ها، 40% از وزن خشک غشا را به خود اختصاص می دهند که بیشتر شامل آنزیم های گزانتین اکسیداز و فسفاتاز قلیایی است. در مجموع، بالغ بر 90% از وزن خشک غشا به پروتئین و چربی مربوط می باشد.موادی نظیر سربروزیدها، هیدروکربن ها و استرهای استرول به میزان کم در غشا وجود دارند. قسمت اعظم چربی شیر در گلبول هایی با ضخامت 1-10 میکرون وجود دارد. با توجه به اینکه 80% از گلبول ها ضخامتی کمتر از یک میکرون دارند، ولی تنها درصد پایینی از چربی شیر را در بر می گیرند. به طور کلی، اندازه گلبول های چربی شیر می تواند به عنوان معیاری جهت شناسایی و تشخیص گونه ها و همچنین نژاد های داخل یک گونه از یکدیگر به کار برده شود. برای مثال، متوسط اندازه گلبول های چربی شیر انسان از گاو کوچکتر است و در نژاد جرسی، اندازه گلبول ها بزرگ تر از نژاد فریزین می باشد. عواملی، چون : دوره شیر دهی و خصوصیات فردی نیز می تواند اندازه گلبول های چربی شیر را تحت تأثیر قرار دهد.

1-1-5 ترکیب اسید های چرب

چربی موجود در شیر گاو نسبت به سایر چربی های طبیعی دامنه وسیعتری از اسیدهای چرب را در بر می گیرد. اسیدهای چرب موجود در شیر گاو یشتر به صورت زوج کربن و بدون شاخه هستند. اسیدهای چرب تک غیر اشباع به صورت سیس و اسیدهای چرب چند غیر اشباع به صورت غیر کونژوگه هستند.در عین حال، مقادیر جزئی از دیگر انواع اسیدهای چرب نیز در شیر یافت می شوند، ازجمله: اسیدهای چرب اشباع با تعداد کربن زوج یا فرد؛ خطی؛ تک یا چند شاخه؛یک یا چند غیراشباعی؛ شامل ایزومرهای سیس، ترانس، کونژوگه و غیرکونژوگه.همچنین کتواسیدها وهیدروکسی اسیدها نیز در شیر یافت می شوند. از آنجایی که تری گلیسریدها فراوانترین گروه موجود در شیر را تشکیل می دهند، لذا ترکیب اسیدهای چرب تابعی از ترکیب تری گلیسریدهای شیر مربوطه خواهد بود. شیر شتر و نشخوارکنندگان پستاندار نسبت به حیوانات تک معده ای، واجد اسیدهای چرب اشباع بیشتری است.علت این امر، هیدروژناسیون گسترده اسیدهای چرب غیراشباع در داخل شکمبه حیوانات یاد شده است. از این رو، میزان اسیدهای چرب غیراشباع در شیر نشخوار کنندگان از 37%کل اسیدهای چرب تجاوز نمی کند؛ درحالی که چربی شیر انسان و اسب حاوی بیش از 50% اسیدهای چرب غیراشباع می باشد. در شیر انسان به مقدار قابل توجهی اسیدهای چرب چند غیراشباع 18:2؛ و درشیر اسب، 18:2و 18:3 وجود دارد. اختلاف دیگری نیز در ترکیب اسیدهای چرب شیر نشخوارکنندگان با حیوانات تک معده ای وجود دارد و آن وجود اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه است؛ به طوری که در شیر انسان و اسب، اسیدهای چرب ( 6:0و4:0) وجود ندارد. درشیر بز به دلیل بالا بودن درصد 10:0، مقدار اسیدهای چرب کوتاه زنجیر بیشتر از شیر گاو است. 5-1-2) تغییرات ترکیب اسید های چرب: ترکیب اسید چرب شیر نشخوارکنندگان، تا حدودی به نوع اسیدهای چرب رژیم غذایی بستگی دارد. بررسی های انجام شده برروی اسیدهای چرب میریستیک، پالمیتیک و استئاریکنشان داده است که درصورت وجودشان در جیره غذایی،مقدار آنها و همچنین اسیدهای چرب تک غیراشباع همتایشان در شیر افزایش یافته، در مقابل نسبت سایر اسیدهای چرب کاهش می یابد. وجود و مقدار اسیدهای چرب چند غیرشباعی در چربی رژیمی، تغییر قابل ملاحظه ی را در ترکیب اسیدهای چرب شیر بوجود نمی آورد که علت آن هیدروژناسیون شکمبه ای می باشد. هیدروژناسیون شکمبه ای اسیدهای لینولئیک و لینولنیکمنجر به ایجاد (خصوصاً) ایزومرهای ترانس اسیدهای اولئیک و استئاریک می شود. تأثیر پذیری ترکیب اسیدهای چرب شیر از چربی رژیم غذایی، بیشتر به تری گلیسریدها مربوط می شود تا فسفولیپیدها. گفتنی است چنانچه چربیهای رژیمی به وسیله پروتئین _ فرمالدئید پوشش داده شوند، اسیدهای غیراشباع در مقابل هیدروژناسیون شکمبهای مصون باقی خواهند ماند. هنگامی که حیوان برای چرا از محل نگهداری زمستانی خود به چراگاه می رود، تغییر ترکیب اسید چرب به واسطه تغییر ترکیب غذایی تا اندازه ای مشاهده می شود. تغییر ترکیب اسید چرب در نتیجه ت در نتیجه تغییرات فصلی علاوه بر تأثیر دوره شیردهی و عوامل محیطی، از قبیل دما و رطوبت – ممکن است به بیشتر بودن آزادی و تحرک حیوان در چراگاه نسبت به طویله های زمستانی مربوط باشد. علاوه بر آن، شیر تابستانه در مقایسه با زمستانه از اندیس یدی بالاتری برخوردار است. در همین خصوص، steen وAnderson دریافتندکه حداکثر اندیس یدی در تابستان (1/41-3/37) و حداقل آن در زمستان (6/31-1/29) به چشم می خورد. آنها همچنین متوجه شدند که اسیدهای چرب18:0 و 18:1 و 18:3 در طول تابستان و اسیدهای چرب ، 12:0، 14:010:0، 12:0، 14:0، 16:0و 18:2 در طول زمستان به بالاترین مقدار خود در شیر میرسند. 5-1-3) اسیدهای چرب موجود در فسفولیپیدها: بطور کلی، فسفولیپیدهای شیر نشخوار کنندگان، فاقد اسیدهای چرب کوتاهتر از 10:0 بوده، بالعکس حاوی مقادیر قابل توجهی از اسیدهای چرب فرد کربنه و متوسط زنجیر می باشد. فسفولیپیدهای شیر گاو در مقایسه با تری گلیسریدهای آن، از اسیدهای چرب چند غیراشباعی و اسیدهای بلند زنجیره بیشتری برخوردار است. البته،خود فسفولیپیدها نیز تفاوت های بسیاری با یکدیگر دارند.

5-2) پروتئینها: پروتئینهای شیر گاو همانند دیگر ترکیبات آن ، مورد مطالعه ی بیشتری در مقایسه با سایر گونه های شیری قرار گرفته است . پروتئینهای شیر به دو گروه عمده ی کازئین و پروتئینهای محلول در سرم شیر طبقه بندی می شوند که هر یک نیز به نوبه ی خود متشکل از گروههای کوچکتری هستند . تاکنون ، هیچ گونه ای که پروتئینهای شیر آن شباهتی به یکی از گروههای پروتئینی مذکور نداشته باشد یافت نشده است . لازم به ذکر است که در برخی از گروههای پروتئینی شیر گونه های مختلف تفاوت فاحشی وجود دارد . برای مثال ، در الکتروفورز شیر بز ، هیچ جزئی با تحرک Alfa - کازئین گاوی مشخص نشده است . به هر حال ، اطلاعات تجزیه ای اندکی راجع به گونه های دیگر – به استثنای کازئین تام و میزان کل پروتئینهای محلول در سرم شیر – در دسترس می باشد .

میانگین شیر انسان	محدوده ی شیر گاو	پروتئین
35	75-85	Casein
	39-46	-caseins
	8-11	-caseins
	25-35	-caseins
	8-15	-caseins
	3-7	-caseins

65	15-22	Whey proteins
0	7-12	-lactoglobulin
17	2-5	-lactalbumin
6	0.7-1.3	Serum albumin
11	1.9-3.3	Immunoglobulins
	2-4	Proteose – peptone fraction
17	trace	Lactoferrin

فقدان B -لاکتوگلوبولین و حضور میزان زیاد لاکتوفرین در شیر انسان و همچنین اختلاف نسبت کازئین به پروتئینهای سرمی در دو شیر انسان و گاو قابل ذکر می باشد

4-2-1 کازئینها:

کازئینها گروه خاصی از پروتئینهای شیر با مشخصاتی ، چون : باندهای استری فسفات ، مقادیر بالای پرولین ، سیستئین پائین یا فقدان آن و حلالیت کم در 0/5 – 0/4 Ph را در بر می گیرند . میزان بالای پرولین که در سر تا سر ملکولهای کازئین پخش شده است ، بطور مؤثری مانع از تغییر شکل پروتئین می شود . به همین جهت ، کازئین معمولاً به سادگی در برابر حرارت دناتوره نمی گردد . قطبیت م لکولهای کازئین در برخی نقاط به واسطه ی در اختیار داشتن گروههای قابل یونیزه بسیار بالاست . از طرفی ، در نقاط دیگری از مولکول به شدت آبگریز هستند . کازئین شیر گاو تقریباً به صورت ذرات کروی شکلی رؤیت می شود . قطر میسلهای کازئین از 20 تا 300 نانومتر متغییر است . میسلها خود از تعداد زیادی واحدهای فرعی تشکیل شده اند که قطری در حدود 20-15 نانومتر دارند . این ساختمانهای فرعی در ریزنگارهای الکترونی به صورت ناهمواریهای تمشک مانندی قابل رؤیت می باشند . میسلها تا اندازه ی زیادی از پروتئین ساخته شده اند اما به مقدار کم ولی ضروری حاوی مواد غیر آلی ، از جمله : کلسیم و فسفات بطور اهم هستند . در سال 1980 محققی به نام Schmidt مطالبی راجع به جنبه های کلوئیدی کازئین منتشر نمود . وی توجه خود را بیشتر به فسفات کلسیم کلوئیدی معطوف داشت . این ترکیب به صورت آمورف بوده ، با منیزیم و کازئین پایدار شده است (جلوگیری از تبدیل آن به هیدروکسی آپاتیت متبلور و متعاقباً رسوب) . فسفات کلوئیدی سبب اتصال ساختارهای فرعی میسلها (در بالا بدان اشاره شد) به یکدیگر شده ، ذرات کروی شکل مورد نظر را (میسل کازئین) به وجود می آورد .

4-2-2. پروتئینهای محلول در سرم شیر: پروتئینهای محلول در سرم شیر عبارت از ترکیبات پروتئینی ای (غیر از آنزیمها) هستند که بعد از رسوب کازئین در حضور اسید (6/4 PH ) و یا رنین ، در سرم شیر باقی می مانند . آنها اغلب شامل پروتئوزپپتونها ( ترکیبات پروتئینی با وزن ملکولی کمتر از پروتئینها) می باشند . این پروتئینها با کازئینها ، از نظر ساختار و خواص تفاوت دارند : در مقایسه با کازئین دارای حالت میسل مانند نبوده بلکه واجد ساختمانهای ثانویه و ثالثی هستند که موجب حساسیت پذیری آنها نسبت به دناتوراسیون حرارتی می گردد . از جمله ی این پروتئینها ، بتالاکتوگلوبولین و آلفالاکتالبومین در غدد پستانی سنتز می شوند در حالی که سرم آلبومین و ایمونوگلوبولینها مستقیماً از خون به شیر راه می یابند . لاکتوگلوبولینB B لاکتوگلوبولین به میزان بیشتری به دیگر پروتئینهای سرمی در شیر پستانداران نشخوار کننده وجود دارد . B لاکتوگلوبولینهای مشابهی در شیر گاو ، بز ، بوفالوی آبی و گوسفند یافت شده است . در حالی که شیر انسان فاقد این ترکیب می باشد . انواع ژنتیکی لاکتوگلوبولین گاوی عبارتند از : A ، B ، C ، Dr . - Alfaلاکتالبومین : - لاکتالبومین با وزن ملکولی تقریبی 14200 ، یکی از دو پروتئین تشکیل دهنده ی آنزیم مولد لاکتوز (لاکتوز سنتاز) می باشد

. - Alfaلاکتالبومین به تنهائی هیچ نقشی در فعل و انفعالات شیمیائی ندارد ، بلکه به عنوان یک تصریح کننده ، هماهنگ با آنزیم گالاکتوزیل ترانسفراز عمل می کند . آنزیم اخیر در حضور Alfa- لاکتالبومین ، گالاکتوز را از –UDP گالاکتوز به –N استیل گلوکز آمین منتقل می نماید . به هر حال ، انتقال –UDP گالاکتوز به گلوکز در حضور - Alfaلاکتالبومین در غدد پستانی منجر به تشکیل لاکتوز می شود . - Alfaلاکتالبومین در شیر تمام گونه هائی که عمده ترین قند آنها لاکتوز می باشد مشاهده شده است . بنابراین مقایسه ای بر روی نمونه های شیر پستانداران مختلف ف مشخص شده است که مقدار - Alfaلاکتالبومین به میزان لاکتوز بستگی دارد . بر این اساس که شیر انسان از نظر لاکتوز غنی است . می توان چنین پیش بینی کرد که این شیر باید حاوی مقدار بالائی - لاکتالبومین باشد (17% از کل پروتئین) . شیر اسب نیز که میزان لاکتوز بالائی دارد محتوی 7/16% Alfa- Alfaلاکتالبومین از کل پروتئین می باشد .

:سرم آلبومین

آلبومینی که از هر نظر مطابق با آلبومین سرم خون گاو باشد ، از شیر گاو جدا شده است . شیر سایر گونه ها نیز حاوی اجزائی است که تحرک الکتروفورزی مشابهی با سرم آلبومین خون آنها دارد . وزن ملکولی سرم آلبومین گاو در حدود 66000 دالتون می باشد . ایمونوگلوبولین ها : ایمونوگلوبولینها (Ig) ، گلیکوپروتئینهای با وزن ملکولی بالا (بین 150000 تا 1000000 دالتون) و دارای فعالیتهای پادتنی ویژه ای هستند . شیر حاوی سه دسته ایمونوگلوبولین به شرح زیر است : IgG (شامل زیر گروهها1 IgG ،( IgG2 ، IgA ، IgM . IgG1 نوع غالب در شیر گاو می باشد و به نظر می رسد که این نوع گلوبولینها بطور انتخابی از سرم خون به شیر منتقل شده باشند . در کلستروم گاو ، گلوبولینهای مزبور حدود 80% از پروتئینهای سرم شیر را به خود اختصاص می دهند ، در صورتی که در کلستروم و شیر انسان IgA نوع غالب می باشد . IgM اهمیت خاصی در صنعت لبنی داشته ، توجه متخصصین فن را به خود جلب نموده است . این گلوبولین به عمل خوشه ای شدن گلبولهای چربی کمک می نماید . پروتئوزپپتون : این جزء با حرارت دادن شیر در دمای 90 تا 100 درجه به مدت 20 دقیقه و در پی آن ، کاهش PH به 7/4 رسوب نمی نماید ، ولی در مجاورت محلول 12% اسیدتری کلرواستیک ته نشین می شود . پروتئوزپپتون ، خود از چهار ترکیب اصلی تشکیل شده است : -PP8-PP5-PP3 کند ، و –PP8 سریع . وزن ملکولی اجزای فوق را با توجه به خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آنها در حدود 4000 تا 40000 تعیین کرده اند . PP3 بزرگترین این اجزاء بوده ، گلیکو پروتئینی است که منحصراً از سرم شیر جدا می شود . PP5 و PP8 – سریع ، قسمتهای –N انتهائی بتاکازئین می باشند که در اثر پروتئولیز درون ملکولی حاصل می گردند . توانائی بعضی از انواع PP در ممانعت از تجزیه ی شیر را محققی به نام Anderson در سال 1981 عنوان نموده است . لاکتوفرین : این پروتئین آهن دار ، یکی از عمده ترین پروتئینهای سرم شیر انسان به شمار می آید و تنها به مقدار بسیار کمی در شیر گاو (20 mg/100 cc) به چشم می خورد . لاکتوفرین در کتب قدیمی عناوین مختلفی از جمله : پروتئین قرمز ، لاکتوسیدوفیلین و لاکتوترانسفرین خوانده شده است . لاکتوفرین ، گلیکوپروتئینی با زنجیره ی خطی می باشد که تا حدی با ،FeIII اشباع و هر ملکول آن قابلیت اتصال با 2 اتم آهن را داراست . قندهای مختلفی ، همانند گالاکتوز ، مانوز ، فوکوز ، N– استیل گلوکزآمین و ان- استیل نورامینیک اسید در ساختمان این پروتئین به کار رفته اند . 4-2-3 آنزیم ها: Jenness در سال 1974 فهرستی از 44 آنزیم شناسائی شده در شیر گاو ، انسان و چند شیر دیگر را تنظیم کرده است . آنزیمهای مهمی ، نظیر کاتالاز ، لیپاز ، آمیلاز و لیزوزیم موجود در شیر انسان در مقایسه با همتاهای خود در شیر گاو از فعالیت بیشتری برخوردار هستند ، در صورتی که پراکسید از ، فسفاتاز قلیائی و گزانتین آکسیداز بخصوص در شیر گاو فعال می باشند . بعضی از آنزیمهای شیر (به عنوان مثال : فسفاتاز قلیائی و گزانتین اکسیداز) در غشاء چربی از شیر جدا می شوند ، در حالی که سایر آنزیمها مانند لیپاز و لیزوزیم طی فرایند اخیر در شیر پس چرخ جمع آوری می گردند .

4-3 ازت غیرپروتئنی(NPN ): ترکیب و مقدار این جزء در شیر گاو را Kostermeyer - Wolfschoon - 1981 مورد بررسی قرار داده اند . با توجه به نتایج حاصل از آزمایشهای انجام شده بر روی 237 نمونه شیر طی بیش از یک سال کار مداوم مشخص شد که تمام اجزای NPN به استثنای اسیداورتیک و آمونیاک به مقدار بیشتری در کلستروم وجود دارند . حداکثر مقدار NPN ، در اولین ماه شیر دهی به چشم می خورد و تا شروع دوره ی شیردهی بعدی به تدریج از میزان آن کاسته می شود . آثار مهم نژاد و فصل نیز در این زمینه مورد مطالعه قرار گرفته است . ضریب تبدیل پروتئین واقعی به پروتئین خام ، 945/0 برآورد شده است . NPN شیر گاو تقریباً بالغ بر 5% از کل ازت را به خود اختصاص می دهد . در صورتی که مقدار آن در شیر انسان 30-25% از کل ازت را در بر گرفته ، متشکل از مقادیر بیشتری کراتین ، کراتینین ، گلوکز آمین و ازت - Alfaآمینو می باشد . 4-4 کربوهیدراتها: لاکتوز ، عمده ترین و بارزترین کربوهیدرات شیر است . تغییر غلظت لاکتوز شیر در بین گونه های مختلف کاملاً مشهود می باشد اما این اختلاف در میان افراد یک گونه ی خاص نسبتاً جزئی است . به نظر می رسد بیوسنتز لاکتوز توسط مکانیسمی که بطور سیستماتیک تغییر می کند کنترل می شود . در این خصوص ، بویژه - Alfaلاکتالبومین از اهمیت ویژه ای برخوردار است . علاوه بر لاکتوز ، کربوهیدراتهای دیگری ، شامل منوودی و الیگوساکاریدها (چند قندیها) ، گلیکوپروتئینها و گلیکواسفینگولیپیدها در شیر وجود دارند . شیر گاو حاوی مقادیر کمی از الیگوساکاریدها (ml100 /gr 1/0) می باشد .

4-5 املاح:

مهمترین املاح موجود در شیر گاو (در 100 میلی لیتر) عبارتند از :

سدیم ، mg 50 پتاسیم mg150 کلسیم mg 120 منیزیم mg12 فسفر mg 90 کلر ، mg100 ، و سیترات ، mg175 . لاکتوز و املاح موجود در شیر از نظر کمی ، تغییراتی در جهت عکس یکدیگر دارند . میزان املاح معدنی شیر انسان در حدود 4/1 شیر گاو می باشد . بطور کلی ، ارتباط متقابل میان غلظت لاکتوز و نمک شیر باعث می شود که فشار اسمزی خون ثابت باقی بماند . پتاسیم که مشخصه ی مایعات درون سلولی است ، در مقایسه با سدیم ، به میزان بسیار بیشتری در شیر وجود دارد . سدیم ، پتاسیم و کلر تقریباً به صورت یونهای آزاد در محیط یافت می شوند ولی سایر نمکها در بین ترکیبات و کمپلکسهای شیر تقسیم شده اند . تنها قسمت کمی از کلسیم و منیزیم در شیر گاو به شکل یونهای آزاد به چشم می خورد . بیش از 3/2 دو نمک اخیر ، همراه با کازئین و فسفات در میسلهای کازئین قرار دارد و قسمت اعظم باقی مانده ، با سیترات به صورت کمپلس در آمده است . در حدود 3/1 فسفر به صورت فسفات غیرآلی در محلول ، 20% به شکل باندهای استری در کازئین ، 40% به حالت فسفات غیر آلی در میسلهای کازئین و بقیه در ساختمان لیپیدها و استرهای محلول در آب دیده می شود . بدون شک ، توزیع یونها و املاح در بین شیر گونه های مختلف متفاوت است و تا حد زیادی به غلظت نسبی کازئین و سیترات بستگی دارد . 4-6 عناصر نادر: شیر معمولی حاوی تعداد بی شماری از عناصر با غلظتهای کمتر از 1 تا mg 5 در هر لیتر می باشد که به آنها عناصر نادر گفته می شود . عناصر نادر ، تعداد زیادی از فلزات و شبه فلزات را در بر می گیرد که عبارتند از ید ، روی ، کبالت ، نیکل ، کروم ، سرب ، کادمیم .

ادامه دارد....

صنایع شیر2

مطالب مشابه :

فراورده‌های تخمیری

صنایع شیر2

مخاطرات ناشی از افزایش سلولهای سوماتیک

ناقل باکتری‌های پروبیوتیک

اهمیت آب در کنسرو 1

اقلام و اغذیه‌های مضر

دوره زبان تخصصی صنایع غذایی

برنج قهوه ای

کوره های بخار در صنعت قند