شیر استریل و ارزش تغذیه ای آن

شیر حاوی مجموعه پروتئینی بسیار با ارزش، مواد قندی، چربی، املاح مختلف به ویژه کلسم و فسفر و انواع ویتامین است. این ماده ارزشمند به لحاظ ترکیب خاص خود، محیط بسیار مناسبی برای تکثیر میکروارگانیسم های بیماری زا و انتقال بیماری ها به انسان است.
با توجه به مخاطرات مصرف شیر خام و فرآورده های غیر پاستوریزه، برای سالم سازی آن از شیوه های حرارتی استفاده می شود.

در روش معمول جوشاندن شیر، اگر چه میکروب های بیماری زای آن از بین می رود، اما به ارزش غذایی شیر از جمله پروتئین ها، املاح و ویتامین ها صدمه می زند،

به همین دلیل با روش های صنعتی سالم سازی شیر مانند؛ پاستوریزاسیون و استریلیزاسیون با روش UHT، علاوه بر سالم سازی، حداقل تغییر در کیفیت و ترکیب شیر ایجاد و تقریباً به طور کامل ارزش غذایی آن حفظ می شود.
در فرآیند پاستوریزاسیون، هدف از بین بردن و غیر فعال کردن همه میکرو ارگانیسم های بیماری زاست اما اسپورها ممکن است باقی بمانند . در این روش صنعتی اعمال 72 درجه سانتی گراد حرارت به مدت 15 ثانیه است که پس از آن شیر به سرعت تا 5 درجه سانتی گراد خنک می شود. به همین خاطر قابلیت نگهداری این نوع شیر - شیر پاستوریزه - در یخچال فقط  چند روز خواهد بود.
در فرایند استریلیزاسون UHT، هدف از بین بردن تمامی میکروارگانیسم های موجود در شیر اعم از فرم رویشی یا اسپوردار است.

واژه استریلیزه در این جا به مفهوم مطلق میکروب شناسی آن نیست، به همین دلیل از اصطلاح فرادما یا (Ultra High Temprature)UHT استفاده می شود.

در این روش با استفاده از بخار آب داغ، شیر تحت تأثیر دمای 150 ت-135 درجه سانتی گراد به مدت 2 تا 4 ثانیه قرار داده می شود. اعمال دما بر حسب نوع روش انتخابی ممکن است به شیوه مستقیم یعنی تماس شیر با بخار آب و یا به صورت غیر مستقیم با بهره گیری از مبدل های حرارتی انجام شود. پس از آن شیر تا دمای 20 درجه سانتیگراد خنک و در شرایط کاملاً سپتیک - استریل -  در ظروف استریل و مناسب بسته بندی می شود.
جوشانیدن مستقیم شیر به مدت طولانی به دلیل کاهش لیزین موجود در آن، به ارزش غذایی پروتئین ها صدمه می زند،

اما فرآیند UHT بر روی پروتئین های شیر بی تأثیر و یا بسیار ناچیز تأثیر گذار است. پروتئین های سرم در فرآیند UHT بر حسب روش اعمال شده به نسبت 50 تا 90 درصد و در روش پاستوریزاسیون سریع بین 5 تا 15 درصد دناتوره می شود که این حالت هیچ گونه اثر نامطلوبی بر ارزش غذایی شیر ندارد.

بررسی و مطالعات انجام شده نشان می دهد که دناتوره شدن پروتئین های سرم شیر گاو در تغذیه انسان، حتی کودکان مشکلی ایجاد نمی کند، ضمن آن که کودکان تغذیه شده با شیر UHT نسبت به کودکانی که با شیر پاستوریزه تغذیه شده اند، افزایش وزن سریع تری دارند.هضم شیر UHT  آسانتر است
چربی ها در فرایند UHT هیچ گونه تغییر شیمیایی یا فیزیکی و اثر منفی بر ارزش غذایی ندارند.
 برای جلوگیری از جدا شدن چربی شیر UHT در طول زمان ماندگاری حتماً لازم است شیر هموژن باشد.

در فرآیند UHT و در دوره نگه داری ممکن است جریان قابل برگشت از یون های کلسیم، منیزیم و فسفات بین میسل های کازئین و سرم پدید آید، اما افتی در مقدار  مواد معدنی نخواهد داشت.

بررسی ها نشان می دهد که میزان کلسیم و  پتاسیم دریافتی نوزادانی - جذب کلسیم و پتاسیم - که با شیر UHT تغذیه می شوند، نسبت به شیر پاستوریزه بالاتر و جذب فسفر در هر دو یکسان است.
افت ویتامین های شیر در فرآیند UHT نسبت به پاستوریزاسیون HTST ناچیز و قابل اغماض است.

ویتامین های A، D، E و بتاکاروتن هیچ گونه تغییر قابل توجهی نمی کنند.

بعضی از ویتامین های محلول در آب مثل ریبوفلاوین، نیکوتینیک اسید، پنتوتنیک اسید و بیوتین در برابر حرارت مقاوم اند. ویتامین های B12، B6، B1 و C به میزان کم تحت تأثیر حرارت قرار می گیرند. در واقع حرارت UHT نسبت به طول مدت نگهداری تأثیر بسیار ناچیزی بر کاهش ارزش غذایی شیر دارد.
تأثیر انبار داری بر ارزش غذایی شیر بستگی به دما و مدت زمان نگه داری آن دارد. عامل تغییرات عمدتاً به دلیل آنزیم های مقاوم به حرارت و یا اکسیژن محلول در شیر است.
نگه داری طولانی موجب افت لیزین و کاهش ارزش تغذیه ای آن می شود. به عنوان مثال نگه داری شیر به مدت 6 ماه در درجه حرارت 30 تا 37 درجه سانتی گراد، 10 درصد لیزین شیر را کاهش می دهد. بعد از 6 ماه نگه داری در دمای 37 درجه، 50 درصد پروتئین به شکل پلیمر در می آید ولی در شرایط معمولی نگه داری این تغییرات محسوس نیست.
باقیمانده آنزیم لیپاز مقاوم به حرارت که به طور طبیعی در شیر موجود است و یا به وسیله میکروب های سرما دوست تولید می شود، باعث افزایش اسیدهای چرب آزاد در شیر UHT شده و سبب طعم نامطلوب در شیر می شود. این پدیده با بهبود کیفیت شیر خام و کاهش مدت نگه داری به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.
ویتامین های محلول در چربی حداقل سه ماه حفظ می شود. ویتامین های محلول در آب نیز در صورت عدم تابش نور ثابت می ماند.

بیشترین تغییر مربوط به اسید فولیک و ویتامین C است که افت این ویتامین ها به حضور اکسیژن محلول در شیر بستگی دارد. اکسیژن محلول در شیر خام 10 تا 11 میلیگرم در لیتر و در فرآیند UHT روش مستقیم، 1 میلی گرم در لیتر است که در این صورت ویتامین C و فولیک اسید شیر ثابت است.
میزان کاهش ویتامین C بعد از 3 ماه نگهداری، در صورتی که اکسیژن محلول بیش تر از 1 میلی گرم در لیتر نباشد، حداکثر 20 درصد و فولیک اسید در این شرایط بدون تغییر می ماند.
از آن جائی که تأثیر فرآیند حرارتی UHT بر ارزش غذایی شیر بسیار اندک است، به لحاظ حفظ ویتامین های حساس، باید فرآورده های UHT قبل از فرآیند مستقیم کاملاً هواگیری شده و در ظروف کدر غیر قابل نفوذ با حداقل فضای خالی بسته بندی و تا زمان مصرف در درجه حرارت کمتر از 20 درجه سانتی گراد نگهداری شود.