تقلب در شیر

1- مقدمه

هنگام خریداری شیر، مصرف کننده حق دارد شیری خالص و بدون تقلب دریافت نماید. براین اساس صنایع شیر موظفند تا سیستم‌های مناسبی جهت کنترل کیفی شیر فراهم آورند. تقلب در شیر ممکن است عمدی باشد که خوشبختانه مواد آن بسیار نادر است- و یا در حین تولید و فرآوری به صورت تصادفی پیش آید. به‌طور خلاصه انواع تقلبات شیر عبارتند از:
1- افزودن آب به شیر.
2- اضافه شدن تصادفی محلول‌های پاک کننده/ ضد عفونی کننده در طول روند تولید شیر به آن.
3- اضافه شدن مواد ضد عفونی کننده سر پستان‌ها و (teat dips)، پمادهای جلدی پستانی و غیره به شیر.
4- افزودن مواد خنثی کننده جهت سرپوش نهادن به اسیدیته بالای شیر.
5- افزودن پودر شیر بدون چربی (Skim - milk) به منظور افزایش میزان مواد جامد شیر.
6- افزودن نمک یا شکر به منظور سرپوش نهادن وجود آب اضافی در شیر و همچنین افزایش میزان مواد جامد شیر.
7- افزودن مواد نگه دارنده (Preservatives) نظیر فرمالین، هیدروژن پراکسید، هیپوکلریت و غیره به منظور سرپوش نهادن بر کیفیت نامناسب بهداشتی شیر.
8- افزودن چربی‌های خارجی به شیر.
با توجه به اینکه برای شستشو و تمیز کردن سالن‌های شیردوشی و محوطه کارخانه‌های تولید فرآورده‌های شیراز آب استفاده می‌شود، معمول‌ترین ماده تقلبی که در شیر یافت می‌شود، آب با منشاء خارجی است.

2- آب خارجی

ترکیب شیر به عنوان یک مایع بیولوژیک بسیار متغییر است. چربی، پروتئین، لاکتوز و حتی مقدار آب طبیعی موجود در آن ممکن است از گاوی به گاو دیگر و از گله‌ای به گله دیگر تغییر نمایند. با توجه به این مطلب، کیفیت شیر نمی‌تواند معیار مناسبی برای «سنجش خلوص» آن به حساب آید. در این راستا، به منظور کنترل و اندازه‌گیری آب خارجی در شیر، استفاده از روشی مناسب از اواسط قرن 1800 ذهن کارشناسان مواد غذایی را به خود معطوف ساخته است. اما علی‌رغم تفاوت‌های گسترده، تا کنون کیفیت ترکیبات شیر، تنها معیار تعیین تقلبات شیر بوده است. البته در هر کشور پیش از تنظیم معیاری در این رابطه، کیفیت شیر باید در سطح وسیعی ارزیابی شود. زمانی در کشور انگلستان وجود 8/5% ماده‌ی در جامد بدون چربی (SNF) در شیر معیار قانونی سنجش کیفیت شیر در نظر گرفته می‌شد. اما با توجه به معیار نمی‌توان ثابت کرد شیر حاوی کمتر از 8/5% ماده جامد بدون چربی تقلبی و یا شیر حاوی بیش از 8/5% ماده‌ی جامد بدون چربی شیری کاملاً خالص می‌باشد در واقع این معیار، شاخص خامی است که کارشناسان آزمایشگاهی شیر را قادر می‌سازد تا در مورد گله‌های مشکوک دقت و تمرکز بیشتری داشته باشند.

2-1- نسبت ویت (Vieth ratio)

در اوایل قرن نوزدهم میلادی کاربرد نسبت ویت (Vieth ratio) موفقیت‌های چندی به همراه داشته است. بر اساس مشاهدات دکتر ویت (Dr. P.Vieth) نسبت لاکتوز، انواع مواد پروتئنی و خاکستر در کل جامد بدون چربی شیر به ترتیب 13:9:2 می‌باشد. در شیر معمولی با 4/6% لاکتوز، 3/2% پروتئین و 0/7% خاکستر، نسبت ویت در حد مناسبی یعنی 14:2 / 14:9 / 13 است. بر اساس استدلال دکتر ویت، اگر در اثر پایین آمدن مقدار شیر، مثلاً به سبب ورم پستان، مقدار مواد جامد بدون چربی شیر کاهش یابد، نسبت ویت غیرطبیعی خواهد شد. با این وجود در مواردی که پایین بودن مقدار ماده جامد بدون چربی شیر به دلیل افزودن آب خارجی باشد، تمامی ترکیبات شیر یعنی لاکتوز، پروتئین و خاکستر به یک نسبت کاهش خواهند یافت. بنابراین پایین بودن مقدار مواد جامد بدون چربی تام شیر و طبیعی بودن نسبت ویت شاخص مستدلی در مورد وجود آب خارجی در شیر خواهد بود.

2-2- وجود ترکیبات مختلف نیترات، دلیلی بر وجود آب خارجی در شیر

شیر گاو کاملاً عاری از نیترات‌هاست و حتی اگر در آب و غذای مصرفی حیوان مقادیری از این ترکیبات وجود داشته باشد به هیچ وجه در شیر یافت نخواهد شد. از سوی دیگر در اغلب آب‌ها، مقادیر جزیی از ترکیبات نیترات وجود دارد. بنابراین سنجش نیترات می‌تواند آزمایش کیفی مناسبی جهت تشخیص وجود آب خارجی در شیر باشد البته عدم وجود ترکیبات نیترات در شیر نیز به تنهایی دلیل کاملاً مستدلی بر عدم وجود آب خارجی در شیر نخواهد بود.
سنجش چربی به روش ژربر (Gerber) می‌تواند روش مناسبی جهت تشخیص ترکیبات نیترات در شیر باشد. در این آزمایش اگر شیر حاوی ترکیبات نیترات باشد، با تکان دادن بوتیرومتر رنگ نمونه شرایط عادی (Butyrometer) مورد آزمایش به قهوه‌ای طلایی غیرعادی تغییر رنگ خواهد داد. البته در شیر خالص نیز با گذشت زمان قهوه‌ای ارغوانی خاصی به خود می‌گیرد که با رنگ مذکور متفاوت است.
در مورد تشخیص وجود ترکیبات نیترات در شیر، روش حساس‌تر دیگری نیز وجود دارد که در این روش از جیوه به عنوان معرف شیمیایی استفاده می‌شود. ابتدا مقدار معینی جیوه به شیر افزوده می‌شود و پس از تکان دادن شدید آن و افزودن دی فنیل آمین، مخلوط نهایی از صافی عبور داده می‌شود، در صورت وجود نیترات در شیر، تغییر رنگ آن به آبی تیره کاملاً مشهود است.
کاربرد روش‌های مذکور در تشخیص آب خارجی در شیر چندان قابل اطمینان (Reliable) نبوده و این روش‌ها جزء بهترین روش‌های کیفی ولی غیرحساس در نظر گرفته می‌شوند. روشی که در حال حاضر کاربرد وسیعی در این زمینه دارد، آزمایش نقطه انجماد شیر است.

3- آزمایش نقطه انجماد در تشخیص تقلبات

3-1- اصول آزمایش

فشار اسموتیک (یا همان تعادل املاح) شیر گاو با خون دام در حالت تعادل است. با توجه به نوسان محدود سطح فشار اسمزی خون در گاو، چنین می‌توان نتیجه‌گیری نمود که تعادل املاح (الکترولیت‌ها) در شیر و در نتیجه نقطه انجماد متأثر از تعادل الکترولیت‌های آن نیز نوسانات بسیار محدودی خواهد داشت.

3-2- بافت نقطه انجماد و نحوه کنترل آن

آب خالص در صفر درجه سانتیگراد منجمد می‌شود. اما زمانی‌که ماده‌ای در آب حل شود. نقطه انجماد آن کاهش می‌یابد. این مطلب دلیل اینکه چرا آب دریا با وجود نمک‌های محلول در آن در دمای 1- تا 2- درجه سانتی‌گراد منجمد می‌شود و در زمستان برای کاهش نقطه انجماد به روی جاده‌ها نمک پاشیده می‌شود را کاملاً توجیه می‌نماید. به همین ترتیب مواد قابل حل در شیر (لاکتوز، نمک‌های محلول و غیره) نقطه انجماد شیر را کاهش می‌دهند.
به دلیل وجود همین مواد است که نقطه انجماد شیر طبیعی 0/5 درجه سانتی‌گراد پایین‌تر از نقطه انجماد آب است. با افزودن الکترون‌های مختلف به شیر بدن گاو تعادل مناسبی را میان فشار اسمزی شیر و خون برقرار می‌نماید. مثلاً در گاوهای مبتلا به ورم پستان که سطح لاکتوز شیر تنزل می‌یابد، بدن گاو برای جبران فشار اسمزی از دست رفته و افزایش آن، مقدار کمی محلول‌های نمکی به شیر اضافه می‌کند. دلیل اینکه شیر گاوهای مبتلا به ورم پستان کمی شور مزه است همین امر است.

3-3- واحدهای اندازه‌گیری

اولین مطالعات انجام گرفته در مورد نقطه انجماد توسط Hortvet و با استفاده از ستون جیوه در ترمومتر شیشه‌ای صورت پذیرفت. تحقیقات اخیر نشان می‌دهد مقادیر محاسبه شده از سوی Hortvet دقت زیادی ندارد با این‌حال، با توجه به اینکه اساس اغلب اطلاعات ثبت شده اولیه را محاسبات انجام شده توسط دستگاه Hortvet تشکیل می‌دهد، در برخی از کشورهای دنیا همچنان روش کار با مقیاس Hortvet تنظیم (کالبیره) می‌شود، در حالی‌که در دیگر کشورها از مقیاس سلسیوس (Celcius scale) واقعی استفاده می‌شود. با استفاده از فرمول زیر می‌توان نتایج یک روش را به روش دیگر تبدیل نمود.
تفاوت این دو مقیاس از نظر تورش (Bias) و شیب منحنی در°H 0/54 ( °C محاسبه شده توسطHortvet° ) معادل C°521/0 سلسیوس واقعی است اطلاعات موجود در این بخش از کتاب بر اساس مقادیر محاسبه شده توسط Hortvet تنظیم شده که به بیانی ساده به صورت ° H نشان داده می‌شود.

3-4- نقطه انجماد شیر تا چه حد ثابت است؟

به منظور تعیین تفاوت‌های واقعی مقادیر ارائه شده در مورد نقطه انجماد شیر، اطلاعات زیادی از کشورهای مختلف جمع‌آوری شده است. البته تفاوت‌های مقادیر مذکور در میان کشورها و نژادهای مختلف و همچنین فصول مختلف بسیار اندک می‌باشد. نمودار توزیع نقطه‌ی انجماد شیر در سطح گله به صورت نمودار زنگوله‌ای است (شکل 1). میانگین نقطه‌ی انجماد (واقعی) حدودH ° 0/543- یعنی حدود H ° 0/5 پایین‌تر از نقطه انجماد آب می‌باشد

شکل 1: نمودار توزیع نقطه انجماد شیر گله

در تعداد معدودی از گله‌های شیری (حدود 6 گله در 1000 گله) افت نقطه انجماد در شیر به ° پایین‌تر از H°0/530- می‌رسد و اینکه واقعاً چرا با توجه به عدم وجود آب خارجی در شیر گله نقطه انجماد شیر به H°0/525- افت پیدا می‌کند، همچنان ناشناخته مانده است. تفاوت میانگین افت نقطه انجماد در کل گله‌ها ( H°0/543) و یک گله (H0/530) معادل 2/5% آب افزوده شده می‌باشد. اینجاست که شرایط برای مقامات قضایی که موظف به ایجاد تعادلی مناسب میان حمایت از مصرف کننده و اطمینان از عدم جریمه ناعادلانه دامدارانی که منصفانه شیری خالص و با نقطه انجماد پایین به بازار عرضه می‌کنند بسیار پیچیده و دشوار می‌شود. تعادل مذکور به شرح زیر باید حل و فصل شود:
- زمانی که افت نقطه انجماد بیش از H°0/535- باشد، محصول عرضه شده فاقد آب خارجی تلقی می‌شود. (حتی در مقایسه با محصول عرضه شده میانگین، چنین شیری می‌تواند تا 1% آب خارجی داشته باشد).
- زمانی‌که افت انجماد بین H°0/530- و H°0/5340- باشد، با ارسال نامه‌ای به دمدار به وی توصیه می‌شود تا وضعیت سالن شیردوشی خود را کاملاً بازرسی نماید.
- زمانی‌که افت نقطه انجماد شیر عرضه شده بین H°0/525- تا H°0/529- باشد احتمال وجود آب خارجی در شیر بسیار قوی خواهد بود، در صورت وجود هرگونه شبهه‌ای در این ارتباط، جهت تعیین افت نقطه انجماد در شیر مورد دعوی و مقایسه آن با نمونه‌های مشکوک آزمون "Appeal to the herd" توصیه می‌گردد.
- زمانی‌که افت نقطه انجماد به H°0/525- و یا کمتر از آن برسد، شیر عرضه شده به بازار به عنوان شیر حاوی آب خارجی تلقی شده و تعهد اثبات برائت از اتهام مذکور به عهده دامدار خواهد بود.
شکل 2: اقدام لازم بر اساس نتایج سنجش نقطه انجماد شیر گله

3-5- نقطه انجماد شیر بز، گاومیش و میش

نقطه انجماد شیر بز، گاومیش و میش همگی در مقالات مختلف گزارش شده‌اند (فصل 7) به‌طورکلی نتایج نشان می‌دهد نقطه انجماد شیر بز و میش عموماً از نقطه انجماد شیر گاو کمی پایین‌تر ولی نقطه انجماد شیر گاو میش مشابه نقطه انجماد گاو می‌باشد.

3-6- عوامل مؤثر بر نقطه انجماد شیر

عوامل تأثیرگذار بر نقطه انجماد شیر توسط IDF (فدراسیون جهانی شیر) در سال 1983 کاملاً مورد بررسی و بازنگری قرار گرفته است. در بین نژادهای مختلف گاو شیری، تفاوت‌های اندکی در حد هزارم درجه در نقطه انجماد شیر مشاهده می‌شود. اما اثر شیرواری بر نقطه انجماد چندان قابل توجه نیست. مهم‌ترین عامل تأثیرگذار بر نقطه انجماد شیر، مصرف غیرطبیعی آب توسط دام است.
زمانی‌که دام برای مدت طولانی از آب محروم مانده باشد و قبل از شیردوشی به وفور آب در اختیار دام قرار گیرد، نقطه انجماد شیر ممکن است به شکلی غیرطبیعی افزایش پیدا کند ( H°0/500- و یا بالاتر) تغذیه دام با خوراک نامطلوب نیز می‌تواند منجر به افزایش نقطه انجماد شیر شود.
تبدیل هر مولکول لاکتوز به 4 مولکول اسیدلاکتیک (شکل 4) می‌تواند نقطه انجماد شیر را کاهش دهد. با توجه به اینکه این امر می‌تواند سرپوشی بر افزودن آب خارجی به شیر باشد. باید دقت نمود تا نمونه‌های أخذ شده از شیر تازه تهیه شوند. نمونه‌هایی که برای آزمایش تعیین نقطه انجماد شیر در نظر گرفته شده‌اند باید سریعاً به یخچال منتقل شوند. در صورتی که این اقدام عملی نیست، برای جلوگیری از فساد باکتریایی می‌توان به نمونه‌های مذکور مواد نگهدارنده افزود. در این صورت ارزیابی نتایج آزمایش نمونه‌هایی که به آن‌ها مواد نگهدارنده افزوده شده است، باید دقت فراوانی صورت گیرد.
طبیعی است با انجام آزمایش اسیدیته‌ی تیتراسیون، در کنار آزمایش نقطه انجماد به‌طور همزمان می‌توان مطمئن شد افزایش اسیدیته اثری در محاسبات نداشته و سرپوشی بر تقلبات شیر نمی‌باشد.

3-7- روش آزمایش

روش معمول، اندازه‌گیری نقطه انجماد شیر با استفاده از کرایوسکوپ ترمیستور(Thermistor Cryoscope) می‌باشد. 2 میلی‌لیتر از نمونه شیر به درون لوله نازک مخصوص نمونه منتقل و سپس به درون حمام برودت °C7- فرو برده می‌شود. تغییرات دمای نمونه شیر با استفاده از یک Thermistor اندازه‌گیری می‌شود که میان نمونه شیر مورد آزمایش که با استفاده از یک هم‌زن ارتعاشی بهم زده می‌شود قرار گرفته است (شکل 3)

شکل 3: نمای یک کرایوسکوپ همراه با همزن ارتعاشی و ترمیستور

در ابتدا نمونه شیر تا حدود °C3- به سرعت سرد می‌شود و بلورهای یخ در اثر ایجاد ضربه ناگهانی انرژی که باعث برخورد سیم همزن به دیواره لوله شده و موجب به وجود آمدن پالس انجماد می‌شود تشکیل می‌گردند. به محض تغییر شکل نمونه شیر از حالت مایع به یخ، گرمای نهان ذوب آن آزاد می‌شود و دمای نمونه شیر تا مرحله تثبیت نقطه انجماد (Freezing Point Plateau) بالا می‌رود. اندازه‌گیری نقطه انجماد شیر در این مرحله انجام می‌گیرد (شکل 4)

شکل 4: نمودار تثبیت نقطه انجماد شیر بر حسب حرارت-زمان

3-8- اندازه‌گیری مقدار آب خارجی در شیر

اساس اندازه‌گیری مقدار آب خارجی در شیر بر پایه تفاوت نقطه انجماد شیر و آب استوار است. آب خالص در دمای صفر درجه سانتیگراد و شیر خالص همان‌طور که پیش از این عنوان گردید در °H0/54- منجمد می‌شود. با در نظر گرفتن نوعی رابطه خطی می‌توان چنین عنوان نمود به ازای افزایش 1% آب خارجی، نقطه انجماد شیر یک صدم درجه تغییر می‌نماید و یا به اندازه °H0/0054- به صفر درجه سانتی‌گراد نزدیک‌تر می‌شود (شکل 5)، با استفاده از فرمول زیر می‌توان درصد آب خارجی را در شیر اندازه‌گیری نمود:
که در این فرمول W درصد (m/m) آب خالص در شیر، C نقطه‌ی انجماد حقیقی و یا فرض شده شیر خالص مرجع، D نقطه انجماد شیر مورد آزمایش (شیر مشکوک) و S درصد (m/m) کل مواد جامد شیر مورد آزمایش می‌باشد.
برای قضاوت در مورد شیری که نسبت به وجود آب خارجی در آن سؤظن وجود دارد با توجه به نقطه انجماد حقیقی شیر گله که به عنوان نقطه انجماد شیر مرجع در نظر گرفته می‌شود باید ظرف 48 یا ساعت آزمون "appeal to cow" با نمونه‌گیری قانونی صورت گیرد. نمونه معتبر قانونی شامل نمونه‌ی شیری است که از گله مشکوک و تحت نظارت خاص تهیه شده باشد. ناظران باید مطمئن شوند هیچ‌گونه دسترسی به آب خارجی وجود نداشته است و در حین شیردوشی لوله‌ها کاملاً تخلیه شده‌اند. بهتر است با استفاده از چند لیتر شیر تولیدی اولیه، که از نمونه‌های معتبر قانونی به طور مجزا نگهداری شده است، لوله‌های دستگاه دوشی را شست و تخلیه نمود.

شکل 5: محاسبه درصد آب خارجی در شیر با استفاده از آزمایش نقطه انجماد

4- منابع آلودگی با آب خارجی

اگر چه موارد تقلب تعمدی شیر به صورت اضافه کردن آب خارجی به آن امری نادر است، اما با توجه به اینکه شستشو و ضدعفونی کردن سالن‌های شیردوشی و کارخانه‌های تولید فرآورده‌های شیر به روش مرطوب صورت می‌گیرد، جلوگیری مطلق از ورود حتی مقادیر اندکی از آب خارجی به درون شیر در عمل غیرممکن است. نخست طراحی مناسب سیستم تخلیه و زه‌کشی فاضلاب در این اماکن کاملاً ضروری است. در برخی از کارخانه‌های تولیدی، با قرار دادن یک توپی اسفنجی در درون سیستم، آب خارجی وارد شده به دستگاه را به دام انداخته و جدا می‌کنند. در کارخانه‌های تولید فرآورده‌های شیر، اولین بخش از شیر وارد شده به دستگاه از بقیه مجزا شده و قبل از خروج از نظر وجود آب خارجی مورد آزمایش قرار می‌گیرد.
به منظور تعیین دقیق مقدار (کمی) آب وارد شده به دستگاه و تأسیسات شیردوشی مجهز به سیستم لوله‌کشی و زه‌کشی مناسب، تلاش‌های فراوانی صورت گرفته است. در یک مطالعه حتی با اینکه قبل از سیستم زه‌کشی دستگاه کاملاً تخلیه گردید، پس از دوشش 12 گاو میزان آب خارجی موجود در شیر به حدود 0/5% و پس از دوشیدن 24 گاو به حدود 0/4% رسید.
به عقیده کارشناسان وجود مواد پاک کننده / ضدعفونی کننده در شیر ممکن است بر وجود آب خارجی در شیر سرپوش بگذارد. با این‌حال برای سرپوش نهادن بر وجود آب خارجی در شیر، غلظت محلول‌های مذکور باید حداقل 2% باشد. در عمل از چنین غلظت‌هایی استفاده نمی‌شود و به نظر می‌رسد باقیمانده محلول‌های مذکور در این سطوح سبب تغییر رنگ شیر می‌شوند، آب خارجی به دام افتاده در سیستم شیردوشی می‌تواند نقطه انجماد شیر را تحت تأثیر قرار دهد. بنابراین تخلیه‌ی مناسب سیستم شیردوشی بیشترین اهمیت را پیدا می‌کند همچنین جهت جلوگیری از ورود آب خارجی به درون شیر نباید از سردکن‌های تغلیظ کننده یا نشت کننده استفاده نمود.
منابع آب خارجی عبارتند از:
1- تخلیه نامناسب دستگاه شیردوشی قبل از آغاز دوشش
2- سردکن‌ها یا دریچه‌های مخصوص آب که دچار نشتی شده‌اند.
3- غوطه‌ور ساختن نامناسب و بی‌دقت چنگک‌های شیردوشی
4- شستشوی لوله‌ها با آب در انتها شیردوشی
5- روشن کردن اتفاقی سیستم اتوماتیک شستشو قبل از تخلیه کامل شیر به مخزن جمع‌آوری یا بستن لوله‌ها

5- چگونگی ممانعت از ورود آب به درون شیر در سطح مزرعه

در مورد بیدون‌ها و مخزن جمع‌آوری شیر، باید مطمئن شویم کلیه مخازن و سطوح سرد کننده به هیچ عنوان نشت نمی‌کنند. در مورد سیستم‌های شیردوشی سالنی (Parlour milking) نکات زیر باید مورد توجه قرار گیرند:

قبل از شیردوشی

الف) کلیه لوله‌ها، مخازن شیشه‌ای توزین، پمپ شیر، چنگک‌ها، مخزن جمع‌آوری سطل‌های شیردوشی و بیدون‌ها (در صورت استفاده) باید تخلیه شوند.
ب) در صورت امکان با استفاده از یک دریچه جدا کننده از اتصال مستقیم منبع آب با لوله‌های مخصوص شیر جلوگیری به عمل آورید. در صورت استفاده از این سیستم هنگام ایجاد خلاء این دریچه باید از نظر نفوذ آب مورد بازرسی قرار گیرد.
ج) در مورد کاربرد سیستم شستشوی معکوس در شستن چنگک‌ها، از عملکرد دریچه‌ی مذکور مطمئن شوید (تحت شرایط خلاء بازرسی شود)، به طوری‌که نباید آب به درون لوله‌ی مخصوص شیر وارد شود.

در حین شیردوشی

الف) پستان گاو را پس از شستشو با استفاده از دستمال کاغذی کاملاً خشک کنید.
ب) در صورت غوطه‌ور ساختن چنگک‌ها به درون محلول ضدعفونی کننده بین دو دوشش، پس از خروج آن جهت تخلیه کامل آب اضافی چنگک‌ها را به خوبی تکان دهید.

پس از شیردوشی

الف) شیر باقی مانده در لوله‌ها، مخزن شیشه‌ای جمع کننده و پمپ شیر باید کاملاً به درون یک سطل تمیز تخلیه شود. این شیر را نباید به درون مخزن آب اضافه کرد.
ب) قبل از شستشوی سیستم شیردوشی و تخلیه آن، اتصال لوله‌ها با مخزن جمع کننده شیر باید قطع شود.
ج) مطمئن شوید سیستم شستشوی خودکار در زمانی‌که مخزن جمع‌آوری شیر وجود دارد به‌طور تصادفی روشن نشود.
در مزرعه می‌توان به سادگی مقدار آب خارجی باقی مانده در دستگاه شیردوشی را محاسبه نمود، بدین ترتیب که 15/5 لیتر آب لوله‌کشی را در یک سطل ریخته و سپس 750 گرم نمک را در آن حل می‌نماییم و چگالی محلول را محاسبه می‌کنیم. سپس سیستم شیردوشی را 5 بار با این محلول شستشو می‌دهیم و چگالی محلول جدید را مجدداً محاسبه می‌کنیم. تفاوت چگالی نشانگر مقدار آب باقیمانده در دستگاه شیردوشی است. با این روش می‌توان تا حد 0/6 لیتر آب باقیمانده در دستگاه را اندازه‌گیری نمود.

6- کنترل آب خارجی بر اساس روش‌های مختلف پرداخت بهای شیر

اندازه‌گیری نقطه انجماد شیر روش صحیحی در محاسبه و تعیین مقدار آب خارجی در شیر است و در سطح وسیعی به عنوان آزمایش رد کیفیت شیر یا در موارد شکایات حقوقی به کار برده می‌شود. با این حال اقدام مناسب به منظور ممانعت از افزودن آب خارجی به شیر، خرید بر اساس میزان چربی و پروتئین بر جسب کیلوگرم می‌باشد بدین ترتیب افزودن آب به شیر سودی برای دامدار به همراه نخواهد داشت. در این روش می‌توان جریمه را با کسر پرداخت مربوط به حجم جمع‌آوری شده شیر تشدید نمود از آنجائی‌که در روش‌های مختلف پرداخت بهای شیر، از تمامی شیرهای ارسالی نمونه‌برداری نمی‌شود، آزمایش نقطه انجماد همچنان به عنوان روش رایج کنترل آب خارجی به شیر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

7- سایر منابع تقلبات در شیر

تا زمانی که سیستم نظارتی خاصی وجود دارد، احتمال اینکه برخی افراد به دنبال یافتن روش‌های جدیدی برای تقلب در شیر باشند نیز وجود خواهد داشت. در مواردی از این‌گونه تقلبات افزودن شکر، نمک و حتی پودر شیر می‌تواند با افزایش نقطه انجماد شیر سرپوشی بر افزودن آب خارجی و یا بالا بردن مقدار مواد جامد بدون چربی (SNF) آن به شمار آید.

7-1- نمک

افزودن محلول نمک (کلرید سدیم) اثر چندانی بر مقدار تام ماده جامد یا ماده جامد بدون چربی شیر ندارد. اما به میزان قابل توجهی سبب افزایش افت نقطه انجماد و در نتیجه سرپوش نهادن به میزان آب خارجی افزوده شده به شیر می‌گردد. با این‌حال براحتی نمک در شیر قابل تشخیص است. شیر حاوی نمک را می‌توان بسهولت از مزه شور آن تشخیص داد و از آنجائی که مقدار سدیم شیر بسیار پایین است (14% خاکستر یا 0/09% شیر) مقدار افزوده شده نمک براحتی قابل اندازه‌گیری است.
برای اندازه‌گیری مقدار نمک ابتدا باید شیر را به خاکستر تبدیل کرد. و کلرید آن را با نیترات نقره استاندارد و با استفاده از کرومات پتاسیم به عنوان معرف (اندیکاتور) تیتر نمود. این آزمایش را می‌توان مستقیماً بر روی شیر یا خامه انجام داد. در این روش ابتدا 9 میلی‌لیتر نمونه شیر یا خامه را به درون ظرف چینی (Porcelain) ریخته و 1 میلی‌لیتر پتاسیم دی‌کرومات به آن اضافه می‌کنیم و سپس با استفاده از نیترات نقره 0/1 مول عمل تیتراسیون کلراید را آغاز می‌نمائیم و تا زمانی‌که اولین رنگ قرمز پریده در محلول به وجود آید ادامه می‌دهیم .

7-2- شکر

مانند نمک، از شکر نیز برای سرپوش نهادن به افزودن آب خارجی در شیر استفاده می‌شود. شکر سبب به وجود آمدن نوعی طعم شیرینی توصیف نشده در شیر می‌گردد. وجود شکر را می‌توان حدوداً تا 0/05% با استفاده از آزمایش زیر اندازه‌گیری نمود: 2 میلی‌لیتر محلول اشباع مولیبدات آمونیوم و 8 میلی‌لیتر اسید هیدروکلرید را به 10 میلی‌لیتر شیر مورد آزمایش اضافه می‌نمایید. دمای مخلوط را 80 تدریجاً در عرض 5 دقیقه به 80 °C می‌رسانید (نه بیشتر) در این حالت در صورت وجود سوکروز (قند نیشکر) در شیر، مخلوط به رنگ آبی در می‌آید.

7-3- پودر شیر بدون چربی

به عنوان یک ماده تقلبی افزودن پودر شیر بدون چربی به شیر چندان روش رایجی نیست چرا که استفاده از آن به این منظور برای دامدار چندان اقتصادی نخواهد بود. در صورت افزودن پودر شیر به شیر مقداری از پودر مصرفی به طور طبیعی در ته ظرف خامه‌گیری یا مخزن جمع‌آوری شیر ته‌نشین می‌شود. روش‌های مختلفی جهت سنجش پودر شیر بدون چربی در شیر وجود دارد که اساس آن‌ها را تعیین مقدار محصولات دناتوره شده (تغییر ماهیت داده) در اثر حرارت که در پودر شیر به وجود می‌آید تشکیل می‌دهد.

7-4- مواد پاک‌کننده / ضدعفونی‌کننده

معمولاً مواد پاک کننده / ضدعفونی کننده تنها در موارد ورود تصادفی به درون شیر یافت می‌شوند. به دلیل مثبت شدن وجود آب خارجی در شیر تشخیص این عوامل نیز براحتی امکان پذیر است اما پاک کننده‌ها به خودی خود تأثیر قابل توجهی در تغییر نقطه انجماد شیر نخواهد داشت. تنها مواد پاک کننده قوی سبب به وجود آمدن نوعی طعم و بوی غیرعادی در شیر می‌شوند.

7-5- مواد نگهدارنده (Preservatives)

در صورت وجود هرگونه شک و شبهه‌ای در مورد کیفیت میکربی شیر، فروشنده ممکن است در مورد استفاده از یک عامل ضدمیکربی به عنوان ماده نگهدارنده شیر دچار وسوسه شود. کاربرد این مواد معمولاً به طور قانونی منع شده است. موادی که بعضی اوقات به عنوان مواد نگهدارنده مورد استفاده قرار می‌گیرند شامل اسیدبوریک، فرمالدئید، پراکسید هیدروژن، هیپوکلریت و غیره می‌باشند. به منظور تشخیص مواد نگهدارنده در شیر از انواع آزمایش‌های (Spot tests) Spot استفاده می‌شود.

7-5-1- اسید بوریک و بورات‌ها

با قرار دادن چند قطره از نمونه شیر مورد آزمایش در گودی پلیت spot و افزودن چند قطره تنتور تورمریک (1) (turmeric tincture) و دو قطره اسید هیدروکلریک می‌توان وجود اسید بوریک و بورات‌ها را در شیر به سادگی تشخیص داد. در این آزمایش پس از مخلوط نمودن این محلول با استفاده از یک میله شیشه‌ای آن را در حمام بخار قرار می‌دهند تا کاملاً خشک شود. در صورت وجود اسید بوریک محلول به رنگ صورتی در می‌آید و با افزودن محلول بی‌کربنات سدیم به رنگ سبز زیتونی تغییر رنگ می‌دهد. دقت این آزمایش تا حدی است که می‌تواند اسید بوریک را تا حدود 0/005% در شیر تشخیص دهد.

7-5-2- فرمالدئید

در آزمایش اندازه‌گیری چربی شیر به روش ژربر در صورت تغییر رنگ نمونه مورد آزمایش به رنگ ارغوانی پررنگ وجود فرمالدئید در شیر تأیید می‌شود. در صورتی‌که مخلوط نمونه شیر با سه تا پنج برابر حجم خود از اسید هیدروکلریک غلیظ (که باید کمی هم کلریدبوریک داشته باشد) حرارت داده شود حتی سطوح بسیار پایین فرمالدئید در شیر نیز قابل تشخیص خواهد بود.
از معرف شیف (Schiff) نیز می‌توان به عنوان تأیید وجود فرمالدئید در شیر استفاده نمود. مقدار کمی از شیر مورد آزمایش را با محلول رقیق اسید سولفوریک مخلوط نمائید. تا دلمه تشکیل شود. سپس آن را از صافی عبور داده و در درون یک لوله جمع‌آوری کنید و به آن معرف شیف (محلول تهیه شده از روزانی لین (rosaniline) که با استفاده از اسید سولفوروس (Sulphurous acid)بی‌رنگ شده است اضافه نمائید. پس از خنک کردن لوله در صورت وجود فرمالدئید در نمونه رنگ آن به بنفش مایل به صورتی تبدیل می‌شود.

7-5-3- آب اکسیژنه (هیدروژن پراکسید)

آزمایش ورتار (Werther) بدین ترتیب است: 10 قطره محلول 1% (sodium orthovanadate) و 10 قطره محلول 10% اسید سولفوریک را به 10 میلی‌لیتر نمونه شیر اضافه می‌کنیم. در صورت وجود آب اکسیژنه در آن رنگ مخلوط به رنگ قرمز متمایل می‌شود.

7-5-4- هیپوکلریت

باتوجه به این مطلب که ترکیبات هیپوکلریت جزء پرمصرف‌ترین عوامل ضدعفونی‌کننده می‌باشند به نظر می‌رسد رایج‌ترین ماده نگهدارنده که معمولاً در شیر یافت می‌شود جزو همین ترکیبات باشد. احتمالاً به دلیل ناپایدار بودن کلر، در شیر معمولاً کلرات مورد آزمایش قرار می‌گیرد. علت این امر این است که کلرات در تمامی انواع محلول‌های هیپوکلریت یافت می‌شود و می‌توان آن را حتی بدون آنکه کاهشی در حساسیت آزمایش روی دهد حداقل تا 4 روز پس از افزودن ان به شیر تشخیص داد.
روش آزمایش بدین صورت است که ابتدا 3 میلی‌لیتر از نمونه شیر را تا دمایC °5- تا 0 سرد می‌نماییم. سپس 3 میلی‌لیتر اسید سولفوریک 73/5% حاوی 0/25% کلرید قلع (stannous chloride) به ان اضافه می‌کنیم (در همان دمای صفر تا C °5-) سپس محتویات لوله را با استفاده از مخلوط یخ و نمک سرد می‌نماییم و اجازه می‌دهیم لوله همچنان تا 3 دقیقه در مخلوط یخ و نمک باقی بماند. محتویات لوله را به مدت سه دقیقه در 25000 دور در دقیقه سانتریفوژ می‌کنیم. لوله را در معرض نورماوراء بنفش قرار می‌دهیم. در صورت به وجود آمدن نور زرد رنگ فلورسانس، پاسخ آزمایش مثبت خواهد بود. در صورت استفاده از آزمایش‌های فوق به منظور تشخیص مواد نگهدارنده در شیر توصیه می‌شود جهت کنترل و تأیید مراحل آزمایش از نمونه‌های حاوی مواد نگهدارنده و نمونه‌های فاقد مواد نگهدارنده به عنوان کنترل استفاده شود.

7-6- کلستروم (آغوز)

در صورت زایمان فصلی در گاوها (مثلاً در کشور نیوزیلند) شیر در اوایل فصل حاوی مقدار زیادی آغوز خواهد بود. کلستروم به مایعی اطلاق می‌شود که در سه روز اول پس از زایمان از پستان گاو ترشح می‌شود. در مقایسه با شیر مواد جامد تام کلستروم دو برابر شیر معمولی است. با توجه به این مطلب که قسمت اعظم پروتئین‌های کلستروم را ایمیونوگلوبولین‌ها تشکیل می‌دهند این امر می‌تواند مشکلات فراوانی را برای تولیدکنندگان فرآورده‌های شیر فراهم نماید.

7-6-1- مشکلات ناشی از وجود آغوز در تولید

در سیستم‌های تبخیرکننده و قسمت‌های مربوط به تبادلات حرارتی در دستگاه‌های پاستوریزاسیون، ایمینوگلوبولین‌ها در اثر حرارت به سرعت دناتوره شد و سبب بروز پدیده سوختگی (Burn on) می‌شوند تجمع مواد پروتئینی مذکور در این قسمت‌ها انتقال حرارت را کاهش داده و به‌طور قابل توجهی هزینه مربوط به شستشو و تمیز کردن دستگاه‌ها را افزایش می‌دهد.
همچنین به دلیل بالا بودن سطح کلستروم در شیر ممکن است اختلالاتی در تولید فرآورده‌های شیر ایجاد شود. این حالت سبب ناپایداری شیر تغلیظ شده و شیر تبخیر شده خواهد شد و در صورتی‌که از شیر حاوی کلستروم زیاد در تولید فرآورده‌های شیر استفاده شود در محصولات تولیدی حالت رگه رگه شدن به وجود می‌آید. همچنین کلستروم قادر است در رنگ و طعم کره و پودر شیر تأثیر بگذارد.
در برخی از کشورهای دنیا که گوساله‌زایی به صورت مقطعی (فصلی) انجام می‌گیرد و این چنین نواقص در تولید فرآورده‌های شیر دیده می‌شود، انجام آزمایش‌های مربوط به اندازه‌گیری و سنجش کلستروم در شیر به طور منظم انجام می‌گیرد.

7-6-2- روش‌های آزمایش آغوز در شیر

تاکنون تلاش‌های فراوانی در جهت اندازه‌گیری کیفی سطح کلستروم بر اساس تغییر رنگ یا قوام شیر صورت گرفته است اما هیچ یک روش دقیقی برای تفکیک و تشخیص کلستروم در شیر به شمار نمی‌روند. استفاده از آزمایش‌های تشخیص ورم پستان برای این منظور با موفقیت‌های محدودی همراه بوده است. آزمایش‌های مربوط به سنجش مقاومت حرارتی و پایداری الکل بسیار وقت گیر و چندان قدرت تفکیک و تشخیص تفریقی بالایی ندارد. در حال حاضر نوعی کیت آزمایشگاهی مخصوص وجود دارد که هم در سطح دامداری و هم در سطح آزمایشگاه می‌توان به صورت مناسبی از آن استفاده نمود. روش آزمایش بدین صورت است که با استفاده از یک پی پت نمونه‌های شیر مورد آزمایش به درون حفرات پلیت آگار دار حاوی آنتی سرم ایمیونوگلوبولین‌ها ریخته می‌شوند. در صورت وجود ایمیونوگلوبولین در شیر این ماده به درون آگار انتشار یافته و اطراف حفرات درون آگارهاله رسوب (پرسیپیتاسیون) تشکیل می‌شود. در این صورت اندازه این هاله با استانداردهای مربوطه و همچنین نمودار مقایسه می‌شود. برای هر یک از آزمایش‌های مذکور باید از استانداردهای مربوطه استفاده شود. این روش حدود 24 ساعت به طول می‌انجامد. در صورتی‌که مقدار کلستروم در شیر 0/2% و یا بیشتر از آن باشد به شیر مورد آزمایش جریمه تعلق می‌گیرد. انجام این آزمایش تنها در دو ماه نخست فصل گوساله‌زایی گله ضرورت دارد.

7-6-3- اقداماتی که باید از سوی دامدار مورد توجه قرار گیرد

شیر حاصل از گاوهای تازه‌زا باید از شیری که بعد از روز چهارم پس از زایمان تولید و بفروش می‌رسد. جداگانه نگهداری شود. کلستروم از نظر مواد پروتئنی بسیار غنی است و به منظور ایجاد ایمنی در گوساله‌های تازه‌زا، سطح پروتئین‌های ایمنی‌زا در آن بسیار بالاست که می‌تواند بسیار ارزشمند بوده و به عنوان یک ماده غذایی با ارزش در گله از آن استفاده شود.

7-7- خون

در صورت وارد آمدن هرگونه جراحتی به بافت پستان ممکن است خون به درون شیر وارد شود. وجود خون در شیر از نظر شکل ظاهری (زیبایی ظاهری) چندان مقبول نیست مصرف کنندگان از مصرف شیر حاوی خون صرف نظر کرده چرا که به نظر می‌رسد با ورود خون به شیر مقادیری از باکتری‌ها و آنزیم‌های مختلف به درون شیر وارد شده و احتمالاً کیفیت شیر را تغییر داده باشد. بر اساس دلایل مذکور تولیدکنندگان فرآورده‌های شیر حق دارند محموله حاوی خون را به تولید کننده ارجاع دهند. هنوز معیار قابل اندازه‌گیری قابل قبولی که بتوان بر اساس آن اقدام به مرجوع نمودن (رد کیفیت) شیر حاوی خون نمود وجود ندارد. با وجود این به منظور رعایت عدالت روش‌های سنجش خون در شیر تا حدی استاندارد شده‌اند. یک آزمایش استاندارد یعنی آزمایشی که بتوان کلّیه آزمایش‌های رایج را با آن مقایسه کرده و استاندارد مشخصی برای رد کیفیت آن تنظیم نمود.
در این رابطه روش آزمایشگاهی که بیش از همه مورد استفاده قرار می‌گیرد آزمایش سانتریفوژ است که ابتدا 10 میلی لیتر شیر مورد آزمایش را تا دمای °C65 گرم نموده و سپس تحت شرایط استاندارد سانتریفوژ می‌کنیم. با توجه به اینکه دانسیته (چگالی) خون از شیر بیشتر است، قسمت ته نشین شده در لوله سانتریوفوژ را جدا نموده و با استانداردهای فتوگرافیک مقایسه می‌نمائیم استانداردهای فتوگرافیک با افزودن حجم‌های استاندارد خون (از صفر تا 100 PPM) به شیر تهیه می‌شوند. با کهنه شدن شیر سلول‌های خون به تدریج تجزیه شده و سبب می‌شوند سطح اندازه‌گیری شده خون در شیر کمتر از سطوح واقعی آن محاسبه شود. بنابراین باید توجه داشت که در آزمایش تشخیص خون در شیراز نمونه‌های تازه استفاده شود در غیر این صورت ممکن است مواردی از پاسخ‌های منفی کاذب حاصل گردد.
وجود خون در شیر را می‌توان با استفاده از نوارهای کلینیکی نیز نظیر معرف هماستیکس (Hemastix) و گام گواک (Gum Guaiac) که در آزمایشگاه تشخیص شیمی بالینی انسانی کاربرد دارند تأیید نمود. برای خون موجود در شیر می‌توان با افزودن اسید استیک به نمونه با محاسبه میزان جذب نور در 396 نانومتر به این مهم دست یافت در این روش تهیه نمودار استاندارد بر حسب غلظت‌های خاص خون در شیر ضروری است. در سطح مزرعه دامدار باید شیر گاوهایی را که حاوی خون است از مخزن اصلی شیر جداگانه نگهداری نماید. ممکن است در نخستین روزهای پس از زایمان شیر کمی خونی شود و یا به دلیل جراحات وارده به سر پستان‌ها خون به درون شیر راه یابد. قبل از شیردوشی سر پستان‌ها باید از نظر وجود هر گونه پارگی یا خراشیدگی به دقت معاینه شوند و در صورت وجود هر گونه نشانه‌ای از وجود خون در شیر، باید از ورود آن به مخزن اصلی شیر جلوگیری به عمل آورده و آن را به مصرف دام‌های مزرعه رساند.

7-8- انواع طعم و بوی نامطبوع در شیر

دامنه وسیعی از انواع مختلف طعم و بوی نامطبوع می‌تواند در شیر ایجاد شود که بسیاری از آن‌ها به نوع خوراک مصرفی دام مربوط می‌شود، برای مثال چغندر قند سبب به وجود آمدن طعم و بوی ماهی و علف‌های هرزه باعث به وجود آمدن طعم و بوی سیر یا مالت در شیر می‌شوند. برخی از انواع طعم و بوی ایجاد شده در شیر در حین عملیات فرآوری از شیرگرفته می‌شود. با این‌حال دامدار همیشه شیری را که به بازار عرضه می‌کند به دقت کنترل می‌نماید تا احتمال خطر وجود طعم و بوی نامطبوع در شیر را به حداقل برساند، چرا که دامدار می‌داند به وجود آمدن طعم و بوی نامطبوع در شیر می‌تواند به رد کیفیت و مرجوع شدن محموله منجر شود. طعم و بوی ناشی از عوامل ضدعفونی کننده به مراتب پایدارتر و مخرب‌تر از سایر عوامل مذکور است. عوامل شیمیایی فنولی در ترکیب مواد ضدعفونی کننده، لوله‌های داخلی دستگاه شیردوشی، پمادهای جلدی پستانی یا انواع اسپری‌های ضد مگس و کروزول و ترکیبات شیمیایی خانواده فنول نظیر کرئوزوت (که به عنوان ماده نگه دارنده چوب به‌کار برده می‌شود.) مورد به استفاده قرار می‌گیرد. عوامل مذکور حتی در حد PPM تنهایی قادرند منشأء بالقوه به وجود آمدن انواع طعم و بوی نامطبوع در شیر باشند. واکنش مواد فنولی با کلر که معمولاً در ساختمان هیپوکلریت به عنوان یک عامل ضدعفونی کننده وجود دارد، سبب به وجود آمدن کلروفنول‌ها می‌شود خانواده کلروفنول‌ها در حد یک PPb [1 قسمت در بیلیون (میلیارد)] می‌تواند طعم و بوی نامطبوعی در شیر ایجاد نمایند. بوی کلروفنول‌ها به‌راحتی قابل تشخیص نیست بنابراین راننده کامیون حامل محموله شیر ممکن است در حین بار کردن شیر از وجود این مواد در شیر مطلع نشود. این گروه از مواد حتی در غلظت‌های بسیار پایین (یک PPb) شیر را به شدت بدمزه کنند. به طوری‌که در صورت مخلوط شدن یک محموله آلوده با شیر موجود در مخزن ذخیره، کل شیر بدطعم می‌شود که ممکن است از نظر اقتصادی برای دامدار پراهمیت باشد و مشکل ایجاد نماید. در این موارد دامدار مسئول پرداخت کل غرامت مربوط به حجم از دست رفته شیر خواهد بود. در مورد مصرف مواد شیمیایی در سالن شیردوشی باید دقت فراوانی نمود چراکه مواد فنلی ممکن است در پمادهای جلدی پستان، کرم‌های مختلف، مواد ضدعفونی / آلاینده و انواع اسپری‌های ضد مگس یافت شود.
به منظور جلوگیری از بروز مشکل به وجود آمدن طعم و بوی نامطبوع در شیر، دامدار باید تنها از مواد ضدعفونی‌کننده تأیید شده استفاده نماید. تولید کنندگان فرآورده‌های شیر نیز باید قبل از تخلیه محموله شیر را به دقت بازرسی و کنترل نمایند.
برای کنترل طعم و بوی نامطبوع در شیر باید به‌طور مرتب و بر اساس برنامه‌ی زمانبندی شده مشخص اقدام بر چشیدن و مزه کردن شیر نمود. جالب توجه اینکه این روش همچنان حساس‌ترین روش کنترل طعم و بوی نامطبوع در شیر است نمونه‌های شیر ابتدا باید در آزمایشگاه پاستوریزه شده و سپس توسط یکی از کارکنان خبره آزمایشگاه چشیده شود. حساسیت فرد مذکور نسبت به طعم و بوی نامطبوع مورد نظر باید براساس روش‌های کارآزمایی مربوط به تشخیص طعم و با استفاده از نمونه‌های (عقیم شده،) مورد آزمایش و تأیید قرارگیرد. همچنین در روش دیگر طعم و بوی شیر توسط یک گروه پنج نفری انتخاب شده (Pancl test) ارزیابی می‌شود.

پی‌نوشت‌ها:

1- معرف شیمایی به رنگ نارنجی پرتقالی مایل به قهوهای که از گیاه تهیه می‌شود.

منبع مقاله :
F،HARDING؛ (1385)، شیر و کیفیت آن، دکتر گیتی کریم، دکتر ارمغان دیانی دردشتی، دکتر امیرحسین خلجی. تهران: مؤسسه انتشارات و چاپ دانشگاه تهران، چاپ دوم