طیبه جهانبازی - صنعت: همه ما با شیر گاو، گوسفند و مواد لبنی مانند خامه، کره، ماست و پنیر آشنایی داریم که با توجه به افزایش جمعیت و ضرورت حفظ منابع برای نسلهای آینده در سالهای اخیر استفاده از راهکارهای جدید برای استفاده از فناوری نانو در صنایع لبنی مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است.
تا به حال شاید هنگام تهیه ماست و پنیر آب زرد رنگ آن را مادهای زاید فرض کرده و دور ریختهاید. با توجه به اینکه آب ماست و آب پنیر در فرآیند تولید ماست و پنیر بهدست میآید درواقع این ماده همان سرم یا قسمت مایع شیر است. زمانی که شیر بریده و دلمه شود به ۲ بخش مایع و تکههای جامد تبدیل میشود که در اصطلاح همان آب ماست یا پنیر است. بهطور معمول در زمان تولید ماست یا پنیر خانگی همیشه مقدار زیادی از این ماده زرد رنگ تولید میشود و افراد غافل از اینکه بسیاری از گروه مواد آلی، معدنی و همچنین بسیاری از ویتامینهای گروه (ب) در این ماده وجود دارد آن را دور ریخته و با این کار از باقیمانده آن که درصد زیادی انواع اسید ازجمله اسید لاکتیک و برخی پروتئینهاست استفاده میکنند. شاید به جرات بتوان گفت که این املاح به قدری برای برخی از افراد نیازمند مانند سالمندان حیاتی است که با مصرف آن بسیاری از مشکلات و بیماریهای آنها برطرف خواهد شد و به ندرت بتوان در طبیعت مادهای با این خواص درمانی منحصر به فرد یافت.
هزینه حرارت دادن شیر
امیر اشراقی، کارشناس صنایع غذایی و بستهبندی ستاد ویژه فناوری نانو با بیان اینکه بیشتر کارخانههای لبنی آب پنیر را دور میریزند و استفاده کاربردی برای آن متصور نیستند به گسترش صنعت گفت: قیمت هر کیلو آب پنیر در بازار بین ۱۵۰۰ تا ۲ هزار تومان است و با توجه به در دسترس بودن و قیمت پایین این فرآورده ارزشمند پژوهشگران کشورمان با استفاده از فناوری نانو موفق شدهاند از آب ماست یا پنیر با بکارگیری فیلتراسیونهای خاص پروتئینی با ارزشافزوده بالا تولید کنند که در صنایع تولیدکننده شیر خشک و برای استفاده ورزشکاران ازجمله بدنسازی مورد استقبال قرار گرفته است.
اما کاربردهای فناوری نانو در صنایع لبنی به همینجا ختم نمیشود چراکه کارشناسان حوزه نانو روش جدیدی را برای پاستوریزاسیون و استریلیزاسیون شیر کشف کردهاند که دیگر نیازی به حرارت دادن شیر در دمای بالا نیست اما پاستوریزه کردن شیر چیست؟ پاستوریزه کردن شیر عبارت است از گرم کردن شیر تاحدی که میکروبهای بیماریزای آن کشته شود. این عمل نمیتواند کیفیت شیری را که بیش از حد معمول آلوده شده و در حال فاسد شدن است تغییر داده و آن را تبدیل به شیر سالم کند. بنابراین شیری را باید به دستگاه پاستوریزه برد که از قبل با رعایت نکات بهداشتی دوشیده و نگهداری شده باشد. عمل پاستوریزه کردن شیر به دو روش انجام میشود؛ یکی اینکه پاستوریزه کردن با حرارت کمتر و مدت زمان زیاد انجام میشود که در این روش شیر را به مدت ۳۰ دقیقه در درجه حرارت ۶۱ تا ۶۵ درجه سانتیگراد گرم نگه میدارند. دومین روش اینکه پاستوریزه کردن با حرارت زیاد و مدت زمان کم انجام میشود که در آن شیر را به مدت ۱۵ ثانیه در درجه حرارت ۷۱ تا ۷۳ درجه سانتیگراد گرم نگه میدارند. پس از حرارت دادن شیر آن را به یکباره تا ۴ درجه بالای صفر سرد کرده و در داخل ظرفی که به طور کامل شسته و ضد عفونی شده است میریزند. شیر پاستوریزه را میتوان به مدت ۲ تا ۳ روز در یخچال نگهداری کرد. برای حفظ سلامت شیر علاوه بر پاستوریزه کردن به استرلیزه کردن هم نیاز داریم که عبارت است از: عاری کردن شیر از میکروبهای بیماریزا و غیربیماریزا بهطوری که هاگها یا شکلهای مقاوم میکروبی نیز در آن از بین رفته باشد. عمل استرلیزه کردن شیر به روشهای مختلفی انجام میشود؛ یکی اینکه شیر را پس از خرد کردن چربی آن به مدت ۱۵ تا ۲۰ دقیقه در درجه حرارت ۱۱۰ تا ۱۱۵ درجه سانتیگراد قرار میدهند و پس از آن بلافاصله شیر را سرد میکنند. روش دیگر اینکه شیر را در درجه حرارت بسیار زیاد (۱۳۵ تا ۱۵۰ درجه سانتی گراد) به مدت ۱۰ تا ۱۵ ثانیه حرارت داده سپس سرد میکنند. مدت نگهداری شیر استرلیزهشده چندین برابر شیر پاستوریزهشده است و این نوع شیر را میتوان برای مدتی خارج از یخچال نیز نگهداری کرد. منظور از هموژنیزه کردن شیر خرد کردن چربی آن به اجزای بسیار ریز و کوچک است به طوری که چربی در سطح شیر جمع نشود. برای هموژنیزه کردن شیر آن را ۶۰ تا ۷۵ درجه سانتیگراد حرارت داده و تحت فشار بسیار زیاد از منفذ تنگی عبور میدهند تا ذرات چربی آن خرد شود. گفتنی است که قبل از هموژنیزه کردن شیر آن را پاستوریزه میکنند.
اشراقی به پاستوریزاسیون شیر سرد به روش نانوکویتاسیون اشاره و تاکید کرد: بکارگیری این روش منجر به کاهش بار میکروبی در شیر میشود. با توجه به اینکه حرارت دادن شیر برای از بین بردن باکتریها در کارخانه مستلزم هزینه اضافی است و دستگاهها ماشینآلات ویژه خود را میطلبد و از سویی ابزارآلات مورد استفاده با توجه به اینکه در معرض حرارت قرار میگیرند دچار خوردگی میشوند از اینرو سعی ما بر این بوده که با فناوری نانو این مشکل را رفع کنیم و از طرفی سودآوری محصولات لبنی را بالا ببریم که نتایج پژوهشهای ما منتهی به روش پاستوریزاسیون شیر سرد شد به این صورت که در این روش حبابهایی در اندازه نانومتریک تولید کردهایم که وقتی این حبابها با باکتری برخورد میکنند از بین میروند و به اصلاح امروزی میترکند و این انفجار موجب میشود که غشای میکروبها نیز از بین برود. با این روش بدون اینکه دمای شیر را بالا ببریم میتوان باکتریها را از بین برد و به استاندارد قابل قبول برای استفاده عموم رساند.
اشراقی از دیگر کاربردهای فناوری نانو در صنایع لبنی را هموژنیزه کردن دوغ دانست و تصریح کرد: از آنجا که وقتی دوغ را در جایی ثابت نگه میداریم ماست موجود در آن تهنشین میشود از اینرو با این روش با فشار منفی رآکتور پراکندگی پایدار در محصول اتفاق میافتد.
او به دیگر کاربردهای فناوری نانو در صنایع لبنی اشاره کرد و گفت: همواره نور خورشید معضلی برای فاسد شدن محصولات لبنی به شمار میرود و گسترش شهرنشینی تولید مواد لبنی با ماندگاری بالا را میطلبد از اینرو با استفاده از فناوری نانو بستهبندی مواد غذایی با نام آنتییووی تولید کردهایم تا زمان ماندگاری محصولات را بالا ببریم. البته برخی بر این عقیده هستند که ذرات نانوسیال امکان ورود به مواد غذایی را دارند که برای این مشکل نیز راهحلی پیدا خواهیم کرد. با تولید این نوع بستهبندی رشد میکروب را در پنیر به تاخیر انداختهایم. البته با استفاده از نانونقره نیز میتوان این ماندگاری را بالا برد هرچند اکنون این روش در کشور ما استفاده نمیشود اما کشورهای کره و ژاپن از این فناوری استفاده میکنند. امروزه نانوذرات نقره به علت خواص ضد باکتریایی خود کاربرد گستردهای پیدا کردهاند.
نانوپوششهای سخت
حمید اسدی، مدیر گروه ترویج صنعتی نانو در کشاورزی و صنایع غذایی معاونت علمی با اشاره به کاربردهای منحصربهفرد فناوری نانو در صنایع لبنی به گسترش صنعت گفت: کارشناسان فناوری نانو موفق به ساخت بستهبندیهای مقاوم و ضد ضربه شدهاند تا زمان حمل محصولاتی مانند شیر دچار آسیب نشود.
به گفته اسدی از دیگر محصولات تولیدی این بخش میتوان به فناوری نانوپوششها اشاره کرد به این صورت که در هر صنعتی ازجمله صنایع لبنی امکان خوردگی و سایش وجود دارد که نانوپوششهای فوق سخت در رنگها و جنسهای مختلف در حال تولید است. از دیگر فناوریها پوششهای مقاوم نانو در برابر اسیدها و گازهاست.
