دپارتمان صادرات لبنیات و پودرهای لبنی چالتافارم

شیر خشک صنعتی حاصل حذف بخشی از آب شیر و تبدیل آن به پودر پایدار است که در طیف وسیعی از فرمولاسیون‌ها—از لبنیات و نانوایی تا شکلات و نوشیدنی‌ها—به‌عنوان مادهٔ اولیه کاربرد دارد. کیفیت، کارایی فرآیندی و ارزش غذایی این پودرها به‌طور مستقیم به ترکیبات شیر خشک صنعتی و دقت آنالیز آن‌ها وابسته است. مرجع اصلی الزامات ترکیبی و کیفی در سطح بین‌الملل، استاندارد کدکس برای پودر شیر (CXS 207-1999) است. این استاندارد حدود مجاز میزان چربی شیر خشک، رطوبت، و حداقل درصد پروتئین شیر خشک بر پایهٔ «مواد جامد بدون چربی» یا SNF را تعیین می‌کند.

مواد اولیه و فرآیند تولید

ماده اولیه شیر خشک صنعتی شیر است. در صورت نیاز، تنظیم چربی/پروتئین تنها برای انطباق با الزامات ترکیبی مجاز بوده و می‌تواند با استفاده از اجزای شیر مانند رتنتیت شیر(فاز تغلیظ شده)، پرمیت شیر و لاکتوز انجام شود؛ مشروط بر آن‌که نسبت پروتئین وی به کازئین تغییر نکند. معمول‌ترین روش تولید، خشک‌کردن پاششی است که با تبخیر اولیهٔ آب و سپس اتمیزاسیون در برج خشک‌کن انجام می‌شود. 

الزامات ترکیبی بر اساس کدکس و ADPI

بر مبنای کدکس (CXS 207-1999)، حدود ترکیبی اصلی برای انواع پودر شیر به‌صورت زیر است:

شیر خشک اسکیم (Skimmed Milk Powder; SMP):

حداکثر چربی: ۱٫۵٪ 

حداکثر آب (رطوبت): ۵٪ (آب تبلور لاکتوز محسوب نمی‌شود)

حداقل پروتئین در مواد جامد بدون چربی (SNF): ۳۴٪

شیر خشک پرچرب (Whole Milk Powder; WMP):

چربی: حداقل ۲۶٪ و کمتر از ۴۲٪

حداکثر رطوبت: ۵٪

حداقل پروتئین در ماده خشک : ۳۴٪

استاندارد صنعتی ADPI (نسخهٔ ۲۰۲۳) نیز برای SMP حدود مشابهی تعیین می‌کند: پروتئین حداقل ۳۴٪ برپایه SNF، رطوبت حداکثر ۵٪، چربی حداکثر ۱٫۵٪ .

افزودنی‌های مجاز و عوامل ضدکلوخه

کدکس تنها برخی افزودنی‌ها را و فقط در حدود معین مجاز می‌داند. نمونه‌ها:

پایدارکننده‌ها: سدیم/پتاسیم سیترات تا ۵۰۰۰ mg/kg بر حسب مادهٔ بی‌آب

تنظیم‌کننده‌های اسیدیته: فسفات‌های سدیم/پتاسیم تا ۵۰۰۰ mg/kg

امولسیفایرها: لستین، مونو-دی‌گلیسریدها تا ۲۵۰۰ mg/kg

ضدکلوخه‌ها: کربنات کلسیم، تری‌کلسیم فسفات، سیلیکات‌ها، سیلیکا و… مجموعاً تا ۱۰٬۰۰۰ mg/kg

این حدود برای کنترل جریان‌پذیری و انبارداری پودر تعیین شده‌اند.

شاخص‌های کلیدی آنالیز ترکیبات

ماده خشک و رطوبت شیر خشک

مادهٔ خشک (Dry Matter) تمام اجزای غیرآبی را شامل می‌شود. در آنالیز شیر خشک صنعتی، رطوبت معمولاً به روش‌های مرجع رسمی منطبق با Codex STAN 234/AOAC سنجیده می‌شود و باید مطابق کدکس، ≤۵٪ باشد (آب تبلور لاکتوز جزو رطوبت محاسبه نمی‌شود). رطوبت پایین‌تر، ماندگاری بهتر و ریسک کمتر کیکینگ/چسبندگی را به همراه دارد.

درصد پروتئین شیر خشک

میزان پروتئین شیر خشک به‌طور ویژهٔ SMP به روش مرجع کجلدال (ISO 8968-1 | IDF 20-1) از طریق اندازه‌گیری نیتروژن و ضرب در ضریب ۶٫۳۸ محاسبه می‌شود. این روش مرجع بین‌المللی در صنایع لبنی پذیرفته‌شده است و مبنای برچسب‌گذاری پروتئین محسوب می‌شود.

میزان چربی شیر خشک

چربی به روش‌های متداول مثلاً روش‌های رسمی( AOAC/IDF) اندازه‌گیری می‌شود. برای شیر خشک اسکیم، حداکثر چربی ۱٫۵٪ است؛ برای پودر پرچرب حداقل ۲۶٪. این شاخص تعیین‌کنندهٔ کاربرد نهایی (نوشیدنی‌های کم‌چرب، شکلات، بستنی و…) است.

لاکتوز و مواد معدنی (Ash)

لاکتوز در SMP معمولاً حدود ۵۲–۵۰ گرم در ۱۰۰ گرم است؛ روش متداول تعیین لاکتوز در پودرهای لبنی، ISO 22662 روش HPLC است. محتوای مواد معدنی در SMP معمولاً حدود ۸ گرم در ۱۰۰ گرم گزارش می‌شود.

محتوای مواد معدنی و لاکتوز در پودر شیر صنعتی

این دو شاخص به‌عنوان بخشی از آنالیز پودر شیر صنعتی، در کنار درصد پروتئین، میزان چربی و ماده خشک، برای تعیین کیفیت، کاربرد صنعتی و ارزش غذایی ضروری هستند.

Ash - محتوای مواد معدنی

در آنالیز ترکیبات، Ash نشان‌دهندهٔ کل مواد معدنی باقی‌مانده پس از احتراق کامل نمونه در شرایط استاندارد است. مقدار Ash در پودر شیر خشک اسکیم معمولاً بین ۷ تا ۸ درصد (بر حسب وزن خشک) گزارش می‌شود. این شاخص بیانگر محتوای معدنی (شامل کلسیم، فسفر، پتاسیم، منیزیم، سدیم و سایر عناصر) است و بر خواص تغذیه‌ای و عملکردی شیر خشک اثر مستقیم دارد.

در کاربرد صنعتی، کنترل Ash اهمیت دارد چون:

مقدار بیش از حد می‌تواند بر طعم و رنگ اثر منفی بگذارد.

مقدار استاندارد نشان‌دهندهٔ کیفیت مادهٔ اولیه و فرایند صحیح تولید است.

لاکتوز

لاکتوز (قند اصلی شیر) در پودر شیر اسکیم حدود ۴۹ تا ۵۲ درصد وزن خشک را تشکیل می‌دهد. در پودر شیر پرچرب (Whole Milk Powder) این مقدار به دلیل بالاتر بودن چربی کمی کمتر است (حدود ۳۷ تا ۴۰ درصد).

اهمیت صنعتی لاکتوز در شیرخشک:

منبع انرژی و عامل اصلی ارزش کربوهیدراتی محصول است.

تأثیر مستقیم بر خواص فیزیکی دارد؛ مثلاً کریستالیزاسیون لاکتوز می‌تواند منجر به ایجاد بافت شنی (sandy texture) شود.

در فرآیند خشک‌کردن پاششی، لاکتوز در حالت آمورف (غیرکریستالی) باقی می‌ماند و همین امر علت اصلی چسبندگی (stickiness) پودر در رطوبت نسبی بالا است.

آنالیز شیر خشک اسکیم (SMP) و مقایسهٔ تغذیه‌ای

در یک نمایهٔ تغذیه‌ای معتبر، ترکیب میانگین SMP/Nonfat Dry Milk (به ازای ۱۰۰ گرم) به‌صورت زیر گزارش شده است:

انرژی: ~۳۵۸–۳۶۲ kcal

پروتئین: ~۳۵–۳۶ گرم

چربی کل: ~۰٫۷–۰٫۸ گرم

کربوهیدرات (تقریباً تماماً لاکتوز): ~۵۲ گرم

محتوای مواد معدنی: ~۷٫۹–۸٫۰ گرم

کلسیم: ~۱۲۳۰–۱۲۵۷ mg؛ فسفر: ~۹۷۰–۹۸۵ mg؛ پتاسیم: ~۱۷۰۵–۱۷۹۴ mg

نمایهٔ اسیدهای آمینهٔ ضروری از جمله لیوسین ۳٫۴–۳٫۵ g و لیزین ۲٫۸–۲٫۹ g در ۱۰۰ گرم است. این ارقام نشان می‌دهد ارزش غذایی شیر خشک اسکیم از نظر پروتئین باکیفیت، کلسیم و ریزمغذی‌ها بسیار بالاست، در حالی‌که چربی و کالری آن نسبت به شیر خشک پرچرب پایین‌تر است.

برای مقاصد برچسب‌گذاری یا فرمولاسیون، می‌توان از داده‌های غذایی USDA/AMS و پایگاه‌های تغذیه‌ای معتبر استفاده کرد؛ اما برای تولید صنعتی و انطباق با استاندارد، تکیه بر استانداردهای کدکس و ADPI ضروری است.

معیارهای فیزیکی و کیفی

علاوه بر ترکیبات بالا، شاخص‌هایی مثل شاخص حلالیت (Solubility Index ≤1.0 mL)، ذرات سوخته- Scorched Particles حداکثر Disc B و اسیدیته قابل تیترات - Titratable Acidity در کدکس به‌عنوان «اطلاعات تکمیلی کیفیت» آمده‌اند.

روش‌های مرجع آنالیز (استاندارد و الزامات برای کنترل کیفیت)

پروتئین کل: (کجلدال): ISO 8968-1 | IDF 20-1؛ محاسبه با N×6.38 برای محصولات لبنی.

لاکتوز: مرجع HPLC: ISO 22662 (IDF 198) برای شیر خشک و محصولات مرتبط.

رطوبت/Ash/چربی: بر اساس روش‌های رسمی مندرج در Codex STAN 234 و اسناد AOAC/IDF انتخاب روش بر حسب ماتریس و هدف آزمون.

این روش‌ها، پایهٔ اعتبار آنالیز شیر خشک صنعتی در ممیزی‌های مشتریان B2B ، صادرات و تطابقات قانونی هستند.

مقایسه آنالیز پودر شیر اسکیم و پودر شیر پرچرب برند چالتافارم

رطوبت (Moistur):

SMP :حداکثر ۴٪

WMP :حداکثر ۳٫۵٪

رطوبت پایین‌تر ریسک رشد میکروبی را کاهش می‌دهد و پایداری محصول را افزایش می‌دهد.

Ash:

SMP: بین ۷٫۶–۸٫۲٪

WMP: حداکثر ۵–۶٪

چربی(Fat):

SMP: حداکثر ۱٫۵٪

WMP: حدود ۲۶–۲۸٪

پودر پرچرب مشخصاً چربی بسیار بالاتری دارد.

درصد پروتئین بر پایهٔ مواد خشک بدون چربی (Protein / Fat-Free Dry Matter):

شیر خشک بدون چربی: ۳۴–۳۶٪

شیر خشک پرچرب: حداقل ۳۴٪

لاکتوز (Lactose):

شیر خشک اسکیم: ۴۵–۵۵٪

شیر خشک پرچرب: ۳۸–۴۰٪

در مقایسه بین پودر شیر اسکیم و پودر شیر پرچرب از برند چالتافارم، می‌توان گفت: پودر اسکیم دارای رطوبت اندکی بیشتر (۴٪)، محتوای معدنی (Ash) بالاتر (۷٫۶–۸٫۲٪) و لاکتوز بسیار بیشتری (۴۵–۵۵٪) است، اما چربی آن بسیار کم (≤۱٫۵٪) است؛ در حالی که پودر پرچرب، خشک‌تر (۳٫۵٪ رطوبت)، چرب‌تر (۲۶–۲۸٪) و با محتوای مواد معدنی و لاکتوز کمتر (۵–۶٪ و ۳۸–۴۰٪) عرضه می‌شود. مقدار پروتئین تقریباً در هر دو مشابه و بین ۳۴ تا ۳۶٪ است. هر دو محصول کیفیت بالای فرآیندی در شاخص‌هایی مثل حلالیت و ذرات سوخته دارند.

بیشتر بخوانید: تولید پنیر با استفاده از شیر خشک بدون چربی

نتیجه گیری

در پایان، درک ترکیب، استانداردها و روش‌های تحلیلی شیر خشک صنعتی برای اطمینان از کیفیت تغذیه‌ای، عملکرد در فرآوری و تطابق با مقررات بین‌المللی ضروری است. کنترل مناسب رطوبت، پروتئین، چربی، لاکتوز و مواد معدنی به تولیدکنندگان امکان می‌دهد تا پایداری، عملکرد و کاربرد محصول را در مصارف مختلف بهینه کنند. با رعایت استانداردهای کدکس و ADPI و استفاده از روش‌های تحلیلی دقیق، تولیدکنندگان لبنیات می‌توانند شیر خشک با کیفیت بالا را ارائه دهند که انتظارات صنعتی و مصرف‌کننده را برآورده می‌کند.