شیر یک ماده غذایی و خوراکی به شکل مایع و سفید رنگ است که از غدد پستانی پستانداران تولید می‌شود و منبع اصلی تغذیه پستانداران جوان (از جمله نوزادان) قبل از این‌که بتوانند غذای جامد را هضم کنند، به شمار می‌رود. اما این نوشیدنی سفید مفید چگونه فرآوری می‌شود؟ تاریخچه استفاده از آن به عنوان یک منبع غذایی مهم به چه دورانی برمی‌گردد؟ صنعتی شدن و روش‌های فرآوری شیر چیست؟
شاید باورتان نشود اما شیر بعد از آب رایج‌ترین نوشیدنی در میان مردمان جهان است و اکنون کشورهای مختلف دنیا برنامه‌های تغذیه‌ای و قوانین بهداشتی خاصی برای تغذیه با شیر را در برنامه‌های جامع خود قرار داده‌اند. مثلا طبق توصیه‌های سازمان‌های جهانی، هر کودک بالای ۱۲ ماه باید دو وعده لبنیات در روز مصرف کند که از این میان شیر یکی از بهترین گزینه‌ها برای کودکان است.
در گذشته‌های دور شیر به عنوان یک محصول کشاورزی بود که از حیوانات مزرعه جمع‌آوری می‌شد؛ تا این که در دوره کنونی، هند توانسته جایگاه ویژه‌ای در تولید این نوشیدنی لبنی در جهان برای خود دست‌وپا کند و اکنون هم جایگاه بزرگترین تولیدکننده شیر در جهان و صادرکننده پیشرو شیر خشک بدون چربی را به خود اختصاص داده است. در این میان نیوزلند، آلمان و هلند هم بعد از هند بزرگترین صادرکنندگان هستند.
ریشه‌شناسی کلمه شیر
اصطلاح شیر از کلمه «مئولوک» در انگلیسی قدیم (ساکسون غربی)، milk (انگلیسی) و از زبان پروتو ژرمنی که به آن meluks می‌گفتند و کلمه melk هلندی قدیم گرفته شده است.
در مصارف غذایی، از سال ۱۹۶۱، اصطلاح شیر تحت استانداردهای کمیسیون بین‌الملل کدکس که یکی از مراجع تعیین‌کننده استانداردهای مواد غذایی است، چنین تعریف شده: «ترشح طبیعی از پستان حیوانات شیرده که با یک یا چند شیردوش بدون افزودن چیزی گرفته می‌شود، شیر است و برای مصرف غذایی و برای تولید فرآورده‌های دیگر که به اصطلاح به آنها لبنیات می‌گویند استفاده می‌شود.»
انواع روش‌های مصرف این نوشیدنی سفید
دو روش متمایز برای مصرف این نوشیدنی لبنی وجود دارد:
- همه پستانداران شیرخوار مستقیما از بدن مادرشان شیر می‌نوشند و این منبع اصلی تغذیه آنهاست.
- انسان شیر دیگر پستانداران را هم برای مصرفش استفاده می‌کند.
شیر اولیه پستانداران «آغوز» نامیده می‌شود. آغوز حاوی آنتی بادی‌هایی است که از نوزاد تازه متولد شده برای تامین مواد مغذی و فاکتورهای رشد کمک می‌کند.
سازمان بهداشت جهانی به عنوان یک متولی بزرگ در سلامت انسان‌ها، تغذیه انحصاری نوزاد تا شش ماهگی با شیر مادر را توصیه کرده، البته این سازمان مصرف شیر تا دو سالگی را در کنار سایر غذاها هم توصیه کرده است.
هرچند در برخی از فرهنگ‌ها، شیر دادن به کودکان تا سنین سه یا حتی پنج سالگی رایج است. یا حتی رژیم‌های خاصی با نوشیدنی وجود دارد که از آن جمله می‌توان به رژیم شیر، رژیم شیر و موز، رژیم شیر و خرما اشاره کرد.
به طور کلی در تمام روش‌های مصرف این نوشیدنی چه به صورت خام چه به صورت ماده غذایی برای غذاهایی مثل سوپ یا درست کردن انواع کیک و غیره کاربرد دارد.
شیر و فرآورده‌های لبنی حاصل از آن
در بسیاری از فرهنگ‌ها، به‌ویژه در غرب، انسان‌ها پس از دوران نوزادی باز هم به مصرف این نوشیدنی ادامه می‌دهند و از شیر سایر پستانداران به ویژه گاو، بز و گوسفند به عنوان یک محصول غذایی استفاده می‌کنند.
در گذشته‌های دور و قبل از تکامل انسان، توانایی هضم شیر به کودکان محدود بود چون بزرگسالان لاکتاز (آنزیمی که برای هضم لاکتوز موجود ضروری است) را تولید نمی‌کردند. بنابراین در آن دوره مردم برای مصرف لبنیات، شیر را به شکل کشک، پنیر و سایر محصولات تبدیل می‌کردند تا سطح لاکتوز آن را کاهش دهند.
هزاران سال پیش، یک جهش تصادفی در جمعیت‌های انسانی در شمال غربی اروپا شکل گرفت که باعث شد بزرگسالان هم بتوانند تولید لاکتاز داشته باشند. این جهش باعث شد تا شیر به عنوان منبع تغذیه جدیدی مورد استفاده قرار گیرد. به این ترتیب، بعد از این جهش تصادفی، این نوشیدنی خوشمزه به اصلی‌ترین منبع غذایی برای حفظ جمعیت دنیا تبدیل شد.
از دیرباز شیر به محصولات مختلفی مانند خامه، کره، ماست، کفیر، بستنی و پنیر تبدیل شده بود و اکنون هم با فرایندهای صنعتی مدرن از این نوشیدنی سفید برای تولید کازئین، پروتئین آب پنیر، لاکتوز، شیر تغلیظ‌شده، شیرخشک و بسیاری دیگر از مواد افزودنی غذایی و محصولات صنعتی استفاده می‌شود.
و در این میان کره و خامه دارای بالاترین سطح چربی اشباع شده هستند و قند لاکتوز فقط در شیر موجود است. لاکتاز، آنزیم مورد نیاز برای هضم لاکتوز، بلافاصله پس از تولد در روده کوچک انسان به بالاترین میزان خود می‌رسد و سپس رفته‌رفته کاهش می‌یابد مگر این‌که مصرف این نوشیدنی مفید به طور منظم ادامه پیدا کند.
مصرف سرانه شیر و فرآورده‌های آن در دنیا
در سال ۲۰۲۱، حدود ۸۳ میلیون تن از این نوشیدنی مفید فقط در هند مصرف شده است. اتحادیه اروپا و ایالات متحده هم به ترتیب ۲۳٫۹ و ۲۱ میلیون تن مصرف را به خود اختصاص داده‌اند.
تاریخچه مصرف شیر
اگر بخواهیم داستان و تاریخچه مصرف شیر را بررسی کنیم باید به دوران اهلی کردن حیوانات در طول انقلاب نوسنگی یا توسعه کشاورزی برگردیم. انسان در طول این دو انقلاب مصرف منظم شیر پستانداران را یاد گرفت و این توسعه به طور مستقل در چندین مکان از جهان از اوایل ۹۰۰۰-۷۰۰۰ سال قبل از میلاد رخ داد.
اولین حیواناتی که توسط انسان‌ها اهلی شدند و شیرشان مورد استفاده گرفت شامل گاو، گوسفند و بز بودند. در ابتدا انسان‌ها، حیوانات را برای گوشت‌شان نگهداری می‌کردند و به همین دلیل هم «اندرو شرات» باستان شناس فعال در حوزه غذا معتقد است که مصرف لبنیات، سال‌ها بعد از بهره‌برداری از حیوانات اهلی برای مو و کار گرفتن از آنها آغاز شده است.
بله! داستان رسیدن مصرف این نوشیدنی و فرآورده‌های آن یعنی لبنیات از جنوب غربی آسیا شروع شد و بعد از آن با بردن حیوانات شیری اهلی به اروپا و سپس جنوب آسیا (۷۰۰۰-۵۵۰۰ قبل از میلاد) گسترش یافت.
و این داستان با رسیدن گوسفند و بز از آسیای جنوب غربی به آفریقا ادامه پیدا کرد. اما گاوهای آفریقایی احتمالا در حدود سال‌های ۷۰۰۰ تا ۶۰۰۰ قبل از میلاد اهلی شده باشند.
شترها هم که در هزاره چهارم قبل از میلاد در عربستان اهلی شده بودند، در شمال آفریقا و شبه جزیره عربستان به عنوان حیوانات شیری مورد استفاده قرار می‌گرفتند.
یکی از قدیمی‌ترین اسناد از مصرف این نوشیدنی به استفاده مصریان از شیر مادران برای درمان و پانسمان سوختگی برمی‌گردد.
اما مصرف این نوشیدنی در دیگر نقاط دنیا یعنی آسیای شرقی و جنوب شرقی، آمریکا و استرالیا تاریخچه خیلی قدیمی ندارد چون در این کشورها نگهداری و اهلی کردن حیوانات بیشتر با هدف استفاده‌هایی غیر از مصرف لبنیات آنها انجام می‌شده است. به عبارت دیگر مصرف این نوشیدنی مفید در این مناطق خیلی تازه و نتیجه استعمار اروپا و تسلط سیاسی بر بسیاری از نقاط جهان در ۵۰۰ سال گذشته است.
در قرون وسطی به شیر «مشروب سفید با فضیلت» می‌گفتند، چون در آن زمان نوشیدنی‌های الکلی بی‌خطرتر از آب بودند. از طرف دیگر در آن دوره چون به اشتباه تصور می‌کردند که خون از رحم به سینه می‌رسد، به این نوشیدنی«خون سفید» هم می‌گفتند و این‌گونه بوده که مصرف این نوشیدنی در آن دوره رایج نبوده است.
صنعتی شدن تولید شیر
رشد جمعیت شهری، همراه با گسترش شبکه راه آهن در اواسط قرن نوزدهم، انقلابی در تولید و عرضه این نوشیدنی سفید رنگ به وجود آورد. شرکت‌های راه‌آهن انتقالش را تسهیل کردند.
به این ترتیب تجارت و فرآوری شیر در دهه ۱۸۶۰ به آرامی آغاز و رشد کرد و در دهه‌های ۱۸۷۰ و ۱۸۸۰ دوره‌ای از تغییرات ساختاری گسترده را پشت سر گذاشت.
بسته‌بندی و ورود بطری شیر به بازار
با افزایش قدرت خرید مصرف‌کنندگان و تبدیل این نوشیدنی به عنوان کالای مورد نیاز مصرفی روزانه، تقاضا برای آن رشد کرد. در طول سه دهه آخر قرن نوزدهم، تقاضا برای این نوشیدنی مفید در اکثر نقاط دنیا دو برابر یا در برخی موارد سه برابر شد. نکته مهم این است که در آن زمان، سیستم عرضه این نوشیدنی در بین محصولات غذایی بسیار سازمان یافته‌تر و یکپارچه‌تر بود.
اولین بسته‌بندی بطری شیشه‌ای برای شیر در دهه ۱۸۷۰ انجام شد و اولین شرکتی که این کار را انجام داد احتمالا یک شرکت لبنیاتی در نیویورک در سال ۱۸۷۷ بوده است.
تا این که بعدها، در سال ۱۹۳۲، کارتن‌های شیر پاکتی با روکش پلاستیکی به صورت تجاری به بازار مصرف معرفی شدند.
شیر پاستوریزه متولد شد
در سال ۱۸۶۳، لوئی پاستور، شیمی‌دان و زیست‌شناس فرانسوی، پاستوریزه کردن را به عنوان یکی از روش‌های فرآوری ابداع کرد. این روش برای از بین بردن باکتری‌های مضر در نوشیدنی‌ها و محصولات غذایی اختراع شد.
به افتخار پاستور، این فرآیند به «پاستوریزه کردن» معروف شد. پاستوریزه کردن در ابتدا به عنوان راهی برای جلوگیری از ترش شدن شراب و آبجو استفاده می‌شد تا این که تجهیزات پاستوریزه تجاری در دهه ۱۸۸۰ در آلمان تولید شد و تولیدکنندگان این فرآیند را در کپنهاگ و استکهلم تا سال ۱۸۸۵ برای فرآوری و پاستوریزه کردن شیر استفاده کردند.
منابع مهم تولید شیر
به غیر از گاو، انواع دیگر دام‌ها هم برای تهیه شیر مورد استفاده می‌شوند. این حیوانات شامل گاومیش آبی، بز، گوسفند، شتر، الاغ، اسب، گوزن شمالی و گاومیش هستند.
بزرگترین تولیدکنندگان شیر در جهان
طبق ارزیابی‌های انجام شده فائو تا سال ۲۰۱۸، هند با ۲۲ درصد تولید جهانی، بزرگترین تولیدکننده شیر جهان است و پس از آن ایالات متحده آمریکا، چین، پاکستان و برزیل در این رتبه‌بندی قرار دارند و در این میان تولید شیر گاو در آمریکا، هند و برزیل بیشترین میزان را به خود اختصاص داده و بزرگترین تولیدکنندگان شیر گوسفند در دنیا هم به ترتیب چین، ترکیه و یونان هستند.
بیشترین میزان تولید شیر بز هم در هندوستان، بنگلادش و سودان است.
ساختار شیر را بشناسید
شیر لبنی از مواد مختلفی تشکیل شده است که مهمترین آنها شامل پروتئین، کازئین و قند و کربوهیدرات می‌شود. سایر اجزای موجود شامل گلبول‌های سفید زنده، سلول‌های غدد پستانی، باکتری‌های مختلف، ویتامین C و تعداد زیادی آنزیم فعال است.
روش‌های فرآوری شیر
برای به صفر رساندن باکتری‌های موجود در این نوشیدنی، از روش‌های مختلف فرآوری شیر خام که شامل پاستوریزاسیون، فیلتراسیون، هموژنیزاسیون و UHT است، استفاده می‌شود.
پاستوریزاسیون
یکی از روش‌های رایج در فرآوری شیر، پاستوریزه کردن آن برای از بین بردن باکتری‌های بیماری‌زای مضر با حرارت دادن برای مدت کوتاه و سپس خنک کردن فوری آن استفاده می شود.
انواع شیر پاستوریزه عبارتند از شیر کامل، شیر کم چرب، شیر بدون چربی، شیر غنی شده با کلسیم، شیر طعم‌دار و شیر UHT.
این نوشیدنی در پاستوریزاسیون در دمای ۷۲ درجه سانتی‌گراد (۱۶۲ درجه فارنهایت) به مدت ۱۵ ثانیه به طور کامل باکتری‌زایی می‌شود. شیرهای پاستوریزه را می‌توان معمولا تا سه هفته در یخچال نگهداری کرد.
یک عارضه جانبی پاستوریزه این است که مقداری ویتامین و مواد معدنی این نوشیدنی از بین می‌رود. کلسیم و فسفر محلول تا ۵ درصد، تیامین و ویتامین B12 تا ۱۰ درصد و ویتامین C تا ۲۰ درصد یا بیشتر (حتی تا از دست دادن کامل) کاهش می‌یابد. اما با این حال این نوشیدنی پاستوریزه همچنان مقادیر قابل‌توجهی تیامین و ویتامین B12 را تامین می‌کند.
اما این روزها شیرهای فراپاستوریزه یا ESL هم تولید می‌شوند که نسل جدیدی از شیر به شمار می‌آیند.
فیلتراسیون
میکروفیلتراسیون که یکی دیگر از روش‌های فرآوری شیر است، این روش فرآیندی جایگزین پاستوریزاسیون است و شیری با میکروارگانیسم‌های کمتر و ماندگاری طولانی‌تر بدون تغییر در طعم تولید می‌کند.
در این فرآیند، خامه از شیر بدون چربی جدا می‌شود و به روش معمول پاستوریزه می‌شود، اما شیر بدون چربی از طریق میکروفیلترهای سرامیکی که ۹۹٫۹ درصد از میکروارگانیسم‌ها را در شیر به دام می‌اندازد، و در نهایت شیر بدون چربی با خامه پاستوریزه ترکیب می‌شود تا ترکیب اصلی شیر دوباره بازسازی شود.
در شیوه اولترافیلتراسیون که یکی از روش‌های فرآوری شیر است از فیلترهای ظریف‌تری نسبت به میکروفیلتراسیون استفاده می‌کند که به لاکتوز و آب اجازه عبور می‌دهد و در عین حال چربی‌ها، کلسیم و پروتئین را هم حفظ می‌کند. مانند میکروفیلتراسیون، در فیلتراسیون هم ممکن است چربی قبل از فیلتراسیون برداشته شود و پس از آن دوباره به آن اضافه شود.
شیر اولترافیلتر شده در پنیرسازی مورد استفاده قرار می‌گیرد، زیرا حجم آن برای محتوای پروتئین معین کاهش یافته است و به طور مستقیم به عنوان فرآورده‌های با پروتئین بالاتر، محتوای قند پایین‌تر و جایگزین خامه‌ای‌تر برای شیر معمولی به مصرف‌کنندگان فروخته می‌شود.
خامه‌زنی و همگن شدن یا هموژنیزاسیون
دیگر روش باکتری‌زدایی یا فرآوری شیر، هموژنیزاسیون است که در این روش خامه از شیر جدا می‌شود.
معمولا فرآوری شیر بیشتر به روش هموژنیزه است و شیر هموژنیزه طعم ملایم‌تری دارد اما در دهان کرمی‌تر است. رنگش سفیدتر است و در برابر ایجاد طعم و مزه مقاوم‌تر است.
UHT یا درمان حرارتی فوق‌العاده
درمان حرارتی فوق العاده (UHT) نوعی فرآوری شیر است که در آن تمامی باکتری‌ها با حرارت بالا از بین می‌روند. شیرهای که به این روش میکروب‌زدایی می‌شوند تا زمانی که بسته‌بندی‌شان باز نشود خراب نمی‌شوند و ماندگاریشان تا شش ماه است.
در این روش این نوشیدنی سفید را به مدت یک تا سه ثانیه در دمای ۱۳۸ درجه سانتی‌گراد گرم و سپس بلافاصله خنک شده و در یک ظرف استریل بسته‌بندی می‌شود.
در نتیجه این روش، بر خلاف زمانی که شیر فقط پاستوریزه می‌شود، تمام باکتری‌های بیماری‌زا درون این نوشیدنی از بین می‌روند. شیر UHT تا باز شدن بسته نیازی به نگهداری در یخچال ندارد و این امر حمل و نگهداری آن را آسان می‌کند. با این حال، در این فرآیند ویتامین B1 و ویتامین C از بین می‌رود و همچنین تغییر جزئی در طعم ایجاد می‌شود.
ارزش غذایی شیر
به طور کلی یک فنجان شیر گاو (۲۵۰ میلی‌لیتر) ۲٪ چربی حاوی ۲۸۵ میلی‌گرم کلسیم است که تقریبا ۲۲ تا ۲۹ درصد از میزان توصیه شده کلسیم را تامین می‌کند.
از طرف دیگر این نوشیدنی برای بزرگسالان حاوی ۸ گرم پروتئین و تعدادی مواد مغذی دیگر هم است.
مشکلات ناشی از مصرف شیر
شیر هم مثل هر ماده غذایی دیگر مشکلاتی را به همراه می‌آورد که از این میان آلرژی و عدم تحمل لاکتوز مهمترین‌ها هستند.
آلرژی یا حساسیت
یکی از شایع‌ترین آلرژی‌های غذایی در نوزادان حساسیت به شیر گاو است. این حساسیت یک واکنش نامطلوب که به ندرت کشنده است به یک یا چند پروتئین شیر گاو برمی‌گردد. آلرژی به شیر دو تا سه درصد از نوزادان و کودکان خردسال را تحت تاثیر قرار می‌دهد.
برای کاهش خطر آلرژی به این نوشیدنی توصیه می‌شود نوزادان را حداقل چهار ماه و حداکثر شش ماه قبل از مصرف شیر گاو منحصرا با شیر مادر تغذیه شوند. این آلرژی اکثرا رفته رفته از بین می‌رود اما حدود ۰٫۴ درصد از مردم این بیماری تا بزرگسالی همراه‌شان می‌ماند.
عدم تحمل لاکتوز
عدم تحمل لاکتوز وضعیتی است که در آن افراد علائمی از جمله شکم درد، نفخ، اسهال، نفخ و حالت تهوع را به دلیل کمبود یا عدم وجود آنزیم لاکتاز در روده کوچک حس می‌کنند.
افراد مبتلا به مشکل عدم تحمل لاکتوز معمولا می‌توانند حداقل یک فنجان از این نوشیدنی مفید را بدون داشتن علائم قابل توجه بنوشند اما بیش از آن را نمی‌توانند تحمل کنند. اما شیر بدون لاکتوز روشی برای کاهش یا حذف لاکتوز است که توانسته به افراد حساس به لاکتوز کمک شایانی کند.
تنها تفاوت قابل توجه شیر بدون لاکتوز با معمولی در طعم کمی شیرین‌تر شیر بدون لاکتوز برمی‌گردد. طعم شیرین انواع بدون لاکتوز به دلیل تقسیم لاکتوز به گلوکز و گالاکتوز است.
اما این روزها با پیشرفت تکنولوژی با روش اولترافیلتراسیون، مولکول‌های کوچک‌تر شیر مانند لاکتوز و آب حذف را می‌کنند. نوشیدنی تولید شده از طریق این روش دارای محتوای قند کمتری نسبت به دیگر نوع است و برای کمک به هضم در افراد مبتلا به عدم تحمل لاکتوز، با کشت‌های باکتریایی اضافه شده مانند لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس و بیفیدوباکتری شیر مناسب تولید می‌شود.
مواد افزودنی و طعم دهنده‌های شیر
معمولا به این نوشیدنی مفید، یا ویتامین اضافه می‌شود یا طعم‌دهنده. اما معمولا به شیرهایی که به صورت تجاری فروخته می‌شود ویتامین D هم اضافه می‌شود تا کمبود قرار گرفتن در معرض اشعه UVB را جبران کنند.
اما در کل شیرهای کم‌چرب اغلب ویتامین A هم اضافه می‌شود تا از بین رفتن این ویتامین در طول حذف چربی را جبران کنند.
از دیگر افزودنی‌هایی که به این ماده اضافه می‌شود شکلات است، هر چند اخیرا شیر توت‌فرنگی، شیر رز و انواع دیگر هم تولید می‌شوند.
شیر در زبان و فرهنگ
اهمیت شیر در فرهنگ بشری با عبارات متعددی که در زبان‌های مختلف وجود دارد قابل اثبات است. به عنوان مثال عباراتی مثل «شیر مهربانی انسان»، یا عبارت «گریه کردن بر شیر ریخته شده فایده ندارد» یا «قوچ را دوشید» به معنای انجام کار بیهوده در برخی از کشورها رایج است.
اما سوای اینها، در اساطیر یونانی هم به به این نوشیدنی سفیداشاره شده است. در عین حال از این نوشیدنی، در کتب مقدس هم یاد شده، مثلا در انجیل «سرزمین شیر و عسل» به عنوان استعاره‌ای از سرزمین موعود است.
در قرآن هم این گونه آمده است: «و یقینا در دام‌ها برای شما عبرت است، از آنچه در شکمشان است از غذای هضم شده و خون به شما می‌نوشانیم. شیر خالص برای نوشندگان گوارا است.»
یا مثلا در اسلام، مسلمانان معتقدند روزه رمضان را باید به طور سنتی با یک لیوان شیر و خرما باز کنند.
