مقدمه و دلیل انتخاب موضوع :
شیر بطور کلی عبارت است از تراوش‌های غدد پستانی حیوانات پستاندار (معمولاً گاو) که عاری از کلستروم می‌باشد و در اثر دوشش کامل حیوان سالم بدست می‌آید شیر و فرآورده‌های آن به همان سهولتی که به مصرف می‌رسند تولید نمی‌گردند. مراحل تولید محصولات لبنی از تهیه شیر، جمع آوری، حمل و نقل، تحویل به کارخانه، تغییر و تبدیل در کارخانه و توزیع تا رسیدن به دست مصرف کننده همواره با دشواریهای زیادی همراه است. از این رو بررسی‌های دقیق و برنامه‌ریزیهای قابل اجرای همگام با پیشرفت تکنولوژی را می‌طلبد. اگر چه تولید فرآورده‌های لبنی تاریخچه‌ای بس دیرینه دارد ولی حرفه‌ای است حساس و پرمخاطره و آسیب پذیر.
شیر به موجب آنکه غذایی است تقریباً کامل و کلیه عناصر لازم را به صورت متعادلی دارا می‌باشد، یعنی ارزش تغذیه‌ای بسیار بالایی دارد همه ساله تحقیقات وسیع و دامنه داری در مرکز پژوهشی جهان درباره این ماده غذایی صورت می‌گیرد که ماحصل آن برگزاری سمینارها، گردهمایی‌های علمی، انتشارات مقالات و کتب متعدد می‌باشد. در کشور ما با وجود تولید حدود 5 میلیون تن شیر در سال، متأسفانه تحقیقات چندانی در این خصوص صورت نگرفته است. امید است دست کم با بهره گیری از تجارب صنعتی و پژوهشی صاحبنظران و محققین بتوان تا حد زیادی این کمبود را جبران نمود.
اهمیت تغذیه‌ای شیر:
شیر ماده‌ای است با 13-10 درصد ماده خشک و مناسب‌ترین غذایی است که می‌تواند احتیاجات نوزاد هر چه موجود شیرده را تا زمان معینی از سن آن تأمین کند و از نظر ارزش غذایی به سبب دارا بودن ویژگی از مواد غذایی دیگر متمایز می‌گردد.
1- ترکیب و مجموعه پروتئین آن 2- کلسیم موجود در آن.
ترکیب و مجموعه پروتئین آن شامل کلیه اسیدهای آمینه ضروری است و در مورد هر موجود زنده پستاندار بین مقدار این ترکیبات و سرعت رشد همان موجود رابطه مستقیمی وجود دارد. علاوه بر این ضریب هضمی پروتئینهای شیر بسیار بالاست. در 5/0 لیتر شیر همان مقدار پروتئین وجود دارد که در 100 گرم گوشت لخم بدون استخوان و چربی وجود دارد به علاوه به جز پروتئین در شیر ترکیبات با ارزش دیگری نیز موجودند که در مواد غذایی مشابه وجود ندارند و اگر مقایسه قیمت را بطور صحیحی انجام دهیم متوجه خواهیم شد 1 گرم پروتئین شیر از 1 گرم پروتئین گوشت و دیگر پروتئینهای حیوانی مشابه ارزانتر خواهد بود. بهمین سبب یکی از راه حلهای مبارزه با فقر پروتئینی در کشور ما ایجاد زمینه‌های افزایش تولید شیر است.
در شیر آلبومینها و گلوبولینها از نظر ترکیب اسیدهای آمینه ضروری بسیار حائز اهمیت هستند نکته مهم دیگر در ارتباط با هضم شیر مسئله لاکتوز آن است و این ترکیب فاکتور محدود کننده در هضم شیر محسوب می‌شود که در برخی از مناطق جهان همانند کشورهای آفریقایی و ژاپن قابلیت هضم لاکتوز اندک است یا اصلاً وجود ندارد که علت اساسی آن عدم وجود آنزیم لاکتاز یا بتا – گالاکتوزیداز است که برای هضم لاکتوز ضرورت دارد و موجب پیدایش عارضه «عدم تحمل لاکتوز» می‌شود.
در کنار پروتئین و لاکتوز، در شیر چربیها نیز وجود دارند که به شکل گویچه‌ای بوده و به شکل امولسیون در شیر یافت می‌شوند و همین امر هضم آنها را تسهیل نموده است.
از جمله ترکیبات مهم دیگر در شیر می‌توان به مواد معدنی از جمله کلسیم و فسفر اشاره نمود که برای تمام سنین به ویژه نوزادان و جوانان (جهت تأمین رشد) و سالخوردگان (جهت اجتناب از عارضه پوکی استخوان) از اهمیت زیادی برخوردار هستند. البته هضم فسفر و کلسیم به سبب نسبت مناسب آنها آسان می‌باشد.
خواص فیزیکی، شیمیایی و فیزیکوشیمیائی شیر گاو :
اصولاً شیر مایعی است سفید رنگ، کدر، با مزه اندکی شیرین، معمولاً بدون بو، با PH اسیدی نزدیک به خنثی.
1- رنگ شیر : رنگ مات شیر مربوط به مسیل‌های کلوئیدی است. در صورت افزایش چربی، رنگ شیربه سمت زرد تغییر می‌کند که علت آن وجود بتاکاروتن در فاز چربی شیر می‌باشد.
اگر چربی شیر کاهش یابد رنگ شیر به سمت آبی متمایل می‌شود در صورتی که دام مبتلا به اورام پستان می‌باشد به علت پارگی مویرگها، خون وارد شیر شده و رنگ شیر قرمز یا صورتی خواهد شد. برخی از انواع میکروبها هم قادر به ایجاد رنگهای مختلفی هستند.
2- بوی شیر : شیر بدون بو است اما به شدت می‌تواند بوی مکانی که در آن قرار گرفته را جذب کند.
3- PH شیر : بین 4/6 – 6/6 متغیر است. اگر شیر را بجوشانیم بعلت خروج گاز دی اکسید کربن میزان PH افزایش می‌یابد. شیر تا حدودی خاصیت بافری دارد که مربوط به املاح شیر می‌باشد.