مقدمه
متخصصان با پیشرفت علوم تغذیه به این درک رسیده‌اند که رژیم غذایی افراد نقش زیادی در سلامتی آن‌ها دارد. بسیاری از بیماری‌ها با مصرف یک نوع ماده خاص تداخل دارد و برای بیمار مشکل ساز می‌شود. بنابراین تعداد افرادی که رژیم‌های غذایی خاصی دارند و یا در مصرف خوراکی‌ها محدودیت دارند، افزایش یافته است.
با این مقدمه کوتاه می‌توان گفت که کنترل کیفیت محصولات در مشخصه یابی مواد غذایی یک مرحله حیاتی به شمار می‌رود. یکی از محصولات اصلی مصرفی و مهم در بازار شیر است. شیر یکی از موادی است که افراد زیادی به آن آلرژی دارند. به دلیل این که شیر منبع غنی از پروتئین و چربی و … است، ترکیبات آن باید به طور ویژه‌ای کنترل شود. شیر را می توان با استفاده از ترکیبی از آنالیز اندازه ذرات، طیف سنجی رامان و طیف سنجی فلورسانس مشخص کرد. هر یک از این تکنیک ها اطلاعات به خصوصی در رابطه با ترکیبات شیر مانند اسیدهای چرب، ویتامین‌ها و غیره ارائه می‌دهند.
هدف ما در این مقاله این است که آنالیزها را روی انواع شیرها انجام دهیم. آزمایش‌ها ابتدا با شیر گاو انجام می‌شود و پس از آن به سراغ نمایش نتایجی از شیرهای جایگزین مانند شیر خشک و یا شیر سویا خواهیم رفت.
مشخصه یابی شیر گاو
برای مشخصه یابی شیر گاو آزمایش‌هایی طراحی و اجرا شده است که نتایج آن را در این مقاله ذکر کرده‌ایم. در آن آزمایش محققان برای این که بتوانند ترکیبات شیر با چربی های مختلف را آنالیز کنند، از ۵ شیر گاوی مختلف استفاده کردند. اولین شیر همان شیر گاو است که مستقیم از گاو دوشیده می‌شود و هیچ فرآیندی روی آن صورت نمی‌گیرد. به این شیر اصطلاحا raw milk گفته می‌شود. ۴ شیر دیگر هم شیرهای کارخانه‌ای بودند. این شیرها شیر کامل، نیم چرب و بدون چربی هستند. از شیرهای نیم چرب دو شیر با با برند مختلف جمع آوری شد. شما با روش اندازه گیری توزیع ذرات می‌توانید یک اطلاعات اولیه از ترکیبات را به دست آورید. اگر در رابطه با این مورد سوالی داشتید، با کارشناسان شرکت تکسان تماس بگیرید.
اما از آن جایی که اندازه‌گیری اندازه ذرات نمی‌تواند اطلاعاتی در رابطه با ساختار ترکیبات به شما بدهد، به تنهایی کافی نیست. در همین راستا استفاده از آنالیز طیف سنجی مولکولی را به شما پیشنهاد می‌دهیم.
همان طور که ذکر شد برای به دست آوردن اطلاعات بیشتر در رابطه با ساختار شیمیایی، رامان کمک کننده شما است. طیف سنجی رامان یک تکنیک آنالیز شیمیایی غیر مخرب است که اطلاعات دقیقی در مورد ساختار شیمیایی، فاز و پلی مورف بودن، کریستالیتی و برهمکنش‌های مولکولی ارائه می‌دهد. سرعت بالا هم دیگر مزیت این تکنیک به حساب می‌آید.
دستگاه مناسب برای این آنالیز میکروسکوپ رامان است. شما می‌توانید طیف گیری را با رامان تکرام انجام دهید. طیف رامان این مواد منحصر به فرد است. شما می‌توانید میکرو طیف سنج رامان را در شکل زیر مشاهده کنید.
اگر بخواهید این آزمایش را انجام دهید، طیف گیری از نمونه ها تنها یک ثانیه طول می‌کشد. این طیف ها در شکل زیر نشان داده شده است.
حالا باید به سراغ این برویم که این طیف ها به چه معنا هستند. در این جا به تفسیر طیف رامان نیاز پیدا می‌کنید. این طیف ها طیف ترکیبی از اسیدهای چرب و آب است. طیف هایی که زیر (cm-۱) ۳۱۰۰ هستند، نماینده اسیدهای چرب و بازه طیفی (cm-۱) ۳۶۰۰-۳۱۵۰ نشان دهنده آب است. شما در طیف سنجی می‌توانید کل طیف را نسبت به یک باند نرمالیزه کنید. با نرمال کردن کل طیف توسط باند آب می‌توانید مقایسه “کمی” چربی این پنج شیر را انجام دهید. پس از نرمالیزه کردن متوجه خواهید شد که شدت پیک رامان در (cm-۱) ۲۸۷۵ با میزان چربی موجود در شیر یک رابطه خطی دارد.
همان طور که در شکل مشاهده می‌کنید، بالاترین مقدار مولکول‌های چربی مربوط به شیری است که مستقیم از گاو دوشیده می‌شود. اگر بخواهیم این نتایج را عددی کنیم و نگاه دقیق‌تری به نتایج داشته باشیم، باید به سراغ دو شیر نیم چربی برویم که با یک درصد از چربی گزارش شده بود. اندازه گیری‌های رامان به ما نشان داد که آن‌ها کمی متفاوت هستند. طیف سنجی رامان به تعیین “کمی” سطح چربی با دقت بالا کمک می‌کند. این دقت به امکان تمایز بین دو برند مختلف با یک میزان از درصد چربی کمک می‌کند.
مشخصه یابی جایگزین های شیر
افراد زیادی هستند که معده‌شان با تحمل شیر گاو ناسازگار است. به همین دلیل است که شیرهای جایگزین بسیاری وارد بازار شده است. شیری که همه شما نام آن را شنیده‌اید، شیر خشک است. شیر دیگری که در این آزمایش مورد استفاده قرار گرفته، شیر سویا است. در نهایت نتایج این آزمایش‌ها با شیر گاو مقایسه شده است.
به منظور طبقه بندی دقیق شیرها از نظر میزان چربی، طیف رامان شیرهای جایگزین مختلف توسط محققان به دست آمده و با شیر گاو مقایسه شده است. این طیف ها در شکل زیر نمایش داده شده است.
همان طور که در تصویر مشاهده می‌کنید، شیر سویا و شیر خشک تنها کمی چرب تر از شیر گاو بدون چربی هستند. اگر شیر کامل را ۱۰۰% در نظر بگیریم، شیر سویا و شیر خشک به ترتیب ۲ و ۶ درصد از چربی را به خود اختصاص می‌دهند.
نتیجه این که طیف سنجی رامان را می‌توان به عنوان یک تکنیک قدرتمند برای تخمین میزان چربی شیر، مستقل از منشاء آن در نظر گرفت.
جمع بندی
در این مقاله نتایج آزمایشی که در آن میزان چربی موجود در شیر با روش طیف سنجی رامان، اندازه گیری شده بود؛ برای شما به اشتراک گذاشته شد. پیشنهاد ما این است که هر چه زودتر خود را از رقیبانتان متمایز کنید. طیف سنجی رامان به شما اطلاعات زیادی در رابطه با ساختار شیمیایی ترکیبات شیر به شما می‌دهد. این تکنیک‌ها ابزارهای بسیار قدرتمندی برای کنترل کیفیت صنعت شیر و شناسایی ترکیبات آن هستند.
