شیر یکی از محصولاتی است که بیش از حد دور ریخته می‌شود، مسئله‌ای که از مدت‌ها قبل از پاندمی به یک بحران تبدیل شده بود. براساس داده‌های وزارت کشاورزی ایالات متحده (FAO) در دهه قبل، تخمین زده می‌شود که از هر سه گالن شیر در آمریکا یک گالن هدر می‌رود.
گروهی از دانشمندان از مدل‌های ریاضی برای ادغام دانش از شاخه‌های مختلف (تولید و فرآوری شیر، میکروبیولوژی و زنجیره تامین) استفاده کردند و بدین ترتیب تلاش کردند تا به یک مشکل چند صد ساله غلبه کنند: فساد شیر.
به واسطه این تحقیقات، دو استراتژی اصلی در جهت جلوگیری از فساد زود هنگام شیر توسط باکتری‌های اسپورساز مقاوم به سرما در ابتدای زنجیره تامین شیر به وجود آمد:
- سیستم پاداش/ جریمه براساس تعداد باکتری‌های اسپورساز در شیر خام.
- سرمایه‌گذاری در فناوری‌های کاهش اسپور در سطح پردازش.
در نتیجه این مطالعه مشخص شد اجرای هر دو استراتژی می‌تواند عمر مفید برخی از محصولات شیر را بین نیم تا 13 روز بهبود بخشد.
فروغ عنایتی آهنگر، مدرس بهینه‌سازی زنجیره تامین در Olin Business School، گفت: “به طور کلی، این استراتژی نسخه‌ای نیست که بتوان برای همه مشکلات پیچید. نتایج مدل‌های بهینه‌سازی ما نشان می‌دهد که ترکیب بهینه مداخلات به شدت وابسته به ویژگی‌هایی مانند حجم شیر فرآوری شده و کیفیت شیر خام عرضه شده است. بنابراین، مدل‌های بهینه‌سازی ما ابزارهای تصمیم‌گیری جدیدی را ارائه می‌کنند که تولیدکنندگان می‌توانند از آن بهره برده و بهترین استراتژی را برای تسهیلات خود اتخاذ کنند.”
این مطالعه مشکل فساد زودرس شیر ناشی از باکتری Bacillus sp. و Paenibacillus sp. که در مزارع وارد شیر خام می‌شود و اسپورهای آن از پاستوریزه شدن جان سالم به در می‌برند را هدف قرار داده است. لازم به ذکر است که یک جایگزین پاستوریزاسیون وجود دارد، اما علاوه بر هزینه بالا، به دلیل تحمل دمای بالا طعم نامطلوبی برای مصرف‌کننده دارد.
- سیستم پاداش/ جریمه، یا مداخلات در سطح تولید: دامداران باید تشویق شوند تا از همان ابتدای کار فرآیندها را بهبود بخشند. به صورتی که دامداران در صورت عرضه شیر با کیفیت بالا از نظر آلودگی باکتری اسپورساز پاداش دریافت کنند و در صورت عرضه شیر با کیفیت پایین جریمه شوند.
دستورالعمل‌هایی مشابه این سیستم پاداش/ جریمه در حال حاضر در ایالات متحده بر روی محصولات دامی مانند تخم‌مرغ و مرغ وجود دارد. اما در این مقاله، محققان یک سیستم پاداش/ جریمه جدید و انعطاف پذیر را پیشنهاد می‌کنند که صرفاً براساس تعداد اسپور اولیه شیر خام است.
- سرمایه‌گذاری بر روی کاهش اسپور یا مداخلات در سطح پردازش: کارخانه‌ها می‌دانند که نصب و راه‌اندازی فناوری‌هایی مانند میکروفیلتراسیون و باکتوفوگاسیون پرهزینه است. اما این تحقیق نشان داد که چگونه استفاده از هر دو رویکرد ارائه شده، به همراه روش سوم باکتوفوگاسیون مضاعف، از موثرترین روش‌های بلند مدت برای از بین بردن باکتری‌های اسپورساز در شیر است.
پیش‌بینی شده است که با استفاده از چنین مداخلات و سرمایه‌گذاری‌هایی در سطح پردازش، به طور کل افزایش ماندگاری شیر از 26-20 روز (برای کارخانه‌های کوچک)، 31-28 روز (برای کارخانه‌های متوسط) تا تقریبا 34 روز (برای کارخانه‌های بزرگ) متغیر است.
مورفی گفت: ” در صنعت لبنیات توجه فزاینده‌ای به اهمیت استفاده از شیر خام کم اسپور برای تولید محصولات لبنی با کیفیت بالا وجود دارد، اما هیچ طرحی در مورد چگونگی نیل به این امر وجود ندارد.”
به طور خلاصه، این تحقیق نشان داد که می‌توان مداخلاتی را در جهت بهبود ماندگاری شیر تا 13 روز انجام داد.
“هدف نهایی تحقیق ما حمایت از توسعه زنجیره تامین پایدار تولید شیر است، جایی که ضایعات شیر به گونه‌ای کاهش یابد که نه تنها برای تمام نقش آفرینان در فرایند پردازش، تولید و مصرف، مقرون به صرفه باشد بلکه از نظر اجتماعی و محیط زیستی نیز قابل قبول باشد.
منبع:
