اگر کیفیت شیر خشک صنعتی پیش از استفاده در صنایع غذایی مختلف مورد ارزیابی قرار نگیرد و از کیفیت بالایی برخوردار نباشد، امکان سنجش پارامترهای کیفی در مقیاس بزرگتر قابل انجام نبوده و رضایت مشتریان را به همراه نخواهد داشت.
ارزیابی کیفیت شیرخشک نیز پیچیدگی خاص خود را دارد؛ به این دلیل که به خواص فیزیکی و شیمیایی متنوعی بستگی دارد.
به عنوان مثال، رفتار انحلال پذیری آن به موارد ساختاری مثل اندازه ذرات و تراکم توده ای (bulk density) و نیز موارد کارکردی مثل چگونگی توزیع ذرات یا توزیع پذیری (dispersibility) بستگی دارد.
اجزای شیر و ترکیبات موجود در آن مثل میزان چربی (اسیدهای چرب)، پروتئین و قندهایی مثل لاکتوز نیز باید پایش شوند تا شیر خشک خالص و باکیفیتی تولید شود. از میان روش‌های متنوعی که برای بررسی کیفی شیر و شیر خشک وجود دارد، می‌توان به روش‌های کارآمد و سریع طیف سنجی رامان (Raman Spectroscopy)، طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (Fourier Transform Infrared) و نیز تصویربرداری هیپراسپکترال (Hyperspectral Imaging) اشاره کرد.
کاربرد این روش‌ها علاوه بر سنجش میزان کیفیت شیرخشک تولیدی، تشخیص موارد تقلب و یافتن مواد آلاینده در شیر مصرفی برای تولید شیرخشک را نیز در بر می‌گیرد.
معمولا این روش‌های طیف سنجی به همراه ابزار شیمیایی سنجی (chemometry) از جمله تحلیل اساسی اجزا (PCA)، رگرسیون PLS و ... مورد استفاده قرار می‌گیرند.
مطالعات و پژوهش‌های متعددی، کاربرد این روش‌ها را در سنجش پارامترهای کیفی موردنظر بررسی کرده‌اند. از روش طیف سنجی FT-IR برای ردیابی مقادیر مختلف ملامین و کلسترول در شیر خشک در مطالعات مختلفی استفاده شده و کارآمدی این روش گزارش شده است. علاوه بر ترکیبات ذکر شده، مواردی مثل میزان کلسیم و نیز وجود میکروارگانیسم Cronobacter sakazakii نیز با استفاده از روش مذکور به همراه روش‌های شیمیایی سنجی شناسایی شدند.
یک نوع از طیف سنجی تحت عنوان نزدیک مادون قرمز (NIR) برای سنجش خصوصیات فیزیکی مثل ابعاد ذرات، تراکم توده ای و توزیع پذیری استفاده شده است که نتایج امیدوارکننده‌ای از این روش حاصل شده است. از روش طیف سنجی ترکیبی FT-Raman برای سنجش کیفی و تشخیص تقلب در چند مطالعه استفاده شده است که در یک مطالعه آب پنیر (whey) و نشاسته اضافه شده به شیر خشک شناسایی و در مطالعه دیگری لاکتوز و مالتودکسترین با دقت اندازه گیری شدند. در روش تصویربرداری هیپراسپکترال (HSI)، مشخصه‌های مربوط به طیف سنجی و تصویربرداری باهم ادغام شده و این ترکیب را به روش مناسبی برای ارزیابی اطلاعات طیفی و فضایی به جهت سنجش میزان خلوص و یکپارچگی ذرات تبدیل کرده است. این روش به عنوان یک ابزار بینایی ماشینی می‌تواند در حین پروسه تولید شیر خشک، با اسکن ذرات در حال تولید، از روی خصوصیات ظاهری، کیفیت و منشا ذرات حاصل را از هم تفکیک کرده و تشخیص دهد. هم چنین این روش به دلیل دارا بودن قسمت طیف سنجی، می‌تواند وجود و میزان مواردی مثل ملامین، آب پنیر، اوره، نشاسته و لاکتوز را شناسایی و اندازه گیری کند.
بنابراین استفاده از روش‌های مذکور به صورت ترکیبی یا جداگانه به همراه روش‌های شیمیایی سنجی می‌تواند به صورت تضمینی، با کارآمدی و سرعت بالا و بدون نیاز به اخذ حجم بالای نمونه، با قابلیت استفاده در حین مراحل روند تولید شیر خشک، پارامترهای کیفی و ترکیبات و موارد ناخواسته را ارزیابی و شناسایی کند و شیر خشک با کیفیت تضمین شده و مطلوبی تولید گردد.