दूध अधिक काळ टिकविण्यासाठी प्रक्रिया

डाॅ. एस. पी. चांगाडे, डाॅ. विजय डी. केळे
शुक्रवार, 25 ऑगस्ट 2017

दूध हे त्यातील जिवाणूंमुळे अधिक काळ टिकू शकत नाही. ते अधिक काळ साठविण्यासाठी काही प्रक्रिया करणे आवश्यक असते. त्यातही उष्णतेवर आधारित आणि कमी तापमानातील प्रक्रिया उपलब्ध आहेत. 

गायीचे किंवा म्हशीचे दूध काढल्यानंतर वातावरणातील उष्णतेमुळे त्याच्या तापमानामध्ये वाढ होत जाते. सूक्ष्मजिवांची वाढ झपाट्याने होते. दुधातील शर्करेचे विघटन करून जिवाणू त्यांचे आम्ल तयार करतात. परिणामी दूध खराब होते. हे टाळून दूरवरच्या बाजारपेठेपर्यंत दूध पाठवण्यासाठी त्यावर शीतकरण आणि पाश्चरीकरण करण्याची आवश्यकता असते. त्यापेक्षा अधिक काळ दूध टिकविण्यासाठी खालील प्रक्रिया उपयुक्त ठरतात.  

दूध हे त्यातील जिवाणूंमुळे अधिक काळ टिकू शकत नाही. ते अधिक काळ साठविण्यासाठी काही प्रक्रिया करणे आवश्यक असते. त्यातही उष्णतेवर आधारित आणि कमी तापमानातील प्रक्रिया उपलब्ध आहेत. 

गायीचे किंवा म्हशीचे दूध काढल्यानंतर वातावरणातील उष्णतेमुळे त्याच्या तापमानामध्ये वाढ होत जाते. सूक्ष्मजिवांची वाढ झपाट्याने होते. दुधातील शर्करेचे विघटन करून जिवाणू त्यांचे आम्ल तयार करतात. परिणामी दूध खराब होते. हे टाळून दूरवरच्या बाजारपेठेपर्यंत दूध पाठवण्यासाठी त्यावर शीतकरण आणि पाश्चरीकरण करण्याची आवश्यकता असते. त्यापेक्षा अधिक काळ दूध टिकविण्यासाठी खालील प्रक्रिया उपयुक्त ठरतात.  

शीतकरण वगळता अन्य सर्व प्रक्रिया दूध प्रमाणीकरणानंतरच केल्या जातात. त्यासाठी अन्न व भेसळ प्रतिबंधक कायद्यानुसार दुधातील स्निग्धांश व स्निग्धोत्तर घटक यांच्या प्रमाणानुसार दुधाचे वर्गीकरण केले जाते. दुधाचे प्रमाणीकरण करताना त्यातील स्निग्धांश व स्निग्धोत्तर घटक ठराविक प्रमाणात आणले जातात. आवश्यकतेनुसार अधिक स्निग्धांश हे क्रीम सेपरेटरद्वारे वेगळे काढले जाते.

शीतकरण 
दुधाचे तापमान २५ ते ३० अंश सेल्सिअसपासून ५ ते ७ अंश सेल्सिअसपर्यंत कमी केले जाते. त्यासाठी प्लेट चिलर या उपकरणाचा वापर केला जातो. त्यामध्ये प्लेटच्या एका बाजूने दूध व दुसऱ्या बाजूने थंड पाणी (१ ते २ अंश से.) असते. त्यामुळे दुधाचे तापमान कमी होऊन, गुणवत्ता आणि टिकवण क्षमता वाढते. 

फायदे 
दूध शीतकरणामुळे जिवाणू वाढीस प्रतिबंध होतो.
दूध ५ ते ६ तास टिकते. म्हणून ग्रामीण स्तरावरच शीतकरण केल्यास हे दूध बाजारपेठेपर्यंत किंवा प्रक्रिया केंद्रापर्यंत खराब न होता नेता येते. 

पाश्चरीकरण   
पाश्चरीकरणात दुधातील प्रत्येक कण कमीत कमी ६३ अंश सेल्सिअस तापमानावर ३० मिनिटे किंवा ७१.५ अंश सेल्सिअस तापमानावर  १५ सेकंदांसाठी तापवितात. योग्य तापमानात शिफारशीत वेळेत दूध ठेवल्यास त्यातील एन्झायम्स निष्क्रीय होतात. फास्फटेझ चाचणी नकारार्थी येते. त्यानंतर  दूध १० अंश से. पेक्षा कमी तापमानावर थंड केले जाते. 

अतिउच्च तापमान (अल्टा हाय टेंपरेचर) प्रक्रिया -
दूध व इतर अन्न पदार्थ १३० ते १५० अंश से. तापमानावर काही सेकंदासाठी तापवले जाते. त्यानंतर या पदार्थांचे पॅकेजिंग अतिनील किरणांच्या उपस्थितीमध्ये टेट्रा पॅकमध्ये करावे. असे दूध ६ महिन्यांपर्यंत राहू शकते. 

कमी तापमानावरील प्रक्रिया 
अलिकडे भेसळमुक्त आणि नैसर्गिक अन्न पदार्थाकडे कल वाढत आहे. अन्न पदार्थ अधिक काळ टिकविण्यासाठी उष्णतेच्या वापर केल्यास अन्नपदार्थांची पौष्टिकता आणि चव यावर परिणाम होतो. त्यामुळे प्रक्रियेसाठी उष्णता विरहित प्रक्रियांचा वापर वाढत आहे. अशा प्रक्रियांमध्ये तापमान न वाढविता किंवा कमी तापमानामध्ये पदार्थावर प्रक्रिया केली जाते. 

विद्युत कंपित क्षेत्र प्रक्रिया (पल्स्ड विद्युत फिल्ड प्रोसेस) 
दूध किंवा अन्य द्रव पदार्थ न तापवता टिकविण्यासाठी या पद्धतीचा वापर केला जातो. त्यात दोन इलेक्ट्रोड दरम्यान २० ते ८० केव्हीची विद्यूत कंपने व क्षेत्र प्रत्येकी दोन मायक्रोसेकंदासाठी तयार करतात. एकामागोमाग तयार होणाऱ्या विद्यूत कंपनामुळे जीवाणू व बुरशी यांच्या पेशी भित्तिका फाटून ते नष्ट होतात. ही प्रक्रिया विद्युत क्षेत्राची तीव्रता, स्पंदनकाल, स्पंदनाची संख्या यावर अवलंबुन असते.

यामुळे सुक्ष्मजिवाणूंचा नाश होतो. एंझायम्सही निष्क्रीय होतात. प्रक्रीया पुर्ण झाल्यानंतर पदार्थ सुरक्षित पॅकींग करून थंड तापमानावर साठविले जातात. त्यामुळे द्रव पदार्थ चव, पौष्टीक मुल्ये कमी न होता जास्त काळ टिकतो. 

विद्युत शक्तीच्या वापराने पदार्थातील गुणधर्मावर हानिकारक परिणाम होत नाही. 

विद्युत कंपित क्षेत्र प्रक्रियेचा वापर द्रव्य किंवा अर्धद्रव्य/ घटट् पदार्थावर प्रक्रिया करण्यासाठीही होतो.
 
कोल्ड प्लाझ्मा
विद्युत आणि वाहक वायू (हवा, आॅक्सिजन, नायट्रोजन किंवा हेलियम) यांच्या साह्याने कोल्ड प्लाझ्मा तयार करतात. कोल्ड प्लाज्मामुळे विद्युत प्रवाहाचा प्रसार होतो. नंतर हवेचे आयोनायझेशन होते. या प्लाझमा प्रक्रियेमध्ये प्रणालीमध्ये असंख्य सुक्ष्म जीव विरोधी घटक (अल्ट्राव्हायोलेट, ओझोन, प्रभारीत कण आणि प्रभारीत आॅक्सिजन) तयार होतात. ते रोगकारक जिवाणूंना निष्क्रिय करतात. या प्रक्रियेसाठी पाणी आणि अन्य कोणत्याही प्रकारच्या रसायनाची आवश्यकता नसल्याने ती पर्यावरण पुरक आहे.  

उच्च विद्युतदाब प्रक्रिया (हाय व्होल्टेज आर्क डिस्चार्ज) 
यात विद्यूत ध्रुवामधील द्रव्यात वेगाने विघुत विघटन होऊन सुक्ष्मजीव निष्क्रिय होतात. विद्युत आर्कद्वारे अति उच्चदाबांच्या लहरींची निर्मिती होते. त्यामुळे द्रव्यात बुडबुडे तयार होतात.  पेशी संरचनेत बदल होऊन त्या निष्क्रिय होतात. 

विद्युत आर्कमुळे अन्नपदार्थातील रासायनिक घटकांपासून (आॅक्सिजन) अत्यंत रिअॅक्टिव्ह रॅडिकल्सची निर्मिती होते. मुक्त कणांमुळे पेशींच्या अंतर्भागातील काही घटक निष्क्रिय होतात. 

टेट्रा पॅकिंग 
या पॅकिंगमध्ये पाॅलीइथीलीन, पेपर, अॅल्युमिनिअम फाॅईल असे तीन प्रकारचे मटेरियल वापरले जाते. त्यांच्या टक्केवारीनुसार सहा थर केले जातात. प्रत्येक थराची उपयुक्तता खालीलप्रमाणे असते. त्यात पेपर ८० टक्के, पॉलिइथिलीन १५ टक्के आणि ॲल्युमिनिअम ५ टक्के इतक्या प्रमाणात असते. पॅकींगचे वजन एकूण पदार्थाच्या तीन टक्क्यापर्यंत असते. या पॅकेजिंगमुळे पदार्थाची स्वच्छता, सुरक्षितता आणि पोषकता टिकून राहते. 

असे असतात थर
पहिला थर - पाॅलीइथीलीन - पदार्थाला पाण्यापासून दूर ठेवतो. 
दुसरा थर - कागद (पेपर) 
(८० टक्के ) - पॅकिंगला मजबुती देतो. पदार्थ अधिक काळ टिकतो.   
तिसरा थर - पाॅलीइथीलीन - तो पेपर व अॅल्युमीनीयम यांना जोडतो. 
चौथा थर - अॅल्युमिनीयम - पदार्थला आॅक्सिजन, प्रकाश, दुर्गंध व सूक्ष्म जीवाणुच्या संसर्गापासुन दुर ठेवतो. 
पाचवा थर - पाॅलीइथीलीन - अॅल्युमिनीयम फॉइल व पाॅली इथिलीन यांना जोडतो. 
सहावा थर - पाॅलीइथीलीन - ती पदार्थाच्या संपर्कात असतो. 

पाश्चरीकरणाच्या पद्धती 
१. बॅच पाश्चरीकरण

दुधातील प्रत्येक कण कमीत कमी ६३ अंश सेल्सिअस तापमानावर ३० मिनिटे तापविण्याच्या प्रक्रियेला बॅच पाश्चरीकरण किंवा लो टेंपरेचर लाॅग टाइम पाश्चरीकरण असे म्हणतात. त्यानंतर दूध त्वरित १० अंश सेल्सिअसपेक्षा कमी तापमानावर थंड केले जाते. ही प्रक्रिया डबल जॅकेटेड व्हॅटमध्ये होते. त्यामध्ये वाफ अथवा गरम पाणी सोडून दूध गरम करतात व नंतर त्यामध्ये थंड पाणी सोडून तापमान कमी करतात. दूध साठवून त्याचे पॅकिंग करतात. सध्या या पद्धतीऐवजी हायटेंपरेचर शॉर्ट टाइम ही पद्धती अधिक वापरली जाते. 

२. हाय टेंपरेचर शॉर्ट टाइम पाश्चरीकरण 
दुधातील प्रत्येक कण कमीत कमी ७१.५ अंश सेल्सिअस तापमानावर १५ सेकंदाकरिता तापविले जाते. त्यानंतर १० अंशापेक्षा कमी तापमानापर्यंत थंड केले जाते. ही प्रक्रिया मुख्यतः चिलरसारख्याच प्लेटने करतात. यामध्ये रिजनरेशन १ (३० ते ४० अंश सेल्सिअस), रिजनरेशन २ (५५ ते ६० अंश सेल्सिअस), हीटींग सेक्शन (७१ ते ७५ अंश सेल्सिअस) आणि चिलिंग सेक्शन (५ अंश सेल्सिअस पेक्षा कमी) असे चार विभाग असतात.   

या प्रक्रियेत प्लेटच्या एका बाजूने दूध व दुसऱ्या बाजूने गरम अथवा थंड पाणी असते. मुख्यतः रिजनरेशन एक नंतर दुधापासून मलई वेगळी करून ते दूध रिजरेशन दोन मध्ये पाठवले जाते. त्यानंतर  २ ते २.५ हजार पीएसआय दाबावर होमोझीनायझेशन (दूध एकजीव) केले जाते. त्यानंतर दूध हिटींग विभागात ७१.५ अंश से. तापमानावर १५ सेकंदाकरिता तापवले जाते. त्यानंतर ते चिलींग विभागात पाठवून, ते ५ अंशापेक्षा कमी तापमानापर्यंत थंड करतात. पुढे त्याची साठवण केली जाते. ही सर्व प्रक्रीया स्वयंचलित पद्धतीने मानवी स्पर्शाशिवाय होते. दुधाची प्रत उत्कृष्ट राहते. पाश्चरीकरण झालेल्या दुधाची फास्टटेज चाचणी नकारार्थी उतरणे आवश्यक असते.  

फायदे
दुधाची टिकवण क्षमता वाढते. 
दुधातील हानिकारक सूक्ष्म जिवाणू नष्ट होतात. 
उत्तम प्रतीच्या दुग्ध पदार्थांचे उत्पादन होते.

स्टरलाइझेशन -
दूध १२१ अंश से. तापमानावर १५ ते २० मिनिटाकरिता तापवले जाते. परिणामी दुधातील सर्व हानीकारक जिवाणूचा नाश होवून, ते सामान्य तापमानावर सहा महिन्यांपर्यंत टिकू शकते.

ही प्रक्रिया मुख्यतः सुगंधी दूधनिर्मितीसाठी वापरतात. दुधाचे प्रमाणीकरण करून दुधामध्ये सुगंध, साखर इत्यादी मिसळून बाटलीमध्ये पॅक केले जाते. बाॅटल बॅच स्टरलाइझरमध्ये वरील तापमानात ठेवतात.  त्यानंतर हे दूध स्टरलीटी चाचणीत नकारार्थी उतरणे आवश्यक आहे. 

- डाॅ. विजय केळे, ८८०५८८६४७४ (डॉ. चांगाडे हे  दुग्ध तंत्रज्ञान शाखा, महाराष्ट्र पशू व मत्स्य विज्ञान विद्यापीठ, नागपूर येथे अधिष्ठाता असून, डाॅ. केळे हे दुग्ध व्यवसाय व्यवस्थापन क्षेत्रातील तज्ज्ञ आहेत.)