पाश्चरीकरण

दूध, खाद्यपदार्थ, बिअर, मद्य, फळांचे रस इ. पदार्थांचे त्यांत असणाऱ्या सूक्ष्मजंतूंमुळे लवकर किण्वन (आंबवण्याची क्रिया) होते. तसेच त्यांस खराब चव व वास येऊन आरोग्यास हानिकारक अशा सूक्ष्मजंतूंची निर्मिती व वाढ त्यांत होते. हे टाळण्यासाठी अशा पदार्थांवर उष्णतेचा संस्कार विशिष्ट तापमानास करतात. त्यामुळे या किण्वनाच्या क्रियेस प्रतिबंध होऊन पदार्थातील हानिकारक घटकांचा पूर्णतः वा अंशतः नाश होतो. तसेच या संस्कारामुळे अशा पदार्थांच्या रासायनिक घटकांत फारच थोडा बदल होतो. सूक्ष्मजंतूंमुळे मद्य व बिअर खराब होतात, असे लूई पाश्चर यांना आढळून आले.

जर मद्य व बिअर ५७.२०० से.पर्यंत काही मिनिटे तापविली, तर त्यांतील हानिकाकरक सूक्ष्मजंतूंचा नाश होतो, असे त्यांनी १८६० मध्ये दाखवून दिले. या प्रक्रियेचा ऑस्ट्रियातील मद्य गाळणाऱ्यांनी प्रथम वापर केला व तिला ‘पाश्चरीकरण’ या अर्थाचे नाव दिले. प्रथम ही प्रक्रिया मद्य व बिअरसाठी वापरीत असत. तथापि या प्रक्रियेने तयार झालेले पदार्थ जास्त काळ टिकतात, तसेच किण्वन होण्यास रोध होतो व सूक्ष्मजंतूंचा नाश होतो असे दिसून आल्यानंतर तिचा उपयोग दूध, लोणी, चीज, फळांचे रस इत्यादींसाठीही करण्यात येऊ लागला; परंतु दुधाच्या बाबतीत वापरली जाणारी एक प्रक्रिया म्हणूनच पाश्चरीकरण प्रक्रिया लोकांना अधिक परिचयाची आहे.

निर्जंतुकीकरण व पाश्चरीकरण या प्रक्रिया एकच नाहीत. १००० से. पेक्षा जास्त तापमानास खाद्यपदार्थ तापविल्यास त्यातील सर्व सूक्ष्मजंतूंचा नाश होतो; पण काही वेळा त्याच्या गुणधर्मांत बदल होतो. सामान्यतः डबाबंद खाद्यपदार्थ व बाटल्यांतील खाद्यपदार्थ यांसाठी या प्रक्रियेचा वापर करतात, कारण या संस्कारामुळे सर्व सूक्ष्मजंतूंचा नाश होऊन पदार्थ जासत चांगले टिकतात . याउलट पाश्चरीकरण ही प्रक्रिया सामान्यतः ५०० – ६० से. या दरम्यान करतात त्यामुळे अनावश्यक व रोगकारक सूक्ष्मजंतूंचा नाश होतो. तथापि पदार्थाच्या रासायनिक किंवा भौतिक गुणधर्मात फरक होत नाही. उच्च तापमानाचा अल्पकाल वापर करून पाश्चरीकरणची प्रक्रिया केल्यास तिला झटपट (फ्लॅश) पाश्चरीकरण असे म्हणतात.

तापमान व ते किती वेळ ठेवले यांवर सूक्ष्मजंतूंच्या नाशाचे प्रमाण अवलंबून असते. मायकोबॅक्टिरियम ट्युबरक्युलॉसिस या सूक्ष्मजंतूंमध्ये इतर प्रकारच्या सूक्ष्मजंतूंपेक्षा जास्त तापमान सहन करण्याची क्षमता असते. या सूक्ष्मजंतूंचा नाश ८२० से. तापमान २ – ३ सेकंद ७१० से. १२ सेकंद. ६६० से. २ – ५ मिनिटे, ६०० से. २० मिनिटे व ५९० से. ३० मिनिटे दिल्यास होतो. क्षारीय (अल्कलाइन) फॉस्फेटेज या एंझाइमाच्या (जीवरासायनिक विक्रिया घडविण्यास मदत करणाऱ्या प्रथिनयुक्त पदार्थाच्या) नाशास लागणाऱ्या तापमानापेक्षा मायकोबॅक्टिरियम ट्यूबरक्युलॉसिसच्या नाशास थोडे कमी तापमान लागते. क्लॉस्ट्रिडियम बोट्युलिनम व क्लॉस्ट्रिडियम परफ्रिंजन्स यांसारखे काही बीजाणुशील (जननशील सूक्ष्म घटक तयार करू शकणारे) रोगकारक सूक्ष्मजंतू पाश्चरीकरणानंतरही जिवंत राहू शकतात; पण पाश्चरीकरणानंतर लगेच प्रशीतन केल्यास (थंड करण्याची क्रिया केल्यास) त्यांच्या वाढीस प्रतिबंध होतो. ‘क्यू’ ज्वराचे सूक्ष्मजंतू (रिकेट्सिया बर्नेटी) पाश्चरीकरणानंतरही जिवंत राहू शकतात. इतर सूक्ष्मजंतू जिवंत ठेवून खाद्यपदार्थ नासण्यास वा खराब होण्यास कारणीभूत होणाऱ्या अबीजाणुशील सूक्ष्मजंतूंचा नाश होऊन पदार्थाच्या चवीत व गुणधर्मात फरक पडणार नाही अशा प्रमाणित शक्तीच्या बीटा व गॅमा किरणांच्या साह्याने पाश्चरीकरण करण्याची पद्धतही काही वेळा वापरली जाते.

पाश्चरीकरणाची प्रक्रिया ज्यांत वापरण्यात येते अशा काही महत्त्वाच्या उद्योगांसंबंधी खाली माहिती दिली आहे.

दूध

दुधाचे पाश्चरीकरण दोन पद्धतींनी करता येते. पहिल्या पद्धतीत पाश्चरीकरण पात्रामध्ये दूध ६२.८० से. तापमानास ३० मिनिटे तापवून एकदम थंड करतात. मोठ्या प्रमाणावर दुधाचे पाश्चरीकरण या पद्धतीने करणे शक्य होत नाही कारण या पद्धतीत बरीच पाश्चरीकरण पात्रे वापरावी लागतात व तदनुषंगिक इतर अडचणी उद्‍भवून अखंडपणे पाश्चरीकरणाची प्रक्रिया चालू ठेवता येत नाही.

दुसऱ्या पद्धतीत उच्च तापमान कमी वेळ ठेवून अखंडपणे पाश्चरीकरण करता येते. हीमध्ये पाश्चरीकरण यंत्रात एका बाजूने कच्चे दूध शिरते आणि ते ७२^० से. तापमानास १६ सेकंद तापवून एकदम थंड करून दुसऱ्या बाजूने बाटल्यांत भरले जाते व बाटल्या बंद केल्या जातात. पाश्चरीकरणाची आधुनिक यंत्रे दोन प्रकारची असतात. एका प्रकारात नळ्या तर दुसऱ्या प्रकारात पोकळ पट्ट्या वापरतात. पहिल्या प्रकारात यंत्राच्या अर्ध्या भागात दूधवाहक भागाच्या बाहेरून वाफ खेळविली जाते आणि दुधाचे तपमान ७२^० से. चढल्यावर १६ सेकंदांनी ते प्रशीतन भागात शिरेल अशी या भागाची लांबी ठेवलेली असते.

थंड पाणी बाहेरच्या आवरणामध्ये खेळवून प्रशीतन साधले जाते. दुसऱ्या प्रकारात एका भागात पोकळ पट्ट्यांमधून गरम पाणी वा वाफ खेळवून त्या गरम पट्ट्यांवरून दूध ओतून त्याचे तापमान वाढविले जाते आणि दुसऱ्या भागातील पोकळ पट्ट्यांमधून बर्फाचे पाणी वाहते ठेवून दूध थंड केले जाते. ही सर्व क्रिया पंपाच्या साहाय्याने अखंडितपणे करता येते. या यंत्रणेमध्ये ठिकठिकाणी झडपा, तापमापक व नियंत्रक बसविलेले असतात. ज्या वेळी यंत्र उपयोगात नसेल त्या वेळी ते व्यवस्थितपणे साफ करून त्यात सूक्ष्मजंतूंची कोठेही निर्मिती होणार नाही याची खास काळजी घ्यावी लागते. कोठेही दूध साठून राहू नये अशा प्रकारे या यंत्राची रचना केलेली असते.

वरील दोन्ही पद्धतींनी पाश्चरीकरण केलेल्या दुधाच्या गुणधर्मांत पुढीलप्रमाणे फरक पडतो. मलईचा थर १०-१३% कमी होतो. दुधातील ५% अल्ब्युमिनाचे  ग्राभण होते. ५% फॉस्फरस व कॅल्शियम अविद्राव्य (न विरघळणारे) होतात. १०% ब, जीवनसत्त्वाचा व २०% क जीवनसत्त्वाचा नाश होतो. याउलट दुधाच्या स्वादात म्हणण्यासारखा फरक पडत नाही. अ आणि ड या जीवनसत्त्वांचा नाश होत नाही. दुधातील प्रथिनांच्या जीववैज्ञानिक मूल्यावर आणि पचनक्षमतेवर परिणाम होत नाही. पाश्चरीकरणामुळे दुधाच्या पोषण मूल्यावर परिणाम न होता दुधातील रोगजंतूंमुळे होणाऱ्या रोगांचा चांगला प्रतिबंध होत असल्याने मानवी उपयोगाकरिता वापरण्यात येणाऱ्या सर्व दुधाचे पाश्चरीकरण अवश्य करावे, असे शास्त्रज्ञांचे मत आहे.

पाश्चरीकरण प्रक्रिया व तीस लागणारी यंत्रसामग्री यांचे मानकीकरण (प्रमाणीकरण) झालेले असून अशा प्रकारे पाश्चरीकरण केलेल्या दुधासाठीच ‘पाश्चरीकरण केलेले दूध’ असे वेष्टन वापरता येते. पाश्चरीकरण केलेल्या दुधाची विशिष्ट मानके पुढीलप्रमाणे निर्देशित करण्यात आलेली आहेत :

1. पाश्चरीकरणानंतर दूध ७^० से. पर्यंत थंड करून त्याच तापमानास साठविले पाहिजे.
2. प्रत्येक मिलि. मध्ये २०,००० पेक्षा जास्त सूक्ष्मजंतू नसावेत व कॉलिफॉर्म सूक्ष्मजंतू १० पेक्षा कमी असले पाहिजेत,
3. क्षारीय फॉस्फेटेज एंझाइम त्यामध्ये असू नयेत.

पाश्चरीकरण योग्य प्रकारे झालेले आहे की नाही याची चाचणी करण्याकरिता दुधामध्ये उरलेल्या फॉस्फेटेज एंझाइमाचे परिणाम काढतात. ही चाचणी इतकी संवेदनशील आहे की ०.५^० इतके पाश्चरीकरण तापमान कमी झाल्यास किंवा ०.१% कच्च्या दुधाची भेसळ केलेली असली, तरीही ती या चाचणीने ओळखता येते.

बिअर व मद्य

बिअरच्या बाटल्या २० मिनिटांत ६०० से. तापमानापर्यंत तापवून २० मिनिटे याच तापमानास ठेवून आणखी २० मिनिटांत तापवून ६.५० से.पर्यंत थंड करतात. या पद्धतीत बिअर जास्त वेळ उच्च तापमानास राहत असल्याने तिच्या चवीवर आणि साठवणीत टिकण्याच्या कालावधीवर विपरीत परिणाम होतो. बाटलीतील हवेच्या प्रमाणावर पाश्चरीकरणाचे तापमान अवलंबून असते. मोठ्या प्रमाणावर पाश्चरीकरण करण्याकरिता बाटलीत बिअर भरण्यापूर्वी ती  ७२^० से. तापमानाला अर्धा मिनिट तापवून नंतर ती थंड करतात. यासर्व प्रक्रियेस दोन मिनिटे लागतात व त्यामुळे बिअरच्या चवीवर व स्वादावर विपरीत परिणाम होत नाही तसेच खर्चही कमी होतो. मात्र अशी बिअर बाटल्यांत भरताना सूक्ष्मजंतूंचा प्रादुर्भाव होण्याची शक्यता असल्याने बाटल्या भरण्याची निर्जंतुक पद्धत अणि योग्य यंत्रसामग्री वापरावी लागते.

मद्य तयार होताना किण्वन होण्यास प्रतिबंध करणाऱ्या व अनावश्यक सूक्ष्मजंतूंचा नाश करण्यासाठी पाश्चरीकरणाचा उपयोग करतात. काही वेळा हवाबंद बाटल्यांचे पाश्चरीकरणही करतात. मद्य गाळतानाही काही वेळा या प्रक्रियेचा उपयोग करतात.

यांशिवाय फळांचे रस, लोणची, चीज, आइसक्रीम, अंडी, पाक, मध, शिर्का (व्हिनेगर), सुकी फळे इत्यादींसाठीही पाश्चरीकरण प्रक्रिया वापरतात. कमी अम्लता असणाऱ्या व जास्त पोषणमूल्य असणाऱ्या वातयुक्त पेयांसाठीही पाश्चरीकणाचा उपयोग करतात.

संदर्भ

1. Ackles, C.H. and others, Milk and Milk Products, New York, 1951.
2. Foster, E.M. Dairy Microbiology, Englewood, Cliffs, N.J. 1957.

लेखक  - रं. सी. कुलकर्णी

स्त्रोत : मराठी विश्वकोश