agricultural news in marathi Vibrating electric field process for food processing | Agrowon

अन्न प्रक्रियेसाठी कंपित विद्युत प्रभावक्षेत्र प्रक्रिया

डॉ. आर. टी. पाटील
शनिवार, 19 जून 2021

पारंपरिक अन्न प्रक्रिया उद्योगामध्ये निर्जंतुकीकरण (पाश्‍चरायझेशन), निर्जलीकरण आणि गाळप अशा पद्धतीचा वापर केला जातो. या पद्धतीमध्ये अत्याधुनिक तंत्रज्ञान येत असून, त्यातील एक तंत्र म्हणजे कंपित विद्युत प्रभावक्षेत्र प्रक्रिया होय.  

पारंपरिक अन्न प्रक्रिया उद्योगामध्ये निर्जंतुकीकरण (पाश्‍चरायझेशन), निर्जलीकरण आणि गाळप अशा पद्धतीचा वापर केला जातो. या पद्धतीमध्ये अत्याधुनिक तंत्रज्ञान येत असून, त्यातील एक तंत्र म्हणजे कंपित विद्युत प्रभावक्षेत्र प्रक्रिया होय. इंग्रजीमध्ये त्याला ‘पल्स्ड इलेक्ट्रिक फिल्ड प्रोसेसिंग’ म्हणतात. या तंत्रामध्ये फळे आणि भाज्यांचे तापमान न वाढवता पेशींचे कंपन केले जाते. 

ही कामे शक्य

  •  या तंत्राने घन किंवा द्रवरूप पदार्थ वेगळे मिळवता येतात. उदा. वाइननिर्मिती, फळातून सुक्रोज मिळवणे किंवा टाकाऊ पदार्थांतून उपयुक्त पदार्थ मिळवून पुनर्मूल्यांकन करणे. 
  • यांत्रिक अलगीकरण उदा. तेल किंवा रस काढणे.
  • तुकडे किंवा काप करणे. उदा. बटाटा वेफर्स
  • निर्जलीकरण उदा. उष्ण हवेतील वाळवण प्रक्रिया, ऑस्मॉटिक वाळवण प्रक्रिया, फ्रिज ड्रायिंग इ.
  • गोठवण किंवा साल काढण्याची प्रक्रिया.
  • अशा प्रक्रियांमध्ये ही प्रक्रिया उपयुक्त ठरते.

या तंत्राचे फायदे

  • प्रक्रियेमध्ये सुधारणा होते.
  • प्रक्रियेचा वेग वाढतो.
  • अन्नपदार्थांचा दर्जा सुधारतो. उदा. तेल किंवा फॅट कमी शोषले जातात, पदार्थांची तीव्रता कमी होते, आरोग्यवर्धक संयुगांचे प्रमाण वाढते. 
  • प्रक्रियेतील अन्य घटकांचे प्रमाण कमी ठेवता येते. उदा. तापमान, दळण्यातील दाब इ.
  • प्रक्रियेसाठीचा ऊर्जा वापर व खर्चात बचत होते. 

कसे कार्य करते हे तंत्र?
कंपित विद्युत प्रभावक्षेत्र प्रक्रियेमध्ये १०० किलोवॉट प्रति सेंमीपेक्षा कमी विद्युत प्रवाह दोन इलेक्ट्रोडमध्ये ठेवलेल्या पदार्थावर सोडला जातो. या प्रक्रियेमुळे सामान्य किंवा सामान्यपेक्षा किंचित अधिक तापमान एक सेकंदापेक्षाही कमी वेळासाठी तयार होते. 

  • या तंत्रावर संशोधन झालेले असले, तरी अद्याप व्यावसायिक क्षेत्रामध्ये मोठ्या प्रमाणातील उत्पादनासाठी फारसा स्वीकार झालेला नाही. सध्या हे तंत्र बटाटा प्रक्रिया उद्योगामध्ये पूर्वप्रक्रियेसाठी वापरले जाते. रसाच्या निर्जंतुकीकरणासाठी या पद्धतीचा वापर अमेरिकेमध्ये तुलनेने कमी असला तरी युरोपातील अनेक देशांमध्ये काही रस उपलब्ध होऊ लागले आहेत. या प्रक्रियेमध्ये अधिक प्रमाणात रस मिळत असल्याने व्यावसायिकांचा नफा वाढतो.
  • अमेरिका, कॅनडा, युरोप, भारत, चीन आणि ऑस्ट्रेलिया या देशांमध्ये बटाटा प्रक्रिया उद्योजक पूर्वप्रक्रियेमध्ये उष्णता देण्याला पर्यायी म्हणून ही पद्धत वापरू लागले आहेत. 
  • या प्रक्रियेमध्ये पदार्थांच्या पेशींमध्ये सच्छिद्रता येते. त्यामुळे कमी पाण्यामध्येही कार्यक्षम उष्णता देण्याचे काम साधता येते. 
  • सूक्ष्मजीवांना अकार्यक्षम करणे आणि वनस्पती किंवा प्राणीज स्नायूंच्या पेशी तोडणे शक्य होते. अर्थात, पदार्थानुसार विद्युत प्रभावक्षेत्राची तीव्रता, प्रक्रियेचा कालावधी, तापमान, कंपनाची रुंदी किंवा लहरीचा आकार यात आवश्यक ते बदल करावे लागतात. सामान्यतः या प्रक्रियेमध्ये अधिक प्रभावक्षेत्र कमी कंपनामध्ये वापरल्यास स्वाद, चव किंवा ताजेपणा टिकवून ठेवण्यासाठी अधिक फायदेशीर ठरते. 
  • उदा. १००-us कंपनांमुळे विद्यूत प्रवाह ६७ व्होल्ट प्रति सेंमी १० कंपनांपर्यंत असल्यास पेशींचे प्राथमिक प्रतल तुटते. इतक्या कमी तीव्रतेच्या बाह्य घटकामुळे पदार्थांच्या गुणधर्मांमध्ये (फारसे) बदल होत नाहीत. 
  • अन्नपदार्थ निर्मितीतील विविध सामान्य प्रक्रियांमुळे घटक पदार्थातील मौल्यवान उडून जाण्याची भीती असते. ती या अत्याधुनिक प्रक्रियेमध्ये कमी राहते.   
  • द्रवरूप पदार्थ आणि पेये यांच्या साठवणीसाठी हे उत्तम तंत्र आहे. पदार्थाचा ताजेपणा टिकवतानाच अधिक काळापर्यंत साठवणे शक्य होते. उदा. स्मुदी, प्युरी अशा द्रवरूप पदार्थांसाठी विद्युत प्रभावक्षेत्र १०-२० केव्ही प्रति सेंमी आणि ५० ते १२० किलोज्यूल प्रति किलो पुरेशी होते.  
  • पदार्थाची पोषकता उदा. त्यातील जीवनसत्त्वे आणि प्रथिने यांच्यावर कोणताही परिणाम होत नाही.
  • या तंत्रज्ञानामुळे काही विकरे हे पूर्णपणे अकार्यक्षम होत नाहीत. हे काही अन्नपदार्थांच्या प्रक्रियेतील एक मोठे आव्हान ठरू शकते.
  • उष्णतेसह केल्या जाणाऱ्या निर्जंतुकीकरणाच्या प्रक्रियेमध्येही कंपित विद्युत प्रभावक्षेत्र तंत्रज्ञान वापरणे शक्य आहे. 

ताण देण्याची प्रक्रिया  
कंपित विद्युत प्रभावक्षेत्र प्रक्रियेद्वारे ताण देणेही शक्य आहे. या ताण देण्याच्या प्रक्रियेमुळे अनेक भाज्या व फळे यातील आरोग्यवर्धक गुणधर्मांमध्ये वाढ होते. उदा. ०.१ to ०.५ kV/cm. आणि ऊर्जा  ०.१ to १.० kJ/kg इतक्या क्षमतेने ही प्रक्रिया केल्यामुळे ब्रोकोलीमधील ग्लुकोसिनोलेट्सची तीव्रता वाढते. 

रस अथवा तेल काढण्याची प्रक्रिया

  • घन आणि संपूर्ण फळांवर पीईफ प्रक्रिया केल्यास त्याचे स्नायू मऊ होतात. त्यातून कमी ताकदीने अधिक रस मिळतो. त्यामुळे आंबा, जर्दाळू, पीच आणि सफरचंद यांसारख्या पदार्थांचा रस किंवा प्युरी करणे सोपे होते. उत्पादनाचा वेग वाढतो. 
  • शीत रिफायनिंग प्रक्रियेमुळे उत्पादनाचा दर्जा वाढतो. तसेच त्यातील जीवनसत्त्वे, स्वादकारक संयुगे, अँटिऑक्सिडण्ट, रंगद्रव्ये, ताजेपणा इ. टिकवला जातो. 

साठवण कालावधीत वाढ

  • फळापासून तयार केलेले रस, प्युरी आणि स्मुदीज यांचा साठवण काळ वाढवण्यासाठी उच्च विद्युत प्रभावक्षेत्र आणि ऊर्जेची आवश्यकता असते. (उदा. १० – २० kV/cm आणि ५० – १२० kJ/kg.)
  • आम्लता कमी असलेल्या उत्पादनासाठी उष्णता आणि पीईएफ अशा दोन प्रक्रिया एकत्रित वापरता येतात. उदा. केळी, किवी प्युरी. या प्रक्रियेमध्ये केळीला १३० ते १३५ अंश सेल्सिअसपर्यंत तापमान दिल्यास केळी त्याच्या प्युरीचा रंग गुलाबी होतो. तर किवीला ९० ते ९५ अंश सेल्सिअसपर्यंत तापमान दिल्यास त्याच्या प्युरीचा रंग तपकिरी होतो. हे कमी तापमानामध्ये आधुनिक कंपित विद्युत प्रभावक्षेत्र प्रक्रिया काही सेकंदांसाठी केल्यास टाळता येते. 

मर्यादा 

  • द्रव पदार्थांतील सूक्ष्मजीवांना अकार्यक्षम करण्यासाठी किंवा निर्जंतुकीकरणासाठी कंपित विद्युत प्रभावक्षेत्र प्रक्रिया वापरण्यासाठी ते द्रव पदार्थ २० मि.मि. पेक्षा कमी जाडीच्या पाइपमधून जाऊ शकले पाहिजेत. 
  • यांचा साठवण कालावधी उष्णतेद्वारे केलेल्या निर्जंतुकीकरण (पाश्‍चरायझेशन) प्रक्रियेइतका किंवा किचिंत कमी मिळू शकतो. 
  • तेल किंवा रस काढण्याच्या प्रक्रियेमध्ये पेशींच्या विघटन किंवा स्नायू मऊ करण्यासाठी कोणत्याही आकाराचे कच्चे पदार्थ आपण वापरू शकतो.

टोमॅटो व अन्य भाजीपाला प्रक्रिया 
सामान्य तापमानामध्ये टोमॅटोवर केलेल्या कंपित विद्युत प्रभावक्षेत्र प्रक्रियेमुळे टोमॅटो मऊ होतो. त्याची साल लवकर निघते. टोमॅटोतील लाल रंगासाठी कारणीभूत अशा लायकोपेन या कॅरोटिनॉईड पिगमेंट वेगळे करण्यासाठीही ही पद्धत फायदेशीर आहे. अशाच प्रकारेच बटाट्याची साल काढण्यासाठी केल्या जाणाऱ्या उष्णतेच्या प्रक्रियेला पर्याय म्हणूनही ही पद्धत वापरता येते. यामुळे ऊर्जा वाचते आणि ऊर्जेवरील खर्चात बचत होते. रताळे, टर्निप किंवा बीटरूटसारख्या तुलनेने कठीण आणि वेड्यावाकड्या आकाराच्या शेतीमालाच्या प्रक्रियेसाठी हे तंत्र उपयुक्त ठरते. भाज्यांच्या निर्जंलीकरणापूर्वी स्नायू मऊ करण्यासाठी हे तंत्र फायदेशीर ठरते. यामुळे पाण्याचे वेगाने वहन होते. उदा. रंगीत ढोबळी मिरची वाळवण्यासाठी विद्युत प्रभावक्षेत्र १ ते ३ किलोव्होल्ट प्रति सेंमी आणि ऊर्जा ५ ते १० किलोज्यूल प्रति किलो ठेवावी. 

- डॉ. आर. टी. पाटील  ८९६४०३०७०१
(निवृत्त संचालक, सिफेट संस्था, लुधियाना.)


इतर कृषी प्रक्रिया
आलेपासून प्रक्रियायुक्त पदार्थ निर्मितीआले ही कंदवर्गीय वनस्पती असून बहुऔषधी म्हणून...
पौष्टिक आहारासाठी क्विनोआक्विनोआ हा धान्याचा एक प्रकार असून एखाद्या...
जाणून घ्या अंडी खाण्याचे फायदेशरीराला अत्यंत आवश्यक असणारी आणि आपले शरीर स्वतः...
अ‍ॅक्रिलामाइड कमी करण्यासाठी...विशिष्ट प्रकारच्या खाद्यपदार्थांच्या...
संत्रा रसापासून पावडर; विद्यापीठाने...अकोला येथील डॉ. पंजाबराव देशमुख कृषी...
लिंबापासून प्रक्रियायुक्त पदार्थलिंबाच्या सालीमध्ये सर्व प्रकारचे जीवनसत्त्वे,...
आरोग्यदायी ड्रॅगन फ्रूटसद्यःस्थितीत भारतामध्ये ड्रॅगन फ्रूटचे उपलब्ध...
आवळ्यापासून लोणचे, सुपारी, मुरंबाआवळ्यापासून तयार केलेल्या मूल्यवर्धित पदार्थांना...
कोकोओपासून प्रक्रियायुक्त पदार्थकोकोओचे अनेक प्रकार असून, प्रत्येक प्रकारातील...
पेरूपासून जेली, जॅम, सरबतपेरू हे नाशवंत फळ असल्यामुळे योग्यवेळी काढणी करून...
आरोग्यवर्धक योगर्टयोगर्ट हे कॅल्शिअम, रायबोफ्लेविन, फॉस्फरस, झिंक,...
पेरूचे आरोग्यदायी गुणधर्मपेरू हे नाशवंत फळ असून ते जास्त काळ टिकत नाही....
आहारात असावेत ग्लुटेन मुक्त पदार्थग्लुटेन हा गहू, राई आणि बार्ली यांसारख्या ठरावीक...
तुतीपासून प्रक्रियायुक्त पदार्थतुती फळांचा  पांढरा, काळा आणि लाल रंग असतो....
आहारात असावेत मोड आलेली कडधान्येप्रथिने, खनिजे, जीवनसत्त्वे आणि कर्बोदके यांचा एक...
अन्न प्रक्रियेसाठी कंपित विद्युत...पारंपरिक अन्न प्रक्रिया उद्योगामध्ये...
आहारामध्ये असावा तंतुमय पदार्थांचा...बदलती जीवनशैली आणि नेहमी जंक फूड खाण्यामुळे...
ऊसरसापासून इम्युनिटी शॉट, गन्ना पन्नामाहिती तंत्रज्ञान क्षेत्रात कार्यरत असणाऱ्या...
केळीपासून व्हिनेगार, टॉफी, पावडरकेळी फळाचा साठवण कालावधी कमी असतो. त्यामुळे...
जीवनसत्त्वयुक्त शेवगाशेवग्याच्या शेंगाचे आरोग्यदायी फायदे आहेत....