રસ અને સ્મૂધીમાં સુધારા માટે પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડ

બર્લિન ટેકનિકલ યુનિવર્સિટીના સંશોધકોએ શોધ્યું છે કે ફળો અને શાકભાજીના રસ તેમજ સ્મૂધીમાં સુધારો કરવા માટે અલ્ટ્રાસોનિકેશન ખૂબ જ અસરકારક પ્રક્રિયા પદ્ધતિ છે. બિનતાપીય ખાદ્ય પ્રક્રિયા તકનીક તરીકે, અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સૌમ્ય પરંતુ અસરકારક ઉપચાર પૂરો પાડે છે, જે સ્વાદને વધુ તીવ્ર બનાવે છે અને રસ તથા પ્યૂરીને સ્થિર કરે છે અને તેમનું પરિરક્ષણ કરે છે. રસના અલ્ટ્રાસોનિક ઉપચારનાં પરિણામોમાં સુધરેલો સ્વાદ, સ્થિરીકરણ અને પરિરક્ષણનો સમાવેશ થાય છે.

ખાદ્ય ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓમાં અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ ખાદ્ય ઉત્પાદકો માટે વધતા રસનું ક્ષેત્ર છે. ઓછી તીવ્રતાવાળા અલ્ટ્રાસાઉન્ડ (તીવ્રતા < 1 W/cm²)નો ઉપયોગ બિનવિનાશક પરીક્ષણ અને ઇમેજિંગ માટે થઈ શકે છે, જ્યારે પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડ (તીવ્રતા > 5 W/cm²) પદાર્થમાં ફેરફાર કરે છે અને ખાદ્ય ઉદ્યોગની વિવિધ પ્રક્રિયાઓમાં સુધારો કરવા માટે તેનો ઉપયોગ થઈ શકે છે. અલ્ટ્રાસોનિક તરંગો સંકોચન તરંગો છે, જે સોનિકેશન દરમિયાન ઉત્પાદન સાથે યાંત્રિક રીતે ક્રિયા કરે છે. ચક્રીય સંકોચન અને વિરલન કોષની રચનાને પ્રભાવિત કરી શકે છે. દબાણના ઊંચા કંપવિસ્તારે પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડ કેવિટેશન સર્જે છે, જેમાં ગેસના પરપોટા વધે છે અને અંદરની તરફ ધસી પડીને ફૂટે છે. આ સાથે દબાણ અને તાપમાનમાં ક્ષણિક શિખરો સર્જાય છે અને વિખરાયેલી પ્રણાલીઓનું સમાનાંગીકરણ તથા સ્થિરીકરણ થાય છે. Hielscher Ultrasonics અને બર્લિન ટેકનિકલ યુનિવર્સિટીના ખાદ્ય જૈવપ્રૌદ્યોગિકી અને ખાદ્ય પ્રક્રિયા ઇજનેરી વિભાગના સંશોધકોએ સ્મૂધીની ગુણવત્તા, સ્થિરતા અને સ્વાદ સુધારવા માટે અલ્ટ્રાસાઉન્ડની સકારાત્મક અસરોનો અભ્યાસ કર્યો હતો; સ્મૂધી એ ફળો અને શાકભાજીના રસ તથા પ્યૂરીને મિશ્રિત કરીને ઠંડાં કરેલાં પીણાં છે.

સ્મૂધીના ઘટકોને માત્ર શુદ્ધ ફળ અને શાકભાજીનાં ઉત્પાદનો સુધી મર્યાદિત કરતો કોઈ કાનૂની અધિકાર ન હોવા છતાં, ઉત્પાદકો તેમને આરોગ્યપ્રદ અને મૂલ્યવાન ઉત્પાદનો તરીકે બજારમાં મૂકવાનો ઇરાદો ધરાવે છે. તેથી, સ્થિરતાકારકો, સ્વાદવર્ધકો કે રંગદ્રવ્યો ઉમેર્યા વિના તેમનું ઉત્પાદન કરવાનો હેતુ છે. જોકે, રસ અને પ્યૂરીમાં ઘણી વાર માવાનું પ્રમાણ ઊંચું હોય છે. તેથી, તેમનામાં પ્રાવસ્થા વિભાજન થવાની વૃત્તિ હોય છે, જેના કારણે ઉત્પાદનનો દેખાવ ઓછો આકર્ષક બને છે. આ કારણસર, હાલમાં ઉપલબ્ધ મોટાભાગની સ્મૂધીમાં મુખ્ય ઘટક તરીકે કેળું હોય છે, જે સ્નિગ્ધતામાં વધારો કરીને પ્રાવસ્થા વિભાજન ઘટાડે છે.

 
માવાના કણોને તોડવા અને કણોના કદના વિતરણને પ્રભાવિત કરવા માટે અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. કણોનું કદ નાનું થવાથી તેમની નીચે બેસવાની ગતિ ઘટે છે, જેના કારણે અવસાદન ઘટે છે અને સંગ્રહ દરમિયાનની સ્થિરતા સુધરે છે. વધુમાં, કણોના આ વિઘટનથી સ્વાદના ઘટકો, રંગદ્રવ્યો અને શર્કરા અથવા બાષ્પશીલ સુગંધિત સંયોજનો જેવા કોષીય ઘટકો રસમાં વધુ પ્રમાણમાં મુક્ત થઈ શકે છે. પરિણામે રંગની તીવ્રતા, મીઠાશ અને સુગંધની અનુભૂતિમાં સુધારો થાય છે. વધુમાં, કણોનું ઘટેલું કદ મોઢામાં થતી અનુભૂતિને પ્રભાવિત કરે છે, જેથી એકંદરે વધુ સુંવાળી અનુભૂતિ થાય છે.
સ્મૂધીની ચોક્કસ સંગ્રહાવધિ સુનિશ્ચિત કરવા માટે મિશ્રણોનું પાશ્ચ્યુરીકરણ કરવું જરૂરી છે. જોકે, તાપીય ઉપચાર હંમેશાં ઉત્પાદનની ગુણવત્તા, રંગ અને તાજગીની અનુભૂતિ પર અસર કરે છે. તેથી, પ્રક્રિયાના તાપમાનમાં ઘટાડો કરવો એ ખાદ્ય ઉદ્યોગનાં મુખ્ય ધ્યાનકેન્દ્રોમાંનું એક છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ તાપમાન સાથે સંયોજનમાં કરવામાં આવે, જેને થર્મોસોનિકેશન કહે છે, અથવા વધારેલા દબાણ સાથે કરવામાં આવે, જેને મેનોસોનિકેશન કહે છે, ત્યારે સૂક્ષ્મજીવો અને ઉત્સેચકોને નિષ્ક્રિય કરવામાં તેની સહક્રિયાત્મક અસર થાય છે. વધુમાં, મેનોથર્મોસોનિકેશન તરીકે ઓળખાતા ત્રણેય પરિમાણોના સંયોજનથી પણ સકારાત્મક પરિણામો મળ્યાં હોવાનું જાણીતું છે. એવું માનવામાં આવે છે કે અલ્ટ્રાસાઉન્ડથી ઉપચારિત કોષો દબાણ અને ગરમી જેવાં અન્ય તાણકારક પરિબળો પ્રત્યે વધુ સંવેદનશીલ બને છે. વધુમાં, અલ્ટ્રાસોનિક તરંગો સીમા સ્તરોને તોડી શકે છે અને મિશ્રણને પ્રેરિત કરી શકે છે, જેના પરિણામે ઉષ્મા સ્થાનાંતરણ સુધરે છે. તેથી, અલ્ટ્રાસાઉન્ડની સહાયથી થતી પરિરક્ષણ પ્રક્રિયા વિકસાવીને પાશ્ચ્યુરીકરણનું તાપમાન ઘટાડવું એ સંશોધન પ્રકલ્પનું બીજું ધ્યાનકેન્દ્ર છે. ઉત્પાદનની સલામતી અને સંગ્રહાવધિ જાળવી રાખીને અથવા વધારીને ઉત્પાદનની ગુણવત્તા સુધારવાનો અને ઊર્જા ખર્ચ ઘટાડવાનો હેતુ છે.
અલ્ટ્રાસાઉન્ડની વ્યાપક અસરો, જે ઉચ્ચ મૂલ્ય ધરાવતા ઉત્પાદન તરીકે સ્મૂધીનાં અવસાદન લક્ષણો, સ્વાદ, દેખાવ, મોઢામાં થતી અનુભૂતિ તથા સૂક્ષ્મજીવવિજ્ઞાનની દૃષ્ટિએ તેમજ ઉત્સેચકીય સ્થિરતામાં એકસાથે સુધારો કરવાની સંભાવના પૂરી પાડી શકે છે, તે ભવિષ્યમાં ખાદ્ય ઉદ્યોગ અને તાજાં ફળો તથા શાકભાજીનાં પીણાંના માર્કેટિંગ માટે એક મહત્ત્વપૂર્ણ લાભ બની શકે છે. વધુમાં, અલ્ટ્રાસોનિક ઉપચારથી ઉત્પાદનની સ્થિરતા સુધરે ત્યારે કેળા અથવા ઊંચી સ્નિગ્ધતા ધરાવતા અન્ય ઘટકોની ટકાવારી ઘટાડી શકાય છે અને સ્મૂધીની નવી જાતો બનાવવાનું શક્ય બની શકે છે.
 
TU Berlin ખાતે સંપર્ક:
K. Schoessler
katharina.schoessler(at)tu-berlin.de
ફોન:+49 (0)30-3147 1847
 

ડાબે: ઉપચાર ન કરેલો નારંગીનો રસ; જમણે: સોનિકેશન કરેલો નારંગીનો રસ
અલ્ટ્રાસોનિક ઉચ્ચ કતરણ સમાનાંગીકરણથી અવસાદન વિનાનો સ્થિર રસ બને છે