પરિચય

ખાદ્ય પદાર્થો વિવિધ કારણોસર પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે. અત્યંત પ્રાચીન સમયથી, ફસલ કાપ્યા પછી અનાજને સૂકવવામાં આવે છે જેથી તેની શેલ્ફ લાઇફ વધે. શરૂઆતમાં, ખોરાકની પાચનક્ષમતા, સ્વાદિષ્ટતા સુધારવા અને સતત પુરવઠો સુનિશ્ચિત કરવા માટે મુખ્યત્વે ખાદ્ય પ્રક્રિયા કરવામાં આવતી. ભારતમાં, અથાણાં, મુરબ્બા અને પાપડ એ કેટલાક શાકભાજી/ફળો/અનાજમાંથી બનાવેલા સંરક્ષિત ઉત્પાદનોના ઉદાહરણો છે. સમય જતાં, સુધરેલા પરિવહન, સંચાર અને વધતા ઔદ્યોગિકરણ સાથે, ગ્રાહકોની જરૂરિયાતો વધુ વૈવિધ્યસભર બની છે અને હવે ‘તાજા’ અને ‘ઑર્ગેનિક’ ખોરાક, ‘સુરક્ષિત અને સ્વાસ્થ્યપ્રદ’ ખોરાક અને પર્યાપ્ત શેલ્ફ લાઇફ ધરાવતા ખોરાકની માંગ વધી રહી છે. ગ્રાહકો પોષક તત્ત્વો જાળવી રાખીને, ઘણી વાર ચોક્કસ કાર્યાત્મક ગુણધર્મો અને સ્વાદ/બનાવટ/સુસંગતતા ધરાવતા, જ્યારે શેલ્ફ-સ્થિર અને પેકેજિંગ, સંગ્રહ અને પરિવહનમાં સરળ હોય તેવા ઉત્તમ ગુણવત્તાવાળા ખોરાકની અપેક્ષા રાખે છે. આ વૈજ્ઞાનિકો માટે એક પ્રેરણા તરીકે કામ કર્યું છે કે તેઓ એવી રીતે ખાદ્ય પ્રક્રિયા કરવાની પદ્ધતિઓ અને તકનીકો વિકસાવે જેથી ખાદ્ય ઉત્પાદનો ગ્રાહકોની આવશ્યકતાઓ અને માંગને પૂર્ણ કરે. આપણે બધા જ રેડીમેડ ખોરાક ખાઈએ છીએ. આમાં બિસ્કિટ, બ્રેડ, અથાણાં/પાપડથી લઈને રેડી-ટુ-ઈટ કરી, ભોજન વસ્તુઓ, સ્નેક્સ જેવા ખોરાકનો સમાવેશ થાય છે. આવા ખોરાક વિવિધ પ્રક્રિયાઓ અને ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરીને ઉત્પાદિત કરવામાં આવે છે. કેટલાક માટે, સરળ પરંપરાગત પદ્ધતિઓ હજુ પણ વપરાય છે જ્યારે નવી પ્રક્રિયાઓ અને ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ મોટા પ્રમાણમાં પ્રક્રિયા કરેલા ખોરાક ઉત્પાદિત કરવા માટે થાય છે.

મહત્વ: ભારત એક એગ્રો-ડેફિસિટ દેશથી એગ્રોસરપ્લસ દેશ તરફ પ્રગતિ કર્યો છે જેનાથી કૃષિ અને બગીચાબાગીના ઉત્પાદનોના સંગ્રહ અને પ્રક્રિયા માટે જરૂરિયાત ઊભી થઈ છે. આમ, ભારતીય ખાદ્ય ઉદ્યોગ પ્રક્રિયા કરેલા ખોરાકના એક મુખ્ય ઉત્પાદક તરીકે ઉભર્યો છે અને કદની દ્રષ્ટિએ પાંચમા ક્રમે છે, જે GDP ના લગભગ 6 ટકા જેટલો ફાળો આપે છે. ઉપરાંત, જીવનશૈલીમાં ફેરફાર, વધતી ગતિશીલતા અને વૈશ્વિકરણે વિવિધ પ્રકારના ઉત્પાદનોની માંગ વધારી છે, જે નવીન ટેકનોલોજી માટેના સંશોધનને આવશ્યક બનાવે છે. એ સુપરિચિત છે કે મુખ્યત્વે અનાજ જેવા મૂળભૂત ખોરાક પર આધારિત સરળ આહાર ઘણી વાર ચોક્કસ પોષક તત્ત્વોમાં ઉણપ ધરાવે છે જેના કારણે તેમની ઉણપજન્ય વિકારો થાય છે. તેથી, ખાદ્ય સામગ્રી અથવા મસાલામાં જે પોષક તત્ત્વની ઉણપ હોય તે ઉમેરીને ખાદ્ય સમૃદ્ધિકરણ કરવામાં આવે છે જેથી ન્યૂનતમ આહાર આવશ્યકતાઓ પૂરી થાય. કેટલાક ઉદાહરણો છે આયોડાઈઝ્ડ મીઠું, લોટમાં ઉમેરવામાં આવતો ફોલિક એસિડ, દૂધ અને તેલ/ચરબીમાં ઉમેરવામાં આવતા વિટામિન A અને D. હકીકતમાં, FSSAI એ મીઠું, ઘઉંનો લોટ, દૂધ અને ઓટ્સ જેવા મૂળભૂત ખોરાકના સમૃદ્ધિકરણ માટેના ધોરણો નક્કી કર્યા છે. હૃદય રોગ અને ડાયાબિટીસ જેવા રોગોની વધતી હારફાર અને સ્વાસ્થ્ય વિશેની ચિંતાએ, વૈજ્ઞાનિકો માટે ખાદ્ય પદાર્થોના પોષક તત્ત્વોની માત્રા બદલવી જરૂરી બનાવી છે, ઉદાહરણ તરીકે કૃત્રિમ મીઠાસનો ઉપયોગ કરીને પ્રક્રિયા કરેલા ખોરાકની કેલરી સામગ્રી ઘટાડવી. તે જ રીતે આઈસ્ક્રીમમાંથી ચરબીને ખાસ રીતે સંસાધિત પ્રોટીનથી બદલવામાં આવે છે જે આઈસ્ક્રીમને ચરબી સાથે સંકળાયેલી સરળ બનાવટ આપે છે પરંતુ ઊર્જા મૂલ્ય ઘટાડવામાં આવે છે. ઉપરાંત, ખોરાક વિશેની ગ્રાહકોની ધારણાઓ બદલાઈ છે. રસાયણો, કીટનાશકો અને પ્રિઝર્વેટિવ્સથી મુક્ત, છતાં લાંબી શેલ્ફ લાઇફ ધરાવતા અને તેમના કુદરતી સ્વાદ અને દેખાવ જાળવી રાખતા ખોરાકની માંગ ઝડપથી વધી રહી છે. આ બધાએ ખાદ્ય પ્રક્રિયા અને ટેકનોલોજીનું એક શિસ્ત તરીકે મહત્વ વધાર્યું છે અને ખાદ્ય ટેકનોલોજિસ્ટ માટે ભારે માંગ છે.

મૂળભૂત ખ્યાલો

ખાદ્ય વિજ્ઞાન: તે રસાયણશાસ્ત્ર અને ભૌતિકશાસ્ત્ર જેવા મૂળભૂત વિજ્ઞાનો, રસોઈ કલા, કૃષિવિજ્ઞાન અને સૂક્ષ્મજીવવિજ્ઞાનના ઉપયોગ સાથે સંકળાયેલ એક અલગ ક્ષેત્ર છે. તે ખોરાકના તમામ તકનીકી પાસાઓ સાથે સંબંધિત એક વ્યાપક શિસ્ત છે, જે ફસલ કાપવાથી અથવા જાનવરોની કતલથી શરૂ થઈને રસોઈ અને ઉપભોગ સુધી ચાલે છે. ખાદ્ય વૈજ્ઞાનિકોએ જીવવિજ્ઞાન, ભૌતિક વિજ્ઞાન અને ઇજનેરીના જ્ઞાનનો ઉપયોગ કરીને ખોરાકની રચના, વિવિધ પ્રક્રિયાઓ અને સંગ્રહ દ્વારા ફસલ કાપ્યા પછીના વિવિધ તબક્કાઓ દરમિયાન થતા ફેરફારો, તેમના નષ્ટ થવાના કારણો અને ખાદ્ય પ્રક્રિયાના આધારભૂત સિદ્ધાંતોનો અભ્યાસ કરવો પડે છે. ખાદ્ય વૈજ્ઞાનિકો ખોરાકના ભૌતિક-રાસાયણિક પાસાઓ સાથે વ્યવહાર કરે છે, આમ ખોરાકની પ્રકૃતિ અને ગુણધર્મો સમજવામાં આપણી મદદ કરે છે.

ખાદ્ય પ્રક્રિયા: તે કાચા ઘટકોને તૈયાર અને અર્ધ-તૈયાર ઉત્પાદનોમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે વપરાતી પદ્ધતિઓ અને તકનીકોનો સમૂહ છે. ખાદ્ય પ્રક્રિયા માટે વનસ્પતિ અને/અથવા પ્રાણી સ્રોતમાંથી સારી ગુણવત્તાવાળા કાચા માલની જરૂર પડે છે જેને આકર્ષક, વેચાણ યોગ્ય અને ઘણી વાર લાંબી શેલ્ફ લાઇફ ધરાવતા ખાદ્ય ઉત્પાદનોમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે.

ખાદ્ય ટેકનોલોજી: ટેકનોલોજી એ ઉત્પાદન માટેના વૈજ્ઞાનિક, તેમજ સામાજિક-આર્થિક જ્ઞાન અને કાનૂની નિયમોનું વિજ્ઞાન અને ઉપયોગ છે. ખાદ્ય ટેકનોલોજી વિવિધ ખોરાક ઉત્પાદિત કરવા માટે ખાદ્ય વિજ્ઞાન અને ખાદ્ય ઇજનેરીના જ્ઞાનનો ઉપયોગ અને શોષણ કરે છે. ખાદ્ય ટેકનોલોજીનો અભ્યાસ વિજ્ઞાન અને ટેકનોલોજીનું ઊંડાણપૂર્વકનું જ્ઞાન આપે છે, અને સુરક્ષિત, પોષક, સ્વાસ્થ્યપ્રદ, ઇચ્છનીય તેમજ સસ્તા, સરળ ખોરાકની પસંદગી, સંગ્રહ, સંરક્ષણ, પ્રક્રિયા, પેકેજિંગ, વિતરણ માટેની કુશળતાઓ વિકસાવે છે. ખાદ્ય ટેકનોલોજીનો બીજો મહત્વપૂર્ણ પાસો એ કચરો ટાળવા અને ઉત્પાદિત થયેલા તમામ ખોરાકનો સંગ્રહ અને ઉપયોગ સુનિશ્ચિત કરવા અને સુરક્ષિત અને ટકાઉ પ્રક્રિયા પદ્ધતિઓ સુનિશ્ચિત કરવા માટે ટકાઉપણું પ્રોત્સાહન આપવાનો છે.

ખાદ્ય ઉત્પાદન: તે વધતી વસ્તીની વૈવિધ્યસભર જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવા માટે ખાદ્ય ટેકનોલોજીના સિદ્ધાંતોનો ઉપયોગ કરીને ખાદ્ય ઉત્પાદનોનું મોટા પ્રમાણમાં ઉત્પાદન છે. ખાદ્ય ઉત્પાદન વર્તમાન સમયમાં સૌથી મોટા ઉત્પાદન ઉદ્યોગોમાંનો એક છે.

ખાદ્ય પ્રક્રિયા અને ટેકનોલોજીનો વિકાસ

ખાદ્ય ટેકનોલોજીના ક્ષેત્રમાં સંશોધન દાયકાઓથી થઈ રહ્યું છે. 1810 માં, નિકોલસ એપર્ટ દ્વારા કેનિંગ પ્રક્રિયાનો વિકાસ એક નિર્ણાયક ઘટના હતી. કેનિંગની ખાદ્ય સંરક્ષણ તકનીકો પર મોટી અસર પડી. પછીથી 1864 માં લૂઈ પાશ્ચરનું વાઇનના નષ્ટ થવા પરનું સંશોધન અને નષ્ટ થવાથી કેવી રીતે બચવું તેનું વર્ણન ખાદ્ય ટેકનોલોજીને વૈજ્ઞાનિક આધાર પર મૂકવાનો પ્રારંભિક પ્રયાસ હતો. વાઇનના નષ્ટ થવા ઉપરાંત, પાશ્ચરે આલ્કોહોલ, સિરકો, વાઇન, બિયર અને દૂધ ખાટું થવા પર સંશોધન કર્યું. તેમણે ‘પાશ્ચરીકરણ’ વિકસાવ્યું - રોગ ઉત્પન્ન કરતા જીવાણુઓને નાશ કરવા માટે દૂધની સારવારની પ્રક્રિયા. પાશ્ચરીકરણ ખોરાકની સૂક્ષ્મજીવવિજ્ઞાનીય સુરક્ષા સુનિશ્ચિત કરવામાં એક મહત્વપૂર્ણ પ્રગતિ હતી.

ખાદ્ય ટેકનોલોજીનો શરૂઆતમાં લશ્કરી જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવા માટે ઉપયોગ થતો હતો. 20મી સદીમાં, વિશ્વ યુદ્ધો, અવકાશની શોધ અને ગ્રાહકો તરફથી વિવિધ ઉત્પાદનોની વધતી માંગે ખાદ્ય ટેકનોલોજીના વિકાસમાં ફાળો આપ્યો. ઇન્સ્ટન્ટ સૂપ મિક્સ અને રેડી-ટુ-કૂક વસ્તુઓ સહિત ભોજન જેવા ઉત્પાદનો વિકસાવવામાં આવ્યા, ખાસ કરીને કામકાજી મહિલાઓની જરૂરિયાતોને ધ્યાનમાં રાખીને. વધુમાં, ખાદ્ય ઉદ્યોગને પોષણલક્ષી ચિંતાઓ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવા માટે દબાણ થયું. ખાદ્ય પસંદગીઓ અને પસંદગીઓ બદલાઈ અને લોકોએ તેમની ખોરાક યાદીમાં વિવિધ પ્રદેશો અને દેશોના ખાદ્ય પદાર્થો/તૈયારીઓ શામેલ કરવાનું શરૂ કર્યું. મોસમી ખોરાક વર્ષભર ખાવાની ઇચ્છા વધી. ખાદ્ય ટેકનોલોજિસ્ટોએ નવી તકનીકોનો ઉપયોગ કરીને સુરક્ષિત અને તાજા બંને ખોરાક પૂરા પાડવા પ્રયાસો કર્યા. $21^{\text {st }}$ સદીમાં, ખાદ્ય ટેકનોલોજિસ્ટોને સ્વાસ્થ્ય અને ગ્રાહકોની અન્ય બદલાતી જરૂરિયાતો માટે યોગ્ય ખોરાક ઉત્પાદિત કરવાની પડકારરૂપ સ્થિતિનો સામનો કરવો પડે છે. ખાદ્ય ટેકનોલોજીએ સુરક્ષિત અને સરળ ખાદ્ય પદાર્થોની વિશાળ વિવિધતા પૂરી પાડી છે. વિકાસશીલ દેશોમાં આ ઝડપથી વિસ્તરતું અને વિકસતું ક્ષેત્ર, ખાદ્ય સુરક્ષા સુધારવામાં મદદરૂપ થયું છે અને તમામ સ્તરોએ રોજગારી માટે માર્ગો ખુલ્લા કર્યા છે.

ખાદ્ય પ્રક્રિયા અને સંરક્ષણનું મહત્વ

એ પહેલેથી જ ઉલ્લેખ કરવામાં આવ્યો છે કે ખાદ્ય પ્રક્રિયા એ ઉત્પાદનની એક શાખા છે જેમાં વૈજ્ઞાનિક જ્ઞાન અને ટેકનોલોજીના ઉપયોગ દ્વારા કાચા માલને મધ્યવર્તી ખાદ્ય સામગ્રી અથવા ખાવાયોગ્ય ઉત્પાદનોમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે. વિવિધ પ્રક્રિયાઓનો ઉપયોગ કરીને વિશાળ, નાશવંત અને કેટલીકવાર અખાદ્ય ખાદ્ય સામગ્રીને વધુ ઉપયોગી, સાંદ્ર, શેલ્ફ-સ્થિર અને સ્વાદિષ્ટ ખોરાક અથવા પીવાયોગ્ય પેયમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે. ઉત્પાદનોમાં ફેરફાર ઘણી વાર રસોઇયા માટે તૈયારીનો સમય ઘટાડે છે. ઘણો સમય, ખાદ્ય પ્રક્રિયા થતાં પરિણામી ઉત્પાદનમાં સંગ્રહક્ષમતા, વહનક્ષમતા, સ્વાદિષ્ટતા અને સરળતા વધારીને મૂલ્ય ઉમેરે છે. ખાદ્ય પ્રક્રિયામાં વ્યાવસાયિકોએ કાચી ખાદ્ય સામગ્રીના સામાન્ય લક્ષણો, ખાદ્ય સંરક્ષણના સિદ્ધાંતો, ગુણવત્તાને પ્રભાવિત કરતા પ્રક્રિયા પરિબળો, પેકેજિંગ, પાણી અને કચરો વ્યવસ્થાપન, સારી ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓ અને સ્વચ્છતા પ્રક્રિયાઓ વિશે જ્ઞાન ધરાવવું જરૂરી છે. ચાલો સંક્ષિપ્તમાં ખાદ્ય પ્રક્રિયાની જરૂરિયાત, સિદ્ધાંતો, પદ્ધતિઓ અને આધુનિકીકરણની પરીક્ષા કરીએ.

ખોરાક ભૌતિક, રાસાયણિક અને જૈવિક વિઘટનને આધીન છે. ખાદ્ય વિઘટન નષ્ટ થવા, અસ્વાભાવિક સ્વાદનો વિકાસ, બનાવટનો નાશ, રંગહીનતા અને પોષક મૂલ્યની ખોડ સાથે સંકળાયેલું છે, જે વિવિધ ડિગ્રીમાં સૌંદર્યલક્ષી આકર્ષણ ઘટાડે છે અને તેને ઉપભોગ માટે અયોગ્ય/અસુરક્ષિત બનાવે છે. ઘણા પરિબળો ખાદ્ય વિઘટન અથવા નષ્ટ થવાનું કારણ બની શકે છે, ઉદાહરણ તરીકે, કીટકો, જંતુઓ દ્વારા ચેપ, પ્રક્રિયા અને/અથવા સંગ્રહ માટે અયોગ્ય તાપમાનનો ઉપયોગ, પ્રકાશ અને અન્ય કિરણોત્સર્ગનો અતિશય સંપર્ક, ઓક્સિજન, ભેજ. ખોરાક સૂક્ષ્મ જીવો [બેક્ટેરિયા, ફૂગ અને બુકણી) અથવા કીટનાશકો જેવા રસાયણો દ્વારા પણ દૂષિત થાય છે. કુદરતી રીતે હાજર એન્ઝાઇમ્સ (પ્રોટીન અણુઓનો એક ચોક્કસ વર્ગ જે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને ઝડપી કરવા માટે જૈવિક ઉદ્દીપક તરીકે કાર્ય કરે છે) દ્વારા વિઘટનના કારણે ખોરાક નષ્ટ થઈ શકે છે. ઉપરાંત, વનસ્પતિ અને પ્રાણી સ્રોતોના ખોરાકના ચોક્કસ ઘટકોમાં ભૌતિક અને રાસાયણિક ફેરફારો ફસલ કાપ્યા પછી અથવા કતલ કર્યા પછી થોડા સમયમાં જ થાય છે, જે ખાદ્ય ગુણવત્તા બદલી નાખે છે.

તેથી ખાદ્ય પ્રક્રિયા અને સંરક્ષણ ખોરાકને ખાવાયોગ્ય અને સુરક્ષિત સ્વરૂપમાં સાચવવા માટે જરૂરી છે. ફસલ કાપ્યા પછી અથવા કતલ કર્યા પછી ખોરાકને નષ્ટ થવાથી સાચવવાની પદ્ધતિઓ પ્રાગૈતિહાસિક સમયથી શરૂ થાય છે. સૌથી જૂની પદ્ધતિઓ સૂર્ય સુકાવવું, નિયંત્રિત કિણ્વન, મીઠું લગાવવું/અથાણું પાડવું, કેન્ડી બનાવવી, ભૂંજવું, ધૂમ્રપાન, બેકિંગ અને પ્રિઝર્વેટિવ્સ તરીકે મસાલાનો ઉપયોગ હતા. આ પરીક્ષિત અને પ્રમાણિત તકનીકો હજુ પણ વપરાય છે, જોકે, ઔદ્યોગિક ક્રાંતિના આગમન સાથે, નવી પદ્ધતિઓ વિકસાવવામાં આવી છે. ખાદ્ય પ્રક્રિયા વિવિધ વર્ગોના ખોરાકના સામાન્ય લક્ષણો અને ખાદ્ય વિજ્ઞાન, રસાયણશાસ્ત્ર, ખાદ્ય સૂક્ષ્મજીવવિજ્ઞાન, પોષણ, સંવેદનાત્મક વિશ્લેષણ અને નિયમો મુજબ સારી ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓ સહિતના આંકડાશાસ્ત્રના સિદ્ધાંતોને સમાવે છે અને એકીકૃત કરે છે.

નાશવંતતાના આધારે ખાદ્ય વર્ગો

નાશવંત ખોરાક એવા ખોરાક છે જે એક અથવા બે દિવસમાં ઝડપથી નષ્ટ થઈ જાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, દૂધ, દહીં, માછલી અને માંસ.

અર્ધ-નાશવંત ખોરાક 1-2 અઠવાડિયા સુધી ચાલી શકે છે. ઉદાહરણો છે ફળો અને શાકભાજી. ડુંગળી અને બટાટા જેવા મૂળ પાક 2-4 અઠવાડિયા સુધી