অম্লীয় দুধের পানীয়তে সিএমসি-র প্রয়োগের উদাহরণ

১. তাত্ত্বিক ভিত্তি

কাঠামোগত সূত্র থেকে দেখা যায় যে হাইড্রোজেন (Na+) এর উপরসিএমসিজলীয় দ্রবণে এটি খুব সহজে বিয়োজিত হয় (সাধারণত সোডিয়াম লবণ রূপে বিদ্যমান থাকে), তাই CMC জলীয় দ্রবণে অ্যানায়ন রূপে থাকে, অর্থাৎ এর একটি ঋণাত্মক চার্জ থাকে এবং এটি উভধর্মী। যখন প্রোটিনের pH আইসোইলেকট্রিক পয়েন্টের চেয়ে কম হয়, তখন এর -COO- গ্রুপের প্রোটন গ্রহণ করার ক্ষমতা -NH3+ গ্রুপের প্রোটন দান করার ক্ষমতার চেয়ে অনেক বেশি হয়, তাই এর একটি ধনাত্মক চার্জ থাকে। দুধে ৮০% প্রোটিন হলো কেসিন, এবং কেসিনের আইসোইলেকট্রিক পয়েন্ট প্রায় ৪.৬, আর সাধারণ অম্লীয় দুধের পানীয়ের pH হলো ৩.৮-৪.২, তাই অম্লীয় অবস্থায়, চার্জের আকর্ষণের মাধ্যমে CMC এবং দুধের প্রোটিন জটিল যৌগ গঠন করতে পারে, যা একটি অপেক্ষাকৃত স্থিতিশীল কাঠামো তৈরি করে এবং প্রোটিনের মধ্যে শোষিত হতে পারে। এর চারপাশে একটি প্রতিরক্ষামূলক স্তর তৈরি হয়, এবং CMC-এর এই বৈশিষ্ট্যকে মাইক্রোক্যাপসুল এমবেডিং বাইন্ডিং বৈশিষ্ট্য বলা হয়।

২. অম্লীয় দুধের পানীয়ের প্রস্তাবিত সূত্র।

(1) মিশ্রিত অম্লীয় দুধের পানীয়ের মৌলিক সূত্র (1000 কেজি অনুযায়ী):

তাজা দুধ (সম্পূর্ণ দুধের গুঁড়ো) 350 (33) কেজি

সাদা চিনি ৫০ কেজি

যৌগিক মিষ্টি (৫০ গুণ) ০.৯ কেজি

সিএমসি ৩.৫～৬ কেজি

মনোগ্লিসারাইড ০.৩৫ কেজি

সোডিয়াম সাইট্রেট ০.৮ কেজি

সাইট্রিক অ্যাসিড ৩ কেজি

ল্যাকটিক অ্যাসিড (৮০%) ১.৫ কেজি

দ্রষ্টব্য:

১) গুঁড়ো দুধের পরিবর্তে আংশিকভাবে হাইড্রোলাইজড প্রোটিন ব্যবহার করা যেতে পারে, যেখানে প্রোটিনের পরিমাণ ≥ ১%।

২) উৎপাদিত পণ্যের চূড়ান্ত অম্লতা প্রায় ৫০-৬০°T-তে নিয়ন্ত্রণ করা হয়।

৩) দ্রবণীয় কঠিন পদার্থ ৭.৫% থেকে ১২%।

(2) ল্যাকটিক অ্যাসিড ব্যাকটেরিয়া পানীয়ের ফর্মুলা (1000 কেজি অনুযায়ী):

গাঁজানো দুধ ৩৫০～৬০০ কেজি

সাদা চিনি ৬০ কেজি

যৌগিক মিষ্টি (৫০ গুণ) ১ কেজি

সিএমসি ৩.২～৮ কেজি

মনোগ্লিসারাইড ০.৩৫ কেজি

সোডিয়াম সাইট্রেট ১ কেজি

পরিমিত পরিমাণে সাইট্রিক অ্যাসিড

দ্রষ্টব্য: দুধের অম্লতা সমন্বয় করতে সাইট্রিক অ্যাসিড দ্রবণ ব্যবহার করুন এবং উৎপাদিত পণ্যের চূড়ান্ত অম্লতা প্রায় ৬০-৭০°T-তে নিয়ন্ত্রণ করা হয়।

৩. সিএমসি নির্বাচনের মূল বিষয়সমূহ

সাধারণত ব্লেন্ড করা দইয়ের পানীয়ের জন্য FH9 এবং FH9 এক্সট্রা হাই (FVH9) বেছে নেওয়া হয়। FH9-এর স্বাদ ঘন এবং এটি ০.৩৫% থেকে ০.৫% পরিমাণে মেশানো হয়, অন্যদিকে FH9 এক্সট্রা হাই আরও বেশি সতেজকারক এবং এর স্বাদ সমন্বয়ের প্রভাব ভালো, এবং এটি ০.৩৩% থেকে ০.৪৫% পরিমাণে মেশানো হয়।

ল্যাকটিক অ্যাসিড ব্যাকটেরিয়াযুক্ত পানীয় তৈরিতে সাধারণত FL100, FM9 এবং FH9 সুপার হাই (বিশেষ প্রক্রিয়ায় উৎপাদিত) বেছে নেওয়া হয়। FL100 দিয়ে সাধারণত ঘন স্বাদ ও দীর্ঘ শেলফ লাইফযুক্ত পণ্য তৈরি করা হয়। এর সংযোজনের পরিমাণ ০.৬% থেকে ০.৮%। FM9 হলো সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত পণ্য। এর ঘনত্ব মাঝারি এবং পণ্যটি দীর্ঘ শেলফ লাইফ অর্জন করতে পারে। এর সংযোজনের পরিমাণ ০.৪৫% থেকে ০.৬%। FH9 সুপার হাই-গ্রেডের ল্যাকটিক অ্যাসিড ব্যাকটেরিয়াযুক্ত পানীয়টি ঘন কিন্তু তৈলাক্ত নয়, এবং এটি অল্প পরিমাণে যোগ করা যায় ও এর খরচ কম। এটি ঘন ল্যাকটিক অ্যাসিড ব্যাকটেরিয়াযুক্ত পানীয় তৈরির জন্য উপযুক্ত, এর সংযোজনের পরিমাণ ০.৪৫% থেকে ০.৬%।

৪. কিভাবে সিএমসি ব্যবহার করবেন

বিলুপ্তিসিএমসিসাধারণত ০.৫%-২% ঘনত্বের জলীয় দ্রবণে এটি দ্রবীভূত করা হয়। উচ্চ-গতির মিক্সার দিয়ে দ্রবীভূত করা সবচেয়ে ভালো। প্রায় ১৫-২০ মিনিট ধরে সিএমসি দ্রবীভূত থাকার পর, এটিকে একটি কলয়েড মিলের মধ্যে দিয়ে চালনা করুন এবং পরবর্তী ব্যবহারের জন্য ২০-৪০° সেলসিয়াস তাপমাত্রায় ঠান্ডা করে নিন।

৫. অম্লীয় দুধের পানীয় তৈরির প্রক্রিয়ায় লক্ষণীয় বিষয়সমূহ

কাঁচা দুধের (পুনর্গঠিত দুধ সহ) গুণমান: অ্যান্টিবায়োটিকযুক্ত দুধ, মাস্টাইটিসের দুধ, শালদুধ এবং চূড়ান্ত দুধ অম্লীয় দুধের পানীয় তৈরির জন্য উপযুক্ত নয়। এই চার ধরনের দুধের প্রোটিন উপাদানগুলিতে ব্যাপক পরিবর্তন ঘটে। এগুলোর প্রতিরোধ ক্ষমতা, অম্ল প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং লবণ প্রতিরোধ ক্ষমতাও দুর্বল হয়ে পড়ে, যা দুধের স্বাদকে প্রভাবিত করে।

এছাড়াও, এই চার ধরণের দুধে প্রচুর পরিমাণে চার ধরণের এনজাইম (লাইপেজ, প্রোটিয়েজ, ফসফাটেজ, ক্যাটারেজ) থাকে। এই এনজাইমগুলি ১৪০℃-এর অতি-উচ্চ তাপমাত্রাতেও ১০%-এর বেশি অবশিষ্ট থাকে এবং দুধ সংরক্ষণের সময় এই এনজাইমগুলি পুনরায় সক্রিয় হয়। সংরক্ষণের সময়কালে, দুধে দুর্গন্ধ, তিক্ততা, গ্যাস ইত্যাদি দেখা দিতে পারে, যা সরাসরি পণ্যের শেলফ লাইফকে প্রভাবিত করে। সাধারণত, দুধের নির্বাচনী সনাক্তকরণের জন্য ৭৫% অ্যালকোহল সমতুল্য পরীক্ষা, ফুটন্ত পরীক্ষা, পিএইচ এবং টাইট্রেশন অ্যাসিডিটি ব্যবহার করা যেতে পারে। কাঁচা দুধ, সাধারণ দুধের ৭৫% অ্যালকোহল পরীক্ষা এবং ফুটন্ত পরীক্ষা নেগেটিভ আসে, পিএইচ ৬.৪ থেকে ৬.৮-এর মধ্যে থাকে এবং অ্যাসিডিটি ≤১৮°T হয়। যখন অম্লতা ≥২২°T হয়, তখন ফোটানোর সময় প্রোটিন জমাট বাঁধে, এবং যখন pH ৬.৪-এর কম হয়, তখন তা প্রধানত কলোস্ট্রাম বা সাওয়ারডো দুধ হয়, আর pH >৬.৮ হলে তা প্রধানত মাস্টাইটিস দুধ বা কম অম্লতার দুধ হয়।

(1) মিশ্রিত অম্লীয় দুধের পানীয় তৈরির প্রক্রিয়ায় লক্ষণীয় বিষয়

দই তৈরি: পুনর্গঠিত দুধ তৈরি: ৫০-৬০° সেলসিয়াস তাপমাত্রার গরম জলে ধীরে ধীরে গুঁড়ো দুধ যোগ করুন (জলের পরিমাণ যেন গুঁড়ো দুধের পরিমাণের ১০ গুণের বেশি হয় তা নিয়ন্ত্রণ করুন) এবং ১৫-২০ মিনিট ধরে ভালোভাবে মিশিয়ে নিন (একবার কলয়েড দিয়ে গুঁড়ো করে নেওয়া সবচেয়ে ভালো)। পরে ব্যবহারের জন্য এটিকে ৪০° সেলসিয়াস তাপমাত্রায় ঠান্ডা করে নিন।

সিএমসি ব্যবহারের পদ্ধতি অনুসারে সিএমসি দ্রবণ তৈরি করুন, এটি প্রস্তুতকৃত দুধে যোগ করুন, ভালোভাবে নাড়ুন এবং তারপর পানি দিয়ে আনুমানিক পরিমাণ মেপে নিন (অ্যাসিড দ্রবণ দ্বারা দখলকৃত পানির পরিমাণ বাদ দিন)।

ধীরে ধীরে, ক্রমাগত এবং সমানভাবে দুধে অ্যাসিড দ্রবণ যোগ করুন এবং অ্যাসিড যোগ করার সময় ১.৫ থেকে ২ মিনিটের মধ্যে নিয়ন্ত্রণ করার দিকে মনোযোগ দিন। অ্যাসিড যোগ করার সময় খুব বেশি হলে, প্রোটিন দীর্ঘক্ষণ আইসোইলেকট্রিক পয়েন্টে থেকে যায়, যার ফলে প্রোটিনের গুরুতর বিকৃতি ঘটে। আবার, সময় খুব কম হলে, অ্যাসিড ছড়িয়ে পড়ার সময় খুব কম থাকে, দুধের স্থানীয় অম্লতা খুব বেশি হয়ে যায় এবং প্রোটিনের বিকৃতি গুরুতর হয়। এছাড়াও, মনে রাখতে হবে যে অ্যাসিড যোগ করার সময় দুধ এবং অ্যাসিডের তাপমাত্রা খুব বেশি হওয়া উচিত নয় এবং এটিকে ২০-২৫° সেলসিয়াসের মধ্যে নিয়ন্ত্রণ করাই সবচেয়ে ভালো।

সাধারণত, হমোজিনাইজেশনের জন্য দুধের স্বাভাবিক তাপমাত্রা ব্যবহার করা যেতে পারে এবং চাপ ১৮-২৫ এমপিএ-তে নিয়ন্ত্রণ করা হয়।

জীবাণুমুক্তকরণের তাপমাত্রা: জীবাণুমুক্তকরণের পরবর্তী পর্যায়ে পণ্যগুলোর জন্য সাধারণত ৮৫-৯০°C তাপমাত্রায় ২৫-৩০ মিনিট এবং অন্যান্য পণ্যের জন্য সাধারণত ১৩৭-১৪০°C তাপমাত্রায় ৩-৫ সেকেন্ডের অতি-উচ্চ তাপমাত্রায় জীবাণুমুক্তকরণ করা হয়।

(2) ল্যাকটিক অ্যাসিড ব্যাকটেরিয়া পানীয় তৈরির প্রক্রিয়ায় মনোযোগ দেওয়ার বিষয়গুলি

দুধের প্রোটিনের পরিমাণ পরিমাপ করুন, দুধের প্রোটিনের পরিমাণ ২.৯% থেকে ৪.৫% এর মধ্যে আনতে গুঁড়ো দুধ মেশান, তাপমাত্রা ৭০-৭৫° সেলসিয়াসে উন্নীত করুন, হমোজেনাইজেশনের জন্য হমোজেনাইজারের চাপ ১৮-২০ এমপিএ-তে সামঞ্জস্য করুন এবং তারপর ৩০ মিনিটের জন্য ৯০-৯৫° সেলসিয়াস তাপমাত্রায় পাস্তুরাইজ করুন, ৪২-৪৩° সেলসিয়াসে ঠান্ডা করুন, প্রস্তুতকৃত স্ট্রেইন ২%-৩% হারে ইনোকুলেট করুন, ১০-১৫ মিনিট নাড়ুন, নাড়ানো বন্ধ করুন এবং ফারমেন্টেশনের জন্য ৪১-৪৩° সেলসিয়াস তাপমাত্রা স্থির রাখুন। যখন দুধের অ্যাসিডিটি ৮৫-১০০° সেলসিয়াসে পৌঁছায়, তখন ফারমেন্টেশন বন্ধ করা হয় এবং কোল্ড প্লেটের সাহায্যে দ্রুত ১৫-২০° সেলসিয়াসে ঠান্ডা করে পরবর্তী ব্যবহারের জন্য ভ্যাটে ঢেলে রাখা হয়।

দুধে প্রোটিনের পরিমাণ কম থাকলে, গাঁজন করা দুধে ছানার জল (whey) খুব বেশি হবে এবং সহজেই প্রোটিনের দলা (protein flocs) দেখা দেবে। ৯০-৯৫° সেলসিয়াস তাপমাত্রায় পাস্তুরায়ন প্রোটিনের পরিমিত বিকৃতির (denaturation) জন্য সহায়ক এবং গাঁজন করা দুধের গুণমান উন্নত করে। যদি গাঁজনের তাপমাত্রা খুব কম হয় বা ইনোকুলামের (inoculum) পরিমাণ খুব কম হয়, তাহলে গাঁজনের সময় খুব দীর্ঘ হবে এবং ব্যাকটেরিয়া খুব বেশি বৃদ্ধি পাবে, যা পণ্যের স্বাদ এবং সংরক্ষণকালকে প্রভাবিত করবে। যদি তাপমাত্রা খুব বেশি হয় বা ইনোকুলামের পরিমাণ খুব বেশি হয়, তাহলে গাঁজন খুব দ্রুত হবে, ছানার জল (whey) বেশি পরিমাণে অধঃক্ষিপ্ত হবে বা প্রোটিনের দলা তৈরি হবে, যা পণ্যের স্থায়িত্বকে প্রভাবিত করবে। এছাড়াও, স্ট্রেইন (strain) নির্বাচনের সময় এককালীন স্ট্রেইনও (one-time strains) নির্বাচন করা যেতে পারে, তবে দুর্বল পোস্ট-অ্যাসিডিটি (post-acidity) সম্পন্ন স্ট্রেইন যথাসম্ভব নির্বাচন করা উচিত।

ঠান্ডা করুনসিএমসিতরলটিকে ১৫-২৫° সেলসিয়াস তাপমাত্রায় গরম করুন এবং দুধের সাথে ভালোভাবে মেশান। এরপর পানি দিয়ে আয়তন পূর্ণ করুন (অ্যাসিড তরল দ্বারা দখলকৃত পানির পরিমাণ বাদ দিয়ে)। তারপর অ্যাসিড তরলটি ধীরে ধীরে, ক্রমাগত এবং সমানভাবে দুধের মিশ্রণে যোগ করুন (বিশেষত স্প্রে করে যোগ করলে ভালো হয়)। ভালোভাবে নেড়ে একপাশে রেখে দিন।

সাধারণত, হমোজিনাইজেশনের জন্য দুধের স্বাভাবিক তাপমাত্রা ব্যবহার করা যেতে পারে এবং চাপ ১৫-২০ এমপিএ-তে নিয়ন্ত্রণ করা হয়।

জীবাণুমুক্তকরণের তাপমাত্রা: জীবাণুমুক্তকরণের পরবর্তী পণ্যগুলিতে সাধারণত ৮৫-৯০°C তাপমাত্রায় ২৫-৩০ মিনিট এবং অন্যান্য পণ্যগুলিতে সাধারণত ১১০-১২১°C তাপমাত্রায় ৪-৫ সেকেন্ড অথবা ৯৫-১০৫°C তাপমাত্রায় ৩০ সেকেন্ডের অতি-উচ্চ তাপমাত্রায় জীবাণুমুক্তকরণ করা হয়।