সেলুলোজ ভিত্তিক ভোজ্য ফিল্মের গবেষণা অগ্রগতি

সেলুলোজ হলো ডি-গ্লুকোপাইরানোজ β-এর একটি রৈখিক পলিমার, যা ১,৪ গ্লাইকোসাইড বন্ধনের সংযোগে গঠিত হয়। সেলুলোজ ঝিল্লিটি নিজে অত্যন্ত স্ফটিকাকার এবং জলে জেলটিনাইজড হতে বা ঝিল্লিতে রূপান্তরিত হতে পারে না, তাই এটিকে অবশ্যই রাসায়নিকভাবে পরিবর্তিত করতে হয়। C-2, C-3 এবং C-6 অবস্থানে থাকা মুক্ত হাইড্রোক্সিল একে রাসায়নিক সক্রিয়তা প্রদান করে এবং জারণ বিক্রিয়া, ইথারিফিকেশন, এস্টারিফিকেশন এবং গ্রাফট কোপলিমারাইজেশনের মাধ্যমে বিক্রিয়া করতে পারে। পরিবর্তিত সেলুলোজের দ্রবণীয়তা উন্নত করা যায় এবং এর ফিল্ম তৈরির কার্যকারিতা ভালো হয়।
২. ১৯০৮ সালে, সুইস রসায়নবিদ জ্যাক ব্র্যান্ডেনবার্গ প্রথম সেলুলোজ ফিল্ম সেলোফেন প্রস্তুত করেন, যা আধুনিক স্বচ্ছ নরম প্যাকেজিং উপকরণের বিকাশে পথ দেখিয়েছিল। ১৯৮০-এর দশক থেকে, মানুষ ভোজ্য ফিল্ম এবং আবরণ হিসাবে পরিবর্তিত সেলুলোজ নিয়ে গবেষণা শুরু করে। পরিবর্তিত সেলুলোজ মেমব্রেন হলো সেলুলোজের রাসায়নিক পরিবর্তনের পর প্রাপ্ত উপজাত থেকে তৈরি একটি ঝিল্লি উপাদান। এই ধরনের মেমব্রেনের উচ্চ প্রসার্য শক্তি, নমনীয়তা, স্বচ্ছতা, তেল প্রতিরোধ ক্ষমতা, গন্ধহীনতা ও স্বাদহীনতা এবং মাঝারি জল ও অক্সিজেন প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে।
৩. ফ্রেঞ্চ ফ্রাইয়ের মতো ভাজা খাবারে চর্বি শোষণ কমাতে সিএমসি (CMC) ব্যবহার করা হয়। যখন এটি ক্যালসিয়াম ক্লোরাইডের সাথে একত্রে ব্যবহার করা হয়, তখন এর কার্যকারিতা আরও ভালো হয়। এইচপিএমসি (HPMC) এবং এমসি (MC) তাপ-প্রক্রিয়াজাত খাবারে, বিশেষ করে ভাজা খাবারে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, কারণ এগুলো থার্মাল জেল। আফ্রিকায়, লাল শিমের মণ্ড দিয়ে তৈরি খাবার যা ডুবো তেলে ভাজা হয়, তাতে ভোজ্য তেল আটকাতে এমসি, এইচপিএমসি, কর্ন প্রোটিন এবং অ্যামাইলোজ ব্যবহার করা হয়। যেমন, ভোজ্য ফিল্ম তৈরির জন্য লাল শিমের বলের উপর এই কাঁচামালের দ্রবণ স্প্রে করা বা ডুবিয়ে দেওয়া হয়। ডুবানো এমসি মেমব্রেন উপাদানটি চর্বি প্রতিরোধে সবচেয়ে কার্যকর, যা তেল শোষণ ৪৯% পর্যন্ত কমাতে পারে। সাধারণভাবে বলতে গেলে, স্প্রে করা নমুনার তুলনায় ডুবানো নমুনায় তেল শোষণ কম দেখা যায়।
4. MCএবং HPMC সাধারণত স্প্রে করার মাধ্যমে আলুর বল, ব্যাটার, আলুর চিপস এবং খামিরের মতো স্টার্চ জাতীয় খাবারে এর প্রতিবন্ধক কার্যকারিতা উন্নত করতে ব্যবহৃত হয়। গবেষণায় দেখা গেছে যে, আর্দ্রতা এবং তেল প্রতিরোধে MC-এর কার্যকারিতা সবচেয়ে ভালো। এর জল ধারণ ক্ষমতার প্রধান কারণ হলো এর কম জলগ্রাহিতা। অণুবীক্ষণ যন্ত্রের মাধ্যমে দেখা যায় যে, ভাজা খাবারের সাথে MC ফিল্মের ভালো আসঞ্জন ক্ষমতা রয়েছে। গবেষণায় দেখা গেছে যে, চিকেন বলের উপর স্প্রে করা HPMC কোটিং ভালো জল ধারণ করে এবং ভাজার সময় তেলের পরিমাণ উল্লেখযোগ্যভাবে কমাতে পারে। চূড়ান্ত নমুনার জলীয় অংশ ১৬.৪% পর্যন্ত বাড়ানো যায়, পৃষ্ঠের তেলের পরিমাণ ১৭.৯% কমানো যায় এবং অভ্যন্তরীণ তেলের পরিমাণ ৩৩.৭% পর্যন্ত কমানো যায়। প্রতিবন্ধক তেলের কার্যকারিতা তাপীয় জেলের কার্যকারিতার সাথে সম্পর্কিত।এইচপিএমসিজেলের প্রাথমিক পর্যায়ে, সান্দ্রতা দ্রুত বৃদ্ধি পায়, দ্রুত আন্তঃআণবিক বন্ধন তৈরি হয় এবং দ্রবণটি ৫০-৯০ ℃ তাপমাত্রায় জেল-এ পরিণত হয়। এই জেল স্তরটি ভাজার সময় জল ও তেলের স্থানান্তর রোধ করতে পারে। ব্রেড ক্রাম্বসে ডুবানো ভাজা চিকেন স্ট্রিপসের বাইরের স্তরে হাইড্রোজেল যোগ করলে তা প্রস্তুতি প্রক্রিয়ার ঝামেলা কমাতে পারে এবং চিকেন ব্রেস্টের তেল শোষণ উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে নমুনাটির অনন্য সংবেদী বৈশিষ্ট্য বজায় রাখতে পারে।
৫. যদিও এইচপিএমসি (HPMC) ভালো যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য এবং জলীয় বাষ্প প্রতিরোধ ক্ষমতা সম্পন্ন একটি আদর্শ ভোজ্য ফিল্ম উপাদান, বাজারে এর অংশীদারিত্ব খুবই কম। দুটি কারণ এর প্রয়োগকে সীমাবদ্ধ করে: প্রথমত, এটি একটি থার্মাল জেল, অর্থাৎ, উচ্চ তাপমাত্রায় গঠিত একটি ভিসকোইলাস্টিক কঠিন জেলের মতো পদার্থ, কিন্তু সাধারণ তাপমাত্রায় এটি খুব কম সান্দ্রতার একটি দ্রবণ হিসেবে বিদ্যমান থাকে। ফলে, প্রস্তুতি প্রক্রিয়ার সময় ম্যাট্রিক্সটিকে অবশ্যই উচ্চ তাপমাত্রায় আগে থেকে গরম করে শুকাতে হয়। অন্যথায়, কোটিং, স্প্রে বা ডিপিং করার সময় দ্রবণটি সহজেই নিচে গড়িয়ে পড়ে, যার ফলে অসম ফিল্ম উপাদান তৈরি হয় এবং ভোজ্য ফিল্মের কার্যকারিতা প্রভাবিত হয়। এছাড়াও, এই প্রক্রিয়ায় পুরো উৎপাদন কর্মশালার তাপমাত্রা ৭০℃-এর উপরে রাখতে হয়, যা প্রচুর তাপ অপচয় করে। তাই, এর জেল পয়েন্ট কমানো বা কম তাপমাত্রায় এর সান্দ্রতা বাড়ানো প্রয়োজন। দ্বিতীয়ত, এটি খুব ব্যয়বহুল, প্রতি টন প্রায় ১০০০০০ ইউয়ান।