આહાર-પરિરક્ષણ (Food Preservation) : આહારની પૌષ્ટિકતા જળવાઈ રહે તેવી રીતે તેનું રક્ષણ કરવું તે. દા.ત., કાચું દૂધ ચાર કલાકમાં જ ફાટી જાય છે, પણ ફ્રીજમાં રાખવાથી તે લાંબો સમય સારું રહે છે.

આહાર મનુષ્ય અને પ્રાણીઓ ઉપરાંત જીવ-જંતુઓને પણ પોષણ પૂરું પાડે છે. આહારમાં જીવજંતુઓ ભળે તો આહાર સડી જાય, દુર્ગંધ મારે, વિષાણુ બને, તેનાં રંગ, રૂપ અને સ્વાદ બદલાતાં અરુચિકર બને, તેની પોષકતા ઘટે અને તે હાનિકારક બને છે. રોગજન્ય સૂક્ષ્મ જીવાણુઓ પાણી અને આહાર દ્વારા મરડો, કૉલેરા અને ટાઇફૉઇડ જેવા રોગો ફેલાવે છે.

વિશ્વની વસ્તી આશરે 600 કરોડ ઉપરની છે અને તે દર વર્ષે 7 કરોડ કરતાં પણ વધુ દરે વધી રહી છે. અત્યારે પણ કરોડો માણસો અપૂરતા પોષણથી પીડાય છે. આથી ખોરાકનો જીવાણુઓ કે પ્રાણીઓથી થતો બગાડ રોકવો એ અત્યંત અગત્યનો પ્રશ્ન છે. વિશ્વમાં ઉત્પન્ન થતા ખાદ્ય પદાર્થોમાંથી 7 % જીવાણુઓ અને 5 % જીવાતથી બગડે છે. ખાદ્ય પદાર્થો તેમની હેરફેરમાં બગડે નહિ અને ખાસ કરીને શાકભાજી, ફળફળાદિ મોસમ સિવાયના સમય દરમિયાન લાંબો સમય સારી સ્થિતિમાં જળવાઈ શકે તે જરૂરી છે.

આહાર-પરિરક્ષણનો ઉદ્દેશ આહારનું જીવાણુઓથી રક્ષણ કરવાનો છે, જે માટે ત્રણ બાબતો અગત્યની છે :

(1) આહારમાં જીવાણુઓનું પ્રદૂષણ થતું અટકાવવું. (2) વિષમ વાતાવરણ સર્જી પ્રમાણિત આહારમાં જીવાણુઓની વૃદ્ધિ રોકવી તથા ઉત્સેચકોની વૃદ્ધિથી થતું સ્વવિઘટન રોકવું અને (3) માન્ય પ્રક્રિયાઓથી આહારને જીવાણુમુક્ત કરવો.

આહાર-પરિરક્ષણના સિદ્ધાંતોનો ઐતિહાસિક વિકાસ : જીવાણુવિજ્ઞાનના ઉદય પૂર્વે જ આદિ માનવે વધેલા ખોરાકને સાચવવા વિચાર કર્યો હતો. માનવે આહારને બરફમાં ઠંડો પાડીને, મીઠું લગાડીને, ધુમાડો આપીને અને તેલમાં ડુબાડીને કે આથવીને સાચવી રાખવાની યુક્તિ (કળા) અકસ્માત્ શોધી કાઢી હતી, પણ ખોરાકના બગાડ અને જીવાણુઓ અને જીવાણુઓ વચ્ચેના સંબંધની કલ્પના કિર્ચર નામના સાધુએ 1659માં કરી હતી. આ વિચારની પ્રાયોગિક પુષ્ટિ લૂઈ પાશ્ચરે 1837માં કરી હતી. નિકોલસ એવર્ટ નામના વેપારીએ 1810માં ખોરાકને ડબ્બામાં ભરીને (canning) રક્ષણ કરવાની પહેલ કરી, જે આજે દુનિયાભરમાં વ્યાપારી ધોરણે ઉપયોગમાં છે. વીસમી સદીમાં આહાર-પરિરક્ષણ માટે પ્રશીતન(refrigeration)નો ઉપયોગ વ્યાપક બન્યો. પાશ્ચરની શોધ પછી આહારવિજ્ઞાનમાં ઝડપી વિકાસ થવા લાગ્યો, જેને પરિણામે આહાર-પરિરક્ષણના સિદ્ધાંતો રચાયા અને તેને આધારે આહાર-પરિરક્ષણની અનેક અસરકારક, સરળ અને ઝડપી પદ્ધતિઓ વિકસી. બગાડની ર્દષ્ટિએ આહારનું વર્ગીકરણ નીચે પ્રમાણે કરી શકાય :

(1) જલદીથી બગડી જાય તેવા (perishable) આહારો. તે લણણી કે કાપણી પછી તુરત જ બગડવા લાગે છે. દા.ત., શાકભાજી અને પોચાં ફળો.

(2) બગડતાં થોડો સમય લાગે તેવા (semiperishable) આહારો. આ પ્રકારના ખાદ્ય પદાર્થો કુદરતી સંરક્ષકો ધરાવે છે. દા.ત., ઈંડાં, મૂળવાળાં શાક વગેરે. આ વર્ગમાં હળવી સંરક્ષણાત્મક પ્રક્રિયા કરવામાં આવી હોય તેવા ખાદ્ય પદાર્થો પણ આવી જાય છે. દા.ત., ધુમાડો આપેલ માછલી, અથાણાં વગેરે.

(3) સામાન્ય સંજોગોમાં બગડે નહિ તેવા (nonperishable) ખાદ્ય પદાર્થોનો વર્ગ. દા.ત., સૂકું અનાજ, સૂકો મેવો વગેરે.

આહારમાં બગાડ થાય છે ત્યારે નીચેની બાબતો જોવા મળે છે :

(1) સડો (putrefaction) : આહારમાંના પ્રોટીનનું ઉત્સેચકીય જળવિઘટન થઈ એમોનિયા અને હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ જેવા દુર્ગંધયુક્ત વાયુઓ અને આડપેદાશો બને છે.

(2) ખાટો આથો (souring) : આહારમાંના કાર્બોહાઇડ્રેટનું અવાતીય (anaerobic) જીવાણુઓ વડે ચયાપચયન થઈ ઍસિડ અને વાયુરૂપ પદાર્થો બનવાથી આહારમાં પરપોટા પેદા થાય છે અને ફીણ ચડે છે તથા ખાટી વાસ આવે છે,

(3) ખોરું થવું (rancidity) : જીવાણુઓ દ્વારા ચરબીયુક્ત આહારનું ચયાપચયન થવાથી ગ્લિસરીન તથા ચરબીજ ઍસિડ પેદા થાય છે અને ખાદ્ય પદાર્થો ખોરા થઈ જાય છે.

(4) પોચો સડો (soft rot) : વનસ્પતિ ઉત્સેચકો અને જીવાણુઓ દ્વારા પેક્ટિનયુક્ત આહારનું ચયાપચયન કે વિઘટન થવાથી મિથેનોલ અને વિવિધ યૂરૉનિક ઍસિડ બને છે અને શાકભાજી જેવી ચીજો પોચી પડીને દુર્ગંધ મારે છે. આહાર બગડવાનાં કારણોમાં નીચે દર્શાવેલાં પરિબળો મુખ્ય છે : (1) બાહ્ય પરિબળો : આહારમાં સૂક્ષ્મ જીવાણુઓ બહારથી ભળે છે અને તેને બગાડે છે. (2) આંતરિક પરિબળો : ખાદ્ય પદાર્થોના કોષમાં રહેલા ઉત્સેચકોની અનિયંત્રિત ક્રિયાથી તે બગડે છે. દા.ત., ફળો વધુ પડતાં પાકીને સડવા લાગે છે, ફળો તથા શાકભાજીના રંગ બગડી જાય છે અને છાલ પર કોહવાટના ડાઘા પડે છે. રીંગણ, સફરજન અને નાસપતીને કાપીને રાખતાં તે કથ્થઈ રંગનાં થઈ જાય છે. અનાજનો લોટ ખોરો થાય છે. ઈંડાં અને માંસ કોહવાઈ જાય છે અને અનાજ અંકુરિત થઈને ફુગાઈ જાય છે. (3) આ ઉપરાંત ખાદ્ય પદાર્થોનું ઉપચયન (oxidation) તથા નિર્જલીકરણ (dehydration) થતાં તે નિરુપયોગી બને છે.

ખોરાકનું સૂક્ષ્મ જીવાણુકીય પ્રદૂષણ : સામાન્ય રીતે આહારમાં જીવાણુઓ હોતા નથી, પણ આહારની હેરફેર અને ઉપયોગ દરમિયાન વાતાવરણમાંથી આ સાથે વર્ણવેલા માર્ગોથી તેમાં ભળે છે :

(1) કીટકો દ્વારા : રાંધેલ ખોરાક, માંસ-મચ્છી અને મીઠાઈઓ પર વંદા, માખી, કીડી-મંકોડા વગેરે ફરતાં રહે છે અને ઈંડાળ, અન્ય અવશેષો અને જીવાણુયુક્ત મેલ છોડી જાય છે. (2) દૂષિત પાણી દ્વારા : આહાર તૈયાર કરવામાં દૂષિત પાણી વાપરવાથી ખોરાક દૂષિત થાય છે. (3) માટીથી : આપણે ત્યાં સામાન્ય રીતે રાંધવાનાં તથા ખાવાનાં વાસણો માટી વડે સાફ કરવાનો રિવાજ છે. આથી માટીના સૂક્ષ્મ જીવાણુઓ વાસણ મારફત ખાદ્ય પદાર્થોમાં આવે છે. (4) ધૂળ મારફત : ખાદ્ય પદાર્થો ઢાંકેલ ન હોય તો પવનની સાથે ઊડતી ધૂળ તેના ઉપર પડે છે અને તેમાં રહેલ સૂક્ષ્મ જીવાણુઓ ખાદ્ય પદાર્થોમાં ભળે છે. (5) વ્યક્તિઓ મારફત : આહાર તૈયાર કરનાર વ્યક્તિઓની ગંદી ટેવોને કારણે ખોરાક દૂષિત થાય છે.

સૂક્ષ્મજીવાણુનિયંત્રણના સિદ્ધાંતો : જીવાણુઓ સર્વવ્યાપી છે. તેમને પણ જીવવા માટે યોગ્ય પોષણ, પાણી, હવા, તાપમાન, પીએચ (pH) અને જેમાં જીવનનાશકો ન હોય તેવું વાતાવરણ જરૂરી છે. આ જરૂરિયાતો પૂરી નહિ પાડીને અથવા તેમને ટકવાનું પ્રતિકૂળ બનાવવાથી સૂક્ષ્મ જીવાણુઓની વૃદ્ધિ અટકી જાય છે અથવા તેમનો નાશ થાય છે.

(1) ખોરાકપાણી : દૂધ જેવા ખાદ્ય પદાર્થો યોગ્ય પ્રમાણમાં પાણી (90 %) અને પોષક પદાર્થો (10 %) ધરાવતા હોઈ સૂક્ષ્મ જીવાણુઓને ખૂબ માફક આવે છે અને તે જલદી બગડી જાય છે. પરંતુ શાકભાજી અને ફળોને સંરક્ષણાત્મક આવરણ (છાલ) આવેલું હોવાથી સૂક્ષ્મ જીવાણુઓ સરળતાથી તેમાં દાખલ થઈ શકતા નથી. તેથી સ્વચ્છ અને તાજાં ફળો જલદી બગડતાં નથી, પરંતુ છૂંદાયેલાં ફળો બગડી જાય છે. સૂકું અનાજ બગડતું નથી, પણ રાંધ્યા પછી જલદી બગડી જાય છે. વળી ભેજ લાગવાથી અનાજનું અંકુરણ થઈને તે બગડી જાય છે.

(2) તાપમાન : માફકસર તાપમાનની જરૂરિયાતોના આધારે જીવાણુઓને પાંચ વર્ગોમાં વહેંચવામાં આવે છે :

(i) સામાન્ય મધ્યતાપરાગી (mesophilic) જીવાણુઓ જે 200થી 550 સે. તાપમાને જીવનવૃદ્ધિ કરે છે.

(ii) તાપરાગી (thermophilic) જીવાણુઓ જે 550થી 800 સે. તાપમાને જીવનવૃદ્ધિ કરી શકે છે.

(iii) શીતરાગી (psychrophilic) જીવાણુઓ જે 200 સે.થી નીચા તાપમાને જીવનવૃદ્ધિ કરે છે.

(iv) શીતસહિષ્ણુ જીવાણુઓ (psychrotrophs) જે ગમે તે માફકસર તાપમાન હોવા છતાં 70 સે. (450 ફે.) તાપમાને વૃદ્ધિ કરી શકે છે.

(v) ઉષ્માસહિષ્ણુ (thermoduric) જીવાણુઓ કે જે પાશ્ર્ચરીકરણ તાપમાન સહી શકે છે.

વર્ગ(i)ના જીવાણુઓ આહારને ઠંડો પાડી દેવાથી કે 500 સે.થી વધુ ગરમ કરવાથી નિષ્ક્રિય બની જાય છે કે નાશ પામે છે, પરંતુ વર્ગ(ii)ના જીવાણુઓનો નાશ કરવા 1210-1800 સે. તાપમાન જરૂરી બને છે. આ માટે પ્રેશરકૂકર કે ઓવન જેવાં સાધનો વાપરવાં ઇચ્છનીય છે. વર્ગ (iii), (iv) અને (v)ના જીવાણુઓ ફ્રીજ અને શીતાગાર(cold storage)માં સાચવી રાખેલ આહારને બગાડે છે. આ કારણે આહારને પ્રથમ ગરમ કરી શીતચાહી જીવાણુઓનો નાશ કરી પછી જ ફ્રીજ કે શીતાગારમાં તેનો સંગ્રહ કરવો જોઈએ. ફળો, શાકભાજીનું સ્વવિઘટન ઉત્સેચકોને લીધે થાય છે. માટે તેમનો સંગ્રહ કરતાં પહેલાં ગરમીથી ઉત્સેચકોને નિષ્ક્રિય કરવા જરૂરી છે.

(3) પીએચ (pH) : પીએચ 7 તટસ્થતા સૂચવે છે. સાતથી ઓછા આંક ઍસિડ અને 7થી વધુ આંક બેઝિક પરિસ્થિતિ સૂચવે છે.

(4) હવા (ઑક્સિજન) : હવાની જરૂરતના આધારે જીવાણુઓને ત્રણ વર્ગમાં વહેંચવામાં આવે છે : (i) વાતજીવી (aerobic), (ii) અવાતજીવી (anaerobic), (iii) અલ્પવાતસહિષ્ણુ (microaerotolerant).

આહારસંગ્રહના પાત્રમાંથી હવા શોષી લઈ પાત્રને ચુસ્ત બંધ કરવાથી વર્ગ(i)ના જીવાણુઓ નિષ્ક્રિય બને છે. બંધ પાત્રને ગરમ કરવાથી વર્ગ(ii)ના જીવાણુઓ નાશ પામે છે. કૅનિંગ પદ્ધતિના પાયામાં આ સિદ્ધાંત રહેલો છે. ડબ્બામાં પૅક કરેલ ખાદ્ય પદાર્થ સામાન્ય રીતે એક વર્ષ સુધી સારો રહે છે.

(5) જીવાણુનાશક રસાયણો (સંરક્ષકો-preservatives) : કેટલાંક કાર્બનિક ઍસિડ અને ઍન્ટિબાયૉટિક અલ્પમાત્રામાં જીવાણુઓની વૃદ્ધિ રોકી દે છે કે તેમનો નાશ કરે છે, પણ માનવશરીરને નુકસાન કરતાં નથી. આહારનો ફૂગજન્ય બગાડ રોકવા માટે તેમનો વ્યાપક ઉપયોગ થાય છે. આ સિદ્ધાંતોના આધારે આહારનો બગાડ થતો રોકવા માટે નીચે દર્શાવેલ પગલાં લેવાં જોઈએ :

(i) આહારનું જીવાણુઓથી પ્રદૂષણ ન થાય તેવી સ્વચ્છતાપૂર્ણ રીતો આહાર તૈયાર કરવામાં અને તેની હેરફેરમાં અપનાવવી જોઈએ.

(ii) આહારમાં બને તેટલું પાણી(ભેજ)નું પ્રમાણ ઓછું રાખવું જોઈએ.

(iii) ખાદ્ય પદાર્થોનો સંગ્રહ નીચા તાપમાને કરવો જરૂરી છે.

(iv) ખાદ્ય પદાર્થોને હવાચુસ્ત ડબ્બામાં બંધ રાખવા જરૂરી છે.

(v) ખાદ્ય પદાર્થોને ઊંચા તાપમાને જરૂરી સમય માટે ગરમ કરીને ઉષ્માચાહી જીવાણુઓનો નાશ કરવો જરૂરી છે. ગરમ કરવાથી ઉત્સેચકો પણ નાશ પામે છે.

(vi) ખાદ્ય પદાર્થોમાં પ્રમાણસર માન્ય સંરક્ષકો ઉમેરીને જીવાણુઓની વૃદ્ધિ અટકાવવી જરૂરી છે.

આહાર-પરિરક્ષણની પદ્ધતિઓ :

(1) કીટાણુશૂન્યાવસ્થા (asepsis) : આ પદ્ધતિ અનુસાર નીચે દર્શાવેલા સ્વચ્છતાના ઉપાયો દ્વારા આહારનું જીવાણુઓથી થતું પ્રદૂષણ અટકાવવામાં આવે છે :

(i) ખાદ્ય પદાર્થો તૈયાર કરવામાં વપરાતાં સાધનો અને શક્ય હોય ત્યાં ખાદ્ય પદાર્થો (દા.ત. ફળો) સ્વચ્છ ક્લોરિનેટેડ પાણીથી સાફ કરી તેમના પરનો કચરો અને જીવાણુઓ દૂર કરવામાં આવે છે.

(ii) તાજો સ્વચ્છ આહાર પસંદ કરવો જરૂરી છે.

(iii) શક્ય હોય ત્યાં ખાદ્ય પદાર્થોનું ઉપરનું પડ કે છાલ ઉતારી લેવાથી જીવાણુઓનો ભાર ઘટે છે.

(iv) આહાર તૈયાર કરવાના સ્થળને સ્વચ્છ રાખીને તથા આહાર તૈયાર કરવામાં રોકાયેલ વ્યક્તિઓ પાસે ચોખ્ખાઈના નિયમો ચુસ્તપણે પળાવીને પ્રદૂષણ અટકાવી શકાય.

(v) ખાદ્ય પદાર્થોની હેરફેર કે સંગ્રહ દરમિયાન બાહ્ય વાતાવરણથી તેનું રક્ષણ કરવું જરૂરી છે. કેટલાંક ખાદ્યો કુદરતી રીતે રક્ષાયેલાં હોય છે. મગફળી, બદામ વગેરે કઠણ છાલમાં લાંબો સમય સચવાય છે. ડાંગર ચોખા કરતાં વધુ સમય સારી રહે છે. ઈંડાનું કોટલું અંદરના પદાર્થનું રક્ષણ કરે છે. સાદા કે મીણવાળા કાગળ, પૂઠાના પૅકિંગથી સામાન્ય જીવાણુઓ અને રજકણથી સુરક્ષિત, સેલોફેન પૅકિંગથી જીવાણુઓ ઉપરાંત ભેજથી અને ઍલ્યુમિનિયમના પાતળા પતરા(foil)થી આહારને હવાચુસ્ત સ્થિતિમાં રાખી શકાય છે. ડબ્બા તથા બાટલીમાં ભરવાથી ખોરાકમાં જીવાણુઓ ભળી શકતા નથી.

(2) ગાળણ અને ઠારણ (filtration and centrifugation) પદ્ધતિ : સિન્ટર્ડ કાચ, સેલ્યુલોઝ અને નાઇટ્રોસેલ્યુલોઝનાં ગળણાં- (filters)નાં છિદ્રો જીવાણુઓને રોકી શકે તેટલાં સૂક્ષ્મ હોય છે. પ્રવાહીને સેન્ટ્રિફ્યૂજમાં મૂકીને મિનિટના 3,000થી 10,000 ભ્રમણગતિએ 10થી 30 મિનિટ માટે ઘુમાવવામાં આવે તો તેમાં રહેલા જીવાણુઓ તથા અદ્રાવ્ય-કણો પાત્રના તળિયે ઠરી બેસી જાય છે. પાણી, મદ્યવાળાં અને સાદાં પીણાં, ફળોનો રસ વગેરે પ્રવાહીઓ માટે આ પદ્ધતિઓ ઉત્તમ છે. કારણ કે તે ખાદ્ય/પેયના નૈસર્ગિક ગુણધર્મોને નહિવત જ અસર કરે છે. રસ કાઢતાં પહેલાં ફળોને ધોઈ નાખીને બગડેલો ભાગ દૂર કરવો જરૂરી છે. સામાન્ય રીતે સેન્ટ્રિફ્યૂજ પછી ગાળણ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરવાથી ફિલ્ટર્સનાં છિદ્રો પુરાઈ જવાની શક્યતા ઓછી રહે છે.

(3) પાશ્ચરીકરણ (pasturization) : આ પદ્ધતિનો ઉદ્દેશ પ્રવાહી આહારોમાં રહેલા બધા જ પ્રકારના રોગકારક (pathogenic) જીવાણુઓ અને બિનરોગકારક (non-pathogenic) પણ વૃદ્ધિ પામી રહેલ જીવાણુઓનો નાશ કરવાનો અને તેમ કરતાં આહારના ગુણધર્મોને વિપરીત અસર ન થાય તે જોવાનો છે. તે દૂધ અને બિયર માટે વેપારી ધોરણે ડેરીઓ અને ભઠ્ઠીઓમાં વપરાય છે.

તાપમાન જેમ ઊંચું તેમ સમય ઓછો અને તાપમાન જેમ ઓછું તેમ સમય વધુ એ બાબતને ધ્યાનમાં રાખીને તાપમાન-સમયની ર્દષ્ટિએ ત્રણ રીતો દૂધના પાશ્ચરીકરણ માટે વપરાય છે.

(i) 62.80 સે./30 મિનિટ (low temperature long time, LTH); (ii) 71.70 સે./15 સેકન્ડ (high temperature short time, HTST); (iii) 1410 સે./2 સેકન્ડ (Ultra-high temperature, UHT). આ રીતોથી દૂધ, સંપૂર્ણ જીવાણુરહિત (sterile) થતું હોય છે અને પાત્ર જ્યાં સુધી બંધ રહે ત્યાં સુધી સુરક્ષિત રહે છે. અન્ય પ્રકારનાં દૂધ ઉષ્માચાહક, ઉષ્માસહિષ્ણુ અને શીતચાહક કે શીતસહિષ્ણુ જીવાણુઓ ધરાવતાં હોઈ ફ્રીજમાં રાખવા છતાં ધીમે ધીમે બગડવા માંડે છે.

દૂધ સિવાયના પ્રવાહી આહારોના પાશ્ચરીકરણ માટે 600 – 800 સે. તાપમાન 25-30 મિનિટ માટે આપવામાં આવે છે અને પછી તેમને ઠંડી જગ્યાએ સંગ્રહવામાં આવે છે.

(4) કૅનિંગ પદ્ધતિ : આ પદ્ધતિનો ઉદ્દેશ આહારનું વેપારી ધોરણે જીવાણુનાશન (commercial sterilisation) કરવાનો એટલે કે આહારમાંના જીવાણુઓની સંખ્યા અને તેમની સંવર્ધનશક્તિ ક્ષીણ અને મહત્વહીન બની જાય એટલી જ ઉષ્મા વાપરવાનો હોય છે, જેથી કરીને ઊર્જા (ઇંધણ) બચે અને ઉત્પાદનખર્ચ પણ ઘટે. કોઈ પણ ખાદ્ય પદાર્થના કૅનિંગ માટે જરૂરી ઉષ્મા-શક્તિનો અંદાજ કાઢવા માટે ક્લૉસ્ટ્રિડિયમ બૉચલાઇનમ કે બૅસિલસ સ્ટીઅરોથર્મોફિલસ જીવાણુઓનો સૂચક (indicators) તરીકે ઉપયોગ થાય છે. આ સાથે આહારના પીએચને પણ લક્ષમાં લેવામાં આવે છે (કોષ્ટક 1). વિવિધ તાપમાને ખાદ્ય પદાર્થોમાં સૂચક જીવાણુઓના બચાવમૂલ્ય ઉપરથી ઉષ્મા આલેખો દોરીને તે પરથી D, F અને Z ઉષ્માંકો શોધવામાં આવે છે. આનો અર્થ નીચે પ્રમાણે છે :

D-ઉષ્માંક : તે કોઈ એક નિશ્ચિત તાપમાને આહારમાંના 90 % જીવાણુઓના નાશ માટે જરૂરી સમયનું માપ દર્શાવે છે.

Z-ઉષ્માંક : તે D-ઉષ્માંક માટે જરૂરી સમયને દસમા ભાગનો કરવા માટે જરૂરી તાપમાન દર્શાવે છે.

F-ઉષ્માંક : તે 1210 સે. તાપમાને સંપૂર્ણ જીવાણુમુક્તિ (asepsis) માટે જરૂરી સમય દર્શાવે છે.

1810માં કૅનિંગની શરૂઆત થઈ. 1839માં કલાઈવાળા લોખંડના પતરાના ડબ્બા ઉપયોગમાં આવ્યા. 1960થી ઍલ્યુમિનિયમ, પ્લાસ્ટિક, ઇનેમલનું અસ્તર વગેરે ઉપયોગમાં આવ્યાં. ફળો, ફળોના રસ, શાકભાજી, માંસ અને દરિયાઈ ખોરાક ડબ્બામાં પૅક કરવાનું મોટા પાયા ઉપર ચાલે છે. કાચની બરણીઓ અને બાટલીઓ પણ વપરાય છે.

ખાદ્ય પદાર્થને સાફ કરીને છાલ કાઢીને ટુકડા કરવા જેવી પ્રાથમિક ક્રિયાઓ તથા બ્લાંચિંગ કરીને ડબ્બા ભરવાનું, હવા દૂર કરવાનું, ડબ્બા બંધ કરવાનું, ગરમી આપીને જીવાણુમુક્ત કરવાનું, લેબલ મારવાનું, ખોખાંઓમાં ડબ્બા ભરવાનું તથા સંગ્રહવાનું વગેરે ક્રિયાઓ કરવામાં આવે છે. ફળોની જાળવણી માટે 25-60 ટકા ખાંડનું દ્રાવણ તથા શાકભાજી માટે 1.5 થી 2 ટકા મીઠાનું દ્રાવણ ઉમેરાય છે.

બ્લાંચિંગમાં ખાદ્ય પદાર્થને અમુક સમય 1000 સે. વાળા પાણીમાં/વરાળમાં રાખવામાં આવે છે. આથી છાલ ઉતારવાનું સરળ બને છે, ઉત્સેચકો નિષ્ક્રિય થાય છે અને જીવાણુઓનો મોટા પ્રમાણમાં નાશ થાય છે. વળી ખાદ્ય પદાર્થો શોષાઈ જતા હોઈ કાયદા પ્રમાણેનું વજન ભરવામાં સરળતા રહે છે. ખાદ્ય ભરાયા પછી ડબ્બાઓને ગરમ પાણીમાં રાખીને હવા દૂર કરવામાં આવે છે. આથી ખાદ્ય ફૂલે છે. કોષોમાંથી કાર્બન-ડાયૉક્સાઇડ અને ઑક્સિજન જેવા વાયુઓ દૂર થાય છે અને પછી ડબ્બાઓને ચુસ્ત રીતે ઢાંકણું બેસાડવામાં આવે છે. આ પછી ડબ્બાઓને ગરમીથી ખોરાકનો બગાડ કરનાર જીવાણુઓથી મુક્ત બનાવીને પાણીથી ઠારવામાં આવે છે. આ બધી પ્રક્રિયાઓ ઝડપી યંત્રો ઉપર કરવામાં આવે છે.

ડબ્બામાં ખાદ્ય પદાર્થો પૅક કરવાથી તેનાં પૌષ્ટિક મૂલ્યોમાં થતા ફેરફારોનો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે. પ્રોટીન, કાર્બોહાઇડ્રેટ અને ફૅટ ઉપર ખાસ અસર થતી નથી. વિટામિન ‘એ’, ‘ડી’ અને રાઇબોફ્લેવિન જળવાઈ રહે છે. વિટામિન ‘બી’ ઍસિડની ગેરહાજરીમાં લાંબો સમય ગરમીની અસરથી નાશ પામે છે. કૅનિંગમાં હવાનો સંપર્ક ઓછો હોઈ મોટા ભાગે વિટામિન જળવાઈ રહે છે.

પ્રશીતન (refrigeration) અને હિમીકરણ (freezing) : આ પદ્ધતિથી શાકભાજી, ફળો અને દૂધની બનાવટો તથા માંસ-મચ્છીનું મર્યાદિત સમય માટે પરિરક્ષણ થઈ શકે છે. નીચા તાપમાને ફળો તથા શાકભાજીનું શ્વસન ધીમું હોય છે, ઉત્સેચકની ક્રિયાશીલતાનો દર નીચો હોય છે અને જીવાણુઓની વૃદ્ધિનો દર નીચો હોય છે. બગડેલ ખાદ્ય પદાર્થો પ્રશીતનથી સુધારી શકાતા નથી, પણ બગાડની ક્રિયાને તે ધીમી કરી શકે છે. કાર્બોહાઇડ્રેટનો નાશ રોકે છે. શીતાગારમાં ભેજના પ્રમાણ ઉપર અંકુશ રાખવાથી ખાદ્ય પદાર્થોનું નિર્જલીકરણ અટકાવી શકાય છે. પ્રશીતન ઝડપી કરવાથી ખાદ્ય પદાર્થમાંનો ભેજ બરફના સૂક્ષ્મ સ્ફટિકોમાં રૂપાંતરિત થાય છે. બરફના મોટા સ્ફટિકો કોષોને તોડી નાખે છે અને જ્યારે ખાદ્ય પદાર્થ સામાન્ય તાપમાને આવે છે ત્યારે ફળોમાંનો રસ બહાર નીકળી જતાં ફળોનાં આકાર અને રૂપરંગ બગડી જાય છે. આ રીતનો બગાડ-પ્રશીતનજન્ય (freezer-born) બગાડ તરીકે ઓળખાય છે.

ખાદ્ય પદાર્થોનું ઉપચયન પ્રશીતનમાં પણ ચાલતું હોઈ ઉત્સેચકોને પ્રશીતન કરતાં પહેલાં ગરમીથી નિષ્ક્રિય કરવા જરૂરી છે.

પ્રશીતનમાં ત્રણ પ્રકારનું તાપમાન રખાય છે અને તે પ્રમાણે પ્રશીતનને ત્રણ વિભાગમાં વહેંચાય છે :

(1) સામાન્ય સંગ્રહ (cellar storage) : બહારના તાપમાનથી લગભગ 150 સે. નીચું તાપમાન રખાય છે. બટેટાં, શક્કરિયાં જેવાં કંદમૂળ, કોબીજ, સફરજન વગેરેને મર્યાદિત સમય માટે આ તાપમાને રાખવામાં આવે છે.

(2) અવશીતન : ઠારબિન્દુથી થોડા ઊંચા તાપમાને ખાદ્ય પદાર્થની જાળવણીને અવશીતન કહે છે. રેફ્રિજરેટરના 40થી 70 સે. તાપમાનને અવશીતન ગણવામાં આવે છે. જલદી બગડી જાય તેવા ખાદ્ય પદાર્થો ઈંડાં, માંસ, મચ્છી, દૂધ, દહીં, શાકભાજી, ફળ વગેરે અવશીતન તાપમાને મર્યાદિત સમય સુધી બગડ્યા વગર રાખી શકાય છે.

(3) હિમીકરણ : ડીપ ફ્રીઝરનું તાપમાન -150 થી -290 સે. હોય છે. કેટલાંક ફળો, શાકભાજી, માછલી, મશરૂમ વગેરેને ઠારીને લાંબા સમય સુધી સંગ્રહી શકાય છે. કોષોના પાણીનો બરફ બનવાની ક્રિયામાં કોષો તૂટી ન જાય તે જોવું જરૂરી છે. આહારનું હિમીકરણ નીચેની રીતે કરી શકાય :

(i) ઠંડા દ્રાવણમાં ખાદ્યને ઝબોળીને. દા.ત., મચ્છીને મીઠાના ઠંડા દ્રાવણમાં ઝબોળીને.

(ii) ઠંડા દ્રાવણના પરોક્ષ સંસર્ગ દ્વારા અને

(iii) ઠંડી હવાના પ્રવાહ(air blast)નો મારો કરીને.

(4) હિમ-સુકવણી પદ્ધતિ (freeze drying) : આ પદ્ધતિમાં ખાદ્ય પદાર્થોને -800 સે. તાપમાને થીજવીને શૂન્યાવકાશ દ્વારા તેમાંનું પાણી (બરફ) ઊર્ધ્વીકરણ(sublimation)થી દૂર કરીને ખાદ્ય પદાર્થોને જાળવવામાં આવે છે. આ પદાર્થોનાં રૂપ, રંગ, સોડમ વગેરે સારા પ્રમાણમાં જળવાઈ રહે છે. આ પદ્ધતિ ખર્ચાળ છે, પણ ખોરાકની ગુણવત્તા સારા પ્રમાણમાં જળવાઈ રહેતાં શીઘ્ર કૉફી (instant coffee), મચ્છી, સલાડ વગેરે માટે વપરાશમાં આવી છે.

(5) સુકવણી પદ્ધતિ (dehydration, desiccation) : જીવાણુઓના જીવનવિકાસ માટે જરૂરી પાણીની માત્રાને જલપ્રવૃત્તિ આંક (water activity coefficient) કહે છે જે aw સંજ્ઞાથી દર્શાવાય છે. ભેજની માત્રા 0.65 aw કરતાં વધુ હોય તો આહારમાં ફૂગનો ઉપદ્રવ થાય છે. તેથી જો આવા આહારની aw ઘટાડવામાં આવે તો તેને ફૂગ લાગતી નથી. આ વિધિનો ઉપયોગ શાકભાજી, ઈંડાં, અનાજ, માંસ અને દૂધ સાચવવામાં ખૂબ જ વ્યાપક પ્રમાણમાં થાય છે. આ માટે સૂર્યપ્રકાશ (પાપડ, સેવ, બટેટાની કાતરી વગેરેને સૂર્યના તડકામાં સૂકવવામાં આવે છે) અને ડ્રમ કે સ્પ્રે-ડ્રાયર (સૂપ, દૂધ માટે) વપરાય છે. ખાંડ અને મીઠા મારફત ભેજ શોષી લેવાની ક્રિયા ઘરગથ્થુ વપરાશમાં લેવાય છે.

(6) નિર્વાતીકરણ પદ્ધતિ (anaerobiosis) : ખોરાકને ડબ્બામાં પૅક કરતી વખતે તેમાંની હવા કાઢી લઈને નાઇટ્રોજન ભરી ડબ્બાને ચુસ્ત રીતે બંધ કરી દેવાથી વાતજીવી જીવાણુઓને નિષ્ક્રિય બનાવી દઈ શકાય છે. એ રીતે આહારનું સ્વઉપચયન (auto-oxidation) થતું અટકાવી શકાય છે.

ફળોને 10 ટકા કાર્બન-ડાયૉક્સાઇડના વાતાવરણમાં પ્રશીતન કરવાથી તેમને ફૂગથી બચાવી શકાય છે.

(7) વિકિરણ પદ્ધતિ : કોબાલ્ટ-60માંથી નીકળતાં વિકિરણો જીવાણુઓ, ઉત્સેચકો (આંશિક) અને વિષાણુઓનો નાશ કરી શકે છે. આ પદ્ધતિ ખાદ્ય પદાર્થોનાં રંગ, રૂપ, સોડમ વગેરે પર વિપરીત અસર કરે છે અને તેમાં રહેલ પ્રજીવકોનો હ્રાસ કરે છે; કારણ કે તે ઉપચયન અને અપચયનને મદદ કરે છે. વળી, જીવાણુઓ અને વિષાણુઓ વિકિરણવિરોધી (radiation resistant) બની જતાં હોઈ વિકિરણની માત્રા તથા સમય વધાર્યાં કરવાં પડે છે તે હિતાવહ નથી. ઉપરાંત ખાદ્ય પદાર્થોમાં રેડિયો-સક્રિયતા (radio-activity) શેષ રહી જતી હોવાથી આહાર નુકસાનકારક નીવડવાની શક્યતા હોઈ આ પદ્ધતિ હજી પ્રચલિત થઈ નથી. જોકે વિકિરણ પદ્ધતિમાં ઉષ્મીય પદ્ધતિથી પાંચમા ભાગની જ શક્તિ જરૂરી છે.

વિકિરણની માત્રા મેગારૅડ એકમમાં મપાય છે. (એક મેગારૅડ = 10 કરોડ અર્ગસ શોષાયેલી ઊર્જા/ખોરાકનું વજન ગ્રામમાં). 0.3 – 1.0 મેગારૅડ વિકિરણની માત્રા પાશ્ચરીકરણ માત્રા ગણાય છે, જે મુખ્યત્વે શાકભાજી, ફળો અને મચ્છીનો જીવાણુભાર ઘટાડવા માટે વપરાય છે. આહારમાં વિષ પેદા કરતાં ક્લૉસ્ટ્રિડિયમ બૉટચુલાઇનમ જેવા જીવાણુઓના નાશ માટે 4 મેગારૅડ માત્રા પર્યાપ્ત છે.

રાસાયણિક પરિરક્ષકો (chemical preservatives) : ઉત્પાદન, પ્રોસેસિંગ, પૅકેજિંગ કે સંગ્રહ દરમિયાન મૂળ ખાદ્ય પદાર્થમાં ઉમેરેલો પદાર્થ અથવા પદાર્થોના મિશ્રણને ખાદ્ય પદાર્થોમાં ઉમેરેલો પદાર્થ (food additive) કહે છે. ખામી કે ભૂલને કારણે ઉમેરાયેલો પદાર્થ ‘ફૂડ ઍડિટિવ’ ગણાતો નથી (WHO 1965). ખાદ્ય પદાર્થમાં બગાડ અને વિઘટન અટકાવવા ઉમેરેલા પદાર્થને રાસાયણિક પરિરક્ષક કહે છે. તેની અસરકારકતા નીચેનાં પરિબળો ઉપર આધાર રાખે છે : (i) પરિરક્ષકની સાંદ્રતા : માત્રાના ઘટતા પ્રમાણમાં તે જીવાણુનાશક, ચેપઅવરોધક અથવા બિનઅસરકારક હોઈ શકે. (ii) જીવાણુઓનાં પ્રકાર, સંખ્યા, વય. (iii) તાપમાન. (iv) સમય. (v) ખાદ્યના ભૌતિક કે રાસાયણિક ગુણધર્મો.

નીચે વર્ણવેલા સંરક્ષકો વપરાશમાં છે. ખાદ્ય પદાર્થોમાં રંગ અને સંરક્ષકો નાખવા અંગેનો કાયદો છે અને આ કાયદામાં મંજૂર કરેલ પદાર્થો જ વાપરી શકાય છે :

(i) કાર્બનિક ઍસિડ : લૅક્ટિક, એસેટિક (સરકો-Vinegar), પ્રોપિયોનિક, સાઇટ્રિક, બેન્ઝોઇક અને સૉર્બિક ઍસિડ અસરકારક સંરક્ષકો છે. પ્રોપિયોનિક ઍસિડ તથા ક્ષારો ફૂગનાશક છે અને બ્રેડ, ચીઝ વગેરેમાં તે નંખાય છે. લૅક્ટિક અને એસેટિક ઍસિડ અથાણાં, ચીઝ વગેરેમાં જીવાણુઓ દ્વારા પેદા થાય છે અને સંરક્ષક તરીકે વર્તે છે. સરકો (5 % એસેટિક ઍસિડ) જીવાણુનાશક છે અને ટૉમેટો કૅચપ જેવી બનાવટોમાં ઉમેરાય છે. બેન્ઝોઇક ઍસિડના ક્ષાર જામ, જેલી, અથાણાં, ફળોના રસ વગેરેમાં ઉમેરાય છે. સૉર્બિક ઍસિડ સાલ્મોનેલા, સ્ટૅફિલોકોકસ અને સ્ટ્રેપ્ટોકોકસ જીવાણુઓનો નાશ કરી શકે છે. સાઇટ્રિક ઍસિડ હળવાં પીણાંમાં વપરાય છે.

(ii) સોડિયમ અને પોટૅશિયમ નાઇટ્રાઇટ-માંસમાંથી ક્લૉસ્ટ્રિડિયમ જીવાણુઓનો નાશ કરવા તથા તેને આકર્ષક રંગનું બનાવવા માટે વપરાય છે. પરંતુ એમાઇન સાથે નાઇટ્રોસોએમાઇન જે કૅન્સરકારક છે તે બનતાં હોઈ આ પદ્ધતિ નુકસાનકારક ગણાય છે.

(iii) સલ્ફર ડાયૉક્સાઇડ અને સલ્ફાઇટ્સ : સલ્ફર ડાયૉક્સાઇડ અને સોડિયમ/પોટૅશિયમ સલ્ફાઇટ/બાયસલ્ફાઇટ/મેટાબાયસલ્ફાઇટ જીવાણુનાશક છે. ફળોને સૂકવતાં પહેલાં ગંધકનો ધુમાડો (SO2) આપવામાં આવે છે. શાકભાજી સૂકવતાં પહેલાં તેમના ઉપર સલ્ફાઇટ અને બાયસલ્ફાઇટનો છંટકાવ કરાય છે. ફળોના રસ, સિરપ  વગેરે સાચવવા સલ્ફર ડાયૉક્સાઇડ તથા મેટા-બાયસલ્ફાઇટ ક્ષારો વપરાય છે.

(iv) ઇથિલીન/પ્રૉપિલીન ઑક્સાઇડ : સાધનો, વખારો, ફળો, ઈંડાં, અનાજ અને મસાલાને આ રસાયણો વડે જીવાણુમુક્ત કરી શકાય છે.

(v) પ્રતિજીવકો (antibiotics) : નિસિન અને ટેટ્રાસાઇક્લીન-ચીઝ, મરઘાં-બતકાંનું માંસ, મચ્છી વગેરેની સાચવણીમાં વપરાય છે. જોકે જીવાણુઓ પ્રતિજીવકોવિરોધી બની જવાની શક્યતા રહેલી છે. આ ઉપરાંત ખાંડ (કન્ડેન્સ્ડ દૂધ, ફળના સિરપ, જેલી, કૅન્ડી), મીઠું (માછલી), લાકડાનો ધુમાડો (માંસ), ક્લોરિન (પાણી), આયોડિનવાળા કાગળો (ફળો), ફૉસ્ફોરિક ઍસિડ (હળવાં પીણાં), હાઇડ્રોજન પેરૉક્સાઇડ (દૂધ) વગેરે પણ સંરક્ષક તરીકે વપરાય છે. ધુમાડાથી થોડું પાણી દૂર થાય છે અને ધુમાડામાંનાં રસાયણો(ફૉર્માલ્ડિહાઇડ, એસેટિક ઍસિડ)નો માંસ ઉપર લેપ થઈ જાય છે.

આથવણ અને અથાણાં (fermentation and pickling) : લીલાં (તાજાં) શાકભાજી અને ફળોને મીઠું નાખીને આથવામાં આવે છે. મીઠાને લીધે નુકસાનકારક જીવાણુઓની વૃદ્ધિ અટકે છે અને ઇચ્છનીય પ્રકારના આથવણ માટે અનુકૂળ પરિસ્થિતિ સર્જાય છે. ફૂગ ઍસિડને ખાઈ જાય છે અને જીવાણુઓના વિકાસ માટે અનુકૂળ પરિસ્થિતિ સર્જે છે માટે ફૂગ અટકાવવી જરૂરી છે. સામાન્ય રીતે આ પદ્ધતિમાં પોષક દ્રવ્યો જળવાઈ રહે છે. યીસ્ટની વૃદ્ધિને કારણે આમાં વધારો શક્ય છે. જુઓ કોષ્ટક 2.

સંકેન્દ્રિત ભેજયુક્ત ખાદ્ય પદાર્થો : ઠીક ઠીક ઍસિડના પ્રમાણવાળા અને 65 % ઉપરાંત કુલ ઘન દ્રવ્યો ધરાવતા ખાદ્ય પદાર્થોને આછી ગરમીથી પણ જીવાણુરહિત કરી શકાય છે. જેલી અને જામ આ વર્ગમાં આવે છે. કૅન્ડીરૂપ ફળો માટે ખાંડનું પ્રમાણ ધીમે ધીમે વધારીને એટલું કરાય છે કે જીવાણુઓની વૃદ્ધિ મુશ્કેલ બને.

કોષ્ટક 1 : કૅનિંગ પદ્ધતિઓ

આહારની અમ્લતા પી. એચ.

pH

આહારો બગાડકારક જીવાણુઓ કૅનિંગ માટે જરૂરી

ઉષ્માશક્તિ (ફે.)

1. તટસ્થ 7 ઈંડાં, દૂધ, માંસ વગેરે ઉષ્માચાહી ક્લૉસ્ટ્રિડિયા 240-250
2. સહેજ એસિડિક 6 વટાણા, ગાજર, બટાકા વગેરે ઉષ્માચાહક બૅક્ટેરિયા અને 240-250
3. સાધારણ એસિડિક 5 ટામેટા સૂપ ’’ ’’
4. એસિડિક 4 નારંગી, ટામેટાં વગેરે આમ્લસહિષ્ણુ બૅક્ટેરિયા 212
4 સફરજન, પાઇનેપલ વગેરે સ્વઉત્સેચકો 212
5. તીવ્ર એસિડિક 3 અથાણાં, લીંબુનો રસ વગેરે યીસ્ટ અને ફૂગ 212

કોષ્ટક 2 : આહારસંરક્ષકોની માત્રા

સંરક્ષક માત્રા અસરગ્રસ્ત જીવાણુઓ આહાર
સરકો 1 % બૅક્ટેરિયા, ફૂગ ટામેટાની બનાવટો અને અથાણાં
પ્રોપિયોનેટ 0.32 % ફૂગ બ્રેડ, કેક, ચીઝ
સૉરબેટ 0.2 % ફૂગ ચીઝ, જેલી, કેક, સિરપ
બેન્ઝોએટ 0.1 % ફૂગ માર્ગરીન, સાઇડર, હળવાં પીણાં, કૅચપ વગેરે
ગંધક 200-300 પી. પી. એમ.* બૅક્ટેરિયા અને યીસ્ટ સૂકા મેવા, દારૂ વગેરે
પોટૅશિયમ 0.7 % બૅક્ટેરિયા અને યીસ્ટ સૂકા મેવા, દારૂ વગેરે
મેટાબાયસલ્ફાઇટ
ઈથિલીન અને 700 ફૂગ મસાલા
  પ્રૉપિલીન ઑક્સાઇડ પી. પી. એમ.
ઍસેટેટ 0.32 % ફૂગ બ્રેડ
નાઇટ્રેટ 200 પી. પી. એમ. બૅક્ટેરિયા માંસ-મચ્છી

* પી. પી. એમ. (part per million) = મિલિગ્રામ/લીટર

આહારઆરોગ્યપ્રદતાદર્શક સૂક્ષ્મ જીવાણુકીય માપ (microbiological standards of food sanitation) : સ્કારડિંજર નામના વૈજ્ઞાનિકે 1892માં સૂચવ્યું કે પીવાના પાણીમાં ઇશ્ચેરિશિયા કોલીની હાજરી તેમાં મળ દ્વારા થતા પ્રદૂષણની નિશાની છે. કારણ, આ જીવાણુઓ ફક્ત આંતરડામાં જ માલૂમ પડે છે. પીવાના પાણી ઉપરાંત ખાદ્ય પદાર્થોમાં પણ આ જીવાણુની હાજરી પ્રદૂષણની નિશાની તરીકે સ્વીકારાઈ છે. ઈ. કોલી કરતાં પણ વધુ સક્ષમ સૂચક જીવાણુ ફીકલ સ્ટ્રેપ્ટોકોકાઈ અને ક્લૉસ્ટ્રિડિયમ પરફ્રિન્જન્સનો ઉપયોગ થવા માંડ્યો છે. આહારની બાબતમાં રોગકારક અને વિષજન્ય જીવાણુઓ ઉપરાંત બગાડ કરતા જીવાણુઓ પણ મહત્વના હોવાથી તેમનાં પ્રકાર અને સંખ્યાની ગણતરી કરવામાં આવે છે. આહાર બનાવવામાં વપરાતાં સાધનોની આરોગ્યપ્રદતા તેમના જીવાણુભાર પરથી નક્કી કરવામાં આવે છે. દા.ત., કૅનમાં 10,000થી વધુ જીવાણુઓ હોવા જોઈએ નહિ. જો આ સંખ્યા વધુ હોય તો સ્વચ્છતા અને સફાઈની પ્રવિધિઓ સુધારવી જરૂરી ગણાય અને જો આ સંખ્યા એક લાખથી વધુ હોય તો જલદ ઉપાયો કરવા જરૂરી બને છે.

નટવરસિંહ કેસરીસિંહ યાદવ

અઝરાબહેન કાઝી