உணவுப் பாதுகாப்பு (Food Preservation)
ஏன் இது முக்கியம்? உணவு கெட்டுப்போவதால் உலகில் உற்பத்தியாகும் உணவில் மூன்றில் ஒரு பகுதி வீணாகிறது — உணவு பாதுகாப்பு தொழில்நுட்பம் இந்த இழப்பை தடுத்து உணவுப் பாதுகாப்பை (food security) உறுதிப்படுத்துகிறது.
குளிர்பதனம், உப்பிடுதல், கதிர்வீச்சு என ஒவ்வொரு முறையும் ஒரே கொள்கையில் செயல்படுகிறது — நுண்ணுயிரி வளர்ச்சிக்கு தேவையான நிலை (நீர், வெப்பம், ஆக்சிஜன்) இல்லாமல் செய்வது.
- உணவுப் பாதுகாப்பின் (food preservation) முக்கியத்துவத்தையும் மூன்று அடிப்படைக் கொள்கைகளையும் விளக்குதல்.
- உணவைப் பாதுகாக்கும் இயற்பியல், இரசாயன, உயிரியல் முறைகளை விபரித்தல்.
- ஒவ்வொரு முறையும் நுண்ணங்கிகளின் (microorganisms) வளர்ச்சியை எவ்வாறு தடுக்கிறது என்பதைக் கூறுதல்.
1. உணவுப் பாதுகாப்பின் முக்கியத்துவம்
Food preservation laboratory
Wikipedia → · CC
பெரும்பாலான உணவுகள் பொருத்தமான முறைகளால் பாதுகாக்கப்படாவிட்டால் இலகுவாகப் பழுதடைகின்றன. உணவுப் பாதுகாப்பு (food preservation) என்பது உணவை ஒரு குறிப்பிட்ட காலத்திற்கு சேமித்து வைக்க உதவுகின்ற செயல்முறையாகும். சில பருவங்களில் சில உணவுப் பொருட்கள் அதிகமாக உற்பத்தியாகின்றன; இந்த உபரி உற்பத்தியைப் பாதுகாத்து, பின்னர் பயன்படுத்தும் பொருட்டுச் சேமித்து வைக்கலாம். இவ்வாறு உணவுப் பாதுகாப்பு மனித நுகர்வுக்குக் கிடைக்கின்ற உணவைப் பாதுகாத்து, "உணவு இழப்பை" (food loss) குறைக்கிறது.
2. உணவுப் பாதுகாப்பின் மூன்று அடிப்படைக் கொள்கைகள்
Pasteurization — historical poster
Wikipedia → · CC
அறுவடைசெய்யப்பட்ட உணவைச் சேதப்படுத்தும் காரணிகளிலிருந்து சுகாதாரமான கையாளுகை, கொண்டுசெல்லல், சேமிப்பு மூலம் மாசடைதலைத் தடுப்பது அவசியமாகும். அடிப்படையில் மூன்று கொள்கைகள் உள்ளன:
- உணவினுள் நுண்ணங்கிகள் (microorganisms) நுழைவதைத் தடுத்தல் (aseptic — நுண்ணங்கியற்ற கையாளுகை).
- உணவிலுள்ள நுண்ணங்கிகளின் வளர்ச்சியையும் செயற்பாட்டையும் தடுத்தல்.
- உணவிலிருந்து நுண்ணங்கிகளை அகற்றுதல் அல்லது அழித்தல்.
நுண்ணங்கிகளுக்கு வளரும் பொருட்டு உணவு, நீர், பொருத்தமான pH மற்றும் வெப்பநிலை ஆகியன தேவைப்படுகின்றன. இவற்றுள் ஒன்று அல்லது பல வாழ்க்கை நிலைமைகளை அகற்றுவதன் மூலமே பாதுகாப்பு முறைகள் செயற்படுகின்றன.
3. உணவுப் பாதுகாப்பு முறைகள்
Sun-drying fish (Madagascar)
Wikipedia → · CC
உணவுப் பாதுகாப்பு இயற்பியல், இரசாயன மற்றும் உயிரியல் முறைகள் மூலம் அடையப்படுகிறது. இம்முறைகளைத் தனித்தனியாகவோ அல்லது சேர்த்தோ பயன்படுத்தலாம்.
(அ) உலர்த்துதல் (Drying)
உலர்த்துதல் உணவுப் பாதுகாப்பின் பொருட்டுப் பயன்படுத்தப்பட்டுவந்த ஆதியான முறைகளுள் ஒன்றாகும். உணவு பெரும்பாலும் சூரிய வெப்பத்தின்கீழ் உலர்த்தப்படும். உலர்த்துதல் உணவிலுள்ள நீர் செயற்பாட்டை (water activity) போதியளவு குறைத்து, நுண்ணங்கி வளர்ச்சியைத் தடுத்தல் அல்லது தாமதப்படுத்துதல் மூலம் உணவை வாரக்கணக்கில் சேமிக்க உதவுகிறது. கோதுமை, சோளம், ஓட்ஸ், அரிசி, பார்லி போன்ற தானியங்கள் உலர்த்தப்படுகின்றன. கனலிகளில் (oven) உலர்த்தப்படும் ஹாம் (ham) இறைச்சி இதற்கு உதாரணமாகும்.
(ஆ) வெப்பப் பரிகரணம் (Thermal/Heat Treatment)
உணவை வெப்பப்படுத்துதல் ஒரு திறம்வாய்ந்த பாதுகாப்பு முறையாகும்; ஏனெனில் பெரும்பாலான தீங்கிழைக்கும் நோய்க்கிருமிகள் (pathogens) நீரின் கொதிநிலைக்கு அண்மித்த வெப்பநிலைகளில் அழிக்கப்படுகின்றன. பல பாதுகாப்பு முறைகளில் — குறிப்பாகப் பொதியிடல் சம்பந்தப்பட்டவற்றில் — உணவை நோய்க்கிருமிகளை அழிக்கப் போதியளவு உயர்ந்த வெப்பநிலைக்குச் சூடாக்குவது முதற்படியாகும். பாஸ்தரேற்றம் (Pasteurization) — புதிய பாலைப் பாதுகாக்கப் பயன்படும் வெப்பப் பரிகரணம் (அலகு 9 பார்க்க).
(இ) உறையவைத்தலும் குளிர்வித்தலும் (Freezing and Chilling)
உறையவைத்தல் (freezing) நவீன உணவுப் பாதுகாப்பு முறைகளுள் மிகப் பொதுவானதாகும். வணிக ரீதியில் மீன்/இறைச்சியின் வெப்பநிலையை 15 நிமிடம் முதல் 2 மணித்தியாலத்திற்குள் −18 முதல் −30 °C வரை விரைவாகக் குறைத்து உறையவைக்கப்படுகிறது. உறைந்த பொருட்கள் விநியோகிக்கப்படும் வரை குளிர் அறைகளில் (−18 முதல் −30 °C) சேமிக்கப்படுகின்றன; கடுங்குளிர் நுண்ணங்கி வளர்ச்சியையும் பரவலையும் தடுக்கிறது.
குளிர்சாதனப் பெட்டிகளில் தாழ்ந்த வெப்பநிலையில் (குளிர்வித்தல் / chilling — 4 முதல் 7 °C) உணவைச் (பழங்கள், பழச்சாறு, காய்கறிகள், மீன், இறைச்சி) சேமிப்பது நுண்ணங்கி வளர்ச்சியையும் செயற்பாட்டையும் குறைத்து, உணவை குறுகிய காலத்திற்கு (10 முதல் 14 நாட்கள்) பாதுகாக்கிறது.
(ஈ) உப்பிடல் (Salting)
உப்பிடல் மூலப் பொருட்களைப் பாதுகாக்கும் பழைய முறையாகும். உப்பு சவ்வூடுபரவல் (osmosis) எனும் செயல்முறையின் மூலம் உணவிலிருந்து ஈரப்பதத்தை உறிஞ்சும் ஆற்றலைக் கொண்டது. உப்பிடல் காரணமாக உணவு முழுமையாக உலருமாயின் நுண்ணங்கிகளின் வளர்ச்சி நிரோதிக்கப்படும். இறைச்சி பொதுவாக உப்பிடல் மூலம் பாதுகாக்கப்படுகிறது.
(உ) உப்பிடலும் உலர்த்துதலும் (Salting and Drying)
சூரை, நெத்தலி போன்றவற்றைக் கருவாடாக்கும்போது மீன்கள் முதலில் உப்பிடப்பட்டுப் பின்னர் சூரிய வெப்பத்தில் உலர்த்தப்படுகின்றன. உப்பு சேர்த்தல் நீரகற்றலை விரைவாக்குகிறது; சதையில் சிறிது ஈரப்பதம் எஞ்சியிருந்தாலும் உப்பு நுண்ணங்கி வளர்ச்சியை நிரோதிக்கிறது.
(ஊ) வெல்லம் சேர்த்தல் (Sugaring)
வெல்லம் (sugar) பாகு வடிவில் பழங்களைப் பாதுகாக்கவும், படிக வடிவில் இஞ்சி, ஆரஞ்சுத் தோல் போன்றவற்றைப் பாதுகாக்கவும் பயன்படுகிறது. சில பழங்கள் வெல்லப் பாகால் மேலோடப்பட்டு மேற்பரப்புப் பாதுகாப்புக் கவசம் பெறுகின்றன. உயர் சுக்குரோசுச் (sucrose) செறிவு நுண்ணங்கிகளுக்குச் சவ்வூட்டழுத்த அழுத்தத்தை (osmotic stress) ஏற்படுத்தி உணவை நுண்ணங்கிப் பழுதிலிருந்து பாதுகாக்கிறது. எ.கா: ஜாம் (jam), பூசணியால் செய்யப்படும் இனிப்புகள்.
(எ) புகையூட்டுதல் (Smoking)
புகையூட்டுதல் விறகை எரித்து வெளிப்படும் புகைக்கு உணவை வெளிப்படுத்தி அதைச் சமைத்து, சுவையூட்டி, பாதுகாக்கும் முறையாகும். புகை நுண்ணங்கி எதிர்ப்புத் தன்மை (antimicrobial) மற்றும் ஒட்சியேற்ற எதிர்ப்புத் தன்மை (antioxidant) கொண்டது. பெரும்பாலும் மீன், இறைச்சி போன்றவை புகையூட்டலின் மூலம் பாதுகாக்கப்படுகின்றன. எரியும் விறகின் ஐதரோகாபன்களால் (hydrocarbons) உருவாகும் நறுமணம் சுவையையும் வாசனையையும் மேம்படுத்துகிறது.
(ஏ) இரசாயனங்கள் (Chemicals)
இரசாயனங்கள் நுண்ணங்கிகளின் வளர்ச்சியையும் செயற்பாட்டையும் தடுக்கின்றன; சில இரசாயனங்கள் நுண்ணங்கிகளை அழிக்கவும் செய்கின்றன. எ.கா: சோடியம் பென்சோயேட் (sodium benzoate), EDTA, அசிட்டிக் அமிலம் (acetic acid), உப்புக் கரைசல் (brine) போன்ற இரசாயனங்களைப் பயன்படுத்திப் பழச்சாறு பாதுகாக்கப்படுவதும் ஊறுகாய் தயாரிக்கப்படுவதும்.
(ஐ) கதிர்வீசலுக்குட்படுத்துதல் (Radiation)
உணவுப் பதனிடலில் பயன்படும் கதிர்வீசல்கள் உயர்சக்தி கொண்ட கேமாக் கதிர்கள் (gamma rays), X-கதிர்கள் மற்றும் வேகவளர்ச்சிக்கு உள்ளாக்கப்பட்ட இலத்திரன்கள் (accelerated electrons) ஆகியவற்றுக்கு மட்டுப்படுத்தப்பட்டுள்ளன. உணவைக் குறுகிய அலைநீளம் கொண்ட கதிர்வீசல் சக்திக்கு வெளிப்படுத்தி அடுக்கிருப்புக் காலத்தை (shelf-life) நீடித்தல், பூச்சி நீக்கம், உணவுவழி நோய்க்கிருமிகள் மற்றும் ஒட்டுண்ணிகளை அகற்றுதல் போன்ற குறிப்பிட்ட நோக்கங்கள் அடையப்படுகின்றன. எ.கா: மசாலாப் பொட்டலங்கள், அரைக்கப்பட்ட இறைச்சி.
Bioprocessing Part 1 — Fermentation
iBiology
- நுண்ணங்கிகள் (microorganisms) / Microorganisms
- ஒளி / Light
- ஈர்ப்பு விசை / Gravity
- காந்தம் / Magnetism
- அழுத்தம் / Pressure
பதில் / Answer
- உணவு இழப்பை அதிகரித்தல் / Increase food loss
- உணவு இழப்பைக் குறைத்தல் / Reduce food loss
- பழுதை விரைவாக்குதல் / Speed up spoilage
- நீரைச் சேர்த்தல் / Add water
- -
பதில் / Answer
- இரண்டு / Two
- மூன்று / Three
- நான்கு / Four
- ஐந்து / Five
- ஆறு / Six
பதில் / Answer
- நுண்ணங்கிகளை அழித்தல் / Killing microorganisms
- நுண்ணங்கிகள் நுழைவதைத் தடுத்தல் / Preventing entry of microorganisms
- நுண்ணங்கிகளை வளர்த்தல் / Growing microorganisms
- நீரைச் சேர்த்தல் / Adding water
- -
பதில் / Answer
- உணவு / Food
- நீர் / Water
- பொருத்தமான வெப்பநிலை / Suitable temperature
- கடுங்குளிர் / Extreme cold
- பொருத்தமான pH / Suitable pH
பதில் / Answer
- கதிர்வீசல் / Radiation
- உலர்த்துதல் (drying) / Drying
- உறையவைத்தல் / Freezing
- பாஸ்தரேற்றம் / Pasteurization
- -
பதில் / Answer
- நீர் செயற்பாடு (water activity) / Water activity
- வெப்பநிலை / Temperature
- pH
- உப்பு / Salt
- ஒளி / Light
பதில் / Answer
- பால் / Milk
- தானியங்கள் / Grains (cereals)
- பழச்சாறு / Fruit juice
- ஐஸ்கிரீம் / Ice cream
- -
பதில் / Answer
- நீரைச் சேர்த்து / By adding water
- நோய்க்கிருமிகளை அழித்து / By killing pathogens
- உப்பைச் சேர்த்து / By adding salt
- உறையவைத்து / By freezing
- -
பதில் / Answer
- உறையவைத்தல் / Freezing
- பாஸ்தரேற்றம் (pasteurization) / Pasteurization
- உப்பிடல் / Salting
- புகையூட்டுதல் / Smoking
- கதிர்வீசல் / Radiation
பதில் / Answer
- 4 முதல் 7 °C
- −18 முதல் −30 °C
- 0 முதல் 4 °C
- 25 முதல் 30 °C
- 100 °C
பதில் / Answer
- −18 முதல் −30 °C
- 4 முதல் 7 °C
- 50 முதல் 60 °C
- −5 முதல் 0 °C
- 100 °C
பதில் / Answer
- 10 முதல் 14 நாட்கள் / 10–14 days
- 6 மாதங்கள் / 6 months
- 2 ஆண்டுகள் / 2 years
- 1 மணித்தியாலம் / 1 hour
- 5 ஆண்டுகள் / 5 years
பதில் / Answer
- சவ்வூடுபரவல் (osmosis) / Osmosis
- விரவல் / Diffusion மட்டும்
- ஒளிச்சேர்க்கை / Photosynthesis
- சுவாசம் / Respiration
- -
பதில் / Answer
- உறையவைக்கப்படும் / Frozen
- உப்பிடப்படும் / Salted
- புகையூட்டப்படும் / Smoked
- கதிர்வீசலுக்குட்படுத்தப்படும் / Irradiated
- -
பதில் / Answer
- சவ்வூட்டழுத்த அழுத்தம் (osmotic stress) / Osmotic stress
- வெப்ப அதிர்ச்சி / Heat shock
- ஒளி அழுத்தம் / Light stress
- அமில அதிர்ச்சி / Acid shock
- -
பதில் / Answer
- புகையூட்டுதல் / Smoking
- வெல்லம் சேர்த்தல் (sugaring) / Sugaring
- கதிர்வீசல் / Radiation
- உறையவைத்தல் / Freezing
- -
பதில் / Answer
- நுண்ணங்கி எதிர்ப்பு + ஒட்சியேற்ற எதிர்ப்பு / Antimicrobial + antioxidant
- அமிலம் + காரம் / Acid + base
- குளிர் + வெப்பம் / Cold + heat
- ஈரம் + வறட்சி / Wet + dry
- -
பதில் / Answer
- தானியங்கள் / Grains
- மீன், இறைச்சி / Fish and meat
- பழச்சாறு / Fruit juice
- பால் / Milk
- -
பதில் / Answer
- சோடியம் பென்சோயேட் / Sodium benzoate
- குளுக்கோஸ் / Glucose
- ஐதரஜன் / Hydrogen
- கால்சியம் / Calcium
- ஒட்சிசன் / Oxygen
பதில் / Answer
- EDTA
- அசிட்டிக் அமிலம் / Acetic acid
- உப்புக் கரைசல் / Brine
- கேமாக் கதிர்கள் / Gamma rays
- சோடியம் பென்சோயேட் / Sodium benzoate
பதில் / Answer
- கேமாக் கதிர்கள், X-கதிர்கள், விரைவு இலத்திரன்கள் / Gamma rays, X-rays, accelerated electrons
- ஒலி அலைகள் / Sound waves
- நுண்அலைகள் மட்டும் / Microwaves only
- புறஊதா மட்டும் / UV only
- -
பதில் / Answer
- அடுக்கிருப்புக் காலத்தை நீடித்தல் / Extending shelf-life
- நீரைச் சேர்த்தல் / Adding water
- ஈரப்பதத்தை அதிகரித்தல் / Increasing moisture
- வெப்பத்தைக் குறைத்தல் / Reducing heat
- -
பதில் / Answer
- மசாலாப் பொட்டலம், அரைத்த இறைச்சி / Spice packets, ground meat
- பால் / Milk
- ஜாம் / Jam
- கருவாடு / Dried fish
- -
பதில் / Answer
- இயற்பியல், இரசாயன, உயிரியல் / Physical, chemical, biological
- மின்சார மட்டும் / Electrical only
- காந்த மட்டும் / Magnetic only
- ஒளி மட்டும் / Optical only
- -
பதில் / Answer
- குளிர்வித்தல் (4–7 °C) / Chilling
- உறையவைத்தல் (−18 முதல் −30 °C) / Freezing
- -
- -
- -
பதில் / Answer
- உப்பு ஈரப்பதத்தை உறிஞ்சி உணவை உலரச் செய்கிறது / Salt draws out moisture, drying the food
- உப்பு உணவை வெப்பப்படுத்துகிறது / Salt heats the food
- உப்பு ஒளியைத் தடுக்கிறது / Salt blocks light
- உப்பு நீரைச் சேர்க்கிறது / Salt adds water
- -
பதில் / Answer
- நுகர்வுக்குக் கிடைக்கும் உணவின் இழப்பு / Loss of food available for consumption
- உணவின் நிறம் / Colour of food
- உணவின் எடை மட்டும் / Only weight of food
- உணவின் வடிவம் / Shape of food
- -
பதில் / Answer
- நோய்க்கிருமிகளை அழிக்க உணவை வெப்பப்படுத்துதல் / Heating food to destroy pathogens
- உணவை உறையவைத்தல் / Freezing the food
- உப்பிடல் / Salting
- புகையூட்டுதல் / Smoking
- -
பதில் / Answer
- உணவுப் பாதுகாப்பின் மூன்று அடிப்படைக் கொள்கைகளைக் கூறுக. / State the three basic principles of food preservation. (3)
- உலர்த்துதல் எவ்வாறு உணவைப் பாதுகாக்கிறது என்பதை விளக்குக. / Explain how drying preserves food. (2)
- உறையவைத்தலையும் (freezing) குளிர்வித்தலையும் (chilling) வெப்பநிலை + பாதுகாப்புக் காலம் அடிப்படையில் வேறுபடுத்துக. / Distinguish freezing from chilling by temperature and duration. (3)
- உப்பிடல், வெல்லம் சேர்த்தல் தலா எந்தச் செயல்முறையால் நுண்ணங்கி வளர்ச்சியைத் தடுக்கின்றன? / By what process does each of salting and sugaring inhibit microbial growth? (2)
மாதிரி விடை / Model answer
(ஆ) உலர்த்துதல் உணவிலுள்ள நீர் செயற்பாட்டை (water activity) போதியளவு குறைக்கிறது; நீரின்றி நுண்ணங்கிகள் வளர முடியாது. (2)
(இ) உறையவைத்தல் −18 முதல் −30 °C, நீண்டகாலப் பாதுகாப்பு; குளிர்வித்தல் 4–7 °C, குறுகியகாலம் (10–14 நாள்). (3)
(ஈ) உப்பிடல் — சவ்வூடுபரவல் (osmosis) மூலம் ஈரப்பதம் அகற்றல்; வெல்லம் சேர்த்தல் — உயர் சுக்குரோசால் சவ்வூட்டழுத்த அழுத்தம் (osmotic stress). (2)
உணவுப் பாதுகாப்பின் முக்கியத்துவத்தை விளக்கி, பல்வேறு உணவுப் பாதுகாப்பு முறைகளை அவற்றின் கொள்கை + உதாரணங்களுடன் விபரிக்க. / Explain the importance of food preservation and describe the various methods with their principles and examples.
விடைக் குறிப்புகள் / Answer outline
• மூன்று கொள்கைகள் — நுழைவைத் தடுத்தல், வளர்ச்சியைத் தடுத்தல், அகற்றல்/அழித்தல்.
• இயற்பியல் — உலர்த்துதல் (நீர் செயற்பாடு ↓), வெப்பப் பரிகரணம்/பாஸ்தரேற்றம், உறையவைத்தல்/குளிர்வித்தல், கதிர்வீசல்.
• சவ்வூட்டழுத்த அடிப்படை — உப்பிடல் (osmosis), வெல்லம் சேர்த்தல் (osmotic stress).
• புகையூட்டுதல் — நுண்ணங்கி + ஒட்சியேற்ற எதிர்ப்பு.
• இரசாயன — சோடியம் பென்சோயேட், EDTA, அசிட்டிக் அமிலம், உப்புக் கரைசல்.
பதில் / Show answer
- நுண்ணங்கி வளர்ச்சியைத் தடுத்து உணவைப் பாதுகாத்தல்.
- முறைகள்: உலர்த்தல், உறைபதனம், டப்பாவிடல், உப்பிடல், கதிர்வீச்சு.
- பேஸ்டரைசேஷன் — கட்டுப்படுத்தப்பட்ட வெப்பம்.