अल्ट्रा-हाई टेम्परेचर (यूएचटी) बनाम पाश्चरराइजेशन: अपनी डेयरी लाइन के लिए सही तकनीक का चयन करना

अल्ट्रा हाई टेम्परेचर (यूएचटी) प्रोसेसिंग की समझ और इसकी भूमिका बेवरेज मिल्क प्रोसेसिंग मशीनें

बिना रेफ्रिजरेशन के शेल्फ लाइफ कैसे बढ़ाता है

अल्ट्रा-हाई टेम्परेचर (UHT) प्रक्रिया ने दूध उत्पादन उपकरणों के संचालन के हमारे तरीके को वास्तव में बदल दिया है। यह लगभग 280 डिग्री फारेनहाइट (138 सेल्सियस) पर केवल दो सेकंड के लिए उत्प्रेरक सूक्ष्मजीवों को नष्ट करके काम करता है। यह सामान्य HTST पाश्चरराइजेशन विधियों की तुलना में काफी अधिक गर्म होता है। इस चरम गर्मी के कारण दोनों बैक्टीरिया और एंजाइम्स मारे जाते हैं, जिसका अर्थ है कि दूध को फ्रिज की आवश्यकता के बिना दुकान की शेल्फ पर 6 से 9 महीने तक रखा जा सकता है। तेजी से गर्म करने के बाद तेजी से ठंडा करने से दूध का स्वाद भी ताजा बना रहता है। और निर्माताओं के लिए अतिरिक्त लाभ? थर्मल प्रसंस्करण अध्ययनों से पता चलता है कि पुरानी तकनीकों की तुलना में इन UHT सिस्टम में वास्तव में ऊर्जा खपत में लगभग 19% की कमी आती है। यह समझ में आता है कि क्यों कई डेयरी संयंत्र स्विच कर रहे हैं।

अल्ट्रा-हाई टेम्परेचर उपचार के पीछे का विज्ञान

यूएचटी की प्रभावशीलता एक ऐरिनियस समीकरण नामक चीज़ का पालन करती है। मूल रूप से, जब तापमान लगभग 18 डिग्री फ़ारेनहाइट या 10 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ जाता है, तो यह वास्तव में दोगुना कर देता है कि सूक्ष्मजीव कितनी तेज़ी से नष्ट हो जाते हैं। इसलिए लगभग 280 डिग्री फ़ारेनहाइट पर, यूएचटी कुछ ही सेकंड में खतरनाक सी. बोटुलिनम स्पोर्स को नौ लॉग्स तक कम कर सकता है। यह नियमित पाश्चरराइज़ेशन विधियों की तुलना में काफी शानदार है, जिन्हें 15 पूरे सेकंड के लिए लगभग 161 डिग्री फ़ारेनहाइट के तापमान की आवश्यकता होती है ताकि समान कार्य किया जा सके। आधुनिक दूध प्रसंस्करण उपकरण अब सीधे ताप के बजाय भाप इंजेक्शन तकनीक का उपयोग करते हैं। यह दृष्टिकोण दूध को कुछ स्थानों पर बहुत अधिक गर्म होने से रोकता है, जो प्रोटीन को अक्षुण्ण रखने में मदद करता है, जबकि अभी भी उन ऊष्माप्रिय बैक्टीरिया को मार देता है जो चीज़ों को खराब कर देते हैं।

आधुनिक बेवरेज दूध प्रसंस्करण मशीन लाइनों में यूएचटी का एकीकरण

आज की डेयरी उत्पादन लाइनें UHT इकाइयों को होमोजेनाइज़ेशन उपकरणों और एसेप्टिक फिलिंग सिस्टम के साथ जोड़ती हैं, जिससे लगभग 12,000 लीटर प्रति घंटे की दर से दूध की निरंतर प्रक्रिया संभव हो जाती है। कई आधुनिक सुविधाएं रीजेनरेटिव हीटिंग तकनीक को शामिल करती हैं, जो पाश्चरराइज़ेशन के दौरान सामान्य रूप से नष्ट होने वाली लगभग 85 प्रतिशत ऊष्मा को पकड़ लेती हैं, जिससे महंगे उपयोगिता बिलों में काफी कमी आती है। यह भी इन सिस्टम के डिज़ाइन के कारण है कि वैश्विक स्तर पर उत्पादों को भेजने की नई संभावनाएं खुलती हैं, क्योंकि उन्हें हमेशा ठंडा रखने की आवश्यकता के बजाय कमरे के तापमान पर संग्रहीत किया जा सकता है। उन स्थानों जैसे दक्षिण पूर्व एशिया या अफ्रीका के कुछ हिस्सों में संचालित कंपनियों के लिए, जहां ठंडा संरक्षण विशेष रूप से मुश्किल और महंगा है, यह एकल सुविधा पारंपरिक तरीकों की तुलना में परिवहन लागतों को लगभग एक तिहाई तक कम कर सकती है।

डेयरी प्रोसेसिंग सिस्टम में उच्च-तापमान लघु-समय (HTST) पाश्चरराइज़ेशन

HTST थर्मल प्रोसेसिंग के साथ ताजगी का संरक्षण

उच्च तापमान कम समय (HTST) पाश्चरराइजेशन लगभग 72 डिग्री सेल्सियस या केवल 15 सेकंड के लिए लगभग 161 फारेनहाइट तक दूध को गर्म करके काम करता है। यह प्रक्रिया कोक्सिएला बर्नेटिजैसे हानिकारक बैक्टीरिया को मारने में काफी अच्छा काम करती है, हालांकि अधिकांश लोग इस विशिष्ट रोगजनक के बारे में अब ज्यादा चिंता नहीं करते हैं। इससे अधिक महत्वपूर्ण बात यह है कि उपचार के बाद लगभग 97 से 99 प्रतिशत पोषक तत्व बरकरार रहते हैं। चूंकि गर्मी बहुत तेजी से होती है, प्रोटीन को ज्यादा नुकसान नहीं होता है या स्वाद में महत्वपूर्ण परिवर्तन नहीं होता है, इसीलिए कई डेयरी प्रसंस्करण संयंत्र ताजे पीने वाले दूध जैसे संवेदनशील उत्पादों के साथ काम करते समय इस विधि को प्राथमिकता देते हैं। अधिकांश आधुनिक सुविधाएं प्रक्रिया के दौरान तापमान की निगरानी के लिए स्वचालित प्रणालियों पर निर्भर करती हैं। आमतौर पर ये प्रणालियां भिन्नता को आधे प्रतिशत से नीचे बनाए रखती हैं, जो बैचों में स्थिर गुणवत्ता और सुरक्षा मानकों को बनाए रखने में मदद करता है। फिर भी, इस सभी तकनीक के बावजूद, ऑपरेटरों को सतर्क रहने की आवश्यकता होती है क्योंकि कभी-कभी छोटे विचलन हो सकते हैं, भले ही सर्वोत्तम प्रयास किए जाएं।

HTST प्रणालियों में थर्मल गतिकी और दक्षता

HTST प्रणाली दूध को प्रति सेकंड 2 डिग्री से अधिक की दर से गर्म करके और लगभग 3 डिग्री प्रति सेकंड की दर से ठंडा करके काम करती हैं, जिससे पारंपरिक बैच प्रसंस्करण की तुलना में ऊर्जा लागत में 30 से 40 प्रतिशत तक की कमी आती है। इस प्रकार की दक्षता इन प्रणालियों को विशाल मात्रा से निपटने में सक्षम बनाती है, प्रति घंटे लगभग 20,000 लीटर दूध प्रसंस्कृत करने की क्षमता होती है जबकि पुराने उपकरणों की तुलना में लगभग 85% कम भाप का उपयोग करती है। वास्तविक खेल बदलने वाली बात प्लेट हीट एक्सचेंजर में लगभग 92% तक थर्मल ऊर्जा को पुनः प्राप्त करने में सक्षम होना है। मध्यम या बड़े पैमाने पर संचालन करने वाली कंपनियों के लिए, यह HTST को केवल दक्ष ही नहीं बल्कि आज बाजार में उपलब्ध सबसे हरित विकल्प बनाती है।

स्केलेबल बेवरेज मिल्क प्रोसेसिंग ऑपरेशंस के लिए HTST को अनुकूलित करना

निर्माता 5,000 से 50,000 लीटर/घंटा तक की मापनीय HTST विन्यास प्रदान करते हैं, जबकि प्रसंस्करण के बाद जीवाणु संख्या को 10 प्रति मिलियन से नीचे बनाए रखते हैं। समायोज्य पैरामीटर (68–85°C, 15–30 सेकंड) उपकरण संशोधन के बिना डेयरी और पौध-आधारित पेय के बीच बेहद लचीलापन प्रदान करते हैं, जो विकसित उत्पाद पोर्टफोलियो के लिए लचीलेपन को बढ़ाता है।

व्यावसायिक पेय दूध प्रसंस्करण में UHT और HTST के बीच मुख्य अंतर

तापमान, निवास समय और सूक्ष्मजीव निष्क्रियता की तुलना

HTST 15 सेकंड के लिए 72°C (161°F) पर संचालित होता है, जबकि UHT 2–3 सेकंड के लिए 138°C (280°F) तक पहुंचता है। यह उच्च तापमान UHT को 99.999% सूक्ष्मजीव निष्क्रियता दर तक प्राप्त करने में सक्षम बनाता है, जो HTST के 99.5% से अधिक है, और व्यावसायिक रूप से जीवाणुरहितता सुनिश्चित करता है। छोटे समय के संपर्क से ऊर्जा खपत में 18–22% की कमी भी होती है, जो शेल्फ-स्थिर उत्पादन के लिए UHT को अधिक कुशल बनाता है।

पौष्टिक मूल्य, स्वाद और उत्पाद गुणवत्ता पर प्रभाव

यद्यपि अत्यधिक ऊष्मा के कारण UHT विटामिन B12 को 10–15% तक नष्ट कर सकता है, दोनों विधियां कैल्शियम और प्रमुख प्रोटीन जैसे मुख्य पोषक तत्वों को सुरक्षित रखती हैं। HTST प्रीमियम बाजारों में पसंद किए जाने वाले ताजे स्वाद प्रोफाइल को बेहतर ढंग से संरक्षित करता है, जबकि UHT उपचारित दूध में अक्सर पके हुए स्वाद को छिपाने और संवेदी समानता प्राप्त करने के लिए स्वाद समायोजन की आवश्यकता होती है।

उपकरण डिज़ाइन: पेय दूध प्रोसेसिंग मशीनों में UHT बनाम HTST

HTST प्रणाली आमतौर पर तापीय स्थानांतरण के लिए प्लेट हीट एक्सचेंजर का उपयोग करती है, जबकि UHT अत्यधिक तापमान सहन करने में सक्षम ट्यूबुलर या स्क्रेप्ड-सरफेस हीटर की आवश्यकता होती है। UHT लाइन में एसेप्टिक फिलिंग यूनिट शामिल होते हैं, जिससे HTST सेटअप की तुलना में प्रारंभिक निवेश में 40–60% की वृद्धि होती है। हालांकि UHT को सख्त स्टेरलाइजेशन प्रोटोकॉल की आवश्यकता होती है, स्वचालन मानव श्रम की आवश्यकता को कम करने में मदद करता है।

शेल्फ स्थायित्व, भंडारण और वितरण पर विचार

UHT-उपचारित उत्पादों के कमरे के तापमान भंडारण लाभ

अल्ट्रा हाई टेम्परेचर (UHT) प्रक्रिया उत्पादों को सामान्य कमरे के तापमान पर भंडारण करने पर लगभग 6 से 12 महीने तक की शानदार शेल्फ लाइफ प्रदान करती है। इस प्रक्रिया में पेय पदार्थों को केवल 2 से 5 सेकंड के लिए 135 से 150 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जाता है, जिससे लगभग सभी परेशान करने वाले बैक्टीरिया और हानिकारक रोगाणु नष्ट हो जाते हैं। इसका अर्थ है कि परिवहन और भंडारण के दौरान लगातार ठंडा रखने की आवश्यकता नहीं होती। उन स्थानों के लिए, जहां उचित शीतलन सुविधाएं प्राप्त करना मुश्किल होता है, यह बहुत फर्क पड़ता है। UHT उपचारित डेयरी उत्पाद बनाने वाली कंपनियों को अब चीजों को अत्यधिक ठंडा रखने के बारे में चिंता नहीं करनी पड़ती। वे उन भारी ठंडे कंटेनरों के बजाय वास्तव में पुनर्चक्रण योग्य हल्के कार्टन में अपना माल पैक कर सकते हैं जो बहुत अधिक ऊर्जा का उपयोग करते हैं। यह केवल पर्यावरणीय प्रभाव को कम करता ही नहीं है, बल्कि शिपिंग और हैंडलिंग ऑपरेशन को समग्र रूप से सुचारु रूप से चलाने में भी मदद करता है।

HTST दूध के लिए शीतलन आवश्यकताएं और उपभोक्ता पसंद

एचटीएसटी-पाश्चरीकृत दूध का संग्रहण लगातार 2–4° सेल्सियस पर किया जाना चाहिए, जिससे कमरे के तापमान पर संग्रहण की तुलना में 23% अधिक ऊर्जा लागत आती है। इसके बावजूद, समशीतोष्ण जलवायु में 68% उपभोक्ता एचटीएसटी दूध को वरीयता देते हैं क्योंकि इसका स्वाद अधिक ताजा होता है। हालांकि, ऐसे बाजारों में यूएचटी विकल्पों की स्वीकृति बढ़ रही है जहां सुविधा और शेल्फ स्थायित्व सूक्ष्म स्वाद अंतर से अधिक महत्वपूर्ण हैं।

उष्ण या दूरस्थ क्षेत्रों में यूएचटी के साथ रसद लागतों को कम करना

उष्णकटिबंधीय और दूरस्थ क्षेत्रों में, यूएचटी वितरण लागतों को 0.18–0.32 डॉलर प्रति लीटर तक कम कर देता है क्योंकि इसमें ठंडा परिवहन की आवश्यकता नहीं होती और खराबा होने की दर 12% से घटकर 1% से भी कम हो जाती है। निर्यात या ऑफ-ग्रिड बाजारों को लक्षित करने वाले प्रसंस्करणकर्ता खाद्य सुरक्षा मानकों को पूरा करने और ठंडा-श्रृंखला निर्भरता को न्यूनतम करने के लिए यूएचटी-सक्षम पेय दूध प्रसंस्करण मशीनों को अपना रहे हैं।

डेयरी और पादप आधारित पेय उत्पादन में अनुप्रयोग

तरल दूध, क्रीम और यूएचटी और एचटीएसटी के साथ दही आधार प्रसंस्करण

पेय दूध प्रसंस्करण मशीनें शेल्फ-स्थिर तरल दूध और क्रीम के लिए UHT (135–150°C, 2–5 सेकंड के लिए) का उपयोग करती हैं, जिससे 9-लॉग सूक्ष्मजीव कमी होती है और ऊष्मा-संवेदनशील B विटामिनों की 95% तक रक्षा होती है। ताजा दही आधार के लिए HTST (72°C, 15 सेकंड के लिए) मानक के रूप में बना हुआ है, जहां सक्रिय एंजाइम गतिविधि अनुकूल किण्वन और बनावट विकास का समर्थन करती है।

प्लांट-आधारित और वैकल्पिक पेय में UHT के उपयोग का विस्तार

प्लांट-आधारित पेय क्षेत्र में बढ़ते स्थिर बादाम, ओट और सोया दूध के उत्पादन के लिए UHT को अपनाया जा रहा है—2024 में वर्ष-दर-वर्ष 18% तक खंड की वृद्धि हुई। UHT चरण अलगाव को रोकता है और अशीतित शेल्फ जीवन को 9–12 महीने तक बढ़ा देता है। इसके तेजी से गर्म करने से नाजुक पादप प्रोटीन की रक्षा होती है, जो वैकल्पिक दही और क्रीमर में डेयरी-जैसी बनावट को प्रतिकृति के लिए महत्वपूर्ण है।

अपनी प्रसंस्करण आवश्यकताओं के अनुसार उपकरण समाधानों का मिलान करना

छोटे डेयरी ऑपरेशन के लिए मॉड्यूलर एचटीएसटी (HTST) सिस्टम अपने यूएचटी (UHT) समकक्षों की तुलना में काफी किफायती होते हैं, जिनकी प्रारंभिक लागत आमतौर पर 30 से 40 प्रतिशत कम होती है। ये सिस्टम उन ताजे दूध उत्पादों को बनाने के लिए बहुत उपयुक्त हैं जिनकी छोटी शेल्फ लाइफ होती है। दूसरी ओर, बड़े डेयरी संयंत्र आमतौर पर निरंतर प्रवाह यूएचटी (UHT) लाइनों का उपयोग करते हैं, विशेष रूप से तब जब वे पौधे आधारित दूध विकल्पों के साथ काम कर रहे हों या विदेशों में उत्पादों की शिपिंग करना चाहते हों। डेयरी प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी में नवीनतम विकास हाइब्रिड सिस्टम हैं जो यूएचटी (UHT) और एचटीएसटी (HTST) सेटिंग्स के बीच बदल सकते हैं। यह लचीलापन डेयरी प्रसंस्करण इकाइयों को अपने उत्पादन लाइनों में बड़े पैमाने पर बदलाव करने से रोकता है, यहां तक कि तब भी जब मांग मौसम के साथ बदल जाए, जिससे लंबे समय में समय और पैसा दोनों बचता है।

सामान्य प्रश्न

यूएचटी (UHT) दूध प्रसंस्करण क्या है?

यूएचटी (Ultra-High Temperature) दूध प्रसंस्करण में दूध को लगभग 135-150°C तक कुछ सेकंड के लिए गर्म किया जाता है, जिससे इसे बिना ठंडा किए 12 महीने तक का शेल्फ जीवन मिल जाता है।

यूएचटी (UHT) और एचटीएसटी (HTST) प्रसंस्करण में क्या अंतर है?

यूएचटी में दूध को कम समय के लिए अधिक तापमान पर गर्म करना शामिल है, जिससे उच्च सूक्ष्मजीव निष्क्रियता दर और लंबी शेल्फ लाइफ प्राप्त होती है, जबकि एचटीएसटी कम तापमान का उपयोग करता है और ताजा स्वाद के लिए पसंद किया जाता है।

यूएचटी और एचटीएसटी दूध में कोई पोषण संबंधी अंतर है?

दोनों प्रक्रियाएं कैल्शियम और प्रोटीन जैसे मुख्य पोषक तत्वों को बनाए रखती हैं, लेकिन एचटीएसटी की तुलना में यूएचटी विटामिन बी12 को थोड़ा कम कर सकती है।

दूरस्थ क्षेत्रों के लिए यूएचटी प्रसंस्करण क्यों लाभदायक है?

यूएचटी दूरस्थ क्षेत्रों में अपनी लंबी शेल्फ लाइफ के कारण उपयोगी है, जिससे वितरण लागत और सड़ांध में कमी आती है।

क्या पौधे आधारित पेय पदार्थों के लिए यूएचटी प्रसंस्करण का उपयोग किया जा सकता है?

हां, बादाम और सोया दूध जैसे पौधे आधारित पेय पदार्थों के लिए यूएचटी का उपयोग किया जाता है, जिससे उनकी शेल्फ लाइफ बढ़ जाती है बिना ठंडा किए।