UPSC MainsANI-HUSB-VETER-SCIENCE-PAPER-II202515 Marks
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Q29.

'मदर स्टार्टर' और 'बल्क स्टार्टर' कल्चर के निर्माण की प्रक्रिया का वर्णन कीजिए । 'स्टार्टर' में क्या-क्या दोष आते हैं और इन दोषों से बचने के लिए क्या उपाय किए जाने चाहिए ?

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देते समय, 'मदर स्टार्टर' और 'बल्क स्टार्टर' कल्चर के निर्माण की प्रक्रिया को चरण-दर-चरण स्पष्ट करना महत्वपूर्ण है। इसके बाद, स्टार्टर कल्चर में आने वाले विभिन्न दोषों और उनसे बचने के उपायों को विस्तार से समझाना होगा। उत्तर को संरचित बनाने के लिए उप-शीर्षकों का प्रयोग करें और तथ्यात्मक जानकारी, विशेषकर डेयरी उद्योग से संबंधित, को शामिल करें। निष्कर्ष में इसके महत्व को रेखांकित करें।

Model Answer

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Introduction

स्टार्टर कल्चर सूक्ष्मजीवों (मुख्यतः लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया) का एक समूह है जिसे दही, पनीर, छाछ और योगर्ट जैसे किण्वित डेयरी उत्पादों के निर्माण में उपयोग किया जाता है। ये कल्चर दूध की शर्करा (लैक्टोज) को लैक्टिक एसिड में बदलकर किण्वन प्रक्रिया शुरू करते हैं, जिससे उत्पाद को उसका विशिष्ट स्वाद, बनावट और संरक्षण गुण मिलते हैं। डेयरी उद्योग के लिए उच्च गुणवत्ता वाले स्टार्टर कल्चर का उत्पादन अत्यंत महत्वपूर्ण है, और इस प्रक्रिया में 'मदर स्टार्टर' और 'बल्क स्टार्टर' कल्चर का निर्माण दो प्रमुख चरण हैं। इन कल्चरों की गुणवत्ता सुनिश्चित करना अंतिम उत्पाद की सफलता के लिए अनिवार्य है।

मदर स्टार्टर और बल्क स्टार्टर कल्चर के निर्माण की प्रक्रिया

डेयरी उत्पादों के लिए स्टार्टर कल्चर का उत्पादन एक क्रमबद्ध प्रक्रिया है जो उच्च गुणवत्ता और स्थिरता सुनिश्चित करती है। इसमें 'मदर स्टार्टर' और 'बल्क स्टार्टर' कल्चर का निर्माण शामिल है।

1. मदर स्टार्टर कल्चर का निर्माण

मदर स्टार्टर कल्चर एक केंद्रित, शुद्ध कल्चर है जिसका उपयोग बल्क स्टार्टर को इनोक्यूलेट करने के लिए किया जाता है। यह प्रक्रिया अत्यधिक नियंत्रित और स्वच्छ परिस्थितियों में की जाती है:
  • दूध का चयन: उच्च गुणवत्ता वाले स्किम्ड दूध का चयन किया जाता है, जो एंटीबायोटिक और अन्य संदूषकों से मुक्त हो। अक्सर, पुनर्गठित स्किम्ड दूध (9-12% शुष्क पदार्थ) का उपयोग किया जाता है।
  • गर्मी उपचार: दूध को 90-95°C पर 30-60 मिनट के लिए गर्म किया जाता है ताकि उसमें मौजूद सभी सूक्ष्मजीवों को खत्म किया जा सके और प्रोटीन का विकृतीकरण हो सके। यह स्टार्टर कल्चर के लिए एक बाँझ माध्यम सुनिश्चित करता है।
  • शीतलन: गर्म किए गए दूध को फिर 20-30°C (मेसोफिलिक कल्चर के लिए) या 42-45°C (थर्मोफिलिक कल्चर के लिए) के उपयुक्त इनोक्यूलेशन तापमान तक ठंडा किया जाता है।
  • इनोक्यूलेशन: इस ठंडे किए गए दूध में वांछित माइक्रोबियल स्ट्रेन (मास्टर कल्चर से) की थोड़ी मात्रा (आमतौर पर 0.5-2%) डाली जाती है। यह प्रक्रिया बाँझ सिरिंज या अन्य उपकरण का उपयोग करके सावधानी से की जाती है।
  • इंक्यूबेशन: इनोक्यूलेटेड दूध को निर्धारित तापमान पर 14-16 घंटे (मेसोफिलिक) या 3-4 घंटे (थर्मोफिलिक) के लिए इंक्यूबेट किया जाता है। इस दौरान, बैक्टीरिया गुणा करते हैं और वांछित एसिडिटी विकसित होती है।
  • शीतलन और भंडारण: आवश्यक अम्लता प्राप्त होने पर, कल्चर को आगे के विकास को रोकने के लिए 4-5°C तक ठंडा किया जाता है। इसे उपयोग से पहले 24 घंटे तक संग्रहीत किया जा सकता है।

2. बल्क स्टार्टर कल्चर का निर्माण

बल्क स्टार्टर कल्चर का उत्पादन मदर स्टार्टर से दैनिक रूप से किया जाता है और इसका उपयोग सीधे उत्पादन के लिए दूध को इनोक्यूलेट करने के लिए होता है।
  • दूध का चयन और उपचार: मदर स्टार्टर के समान, उच्च गुणवत्ता वाले स्किम्ड दूध का उपयोग किया जाता है और इसे 85-90°C पर 30 मिनट के लिए गर्म करके ठंडा किया जाता है।
  • इनोक्यूलेशन: मदर स्टार्टर कल्चर की एक छोटी मात्रा (0.5-2%) को ठंडा किए गए स्किम्ड दूध में मिलाया जाता है।
  • इंक्यूबेशन: इसे 3-5 घंटे के लिए इंक्यूबेट किया जाता है जब तक कि आवश्यक अम्लता (वांछित उत्पाद के लिए) विकसित न हो जाए।
  • शीतलन और उपयोग: इंक्यूबेशन के बाद, इसे तुरंत 4°C तक ठंडा किया जाता है और धीरे से हिलाया जाता है। इसे तुरंत उपयोग किया जाना चाहिए या अधिकतम 24 घंटे के लिए संग्रहीत किया जा सकता है।

स्टार्टर में आने वाले दोष और उनसे बचने के उपाय

स्टार्टर कल्चर में कई प्रकार के दोष आ सकते हैं जो अंतिम डेयरी उत्पाद की गुणवत्ता को प्रभावित करते हैं। इन दोषों से बचने के लिए उचित उपाय करना आवश्यक है।

1. अपर्याप्त एसिड उत्पादन या धीमा स्टार्टर (Slow Acid Production)

यह सबसे आम दोष है, जहां स्टार्टर दूध में पर्याप्त लैक्टिक एसिड का उत्पादन नहीं कर पाता।
  • कारण:
    • स्टार्टर स्ट्रेन की आंतरिक जीवन शक्ति का नुकसान या आनुवंशिक अस्थिरता।
    • बैक्टीरियोफेज (बैक्टीरिया को संक्रमित करने वाले वायरस) द्वारा संदूषण।
    • दूध में एंटीबायोटिक अवशेष, सैनिटाइज़र, या अन्य निरोधात्मक पदार्थ।
    • अनुचित गर्मी उपचार या भंडारण की स्थिति।
    • दूध की गुणवत्ता खराब होना (जैसे मास्टाइटिस दूध)।
  • बचने के उपाय:
    • नियमित रूप से नए और प्रमाणित स्टार्टर कल्चर का उपयोग करें।
    • बैक्टीरियोफेज प्रतिरोधक कल्चर रोटेशन प्रणाली का पालन करें।
    • दूध की गुणवत्ता की जाँच करें और एंटीबायोटिक मुक्त दूध का उपयोग करें।
    • उपकरणों की उचित सफाई और नसबंदी सुनिश्चित करें।
    • इनोक्यूलेशन और इंक्यूबेशन तापमान को नियंत्रित करें।

2. स्वाद और सुगंध में दोष (Flavor and Aroma Defects)

गलत या अवांछित स्वाद और सुगंध का विकास।
  • कारण:
    • अत्यधिक अम्लता के कारण तीखा स्वाद (ओवर-राइपनिंग)।
    • अवांछित सूक्ष्मजीवों द्वारा संदूषण।
    • कल्चर में स्वाद-उत्पादक बैक्टीरिया का असंतुलन।
    • दूध में साइट्रेट की कम मात्रा (फ्लैट स्वाद)।
  • बचने के उपाय:
    • इंक्यूबेशन समय और तापमान को सटीक रूप से नियंत्रित करें।
    • संक्रमण को रोकने के लिए सख्त स्वच्छता बनाए रखें।
    • सही स्ट्रेन संयोजन वाले कल्चर का उपयोग करें।
    • उच्च गुणवत्ता वाले दूध का उपयोग करें।

3. बनावट और शरीर में दोष (Body and Texture Defects)

अवांछित बनावट जैसे कि चिपचिपापन, दानेदार या पानी अलग होना (वेइंग ऑफ)।
  • कारण:
    • अत्यधिक अम्लता (ओवर-राइपनिंग) से कड़ा और दानेदार होना या वेइंग ऑफ।
    • दूध में कुल ठोस पदार्थों की कमी।
    • इनोक्यूलेशन के तुरंत बाद कल्चर का आंदोलन या कंपन।
    • अल्कलीजेंस विस्कोलेक्टिस जैसे बैक्टीरिया द्वारा दूषण से चिपचिपापन।
    • ईस्ट या कोलीफॉर्म द्वारा CO2 उत्पादन से गैसीपन।
  • बचने के उपाय:
    • उत्पाद की आवश्यकतानुसार सही दूध संरचना (ठोस पदार्थ) का उपयोग करें।
    • ओवर-राइपनिंग से बचने के लिए इंक्यूबेशन को नियंत्रित करें।
    • दूध के जमाव के तुरंत बाद अत्यधिक आंदोलन से बचें।
    • सख्त स्वच्छता मानकों का पालन करके दूषण रोकें।

4. संदूषण (Contamination)

अवांछित सूक्ष्मजीवों की उपस्थिति जो स्टार्टर की गतिविधि को बाधित करती है या दोष पैदा करती है।
  • कारण:
    • अनुचित रूप से साफ किए गए उपकरण या बर्तन।
    • संक्रमित कच्चा दूध।
    • पर्यावरण से संदूषण।
    • खराब व्यक्तिगत स्वच्छता।
  • बचने के उपाय:
    • उत्पादन क्षेत्र और सभी उपकरणों की नियमित और प्रभावी सफाई और नसबंदी करें।
    • कर्मचारियों के लिए सख्त स्वच्छता प्रोटोकॉल लागू करें।
    • उच्च गुणवत्ता वाले, परीक्षण किए गए कच्चे माल का उपयोग करें।
    • संभव हो तो बंद प्रणाली (aseptic system) का उपयोग करें।
दोष प्रमुख कारण बचने के उपाय
अपर्याप्त एसिड उत्पादन बैक्टीरियोफेज, एंटीबायोटिक, खराब दूध गुणवत्ता, आनुवंशिक अस्थिरता फेज-प्रतिरोधक कल्चर, गुणवत्तापूर्ण दूध, उचित तापमान नियंत्रण, नई कल्चर का उपयोग
स्वाद/सुगंध में दोष ओवर-राइपनिंग, संदूषण, असंतुलित कल्चर सटीक इंक्यूबेशन, स्वच्छता, सही स्ट्रेन का चयन
बनावट/शरीर में दोष ओवर-राइपनिंग, कम ठोस पदार्थ, आंदोलन, विशिष्ट बैक्टीरिया सही दूध संरचना, नियंत्रित इंक्यूबेशन, उचित हैंडलिंग, स्वच्छता
संदूषण अस्वच्छ उपकरण, संक्रमित दूध, पर्यावरण नियमित सफाई/नसबंदी, कर्मचारी स्वच्छता, उच्च गुणवत्ता वाला दूध

Conclusion

मदर स्टार्टर और बल्क स्टार्टर कल्चर का सावधानीपूर्वक और नियंत्रित निर्माण डेयरी उद्योग की रीढ़ है, जो किण्वित उत्पादों की गुणवत्ता और स्थिरता सुनिश्चित करता है। स्टार्टर में आने वाले दोषों, जैसे अपर्याप्त एसिड उत्पादन, स्वाद/बनावट संबंधी समस्याएं, और संदूषण, को समझना और उन्हें दूर करने के लिए उचित उपाय करना अत्यंत महत्वपूर्ण है। कठोर स्वच्छता प्रथाओं, तापमान नियंत्रण, गुणवत्तापूर्ण कच्चे माल के उपयोग और बैक्टीरियोफेज प्रबंधन रणनीतियों को अपनाकर इन दोषों को प्रभावी ढंग से कम किया जा सकता है। यह न केवल उपभोक्ता के लिए उच्च गुणवत्ता वाले उत्पाद सुनिश्चित करता है, बल्कि डेयरी उद्योग की दक्षता और लाभप्रदता को भी बढ़ाता है।

Answer Length

This is a comprehensive model answer for learning purposes and may exceed the word limit. In the exam, always adhere to the prescribed word count.

Additional Resources

Key Definitions

स्टार्टर कल्चर (Starter Culture)
स्टार्टर कल्चर विशिष्ट सूक्ष्मजीवों (मुख्यतः लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया) का एक समूह है जिसे दूध या अन्य सब्सट्रेट में किण्वन प्रक्रिया शुरू करने और नियंत्रित करने के लिए जोड़ा जाता है, जिससे वांछित स्वाद, सुगंध, बनावट और संरक्षण गुण प्राप्त होते हैं।
बैक्टीरियोफेज (Bacteriophage)
बैक्टीरियोफेज एक प्रकार का वायरस है जो विशेष रूप से बैक्टीरिया को संक्रमित और नष्ट करता है। डेयरी स्टार्टर कल्चर में, बैक्टीरियोफेज स्टार्टर की गतिविधि को धीमा कर सकते हैं या पूरी तरह से रोक सकते हैं, जिससे उत्पाद की गुणवत्ता प्रभावित होती है।

Key Statistics

भारत में 2018-19 में 187.75 मिलियन मीट्रिक टन दूध का उत्पादन हुआ, और प्रति व्यक्ति प्रतिदिन दुग्ध उपलब्धता 394 मिलीलीटर है। (PIB 2019)

Source: PIB 2019 (प्रेस सूचना ब्यूरो)

दुनिया का लगभग 96% दूध गायों और भैंसों द्वारा उत्पादित किया जाता है। (रानी एट अल. 2018)

Source: रानी एट अल. 2018

Examples

दही उत्पादन में स्टार्टर कल्चर

दही बनाने के लिए आमतौर पर लैक्टोबैसिलस बुल्गारिकस (Lactobacillus bulgaricus) और स्ट्रेप्टोकोकस थर्मोफिलस (Streptococcus thermophilus) जैसे स्टार्टर कल्चर का उपयोग किया जाता है। ये बैक्टीरिया दूध में लैक्टोज को लैक्टिक एसिड में परिवर्तित करते हैं, जिससे दही को उसका खट्टा स्वाद और गाढ़ी बनावट मिलती है।

पनीर निर्माण में कल्चर रोटेशन

पनीर बनाने वाले संयंत्र अक्सर बैक्टीरियोफेज के हमले से बचने के लिए अलग-अलग स्टार्टर कल्चर स्ट्रेन का उपयोग करके एक 'कल्चर रोटेशन' प्रणाली लागू करते हैं। यह सुनिश्चित करता है कि उत्पादन प्रक्रिया बाधित न हो और उत्पाद की गुणवत्ता स्थिर रहे।

Frequently Asked Questions

मेसोफिलिक और थर्मोफिलिक स्टार्टर कल्चर में क्या अंतर है?

मेसोफिलिक स्टार्टर कल्चर 20-30°C जैसे मध्यम तापमान पर सबसे अच्छा काम करते हैं, जबकि थर्मोफिलिक स्टार्टर कल्चर 42-45°C जैसे उच्च तापमान पर सबसे अच्छा काम करते हैं। दही जैसे उत्पादों में थर्मोफिलिक कल्चर का उपयोग होता है, जबकि पनीर और छाछ में अक्सर मेसोफिलिक कल्चर का उपयोग होता है।

क्या स्टार्टर कल्चर के बिना डेयरी उत्पाद बनाना संभव है?

परंपरागत रूप से, कुछ किण्वित डेयरी उत्पाद प्राकृतिक सूक्ष्म वनस्पतियों पर निर्भर करते थे, लेकिन आधुनिक वाणिज्यिक उत्पादन में स्टार्टर कल्चर आवश्यक हैं। वे किण्वन प्रक्रिया को नियंत्रित करते हैं, जिससे उत्पाद की गुणवत्ता, सुरक्षा और स्थिरता सुनिश्चित होती है। स्टार्टर कल्चर के बिना परिणाम अप्रत्याशित और असंगत हो सकते हैं।

Topics Covered

खाद्य प्रौद्योगिकीडेयरी विज्ञानडेयरी प्रसंस्करण, स्टार्टर कल्चर, किण्वन, खाद्य विज्ञान