सलाद की ड्रेसिंग को हिलाकर रख दें, तो कुछ देर के लिए वह धुंधले मिश्रण जैसी दिखती है, लेकिन जल्द ही फिर ऊपर तेल और नीचे सिरके की परत बन जाती है। मगर मेयोनेज़ कई दिन बीतने पर भी एक सफेद, गाढ़े मिश्रण के रूप में बनी रहती है। दोनों में वही पानी और तेल हैं, फिर केवल एक ही लंबे समय तक क्यों टिकती है? इसका रहस्य पायस (Emulsion) है।
सरल शब्दों में, पायस ऐसी अवस्था है जिसमें सामान्यतः आपस में अच्छी तरह न मिलने वाले दो द्रवों में से एक बेहद छोटी बूंदों के रूप में दूसरे में समान रूप से फैला होता है। दूध, क्रीम, आइसक्रीम, मेयोनेज़ और हॉलैंडेज़ सॉस जैसे हमारे रोज़मर्रा के कई खाद्य पदार्थ इसी सिद्धांत पर आधारित हैं। ऊपर से भले ही यह एक ही द्रव लगे, लेकिन सूक्ष्मदर्शी से देखने पर इसमें असंख्य सूक्ष्म बूंदें तैरती दिखाई देती हैं। बूंदों को घेरने वाला पायसीकारक न हो, तो द्रव जल्द ही फिर अलग हो जाते हैं, लेकिन उपयुक्त पायसीकारक और मिश्रण की सही विधि से इसकी बनावट लंबे समय तक स्थिर रहती है।
इस सामग्री में हम पायस की परिभाषा और उसके दो मूल प्रकारों से शुरू करके पायसीकारकों की भूमिका, मेयोनेज़, दूध और मक्खन जैसे रोज़मर्रा के उदाहरण, पायस टूटने के कारण और खाद्य पदार्थों में उसके उपयोग को क्रम से समझेंगे।
पानी और तेल को मिलाने वाला खाद्य विज्ञान: पायस
पायस क्या है?
पानी और तेल के अणुओं के बीच आकर्षण का तरीका अलग होता है, इसलिए वे एक-दूसरे को मानो फिसलकर दूर धकेलते हैं। ज़ोर से हिलाने पर कुछ देर के लिए छोटी बूंदें बनती हैं, लेकिन जल्द ही एक ही प्रकार के द्रव आपस में इकट्ठे होकर फिर दो परतों में बँट जाते हैं। पायस वह अवस्था है जिसमें इन बूंदों को बहुत छोटा बनाया जाता है और उनकी सतह पर एक झिल्ली चढ़ा दी जाती है, ताकि वे फिर आपस में न मिलें।
- परिक्षिप्त प्रावस्था (Dispersed Phase): यह वह भाग है जो छोटी बूंदों के रूप में बिखरा रहता है। मेयोनेज़ में तेल इस प्रावस्था में होता है।
- सतत प्रावस्था (Continuous Phase): यह वह भाग है जो बूंदों को घेरते हुए लगातार फैला रहता है। मेयोनेज़ में पानी की अधिक मात्रा वाला सिरके और अंडे का भाग सतत प्रावस्था होता है।
- पायसीकारक (Emulsifier): यह ऐसा अणु है जिसका एक सिरा पानी और दूसरा तेल के प्रति आकर्षित होता है। यह बूंदों की सतह से चिपककर एक झिल्ली बनाता है।
खाद्य विज्ञान में अक्सर बूंदों का आकार कुछ माइक्रोमीटर से लेकर कुछ दहाई माइक्रोमीटर तक रखा जाता है। बूंदें जितनी छोटी होती हैं, उनका सतही क्षेत्रफल उतना ही बढ़ता है, जिससे मुँह में चिकनाई का स्वाद समान रूप से फैलता है और मिश्रण अधिक चिकना तथा अपारदर्शी दिखता है।
पानी में तेल, तेल में पानी: दो प्रकार
पायस को मुख्यतः दो प्रकारों में बाँटा जाता है, इस आधार पर कि कौन-सा द्रव बूंदों के रूप में होता है। दिखने में समान होने पर भी उनका स्वाद, बनावट और भंडारण का तरीका अलग होता है।
(1) पानी में तेल का पायस (Oil-in-Water)
इस प्रकार में तेल की बूंदें पानी में तैरती हैं। दूध, क्रीम, दही, मेयोनेज़ और सलाद की ड्रेसिंग इसके उदाहरण हैं। इनमें कुल मिलाकर पानी की मात्रा अधिक होती है, इसलिए अक्सर ये अपेक्षाकृत हल्के महसूस होते हैं।
(2) तेल में पानी का पायस (Water-in-Oil)
इस प्रकार में पानी की बूंदें तेल के भीतर होती हैं। मक्खन और मार्जरीन इसके प्रमुख उदाहरण हैं। सतत प्रावस्था वसा होने के कारण यह मुँह में धीरे-धीरे पिघलता है और इसका भरपूर, सोंधा स्वाद देर तक बना रहता है।
(3) बैनक्रॉफ्ट का नियम (Bancroft's Rule)
यह अनुभव पर आधारित एक सामान्य नियम है कि पानी में अच्छी तरह घुलने वाला पायसीकारक पानी में तेल का पायस बनाता है, जबकि तेल में अच्छी तरह घुलने वाला पायसीकारक तेल में पानी का पायस बनाता है। हालाँकि, खाद्य पदार्थों जैसे जटिल घटकों वाले तंत्रों में मिश्रण की गति और अनुपात के अनुसार इसके अपवाद भी मिलते हैं।
अंडे की ज़र्दी में लेसिथिन जैसे घटक होते हैं, जो पानी में तेल का पायस बनने में मदद करते हैं, और कोलेस्ट्रॉल जैसे घटक भी होते हैं, जो तेल में पानी का पायस बनने में मदद करते हैं। इसलिए मेयोनेज़ बनाते समय तेल एक साथ डाल देने पर कभी-कभी पायस का प्रकार उलट जाता है और मिश्रण टूटकर ढीला पड़ जाता है।
खाने की मेज़ पर पायस के रूप
पायस का सबसे स्पष्ट उदाहरण मेयोनेज़ है। पहले अंडे की ज़र्दी, सिरका और नमक अच्छी तरह मिलाकर सतत प्रावस्था और पायसीकारक तैयार किए जाते हैं, फिर थोड़ा-थोड़ा तेल डालते हुए ज़ोर से फेंटा जाता है। सही ढंग से बनाने पर कुल मिश्रण में तेल की मात्रा 70% से अधिक होने पर भी बूंदें सघन रूप से एक-दूसरे में फँसकर क्रीम जैसी गाढ़ी बनावट बना देती हैं। सैद्धांतिक रूप से समान आकार के गोलों को सबसे सघन ढंग से भरने पर वे लगभग 74% जगह घेरते हैं, लेकिन मेयोनेज़ में इससे अधिक तेल होने पर भी पानी की पतली झिल्ली बूंदों को घेरकर उसका आकार बनाए रखती है।
दूध लगभग प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला पानी में तेल का पायस है। वसा की गोलिकाएँ पानी, प्रोटीन और पायसीकारी घटकों से घिरी हुई तैरती रहती हैं, और दूध को यूँ ही छोड़ देने पर वसा ऊपर आकर क्रीम की परत बना देती है। समांगीकरण की प्रक्रिया इन बूंदों को और छोटा कर देती है, ताकि क्रीम आसानी से ऊपर न आए। दूसरी ओर, मक्खन बनाने के लिए क्रीम को लंबे समय तक मथा जाता है, जिससे वसा की बूंदें आपस में जुड़ जाती हैं और पायस उलटकर तेल में पानी के प्रकार का बन जाता है, जिसमें पानी तेल के भीतर रह जाता है।
सरसों, सोयाबीन से प्राप्त लेसिथिन और कुछ वनस्पति गोंद भी रोज़मर्रा में पायसीकरण और स्थिरता बनाए रखने में अक्सर मदद करते हैं। वीगन मेयोनेज़ या कम वसा वाली ड्रेसिंग में अंडे की जगह इन घटकों से बूंदों की झिल्ली बनाई जाती है।
पायस टूटने के कारण और खाद्य पदार्थों में उसका महत्व
पायस स्वभावतः अस्थिर अवस्था है, इसलिए समय बीतने या परिस्थितियाँ बदलने पर यह कई तरह से टूटता है। तापमान बढ़ने, अम्लता बदलने, जमने के बाद पिघलने या मशीन से ज़ोर से फेंटने पर बूंदों की झिल्ली आसानी से कमज़ोर हो सकती है। यही स्थिरता खाद्य पदार्थ की गुणवत्ता तय करने वाला मुख्य कारक है।
- क्रीमिंग (Creaming): यह वह घटना है जिसमें तेल की बूंदें पानी से हल्की होने के कारण ऊपर तैरकर एक परत बना देती हैं। दूध के ऊपर क्रीम जमा होना इसका एक सामान्य उदाहरण है।
- ऊर्णन (Flocculation): यह वह अवस्था है जिसमें बूंदें आपस में चिपककर समूह बना लेती हैं, लेकिन स्वयं बूंदें अभी एक-दूसरे में विलीन नहीं होतीं।
- विलयन (Coalescence): यह वह घटना है जिसमें बूंदों को घेरने वाली झिल्ली फट जाती है और छोटी बूंदें मिलकर बड़ी बूंदें बना लेती हैं। यह प्रक्रिया अधिक बढ़ने पर पानी और तेल पूरी तरह अलग हो जाते हैं।
बूंदों को छोटा बनाकर, उपयुक्त पायसीकारक का उपयोग करके और श्यानता, अम्लता तथा तापमान को नियंत्रित करके इन बदलावों को धीमा किया जा सकता है। इसके विपरीत, आइसक्रीम जैसे खाद्य पदार्थों में मुलायम संरचना बनाने के लिए जानबूझकर वसा की बूंदों को आंशिक रूप से जुड़ने भी दिया जाता है। पायसीकरण मिश्रण बनाने की तकनीक होने के साथ-साथ पोषण और खाद्य प्रसंस्करण का एक बुनियादी साधन भी है, जिससे स्वाद, मुँह में महसूस होने वाली बनावट और भंडारण क्षमता तय की जाती है।
पायस वह अवस्था है जिसमें पानी और तेल जैसे मुश्किल से मिलने वाले द्रवों को छोटी बूंदों और पायसीकारक की मदद से लगभग एकसार किया जाता है। पानी में तेल और तेल में पानी के प्रकारों, लेसिथिन तथा अंडे की ज़र्दी जैसे पायसीकारकों, और क्रीमिंग तथा विलयन जैसी टूटने की प्रक्रियाओं को समझने से यह जाना जा सकता है कि कुछ सॉस लंबे समय तक क्यों टिकते हैं और कुछ ड्रेसिंग जल्दी क्यों अलग हो जाती हैं।
खाने की मेज़ पर एक चम्मच सफेद मेयोनेज़ में पानी और तेल किस तरह साथ रहते हैं, इस पर एक बार विचार करना भोजन को विज्ञान की नज़र से समझने की आदत की पहली सीढ़ी है।
