बर्तन में चीनी डालकर धीमी आँच पर रखें, तो सफेद दाने कुछ समय बाद पिघलकर पारदर्शी होने लगते हैं और फिर सुनहरे रंग से होते हुए गहरे अंबर रंग में बदल जाते हैं। रसोई में मीठी और हल्की कड़वी सुगंध फैल जाती है, और इस सिरप को ठंडा करने पर कैंडी या पुडिंग के ऊपर डाली जाने वाली कैरेमल सॉस बनती है। केवल मिठास वाली चीनी रंग, सुगंध और कड़वाहट वाले नए पदार्थ में बदल जाती है। इस बदलाव को ‘कैरेमलाइज़ेशन (Caramelization)’ कहते हैं।
सरल शब्दों में, कैरेमलाइज़ेशन वह अभिक्रिया है जिसमें शर्करा को ऊँचे तापमान पर गर्म करने से उसके अणु टूटते और दोबारा जुड़ते हैं, जिससे भूरे पदार्थ और सुगंधित घटक बनते हैं। भुने हुए प्याज की मिठास, क्रेम ब्रूले की कुरकुरी ऊपरी परत और कोला के गहरे रंग के पीछे भी यही अभिक्रिया छिपी है।
इस लेख में हम क्रम से कैरेमलाइज़ेशन के सिद्धांत और आवश्यक तापमान, मायार अभिक्रिया से इसके अंतर, खाना पकाने और खाद्य उद्योग में इसके उपयोग तथा जानने योग्य सुरक्षा संबंधी मुद्दों पर नज़र डालेंगे।
मिठास को रंग और सुगंध में बदलने वाला ऊष्मा का रसायन
कैरेमलाइज़ेशन कैसे होता है?
कैरेमलाइज़ेशन गैर-एंजाइमी भूरापन का एक प्रकार है, जिसमें एंजाइमों के बिना केवल ऊष्मा से रंग बदलता है। यह एक जटिल प्रक्रिया है जिसमें सैकड़ों रासायनिक पदार्थ एक साथ बनते हैं। इसके सभी चरण आज भी पूरी तरह स्पष्ट नहीं हैं, लेकिन प्रक्रिया की मुख्य रूपरेखा समझी जा चुकी है।
(1) विघटन और निर्जलीकरण
चीनी का मुख्य घटक सुक्रोज गर्म होने पर पहले ग्लूकोज और फ्रुक्टोज में टूटता है। इसके बाद शर्करा के अणुओं से पानी निकलता है और उनकी संरचना बदलने या उनके छोटे टुकड़ों में टूटने से कई मध्यवर्ती पदार्थ बनते हैं।
(2) बहुलकीकरण और भूरे पदार्थ
टूटे हुए टुकड़े फिर आपस में जुड़कर बड़े अणु बनाते हैं। इस दौरान बनने वाले कैरेमलान, कैरेमलेन और कैरेमलिन नामक बहुलकों के तीन समूह भूरा रंग देते हैं। गर्म करने का समय बढ़ने के साथ बड़े अणुओं की मात्रा बढ़ती है, जिससे रंग गहरा और मिठास कम होती जाती है।
(3) सुगंधित घटक
अभिक्रिया के दौरान मक्खन जैसी सुगंध देने वाला डाइऐसीटिल (Diacetyl), मेवों या भुनी हुई चीज़ों जैसी सुगंध देने वाले फ्यूरान वर्ग के यौगिक और मीठी सुगंध वाला माल्टोल (Maltol) जैसे वाष्पशील पदार्थ भी निकलते हैं। कैरेमल का विशिष्ट स्वाद और सुगंध इन घटकों के मेल का परिणाम है।
अलग-अलग शर्कराओं के लिए अलग तापमान और मायार अभिक्रिया से अंतर
कैरेमलाइज़ेशन के तेज होने का तापमान शर्करा के प्रकार पर निर्भर करता है। ‘भोजन और पाककला (On Food and Cooking)’ के लेखक हैरोल्ड मैक्गी (Harold McGee) द्वारा संकलित मान इस प्रकार हैं।
- फ्रुक्टोज (Fructose): लगभग 105 डिग्री पर अभिक्रिया शुरू होती है, इसलिए यह सबसे पहले भूरा होता है।
- ग्लूकोज (Glucose): लगभग 150 डिग्री पर अभिक्रिया तेज हो जाती है।
- सुक्रोज (Sucrose): यह आम तौर पर इस्तेमाल की जाने वाली चीनी है, जिसमें लगभग 170 डिग्री के आसपास स्पष्ट रूप से रंग आने लगता है।
- माल्टोज (Maltose): इसके लिए लगभग 180 डिग्री का अपेक्षाकृत ऊँचा तापमान आवश्यक है।
अम्लता भी अभिक्रिया की गति बदलती है। उदासीनता के करीब, लगभग pH 7 पर यह सबसे धीमी होती है और अम्लीय या क्षारीय होने के साथ तेज होती जाती है। ब्राउन शुगर की तरह यदि इसमें शीरे जैसी अशुद्धियाँ मिली हों, तो अभिक्रिया अधिक आसानी से होती है।
मायार अभिक्रिया (Maillard Reaction), जिसे अक्सर कैरेमलाइज़ेशन समझ लिया जाता है, भी गैर-एंजाइमी भूरापन है, लेकिन इसके लिए शर्करा का प्रोटीन के अमीनो अम्लों से मिलना आवश्यक है। कैरेमलाइज़ेशन में अंतर यह है कि इसमें अमीनो अम्लों के बिना शर्करा अकेले ही ऊष्मा से विघटित होती है। मांस भूनते समय आने वाला भूरा रंग मुख्यतः मायार अभिक्रिया से बनता है, जबकि केवल चीनी पिघलाकर बनाए गए सिरप का भूरा रंग कैरेमलाइज़ेशन से बनता है।
रसोई और कारखानों में कैरेमलाइज़ेशन का उपयोग
(1) खाना पकाने में कैरेमलाइज़ेशन
कैरेमल सॉस और कैंडी, क्रेम कैरेमल तथा क्रेम ब्रूले इसके प्रमुख उदाहरण हैं। प्याज को लंबे समय तक भूनने से उसकी मिठास बढ़ती है और रंग भूरा हो जाता है। उसे अच्छी तरह भूनने में लगभग 30 से 45 मिनट लगते हैं। प्याज में अमीनो अम्ल भी होते हैं, इसलिए इस दौरान मायार अभिक्रिया भी होती है।
(2) यह खोज कि चीनी पिघलती नहीं है
2011 में अमेरिका के इलिनॉय विश्वविद्यालय की प्रोफेसर शेली श्मिट (Shelly Schmidt) के शोध दल ने निष्कर्ष प्रकाशित किया कि चीनी किसी निश्चित तापमान पर पिघलने के बजाय विघटित होकर तरल जैसी हो जाती है। शोधकर्ताओं ने इसे ‘आभासी गलन (Apparent Melting)’ कहा और दिखाया कि कम तापमान पर भी लंबे समय तक गर्म करने से कैरेमलाइज़ेशन हो सकता है।
(3) खाद्य रंग के रूप में कैरेमल रंग
खाद्य कारखानों में शर्करा को अम्ल, क्षार या लवण के साथ गर्म करके कैरेमल रंग बनाया जाता है। अंतरराष्ट्रीय स्तर पर इसे चार श्रेणियों में बाँटा जाता है। श्रेणी 1 का साधारण कैरेमल मुख्यतः व्हिस्की और मिठाइयों में, श्रेणी 2 का सल्फाइट कैरेमल चाय और ब्रांडी में, श्रेणी 3 का अमोनिया कैरेमल बीयर और सोया सॉस में तथा श्रेणी 4 का सल्फाइट अमोनिया कैरेमल कोला जैसे कार्बोनेटेड पेयों में इस्तेमाल होता है।
कैरेमलाइज़ेशन से जुड़े सुरक्षा के मुद्दे
कैरेमलाइज़ेशन खाना पकाने की एक पुरानी विधि है, लेकिन इससे जुड़े कुछ पहलुओं पर ध्यान देना भी ज़रूरी है।
(1) 4-MEI पर विवाद
अमोनिया का उपयोग करके बनाए जाने वाले श्रेणी 3 और श्रेणी 4 के कैरेमल रंगों में 4-मिथाइलइमिडाज़ोल (4-Methylimidazole), जिसे संक्षेप में 4-MEI कहते हैं, नामक उपोत्पाद बनता है। अमेरिका के कैलिफ़ोर्निया राज्य ने पशु प्रयोगों के परिणामों के आधार पर 2011 में इस पदार्थ को कैंसरकारी पदार्थों की सूची में शामिल किया, और अमेरिकी खाद्य एवं औषधि प्रशासन (FDA) भी इसकी मात्रा की लगातार निगरानी कर रहा है। हालाँकि, यह निष्कर्ष नहीं निकला है कि सामान्य सेवन की मात्रा में यह मनुष्यों के लिए खतरनाक है।
(2) अत्यधिक गर्म करना
कैरेमलाइज़ेशन बहुत आगे बढ़ने पर कड़वाहट और जली हुई गंध तेज हो जाती है तथा 5-हाइड्रॉक्सीमिथाइलफुरफुरल (5-Hydroxymethylfurfural) जैसे पदार्थ भी बढ़ते हैं। इसलिए खाना पकाते समय मनचाहा रंग आते ही आँच बंद कर दी जाती है, और खाद्य कंपनियाँ तापमान तथा समय निर्धारित करके गुणवत्ता नियंत्रित करती हैं।
कैरेमलाइज़ेशन ऊष्मा का वह रसायन है जो साधारण चीनी को रंग, सुगंध और गहरे स्वाद वाली सामग्री में बदल देता है। शर्करा के प्रकार, तापमान, अम्लता और गर्म करने की अवधि के अनुसार परिणाम बदलते हैं, इसलिए रसोइए और खाद्य वैज्ञानिक दोनों इस अभिक्रिया को सावधानी से नियंत्रित करते हैं। इसके सिद्धांत को समझने से उसी चीनी से अधिक स्वादिष्ट परिणाम प्राप्त किए जा सकते हैं।
सही आँच पर धैर्य से इंतज़ार करना जानना ही स्वादिष्ट कैरेमल बनाने की पहली सीढ़ी है।
