Integrated Optimization of Yellow Lentil Protein Recovery by Alkaline Extraction and Isoelectric Precipitation: Process Efficiency, Nutritional Quality, and Techno-Functional Properties

भविष्य के किचन की कल्पना कीजिए। दशकों से, इस शो का मुख्य आकर्षण सोयाबीन रहा है, जो प्लांट-बेस्ड प्रोटीन का निर्विवाद चैंपियन है। लेकिन हाल ही में, लोग एक नए हेडलाइनर की तलाश कर रहे हैं—कुछ ऐसा जो स्वाद में अच्छा हो, ग्रह के लिए दयालु हो, और जिसमें जेनेटिक मॉडिफिकेशन या वनों की कटाई जैसी परेशानियां न हों। यहाँ साधारण दाल (लेंटिल) का प्रवेश होता है। दालों को पौधों की दुनिया के 'अंडरडॉग एथलीटों' के रूप में सोचें: वे मजबूत हैं, वे मिट्टी को स्वस्थ रखने में मदद करती हैं, और वे प्रोटीन से भरपूर हैं। हालाँकि, इसमें एक पेंच है। जबकि सोयाबीन को प्रोटीन पाउडर में बदलना आसान है, दालें थोड़ी जिद्दी होती हैं। प्रोटीन को बिना नुकसान पहुँचाए बाहर निकालना वैसा ही है जैसे रेत से सोना अलग करने की कोशिश करना बिना सोने को गिराए। वैज्ञानिक "अल्कलाइन एक्सट्रैक्शन" (प्रोटीन को घोलने के लिए एक बेसिक सॉल्यूशन का उपयोग करना) और "आइसोइलेक्ट्रिक प्रेसिपिटेशन" (प्रोटीन को वापस गुच्छे बनाने के लिए एसिड का उपयोग करना ताकि उसे पकड़ा जा सके) नामक दो-चरणीय नृत्य का उपयोग करते हैं। बड़ा सवाल हमेशा से यह रहा है: हम इस नृत्य के तापमान, समय और pH को कैसे बदलें ताकि एक भी दाना बर्बाद किए बिना या बिना थके दाल से अधिकतम प्रोटीन प्राप्त किया जा सके?

लिसा ज़िग्लट्रम और उनकी टीम का यह अध्ययन एक मास्टर शेफ की तरह है जो दाल के प्रोटीन के लिए एक रेसिपी को पूर्ण बनाने की कोशिश कर रहा है। उन्होंने केवल अनुमान नहीं लगाया; उन्होंने रिस्पॉन्स सरफेस मेथोडोलॉजी (RSM) नामक एक गणितीय उपकरण का उपयोग किया, जो अनिवार्य रूप से एक हाई-टेक मानचित्र है जो आपको सामग्री और पकाने के समय के सही संयोजन को खोजने में मदद करता है। उन्होंने पीली दाल के आटे को लिया और pH, तापमान और समय को बदलते हुए परीक्षणों की एक श्रृंखला चलाई ताकि देखा जा सके कि क्या होता है।

उन्होंने क्या पाया। सबसे पहले, उन्होंने इस प्रक्रिया के लिए "स्वीट स्पॉट" की खोज की। अधिकतम प्रोटीन निकालने के लिए, आपको दालों को pH 9 (थोड़ा साबुन जैसा, लेकिन बहुत तेज़ नहीं) पर 50 °C पर केवल 30 मिनट के लिए पानी के साथ मिलाने की आवश्यकता होती है। फिर, उस प्रोटीन को पकड़ने के लिए, आपको pH को 5 तक कम करने और इसे 20 °C के ठंडे तापमान पर दूसरे 30 मिनट के लिए छोड़ने की आवश्यकता होती है। जब उन्होंने इस रेसिपी का पालन किया, तो वे 72.11% प्रोटीन निकालने में सफल रहे, जिससे 85.45% शुद्ध प्रोटीन वाला पाउडर प्राप्त हुआ। यह एक काफी प्रभावशाली स्कोर है!

लेकिन टीम केवल प्रोटीन बनाने तक ही नहीं रुकी; उन्होंने यह पता लगाने के लिए जासूसी भी की कि प्रोटीन कहाँ गलत जा रहा था। उन्होंने पूरे प्रोसेस के दौरान हर ग्राम प्रोटीन को ट्रैक किया, जैसे किसी खोए हुए हाइकर का पीछा करना। उन्होंने पाया कि सिस्टम में सबसे बड़ा "रिसाव" सेंट्रीफ्यूज (एक मशीन जो ठोस पदार्थों को तरल पदार्थों से अलग करने के लिए चीजों को बहुत तेज़ी से घुमाती है) के दूसरे स्पिन के दौरान हुआ। लगभग 19% प्रोटीन इस चरण में तरल कचरे में पीछे रह गया। यह भविष्य के वैज्ञानिकों को बताता है कि उन्हें अपना प्रयास कहाँ केंद्रित करना चाहिए: यदि वे दूसरे स्पिन में उस खोए हुए प्रोटीन को पकड़ने का तरीका ढूंढ लेते हैं, तो वे इस प्रक्रिया को और भी बेहतर बना सकते हैं।

परिणामस्वरूप प्राप्त दाल प्रोटीन पाउडर केवल कागज पर एक नंबर नहीं था; वह किचन का एक सुपरस्टार था। यह पानी में आसानी से घुल जाता था (87.68% री-सॉल्यूबिलिटी), जो स्मूथ ड्रिंक्स या सॉस बनाने के लिए महत्वपूर्ण है। यह लंबे समय तक चलने वाला झाग (फोम) बना सकता था (81.06% स्थिरता), जो इसे फ्लफी केक या मेरिंग्यू के लिए बेहतरीन बनाता है। यह तेल और पानी को स्पंज की तरह भी पकड़ सकता था (पानी के लिए 3.95 g/g और तेल के लिए 1.52 g/g), जो इसे जूसी मीट अल्टरनेटिव्स या नम ब्रेड बनाने के लिए एकदम सही बनाता है। वास्तव में, ये कौशल इतने अच्छे थे कि वे सोया प्रोटीन के साथ अच्छी तरह मेल खाते थे, जो वर्तमान गोल्ड स्टैंडर्ड है।

टीम ने पोषण संबंधी लेबल भी देखा। उन्होंने पाया कि दालें आवश्यक अमीनो एसिड से भरी हुई हैं, जो हमारे शरीर के लिए बिल्डिंग ब्लॉक्स हैं, विशेष रूप से लाइसिन और थ्रोनिन। हालांकि, उन्होंने पुष्टि की कि दालें सल्फर युक्त अमीनो एसिड में थोड़ी कम हैं, जिसका अर्थ है कि वे एक पूर्ण भोजन बनाने के लिए अन्य खाद्य पदार्थों के साथ मिलकर सबसे अच्छा काम करती हैं। दिलचस्प बात यह है कि उन्होंने दालों के लिए एक नया "कन्वर्जन फैक्टर" भी निकाला। वर्षों से, वैज्ञानिक नाइट्रोजन सामग्री के आधार पर किसी खाद्य पदार्थ में कितना प्रोटीन है, इसका अनुमान लगाने के लिए एक मानक संख्या (6.25) का उपयोग करते रहे हैं। टीम ने पाया कि दालों के लिए यह पुराना नंबर बहुत अधिक था। दालों के लिए वास्तविक संख्या 5.64 है। यदि आप पुराने नंबर का उपयोग करते हैं, तो आप वास्तव में वहां मौजूद प्रोटीन की मात्रा का अधिक अनुमान लगा रहे हैं। उनके नए, सही नंबर का उपयोग करने पर, उनके पाउडर की प्रोटीन सामग्री वास्तव में 77.11% थी, न कि पुराने गणित के साथ 85.45%।

अंत में, यह पेपर सुझाव देता है कि पीली दालें सोया का एक शानदार, बहुमुखी और टिकाऊ विकल्प हैं। उन्हें मीट सब्स्टीट्यूट से लेकर बेक्ड गुड्स तक सब कुछ बनाने के लिए एक उच्च गुणवत्ता वाले प्रोटीन घटक में बदला जा सकता है। एकमात्र चीज़ जो उन्हें रोक रही है, वह है मशीन के दूसरे स्पिन में थोड़ा सा प्रोटीन का खो जाना। यदि वैज्ञानिक इस रिसाव को ठीक कर देते हैं, तो दालें प्लांट-बेस्ड प्रोटीन की दुनिया पर कब्जा कर सकती हैं।