Food engineering
فوڈ انجینئرنگ ایک سائنسی، تعلیمی اور پیشہ ورانہ شعبہ ہے جو کھانے کی مصنوعات کی پروسیسنگ، پیداوار، ہینڈلنگ، اسٹوریج، تحفظ، کنٹرول، پیکیجنگ اور تقسیم سمیت فوڈ مینوفیکچرنگ اور آپریشنز میں انجینئرنگ، سائنس اور ریاضی کے اصولوں کی تشریح اور اطلاق کرتا ہے۔ فوڈ سائنس اور وسیع تر انجینئرنگ کے شعبوں جیسے الیکٹریکل، مکینیکل، سول، کیمیکل، انڈسٹریل اور ایگریکلچرل انجینئرنگ پر انحصار کو دیکھتے ہوئے فوڈ انجینئرنگ کو ایک کثیر شعبہ جاتی اور تنگ شعبہ سمجھا جاتا ہے۔ کھانے کے مواد کی پیچیدہ نوعیت کی وجہ سے، فوڈ انجینئرنگ زیادہ مخصوص کیمیائی اور جسمانی تصورات جیسے بائیو کیمسٹری، مائیکرو بائیولوجی، فوڈ کیمسٹری، تھرموڈینامکس، ٹرانسپورٹ مظاہر، ریولوجی، اور حرارت کی منتقلی کے مطالعہ کو بھی یکجا کرتی ہے۔ فوڈ انجینئرز اس علم کا اطلاق پائیدار، محفوظ، غذائیت سے بھرپور، صحت مند، پرکشش، سستی اور اعلی معیار کے اجزاء اور کھانے کی اشیاء کے لاگت سے موثر ڈیزائن، پیداوار اور تجارتی کاری کے ساتھ ساتھ فوڈ سسٹم، مشینری اور آلات کی ترقی پر بھی کرتے ہیں۔ اگرچہ فوڈ انجینئرنگ مطالعہ کا ایک نسبتا حالیہ اور ارتقا پذیر شعبہ ہے، لیکن یہ طویل عرصے سے قائم تصورات اور سرگرمیوں پر مبنی ہے۔ فوڈ انجینئرنگ کی روایتی توجہ تحفظ پر تھی، جس میں کھانے کی اشیاء کو مستحکم اور جراثیم سے پاک کرنا، خراب ہونے سے روکنا، اور طویل عرصے تک کھانے میں موجود غذائی اجزاء کو محفوظ کرنا شامل تھا۔ مزید مخصوص روایتی سرگرمیوں میں کھانے کی پانی کی کمی اور ارتکاز، حفاظتی پیکیجنگ، ڈبہ بند کرنا اور منجمد خشک کرنا شامل ہیں۔ فوڈ ٹیکنالوجیز کی ترقی جنگوں اور طویل سفر سے بہت متاثر ہوئی اور اس پر زور دیا گیا، بشمول خلائی مشن، جہاں بقا کے لیے دیرپا اور غذائیت سے بھرپور کھانے ضروری تھے۔ دیگر قدیم سرگرمیوں میں گھسائی کرنا، ذخیرہ کرنا اور خمیر کے عمل شامل ہیں۔ اگرچہ کئی روایتی سرگرمیاں تشویش کا باعث بنی ہوئی ہیں اور آج کی ٹیکنالوجیز اور اختراعات کی بنیاد بنتی ہیں، فوڈ انجینئرنگ کی توجہ حال ہی میں کھانے کے معیار، حفاظت، ذائقہ، صحت اور پائیداری کی طرف منتقل ہوئی ہے۔ استعمال اور طرز عمل درج ذیل کچھ ایپلی کیشنز اور طرز عمل ہیں جو فوڈ انجینئرنگ میں محفوظ، صحت مند، لذیذ اور پائیدار خوراک تیار کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں: ریفریجریشن اور منجمد کرنا فوڈ ریفریجریشن اور/یا منجمد کرنے کا بنیادی مقصد کھانے کے مواد کے معیار اور حفاظت کو برقرار رکھنا ہے۔ ریفریجریشن اور منجمد ہونے سے جلد خراب ہونے والی کھانوں کے تحفظ میں مدد ملتی ہے، اور تحفظ میں کھانے کے معیار کے کچھ عوامل جیسے بصری ظاہری شکل، ساخت، ذائقہ، ذائقہ اور غذائیت کا مواد شامل ہیں۔ کھانے کو منجمد کرنے سے بیکٹیریا کی نشوونما سست ہو جاتی ہے جو ممکنہ طور پر صارفین کو نقصان پہنچا سکتے ہیں۔ بخارات کا استعمال پہلے سے توجہ مرکوز کرنے، ٹھوس مواد کو بڑھانے، رنگ تبدیل کرنے، اور کھانے اور مائع مصنوعات کے پانی کے مواد کو کم کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ یہ عمل زیادہ تر دودھ، نشاستے سے ماخوذ، کافی، پھلوں کے رس، سبزیوں کے پیسٹ اور کنسنٹریٹس، مصالحے، چٹنی، چینی اور خوردنی تیل کی پروسیسنگ کے دوران دیکھا جاتا ہے۔ بخارات کا استعمال کھانے کی پانی کی کمی کے عمل میں بھی کیا جاتا ہے۔ پانی کی کمی کا مقصد کھانے میں سانچوں کی نشوونما کو روکنا ہے، جو صرف نمی موجود ہونے پر بنتے ہیں۔ مثال کے طور پر یہ عمل سبزیوں، پھلوں، گوشت اور مچھلی پر لاگو کیا جا سکتا ہے۔ پیکیجنگ فوڈ پیکیجنگ ٹیکنالوجیز کا استعمال مصنوعات کی شیلف لائف کو بڑھانے، کھانے کو مستحکم کرنے (ذائقہ، ظاہری شکل اور معیار کو محفوظ رکھنے)، اور کھانے کو صاف، محفوظ اور صارفین کے لیے پرکشش رکھنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ یہ حاصل کیا جا سکتا ہے، مثال کے طور پر، ڈبے اور ڈبوں میں کھانا پیک کرکے۔ چونکہ خوراک کی پیداوار سے بڑی مقدار میں فضلہ پیدا ہوتا ہے، اس لیے بہت سی کمپنیاں ماحول کو محفوظ رکھنے اور ماحول سے آگاہ صارفین کی توجہ اپنی طرف متوجہ کرنے کے لیے ماحول دوست پیکیجنگ کی طرف منتقل ہو رہی ہیں۔ ماحول دوست پیکیجنگ کی کچھ اقسام میں مکئی یا آلو سے بنے پلاسٹک، بائیو کمپوسٹ ایبل پلاسٹک اور کاغذی مصنوعات جو ٹکڑے ٹکڑے ہو جاتے ہیں، اور ری سائیکل شدہ مواد شامل ہیں۔ اگرچہ ماحول دوست پیکیجنگ کی طرف منتقلی کے ماحول پر مثبت اثرات مرتب ہوتے ہیں، لیکن بہت سی کمپنیاں دوسرے فوائد تلاش کر رہی ہیں جیسے کہ اضافی پیکیجنگ مواد کو کم کرنا، صارفین کو راغب کرنے اور برقرار رکھنے میں مدد کرنا، اور یہ ظاہر کرنا کہ کمپنیاں ماحول کی پرواہ کرتی ہیں۔ فوڈ پروسیسنگ کے لیے توانائی فوڈ پروسیسنگ کی پائیداری کو بڑھانے کے لیے توانائی کی کارکردگی اور فضلہ گرمی کی بازیابی کی ضرورت ہے۔ روایتی توانائی سے بھرپور خوراک کے عمل کو نئی ٹیکنالوجیز جیسے تھرموڈینامک سائیکل اور غیر تھرمل ہیٹنگ کے عمل سے تبدیل کرنا توانائی کی کھپت کو کم کرنے، پیداواری لاگت کو کم کرنے اور خوراک کی پیداوار میں پائیداری کو بہتر بنانے کی ایک اور صلاحیت فراہم کرتا ہے۔ فوڈ پروسیسنگ میں حرارت کی منتقلی تقریبا ہر تجارتی کھانے کی مصنوعات کی پروسیسنگ میں اہم ہے اور کھانے کی حفظان صحت، غذائیت اور حسی خصوصیات کو برقرار رکھنے کے لیے اہم ہے۔ حرارت کی منتقلی کے طریقوں میں انڈکشن، کنویکشن اور ریڈی ایشن شامل ہیں۔ ان طریقوں کا استعمال کھانے کی جسمانی خصوصیات میں تغیرات پیدا کرنے کے لیے کیا جاتا ہے جب مصنوعات کو منجمد، بیکنگ، یا گہری تلی ہوئی ہوتی ہیں، اور کھانے پر اوہمک ہیٹنگ یا اورکت تابکاری کا اطلاق کرتے وقت بھی۔ یہ ٹولز فوڈ انجینئرز کو کھانے کی مصنوعات کی تخلیق اور تبدیلی میں اختراع کرنے کا موقع فراہم کرتے ہیں۔ فوڈ سیفٹی مینجمنٹ سسٹم (ایف ایس ایم ایس) ایک فوڈ سیفٹی مینجمنٹ سسٹم (ایف ایس ایم ایس) "کاروبار کے اندر فوڈ سیفٹی کے خطرات کو کنٹرول کرنے کے لیے ایک منظم نقطہ نظر ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ فوڈ پروڈکٹ استعمال کرنے کے لیے محفوظ ہے"۔ کچھ ممالک میں ایف ایس ایم ایس ایک قانونی ضرورت ہے، جو خوراک کی پیداوار کے تمام کاروباروں کو ہیزارڈ اینالیسس کریٹیکل کنٹرول پوائنٹ (ایچ اے سی سی پی) کے اصولوں کی بنیاد پر ایف ایس ایم ایس استعمال کرنے اور اسے برقرار رکھنے کا پابند بناتا ہے۔ ایچ اے سی سی پی ایک انتظامی نظام ہے جو فوڈ سپلائی چین کے تمام مراحل میں حیاتیاتی، کیمیائی اور جسمانی خطرات کے تجزیے اور کنٹرول کے ذریعے فوڈ سیفٹی سے نمٹتا ہے۔ آئی ایس او 22000 معیار ایف ایس ایم ایس کی ضروریات کی وضاحت کرتا ہے۔ ابھرتی ہوئی ٹیکنالوجیز درج ذیل ٹیکنالوجیز، جو مسلسل تیار ہو رہی ہیں، نے فوڈ انجینئرنگ کے طریقوں کی جدت اور ترقی میں اہم کردار ادا کیا ہے: فوڈ تھری ڈائیمینشنل (تھری ڈی) پرنٹنگ، جسے ایڈیٹیو مینوفیکچرنگ بھی کہا جاتا ہے، سہ جہتی اشیاء بنانے کے لیے ڈیجیٹل فائلوں کا استعمال کرنے کا عمل ہے۔ خوراک کی صنعت میں، کھانے کی تھری ڈی پرنٹنگ کا استعمال کمپیوٹر کے آلات کا استعمال کرتے ہوئے کھانے کی تہوں کی پروسیسنگ کے لیے کیا جاتا ہے۔ تھری ڈی پرنٹنگ کا عمل سست ہے، لیکن لاگت اور پروسیسنگ کے اوقات کو کم کرنے کے مقصد کے ساتھ وقت کے ساتھ بہتر ہو رہا ہے۔ کچھ کامیاب کھانے کی اشیاء جو تھری ڈی ٹیکنالوجی کے ذریعے پرنٹ کی گئی ہیں وہ ہیں: چاکلیٹ، چیز، کیک فروسٹنگ، ترکی، پیزا، سیلری وغیرہ۔ یہ ٹیکنالوجی مسلسل بہتر ہو رہی ہے، اور اس میں کم لاگت والی، توانائی سے موثر خوراک فراہم کرنے کی صلاحیت ہے جو غذائیت کے استحکام، حفاظت اور تنوع کو پورا کرتی ہے۔ بائیو سینسروں کا استعمال لیبارٹریوں میں اور فوڈ پروسیسنگ کے مختلف مراحل میں کوالٹی کنٹرول کے لیے کیا جا سکتا ہے۔ بائیو سینسر ٹیکنالوجی ایک ایسا طریقہ ہے جس میں کسانوں اور فوڈ پروسیسرز نے اپنی خوراک کی پیداوار اور معیار کو برقرار رکھتے ہوئے دنیا بھر میں خوراک کی مانگ میں اضافے کے مطابق ڈھال لیا ہے۔ مزید برآں، چونکہ لاکھوں لوگ بیکٹیریا اور وائرس کی وجہ سے کھانے سے پیدا ہونے والی بیماریوں سے متاثر ہیں، اس لیے بائیو سینسر کھانے کی حفاظت کو یقینی بنانے کے لیے ایک اہم ذریعہ بن رہے ہیں۔ وہ سپلائی چین کے کئی حصوں کے دوران کھانے کے معیار کو ٹریک کرنے اور تجزیہ کرنے میں مدد کرتے ہیں: فوڈ پروسیسنگ، شپنگ اور تجارتی کاری میں۔ بائیو سینسر جینیاتی طور پر تبدیل شدہ حیاتیات (جی ایم اوز) کا پتہ لگانے میں بھی مدد کر سکتے ہیں، تاکہ جی ایم او مصنوعات کو منظم کرنے میں مدد مل سکے۔ نینو ٹیکنالوجی جیسی ٹیکنالوجیز کی ترقی کے ساتھ بائیو سینسروں کے معیار اور استعمال کو مسلسل بہتر بنایا جا رہا ہے۔ مائکروویو کے ذریعے دودھ کی پاسچورائزیشن جب دودھ کے ذخیرہ کرنے کے حالات کو کنٹرول کیا جاتا ہے، تو دودھ کا ذائقہ بہت اچھا ہوتا ہے۔ تاہم، آکسیڈائزڈ ذائقہ ایک ایسا مسئلہ ہے جو دودھ کے ذائقہ اور حفاظت کو منفی انداز میں متاثر کرتا ہے۔ پیتھوجینک بیکٹیریا کی نشوونما کو روکنے اور دودھ کی شیلف لائف کو بڑھانے کے لیے، پیسٹورائزیشن کے عمل تیار کیے گئے۔ مائکروویوڈ دودھ کا مطالعہ کیا گیا ہے اور روایتی پیسٹورائزڈ دودھ کے طریقوں کے مقابلے آکسیکرن کو روکنے کے لیے تیار کیا گیا ہے، اور یہ نتیجہ اخذ کیا گیا ہے کہ جب دودھ میں مائکروویوڈ دودھ پیسٹورائزیشن ہوتی ہے تو اس کا معیار بہتر ہوتا ہے۔ تعلیم اور تربیت 1950 کی دہائی میں، فوڈ انجینئرنگ ایک تعلیمی شعبے کے طور پر ابھری، جب کئی امریکی یونیورسٹیوں نے اپنے نصاب میں فوڈ سائنس اور فوڈ ٹیکنالوجی کو شامل کیا، اور فوڈ انجینئرنگ پر اہم کام سامنے آئے۔ آج دنیا بھر کے تعلیمی ادارے فوڈ انجینئرنگ میں بیچلر، ماسٹرز اور ڈاکٹریٹ کی ڈگریاں پیش کرتے ہیں۔ تاہم، فوڈ انجینئرنگ کے منفرد کردار کی وجہ سے، اس کی تربیت اکثر فوڈ سائنس، فوڈ ٹیکنالوجی، بائیو ٹیکنالوجی، یا زرعی اور کیمیائی انجینئرنگ پر وسیع تر پروگراموں کی ایک شاخ کے طور پر پیش کی جاتی ہے۔ دوسرے معاملات میں، ادارے فوڈ انجینئرنگ کی تعلیم توجہ مرکوز، تخصص، یا نابالغوں کے ذریعے پیش کرتے ہیں۔ فوڈ انجینئرنگ کے امیدوار ریاضی، کیمسٹری، بائیو کیمسٹری، فزکس، مائیکرو بائیولوجی، غذائیت اور قانون جیسے شعبوں میں کثیر شعبہ جاتی تربیت حاصل کرتے ہیں۔ فوڈ انجینئرنگ اب بھی ترقی کر رہی ہے اور مطالعہ کے شعبے کے طور پر ترقی کر رہی ہے، اور تعلیمی نصاب تیار ہوتا رہتا ہے۔ فوڈ انڈسٹری میں موجودہ چیلنجوں کی وجہ سے مستقبل کے فوڈ انجینئرنگ پروگرام تبدیل ہونے کے تابع ہیں، جن میں بائیو اکنامکس، فوڈ سیکیورٹی، آبادی میں اضافہ، فوڈ سیفٹی، کھانے پینے کے بدلتے ہوئے رویے، عالمگیریت، آب و ہوا کی تبدیلی، توانائی کی لاگت اور ویلیو چین میں تبدیلی، جیواشم ایندھن کی قیمتیں، اور پائیداری شامل ہیں۔ ان چیلنجوں سے نمٹنے کے لیے، جن کے لیے نئی مصنوعات، خدمات اور عمل کی ترقی کی ضرورت ہوتی ہے، تعلیمی پروگرام تربیت کی اختراعی اور عملی شکلوں کو شامل کر رہے ہیں۔ مثال کے طور پر، اختراعی لیبارٹریز، تحقیقی پروگرام، اور فوڈ کمپنیوں اور آلات بنانے والوں کے ساتھ منصوبوں کو کچھ یونیورسٹیوں کے ذریعے اپنایا جا رہا ہے۔ اس کے علاوہ فوڈ انجینئرنگ کے مقابلے اور دیگر سائنسی شعبوں کے مقابلے بھی دکھائی دے رہے ہیں۔ محفوظ، پائیدار اور صحت مند خوراک، اور ماحول دوست عمل اور پیکیجنگ کی بڑھتی ہوئی مانگ کے ساتھ، فوڈ انجینئرنگ کے ممکنہ ملازمین کے لیے ملازمت کا ایک بڑا بازار موجود ہے۔ فوڈ انجینئرز عام طور پر فوڈ انڈسٹری، اکیڈمیا، سرکاری ایجنسیوں، تحقیقی مراکز، مشاورتی فرموں، دواسازی کمپنیوں، صحت کی دیکھ بھال کے اداروں، اور کاروباری منصوبوں کے ذریعہ ملازمت کرتے ہیں۔ ملازمت کی وضاحت میں فوڈ انجینئر، فوڈ مائیکرو بائیولوجسٹ، بائیو انجینئرنگ/بائیوٹیکنالوجی، غذائیت، ٹریس ایبلٹی، فوڈ سیفٹی اور کوالٹی مینجمنٹ شامل ہیں لیکن ان تک محدود نہیں ہیں۔ چیلنجز پائیداری فوڈ انجینئرنگ کے ماحول پر منفی اثرات ہوتے ہیں جیسے کہ بڑی مقدار میں فضلہ کا اخراج اور پانی اور ہوا کی آلودگی، جن سے فوڈ انجینئرز کو مستقبل میں فوڈ پروڈکشن اور پروسیسنگ آپریشنز کی ترقی میں نمٹنا چاہیے۔ سائنس دان اور انجینئر آلودگی کو کم کرنے والے بہتر عمل بنانے کے لیے مختلف طریقوں سے تجربات کر رہے ہیں، لیکن پائیدار خوراک کی فراہمی کے سلسلے کو حاصل کرنے کے لیے ان میں بہتری جاری رکھنی چاہیے۔ فوڈ انجینئرز کو پانی اور توانائی کی کھپت کو کم کرنے اور پیدا ہونے والے فضلے کی مقدار کو کم کرتے ہوئے پیداواری صلاحیت اور کارکردگی کو بڑھانے پر توجہ دینے کے لیے موجودہ طریقوں اور ٹیکنالوجیز کا ازسر نو جائزہ لینا چاہیے۔ آبادی میں اضافہ اگرچہ خوراک کی فراہمی میں سالانہ اضافہ ہوتا ہے، لیکن بھوکے لوگوں کی تعداد میں بھی اضافہ ہوا ہے۔ توقع ہے کہ 2050 تک دنیا کی آبادی 1 ارب سے کم لوگوں تک پہنچ جائے گی اور غذائیت کا مسئلہ ایک ترجیح بنی ہوئی ہے۔ غذائی تحفظ کے حصول کے لیے فوڈ انجینئرز کو زمین اور پانی کی قلت کو دور کرنے کی ضرورت ہے تاکہ غذائیت سے محروم لوگوں کو کافی ترقی اور خوراک فراہم کی جا سکے۔ اس کے علاوہ خوراک کی پیداوار کا انحصار زمین اور پانی کی فراہمی پر ہے، جو آبادی میں اضافے کے ساتھ تناؤ کا شکار ہیں۔ آبادی میں توسیع کی وجہ سے زمینی وسائل پر دباؤ بڑھ رہا ہے، جس کی وجہ سے فصلوں کی توسیع ہوتی ہے۔ اس میں عام طور پر جنگلات کی تباہی اور قابل کاشت زمین کا استحصال شامل ہوتا ہے۔ فوڈ انجینئرز کو بڑھتی ہوئی آبادی کے مطابق پیداوار کے پائیدار طریقے تلاش کرنے کے چیلنج کا سامنا ہے۔ انسانی صحت فوڈ انجینئرز کو صحت مند اور غذائیت سے بھرپور خوراک کے استعمال کی طرف حالیہ صارفین کے رجحان کے مطابق فوڈ ٹیکنالوجیز اور کارروائیوں کو اپنانا چاہیے۔ ان خصوصیات کے ساتھ کھانے کی فراہمی کے لیے، اور انسانی صحت کے فائدے کے لیے، فوڈ انجینئرز کو دیگر ڈومینز جیسے میڈیسن، بائیو کیمسٹری، کیمسٹری، اور کنزیومرزم میں پیشہ ور افراد کے ساتھ مل کر کام کرنا چاہیے۔ ایسی غذاؤں کی پیداوار بڑھانے کے لیے نئی ٹیکنالوجیز اور طریقوں کو تیار کیا جانا چاہیے جن کا انسانی صحت پر مثبت اثر پڑتا ہے۔ فارماسیوٹیکلز فوڈ سائنس فوڈ ٹیکنالوجی ایسیپٹک پروسیسنگ غذائی ضمیمہ فوڈ اینڈ بائیولوجیکل پروسیس انجینئرنگ فوڈ فورٹیفیکیشن فوڈ پریزرویشن فوڈ ریوولوجی فوڈ سپلیمنٹس فیوچر فوڈ ٹیکنالوجی نیوٹریسیوٹیکل نیوٹریفیکیشن فوڈ اینڈ بائیو پروسیسنگ ٹیکنالوجی فوڈ سیفٹی فوڈ کیمسٹری فوڈ فزیکل کیمسٹری پاسچرائزیشن فوڈ ڈی ہائیڈریشن بائیوسینسر بائیو کیمسٹری مائکرو بائیولوجی فوڈ کوالٹی اسٹیبلائزر حوالہ جات انجینئرنگ مضامین فوڈ سائنس فوڈ انڈسٹری