खाद्य और पर्यावरणीय सूक्ष्मजैविकी

खाद्य और पर्यावरणीय सूक्ष्मजैविकी उन सूक्ष्मजीवों का अध्ययन करती है जो भोजन को खराब करते हैं या संरक्षित करते हैं, और जो जल, मिट्टी तथा निर्मित प्रणालियों में निवास करते हैं और उन्हें रूपांतरित करते हैं, साथ ही उन्हें नियंत्रित करने के तरीकों का भी अध्ययन करती है।

Definition

खाद्य और पर्यावरणीय सूक्ष्मजैविकी भोजन तथा प्राकृतिक या निर्मित वातावरण में सूक्ष्मजीवों का अध्ययन है, जिसमें उनकी लाभकारी और हानिकारक गतिविधियाँ तथा उन्हें नियंत्रित करने के लिए उपयोग की जाने वाली विधियाँ शामिल हैं।

Scope

यह विषय भोजन के सूक्ष्मजीवी बिगाड़ और संरक्षण को शामिल करता है; पनीर, ब्रेड और किण्वित पेय पदार्थों का उत्पादन करने वाले खाद्य किण्वन; भौतिक और रासायनिक साधनों द्वारा बंध्याकरण (sterilization), कीटाणुशोधन (disinfection) और सूक्ष्मजीवी नियंत्रण के सिद्धांत; जल और अपशिष्ट जल उपचार की सूक्ष्मजैविकी; और मिट्टी तथा प्राकृतिक वातावरण में सूक्ष्मजीवों की भूमिका। यह सूक्ष्मजीवी शरीर क्रिया विज्ञान को भोजन के सुरक्षित प्रबंधन और पर्यावरणीय प्रणालियों के प्रबंधन से जोड़ता है।

Core questions

• सूक्ष्मजीव भोजन को कैसे खराब करते हैं, और बिगाड़ को कैसे रोका जाता है?
• सूक्ष्मजीवी क्रिया द्वारा किण्वित खाद्य पदार्थ कैसे उत्पन्न होते हैं?
• बंध्याकरण और सूक्ष्मजीवी नियंत्रण को कौन से सिद्धांत नियंत्रित करते हैं?
• जल उपचार और प्राकृतिक वातावरण में सूक्ष्मजीव क्या भूमिका निभाते हैं?

Key concepts

• सूक्ष्मजीवी बिगाड़ और संरक्षण
• खाद्य किण्वन
• बंध्याकरण और कीटाणुशोधन
• जल और अपशिष्ट जल उपचार
• मिट्टी और जल में सूक्ष्मजीवी गतिविधि

Mechanisms

भोजन में सूक्ष्मजीवी वृद्धि तापमान, जल उपलब्धता, पीएच (pH) और ऑक्सीजन जैसे कारकों द्वारा नियंत्रित होती है, जिन्हें संरक्षण विधियाँ बिगाड़ को धीमा करने या रोकने के लिए उपयोग करती हैं। वांछनीय किण्वन भोजन को बदलने और विशिष्ट स्वाद तथा स्थिरता उत्पन्न करने के लिए चयनित सूक्ष्मजीवों का उपयोग करते हैं। बंध्याकरण और कीटाणुशोधन सूक्ष्मजीवों को कम करने या समाप्त करने के लिए गर्मी, विकिरण, निस्पंदन (filtration) या रसायनों का उपयोग करते हैं, और जल उपचार में दूषित पदार्थों तथा रोगजनकों को हटाने के लिए सूक्ष्मजीवी समुदायों का प्रबंधन किया जाता है।

Clinical relevance

खाद्य और पर्यावरणीय सूक्ष्मजैविकी की समझ खाद्य संरक्षण और सुरक्षा, किण्वित खाद्य पदार्थों के उत्पादन, सुरक्षित पेयजल और प्रभावी अपशिष्ट जल उपचार के प्रावधान, तथा मिट्टी और प्राकृतिक जल में सूक्ष्मजीवी प्रक्रियाओं के प्रबंधन का आधार है।

History

लुई पाश्चर के बिगाड़ के अध्ययन और तरल पदार्थों को संरक्षित करने के लिए गर्मी उपचार के उनके विकास ने खाद्य संरक्षण का वैज्ञानिक आधार स्थापित किया, जबकि विनोग्रादस्की और अन्य द्वारा अग्रणी सूक्ष्मजीवी पारिस्थितिकी ने मिट्टी, जल और निर्मित पर्यावरणीय प्रणालियों में सूक्ष्मजीवों की गतिविधियों को रेखांकित किया।

Key figures

• Louis Pasteur
• Sergei Winogradsky

Seminal works

• madigan2018
• willey2020

Frequently asked questions

बंध्याकरण (sterilization) और कीटाणुशोधन (disinfection) में क्या अंतर है?

बंध्याकरण सभी व्यवहार्य सूक्ष्मजीवों को समाप्त कर देता है, जिसमें सबसे प्रतिरोधी एंडोस्पोर (endospores) भी शामिल हैं, जबकि कीटाणुशोधन सूक्ष्मजीवी संख्या को कम करता है या सतहों से हानिकारक सूक्ष्मजीवों को हटाता है, बिना पूरी तरह से बंध्यता प्राप्त किए। आवश्यक नियंत्रण के स्तर के आधार पर इन दोनों का उपयोग विभिन्न सेटिंग्स में किया जाता है।