DUET Admission 2027 Model Exam 014 - ফুড ইঞ্জিনিয়ারিং (FE)
Food Engineering · আসন সংখ্যা: 30
১ম পত্র: নন-টেকনিক্যাল (পদার্থবিজ্ঞান, রসায়ন, গণিত ও ইংরেজি)
পদার্থবিজ্ঞান (৪০) · রসায়ন (৪০) · গণিত (৪০) · ইংরেজি (৩০)বিভাগ-ক: বহু নির্বাচনি প্রশ্ন (MCQ)
৪০টি প্রশ্ন × ১.৫ নম্বর = ৬০ নম্বর (নেগেটিভ মার্ক ০.২৫)Centripetal ও centrifugal force-এর direction কেমন?
Centripetal inward এবং centrifugal outward।
Centripetal force-এর কাজ কত?
Centripetal force velocity-এর perpendicular, তাই instantaneous work zero।
Uniform circular motion-এ centripetal force speed পরিবর্তন করে?
Force velocity-এর perpendicular হওয়ায় speed constant, direction বদলায়।
Centripetal force zero হলে circular motion কী হবে?
Inward force না থাকলে body tangent direction-এ চলে যাবে।
একটি stone string-এ ঘুরছে; string ছিঁড়লে stone কোন পথে যাবে?
String tension চলে গেলে instantaneous velocity-এর tangent direction-এ stone যাবে।
v constant রেখে radius দ্বিগুণ করলে centripetal acceleration কী হবে?
a_c=v²/r; r দ্বিগুণ হলে acceleration অর্ধেক।
r constant রেখে speed দ্বিগুণ করলে centripetal acceleration কী হবে?
a_c∝v²; speed দ্বিগুণ হলে চার গুণ।
v constant রেখে radius দ্বিগুণ করলে centripetal force কী হবে?
F_c=mv²/r; mass ও speed constant হলে force অর্ধেক।
m দ্বিগুণ করলে একই v ও r-এ centripetal force কী হবে?
F_c∝m, তাই mass দ্বিগুণ হলে force দ্বিগুণ।
m দ্বিগুণ করলে একই v ও r-এ centripetal acceleration কী হবে?
a_c=v²/r-এ mass নেই।
\(\text{NH₃}\) অণুটি পোলার (Polar) না অপোলার (Non-polar)?
অণুর জ্যামিতিক প্রতিসাম্য ও নিঃসঙ্গ জোড়ের উপস্থিতির কারণে পোলার (Polar) কারণ লব্ধি ডাইপোল মোমেন্ট \(\mu \ne 0\)।
Be এর পারমাণবিক ব্যাসার্ধ সংশ্লিষ্ট পর্যায়ের অন্যান্য মৌলের তুলনায় কেমন?
একই পর্যায়ে বাম থেকে ডানে কার্যকর নিউক্লীয় চার্জ বাড়ে তাই ব্যাসার্ধ হ্রাস পায়।
Ca এর পারমাণবিক ব্যাসার্ধ সংশ্লিষ্ট পর্যায়ের অন্যান্য মৌলের তুলনায় কেমন?
একই পর্যায়ে বাম থেকে ডানে কার্যকর নিউক্লীয় চার্জ বাড়ে তাই ব্যাসার্ধ হ্রাস পায়।
C এর অক্সাইডের প্রকৃতি সাধারণত কেমন?
C এর রাসায়নিক প্রকৃতি অনুসারে এর অক্সাইড ক্ষারীয়।
P এর অক্সাইডের প্রকৃতি সাধারণত কেমন?
P এর রাসায়নিক প্রকৃতি অনুসারে এর অক্সাইড ক্ষারীয়।
F এর অক্সাইডের প্রকৃতি সাধারণত কেমন?
F এর রাসায়নিক প্রকৃতি অনুসারে এর অক্সাইড ক্ষারীয়।
Ar এর অক্সাইডের প্রকৃতি সাধারণত কেমন?
Ar এর রাসায়নিক প্রকৃতি অনুসারে এর অক্সাইড ক্ষারীয়।
N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g) + 92.4 kJ বিক্রিয়ায় NH₃ এর উৎপাদন বৃদ্ধির শর্ত কোনটি?
বিক্রিয়াটি তাপোৎপাদী (ΔH < 0) এবং মোল সংখ্যা হ্রাস পায় (Δn = 2 - 4 = -2)। লা-শাতেলিয়ার নীতি অনুসারে তাপমাত্রা কমালে এবং চাপ বাড়ালে সাম্যাবস্থা ডানদিকে সরে যায়।
\(\text{CH₄}\) অণুর বন্ধন কোণ (Bond Angle) আনুমানিক কত?
মুক্তজোড়-বন্ধনজোড় বিকর্ষণের কারণে \(\text{CH₄}\) এর বন্ধন কোণ 109.5°।
°C তাপমাত্রায় \(\text{H₂}\) গ্যাসের মূল গড় বর্গবেগ (RMS Velocity) কত? (M = 2.0 g/mol, R = 8.314 J/mol·K)
\[v_{rms} = \sqrt{\frac{3RT}{M}} = \sqrt{\frac{3 \times 8.314 \times 273.1}{2.0 \times 10^{-3}}} = 1845.7\text{ m/s}\]
x² - 6x - 30 = 0 সমীকরণের উৎপাদকী রূপ কী?
শর্তগুলো মেলালে 5x² - 6x - 30 = (5x+6)(x-5)।
এককের কাল্পনিক ঘনমূল ω হলে (1 - ω + ω²)(1 + ω - ω²) এর মান কত?
1 + ω + ω² = 0 হতে 1 + ω² = -ω এবং 1 + ω = -ω²।
(-ω - ω)(-ω² - ω²) = (-2ω)(-2ω²) = 4ω³ = 4(1) = 4।
বৃত্ত x² + y² - 4x + 6y - 12 = 0 এর কেন্দ্র এবং ব্যাসার্ধ কত?
2g = -4 => g = -2; 2f = 6 => f = 3; c = -12।
কেন্দ্র (-g, -f) = (2, -3)। ব্যাসার্ধ r = √(g² + f² - c) = √(4 + 9 - (-12)) = √25 = 5।
z + z̄ (z = a + bi) কী ধরনের সংখ্যা?
z + z̄ = (a + bi) + (a - bi) = 2a = 2 Re(z), যা একটি real number।
z = 5 - 12i হলে |z| কত?
|z| = √(5² + (-12)²) = √(25 + 144) = √169 = 13।
|z| = 13 এবং Re(z) = 5 হলে |Im(z)| কত?
|z|² = (Re z)² + (Im z)², তাই 169 = 25 + (Im z)² → |Im z| = √144 = 12।
arg(z₁/z₂) (z₂ ≠ 0) কত?
ভাগ করলে argument বিয়োগ হয়: arg(z₁/z₂) = arg z₁ - arg z₂।
|z - 3| = 4 কিসের সমীকরণ?
|z - a| = r মানে a বিন্দু থেকে দূরত্ব r, অর্থাৎ কেন্দ্র (3, 0) ও radius 4-এর circle।
quadratic equation-এর discriminant ঋণাত্মক হলে roots কেমন হয়?
discriminant ঋণাত্মক হলে square root imaginary হয়, ফলে roots জোড়ায় থাকে: (a + ib) এবং (a - ib)।
z³ = 8i সমীকরণের একটি root কোনটি?
8i = 8(cos 90° + i sin 90°), তাই cube root-এর modulus 2 এবং argument (90° + 360°k)/3। k = 0 হলে root = 2(cos 30° + i sin 30°) = √3 + i। যাচাই: (√3 + i)³ = 8i।
Fill in the blank with the appropriate preposition:
'He showed complete contempt ___ frivolous administrative hurdles.'
'contempt' শব্দের পর উপযুক্ত Preposition হিসেবে 'for' বসে (অর্থ: ঘৃণা বা অবজ্ঞা)।
Fill in the blank with the appropriate preposition:
'She proved remarkably diligent ___ carrying out continuous numerical simulations.'
'diligent' শব্দের পর উপযুক্ত Preposition হিসেবে 'in' বসে (অর্থ: অধ্যবসায়ী)।
Fill in the blank with the appropriate preposition:
'A true philosopher does not hanker ___ transient material wealth.'
'hanker' শব্দের পর উপযুক্ত Preposition হিসেবে 'after' বসে (অর্থ: লালায়িত হওয়া)।
Fill in the blank with the appropriate preposition:
'The whole university mourned ___ the untimely demise of the legendary professor.'
'mourn' শব্দের পর উপযুক্ত Preposition হিসেবে 'for' বসে (অর্থ: শোক প্রকাশ করা)।
We ___ the match when it began to rain.
When clause-এ past simple, কিন্তু ongoing action past continuous।
The old man ___ eat every afternoon.
Third person singular subject-এ present indefinite tense-এ verb শেষে s/es যোগ হয়।
Select the correct form of verb for the blank:
'The automated safety valve #1 prevented the high-pressure steam from ___ the turbine casing.'
Preposition 'from'-এর পর Verb-এর সাথে 'ing' যুক্ত হয়ে Gerund গঠিত হয় (prevent from doing something)।
Fill in the blank with the appropriate preposition:
'Engineers must strictly adhere ___ standard safety protocols.'
'adhere' শব্দের পর উপযুক্ত Preposition হিসেবে 'to' বসে (অর্থ: লেগে থাকা / অটল থাকা)।
Fill in the blank with the appropriate preposition:
'She demonstrated a remarkable aptitude ___ structural mechanics.'
'aptitude' শব্দের পর উপযুক্ত Preposition হিসেবে 'for' বসে (অর্থ: স্বাভাবিক দক্ষতা)।
Fill in the blank with the appropriate preposition:
'A truly accomplished scholar never boasts ___ his own intellectual achievements.'
'boast' শব্দের পর উপযুক্ত Preposition হিসেবে 'of' বসে (অর্থ: দম্ভ করা)।
বিভাগ-খ: সংক্ষিপ্ত ও বর্ণনামূলক লিখিত প্রশ্ন (Written/CQ)
১৮টি প্রশ্ন × ৫ নম্বর = ৯০ নম্বরকাজ-শক্তি উপপাদ্য (Work-Energy Theorem) বিবৃত ও প্রমাণ করো। \(2\,\text{kg}\) ভরের একটি স্থির বস্তুর উপর \(10\,\text{N}\) বল প্রয়োগ করে বস্তুটিকে \(5\,\text{m}\) টানা হলো। বস্তুটির চূড়ান্ত গতিশক্তি ও বেগ কত হবে? [মান: ৫]
বিবৃতি: কোনো বস্তুর উপর প্রযুক্ত নিট বল দ্বারা সম্পাদিত কাজ বস্তুটির গতিশক্তির পরিবর্তনের সমান (\(W = \Delta K = K_f - K_i\))।
প্রমাণ: আমরা জানি, \(v^2 = u^2 + 2 a s \implies a s = \frac{v^2 - u^2}{2}\)।
উভয়পক্ষকে \(m\) দিয়ে গুণ করে: \[W = F \cdot s = (m a) s = m \left( \frac{v^2 - u^2}{2} \right) = \frac{1}{2} m v^2 - \frac{1}{2} m u^2 = \Delta K\]
গণনা:
সম্পাদিত কাজ: \(W = F \times s = 10 \times 5 = 50\,\text{J}\)।
যেহেতু প্রাথমিক বেগ \(u = 0\), চূড়ান্ত গতিশক্তি: \[K_f = W = \mathbf{50\,\text{J}}\]
বেগ: \(\frac{1}{2} m v^2 = 50 \implies \frac{1}{2}(2) v^2 = 50 \implies v^2 = 50 \implies \mathbf{v = \sqrt{50} \approx 7.07\,\text{m/s}}\]।
কুলম্বের সূত্রটি বিবৃত করো। \(+4\,\mu\text{C}\) এবং \(+9\,\mu\text{C}\)-এর দুটি বিন্দু চার্জ বায়ু মাধ্যমে পরস্পর থেকে \(30\,\text{cm}\) দূরে অবস্থিত। এদের সংযোজক সরলরেখার কোন বিন্দুতে লব্ধি তড়িৎক্ষেত্রের প্রাবল্য শূন্য হবে? [মান: ৫]
কুলম্বের সূত্র: দুটি স্থির বিন্দু চার্জের মধ্যকার আকর্ষণ বা বিকর্ষণ বল চার্জদ্বয়ের পরিমাণের গুণফলের সমানুপাতিক, মধ্যবর্তী দূরত্বের বর্গের ব্যস্তানুপাতিক এবং সংযোজক সরলরেখা বরাবর ক্রিয়া করে: \(F = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \frac{q_1 q_2}{r^2}\)।
গণনা:
ধরি, \(+4\,\mu\text{C}\) চার্জ থেকে \(x\) মিটার দূরে তড়িৎ প্রাবল্য শূন্য। ফলে \(+9\,\mu\text{C}\) থেকে দূরত্ব হবে \((0.30 - x)\) মিটার।
প্রাবল্য সমান করে: \[ rac{1}{4\pi\epsilon_0} \frac{4 \times 10^{-6}}{x^2} = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \frac{9 \times 10^{-6}}{(0.30 - x)^2}\]
\[\frac{4}{x^2} = \frac{9}{(0.30 - x)^2} \implies \frac{2}{x} = \frac{3}{0.30 - x}\]
\[2(0.30 - x) = 3x \implies 0.60 - 2x = 3x \implies 5x = 0.60 \implies \mathbf{x = 0.12\,\text{m} = 12\,\text{cm}}\]
অতএব, \(+4\,\mu\text{C}\) চার্জ থেকে \(12\,\text{cm}\) দূরত্বে প্রাবল্য শূন্য হবে।
বায়ো-সাভার্ট সূত্রটি লেখ। একটি দীর্ঘ সোজা পরিবাহী তারের মধ্য দিয়ে \(10\,\text{A}\) তড়িৎ প্রবাহিত হলে তার থেকে \(5\,\text{cm}\) দূরত্বে চৌম্বক ক্ষেত্রের মান (\(B\)) কত হবে? (\(\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7}\,\text{T}\cdot\text{m/A}\)) [মান: ৫]
বায়ো-সাভার্ট সূত্র: কোনো পরিবাহীর ক্ষুদ্র দৈর্ঘ্য \(dl\)-এর মধ্য দিয়ে \(I\) কারেন্ট প্রবাহিত হলে তার থেকে \(r\) দূরত্বে উৎপন্ন চৌম্বক ক্ষেত্র: \[dB = \frac{\mu_0}{4\pi} \frac{I dl \sin\theta}{r^2}\]
দীর্ঘ সোজা তারের জন্য: \[B = \frac{\mu_0 I}{2\pi r}\]
মান বসিয়ে (\(I = 10\,\text{A}, r = 0.05\,\text{m}\)):
\[B = \frac{4\pi \times 10^{-7} \times 10}{2\pi \times 0.05} = \frac{2 \times 10^{-6}}{0.05} = \mathbf{4 \times 10^{-5}\,\text{Tesla (40 }\mu\text{T)}}\]
একটি ক্লিফের শীর্ষ হতে 50 m উচ্চতা থেকে একটি বস্তুকে অনুভূমিকের সাথে 30° কোণে 40 m/s বেগে ঊর্ধ্বমুখী নিক্ষেপ করা হলো। বস্তুটির ভূ-পৃষ্ঠে আঘাত করার সময় এবং অনুভূমিক দূরত্ব নির্ণয় করো। (g = 9.8 m/s²)
প্রদত্ত: আদিবেগ \(v_0 = 40 ext{ m/s}\), কোণ \( heta = 30^\circ\), উচ্চতা \(y = -50 ext{ m}\)।
উল্লম্ব আদিবেগ \(v_{0y} = 40 \sin 30^\circ = 20 ext{ m/s}\), অনুভূমিক বেগ \(v_x = 40 \cos 30^\circ = 34.64 ext{ m/s}\)।
উল্লম্ব সরণের সমীকরণ: \(y = v_{0y}t - rac{1}{2}gt^2 \implies -50 = 20t - 4.9t^2 \implies 4.9t^2 - 20t - 50 = 0\)।
দ্বিঘাত সমীকরণ সমাধান করে: \[t = rac{20 + \sqrt{(-20)^2 - 4(4.9)(-50)}}{2 imes 4.9} = rac{20 + \sqrt{400 + 980}}{9.8} = rac{20 + 37.15}{9.8} pprox 5.83 ext{ s}\]
অনুভূমিক দূরত্ব (পাল্লা): \[R = v_x imes t = 34.64 imes 5.83 pprox 201.95 ext{ m}\]
উচ্চতা থেকে প্রক্ষিপ্ত বস্তুর দ্বিমাত্রিক গতি সমীকরণ ও দ্বিঘাত সমাধানের সঠিক প্রয়োগ।
একটি কার্নো ইঞ্জিন 227°C এবং 27°C তাপমাত্রার মধ্যে কার্যকর। ইঞ্জিনটি উচ্চ তাপমাত্রার উৎস হতে 1200 J তাপ গ্রহণ করলে (ক) এর কর্মদক্ষতা কত? (খ) প্রতি চক্রে কৃতকাজ এবং গ্রাহকে বর্জিত তাপের পরিমাণ নির্ণয় করো।
প্রদত্ত: উৎসের তাপমাত্রা \(T_1 = 227 + 273 = 500 ext{ K}\), গ্রাহকের তাপমাত্রা \(T_2 = 27 + 273 = 300 ext{ K}\), গৃহীত তাপ \(Q_1 = 1200 ext{ J}\)।
(ক) কর্মদক্ষতা: \[\eta = 1 - rac{T_2}{T_1} = 1 - rac{300}{500} = 0.40 = 40\%\]
(খ) কৃতকাজ ও বর্জিত তাপ: \[W = \eta imes Q_1 = 0.40 imes 1200 = 480 ext{ J}\]
গ্রাহকে বর্জিত তাপ: \[Q_2 = Q_1 - W = 1200 - 480 = 720 ext{ J}\]
তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্রানুসারে কার্নো চক্রের আদর্শ দক্ষতা ও কৃতকাজের সম্পর্ক।
একটি 25°C তাপমাত্রার ড্যানিয়েল কোষে \( ext{Zn}^{2+}\) আয়নের ঘনমাত্রা 0.01 M এবং \( ext{Cu}^{2+}\) আয়নের ঘনমাত্রা 0.1 M হলে কোষটির কার্যকর ইএমএফ (EMF) নার্নস্ট সমীকরণের সাহায্যে গণনা করো। (দেওয়া আছে: \(E^\circ_{ ext{cell}} = 1.10 ext{ V}\))
কোষ বিক্রিয়া: \( ext{Zn(s)} + ext{Cu}^{2+} ext{(aq)} \longrightarrow ext{Zn}^{2+} ext{(aq)} + ext{Cu(s)}\) যেখানে স্থানান্তরিত ইলেকট্রন সংখ্যা \(n = 2\)।
নার্নস্ট সমীকরণ অনুসারে:
\[E_{ ext{cell}} = E^\circ_{ ext{cell}} - rac{0.0591}{n} \log_{10}\left( rac{[ ext{Zn}^{2+}]}{[ ext{Cu}^{2+}]}
ight)\]
মান বসিয়ে:
\[E_{ ext{cell}} = 1.10 - rac{0.0591}{2} \log_{10}\left( rac{0.01}{0.1}
ight) = 1.10 - 0.02955 \log_{10}(0.1)\]
যেহেতু \(\log_{10}(0.1) = -1\):
\[E_{ ext{cell}} = 1.10 - 0.02955(-1) = 1.10 + 0.02955 = 1.12955 ext{ V} pprox 1.13 ext{ V}\]
নার্নস্ট সমীকরণ প্রয়োগ করে বিভিন্ন ঘনমাত্রায় গ্যালভানিক কোষের তড়িৎচালক বল নির্ণয়।
পর্যায় সারণিতে আয়নীকরণ শক্তি (Ionization Energy) বলতে কী বোঝায়? নাইট্রোজেনের (\(\text{N}\)) প্রথম আয়নীকরণ শক্তি অক্সিজেনের (\(\text{O}\)) চেয়ে বেশি কেন ব্যাখ্যা করো। [মান: ৫]
সংজ্ঞা: গ্যাসীয় অবস্থায় কোনো মৌলের এক মোল বিচ্ছিন্ন পরমাণুর সর্ববহিঃস্থ স্তর থেকে এক মোল ইলেকট্রন অপসারণ করে এক মোল ধনাত্মক আয়নে পরিণত করতে যে পরিমাণ শক্তির প্রয়োজন হয়।
নাইট্রোজেন ও অক্সিজেনের তুলনা:
- নাইট্রোজেন (\(_7\text{N}\)): \(1s^2\, 2s^2\, 2p_x^1\, 2p_y^1\, 2p_z^1\) (2p সাবশেল অর্ধপূর্ণ)।
- অক্সিজেন (\(_8\text{O}\)): \(1s^2\, 2s^2\, 2p_x^2\, 2p_y^1\, 2p_z^1\) (2p সাবশেল আংশিক পূর্ণ)।
হুন্ডের নিয়ম অনুযায়ী অর্ধপূর্ণ বা পূর্ণ সাবশেল অধিক সুস্থিত। নাইট্রোজেনের অর্ধপূর্ণ p-অরবিটালের সুস্থিতি ভাঙতে অতিরিক্ত শক্তির প্রয়োজন হয়, তাই অক্সিজেনের চেয়ে নাইট্রোজেনের আয়নীকরণ শক্তি বেশি।
একটি ড্যানিয়েল কোষের গঠন লেখ। \(25^\circ\text{C}\) তাপমাত্রায় গ্যালভানিক কোষ \(\text{Zn} | \text{Zn}^{2+}(0.01\,\text{M}) \,|\,|\, \text{Cu}^{2+}(0.1\,\text{M}) | \text{Cu}\)-এর কোষ বিভব (\(E_{cell}\)) নার্নস্ট সমীকরণের সাহায্যে হিসাব করো। (\(E^\circ_{\text{Zn}^{2+}/\text{Zn}} = -0.76\,\text{V}\), \(E^\circ_{\text{Cu}^{2+}/\text{Cu}} = +0.34\,\text{V}\)) [মান: ৫]
প্রমাণ কোষ বিভব:
\[E^\circ_{cell} = E^\circ_{cathode} - E^\circ_{anode} = 0.34 - (-0.76) = +1.10\,\text{V}\]
নার্নস্ট সমীকরণ (\(n = 2\)):
\[E_{cell} = E^\circ_{cell} - \frac{0.0591}{n} \log\frac{[\text{Zn}^{2+}]}{[\text{Cu}^{2+}]}\]
মান বসিয়ে:
\[E_{cell} = 1.10 - \frac{0.0591}{2} \log\frac{0.01}{0.1} = 1.10 - 0.02955 \times \log(0.1)\]
\[\log(0.1) = -1 \implies E_{cell} = 1.10 - (0.02955 \times -1) = 1.10 + 0.02955 = \mathbf{1.1296\,\text{V}}\]
°C তাপমাত্রায় \(\text{AgCl}\) এর দ্রাব্যতা গুণাঙ্ক \(K_{sp} = 1.8 \times 10^{-10}\)। (ক) বিশুদ্ধ পানিতে এর মোলার দ্রাব্যতা কত? (খ) 0.05 M \(\text{NaCl}\) দ্রবণে \(\text{AgCl}\) এর দ্রাব্যতা কত হবে নির্ণয় করো।
(ক) বিশুদ্ধ পানিতে দ্রাব্যতা (S):
\[\text{AgCl(s)} \rightleftharpoons \text{Ag}^+ + \text{Cl}^-\]
\[K_{sp} = [\text{Ag}^+][\text{Cl}^-] = S^2 \implies S = \sqrt{K_{sp}} = \sqrt{1.8 \times 10^{-10}} \approx 1.34 \times 10^{-5}\text{ mol/L}\]
(খ) 0.05 M NaCl দ্রবণে দ্রাব্যতা (S'):
সম-আয়ন \(\text{Cl}^-\) এর প্রভাব: \([\text{Cl}^-] = S' + 0.05 \approx 0.05\text{ M}\) (যেহেতু \(S' \ll 0.05\))।
\[K_{sp} = [\text{Ag}^+][\text{Cl}^-] = S' \times 0.05 = 1.8 \times 10^{-10}\]
\[S' = \frac{1.8 \times 10^{-10}}{0.05} = 3.6 \times 10^{-9}\text{ mol/L}\]
(সম-আয়নের প্রভাবে দ্রাব্যতা হ্রাস পেয়েছে)।
দ্রাব্যতা গুণাঙ্ক এবং সম-আয়ন প্রভাবের (Common Ion Effect) গাণিতিক বিশ্লেষণ।
হেসের তাপ সমষ্টিকরণ সূত্রটি (Hess's Law) বিবৃত করো। মিথেনের প্রমাণ দহন তাপ গণনা করো যদি দেওয়া থাকে:
(i) \(\Delta H_f^\circ[\text{CO}_2\text{(g)}] = -393.5\text{ kJ/mol}\)
(ii) \(\Delta H_f^\circ[\text{H}_2\text{O(l)}] = -285.8\text{ kJ/mol}\)
(iii) \(\Delta H_f^\circ[\text{CH}_4\text{(g)}] = -74.8\text{ kJ/mol}\)
হেসের সূত্র: কোনো রাসায়নিক পরিবর্তন এক ধাপে বা একাধিক ভিন্ন ধাপে সম্পন্ন হোক না কেন, বিক্রিয়ার প্রারম্ভিক ও চূড়ান্ত অবস্থা একই থাকলে এনথালপির মোট পরিবর্তন সর্বদা সমান থাকে।
মিথেনের দহন বিক্রিয়া:
\[\text{CH}_4\text{(g)} + 2\text{O}_2\text{(g)} \longrightarrow \text{CO}_2\text{(g)} + 2\text{H}_2\text{O(l)}\]
বিক্রিয়ার তাপ: \[\Delta H_{\text{comb}} = \sum \Delta H_f^\circ(\text{Products}) - \sum \Delta H_f^\circ(\text{Reactants})\]
\[\Delta H_{\text{comb}} = [\Delta H_f^\circ(\text{CO}_2) + 2 \Delta H_f^\circ(\text{H}_2\text{O})] - [\Delta H_f^\circ(\text{CH}_4) + 2 \Delta H_f^\circ(\text{O}_2)]\]
মান বসিয়ে (যেহেতু প্রমাণ অবস্থায় \(\Delta H_f^\circ(\text{O}_2) = 0\)):
\[\Delta H_{\text{comb}} = [-393.5 + 2(-285.8)] - [-74.8 + 0]\]
\[\Delta H_{\text{comb}} = [-393.5 - 571.6] + 74.8 = -965.1 + 74.8 = -890.3\text{ kJ/mol}\]
হেসের সূত্রের বিবৃতি ও গঠন তাপ হতে দহন তাপ নির্ণয়ের যথার্থ সমীকরণ।
নির্দিষ্ট সমাকলন (Definite Integral) ব্যবহার করে \(y = 4 - x^2\) প্যারাবোলা এবং \(x\)-অক্ষ দ্বারা আবদ্ধ অঞ্চলের ক্ষেত্রফল নির্ণয় করো। [মান: ৫]
ছেদবিন্দু নির্ণয়: \(x\)-অক্ষে \(y = 0\):
\[4 - x^2 = 0 \implies x^2 = 4 \implies x = -2 \text{ এবং } x = +2\]
ক্ষেত্রফল সমাকলন: \[A = \int_{-2}^2 (4 - x^2) dx\]
যেহেতু এটি যুগ্ম ফাংশন: \[A = 2 \int_0^2 (4 - x^2) dx = 2 \left[ 4x - \frac{x^3}{3} \right]_0^2 = 2 \left[ 4(2) - \frac{8}{3} \right] = 2 \left[ 8 - \frac{8}{3} \right] = 2 \times \frac{16}{3} = \mathbf{\frac{32}{3} = 10.67\text{ বর্গ একক}}\]
অনির্দিষ্ট যোগজ (Integration) নির্ণয় করো: \[\int x^2 e^{2x} \, dx\] [মান: ৫]
LIATE নিয়ম অনুযায়ী \(u = x^2, v = e^{2x}\):
\[\int u v \, dx = u \int v \, dx - \int \left( \frac{du}{dx} \int v \, dx \right) dx\]
\[I = x^2 \left(\frac{e^{2x}}{2}\right) - \int 2x \left(\frac{e^{2x}}{2}\right) dx = \frac{1}{2} x^2 e^{2x} - \int x e^{2x} \, dx\]
পুনরায় ইউ-ভি নিয়ম প্রয়োগ করে:
\[\int x e^{2x} dx = x \left(\frac{e^{2x}}{2}\right) - \int 1 \cdot \frac{e^{2x}}{2} dx = \frac{1}{2} x e^{2x} - \frac{1}{4} e^{2x}\]
মান বসিয়ে: \[I = \frac{1}{2} x^2 e^{2x} - \frac{1}{2} x e^{2x} + \frac{1}{4} e^{2x} + C = \mathbf{\frac{e^{2x}}{4} (2x^2 - 2x + 1) + C}\]
নির্দিষ্ট সমাকলনের ধর্মাবলী ব্যবহার করে মান নির্ণয় করো: \[\int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \frac{\sin x}{\sin x + \cos x} \, dx\] [মান: ৫]
সমাধান:
ধরি, \[I = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \frac{\sin x}{\sin x + \cos x} \, dx \quad \cdots (1)\]
নির্দিষ্ট যোগজের ধর্ম \(\int_{0}^{a} f(x) dx = \int_{0}^{a} f(a - x) dx\) প্রয়োগ করে:
\[I = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \frac{\sin(\frac{\pi}{2} - x)}{\sin(\frac{\pi}{2} - x) + \cos(\frac{\pi}{2} - x)} \, dx = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \frac{\cos x}{\cos x + \sin x} \, dx \quad \cdots (2)\]
সমীকরণ (১) ও (২) যোগ করে:
\[2I = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} \frac{\sin x + \cos x}{\sin x + \cos x} \, dx = \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} 1 \, dx = [x]_{0}^{\frac{\pi}{2}} = \frac{\pi}{2}\]
\[\mathbf{I = \frac{\pi}{4}}\]
ক্র্যামারের নিয়ম (Cramer's Rule) প্রয়োগ করে সমীকরণ জোটের সমাধান করো:
\[x + 2y + 3z = 14\]\[2x - y + z = 3\]\[3x + y - 2z = -1\]
সহগ নির্ণায়ক: \[D = \begin{vmatrix} 1 & 2 & 3 \\ 2 & -1 & 1 \\ 3 & 1 & -2 \end{vmatrix}\]
\[D = 1(2 - 1) - 2(-4 - 3) + 3(2 - (-3)) = 1(1) - 2(-7) + 3(5) = 1 + 14 + 15 = 30\]
\(x\) এর নির্ণায়ক: \[D_x = \begin{vmatrix} 14 & 2 & 3 \\ 3 & -1 & 1 \\ -1 & 1 & -2 \end{vmatrix} = 14(1) - 2(-5) + 3(2) = 14 + 10 + 6 = 30\]
\(y\) এর নির্ণায়ক: \[D_y = \begin{vmatrix} 1 & 14 & 3 \\ 2 & 3 & 1 \\ 3 & -1 & -2 \end{vmatrix} = 1(-5) - 14(-7) + 3(-11) = -5 + 98 - 33 = 60\]
\(z\) এর নির্ণায়ক: \[D_z = \begin{vmatrix} 1 & 2 & 14 \\ 2 & -1 & 3 \\ 3 & 1 & -1 \end{vmatrix} = 1(-2) - 2(-11) + 14(5) = -2 + 22 + 70 = 90\]
ক্র্যামারের সূত্র অনুযায়ী: \[x = \frac{D_x}{D} = \frac{30}{30} = 1, \quad y = \frac{D_y}{D} = \frac{60}{30} = 2, \quad z = \frac{D_z}{D} = \frac{90}{30} = 3\]
নির্ণেয় সমাধান: \((x, y, z) = (1, 2, 3)\)।
নির্ণায়কের বিস্তৃতিকরণ ও ক্র্যামারের নিয়মের সঠিক প্রয়োগ।
\((2x^2 - \frac{1}{x})^{15}\) এর দ্বিপদী বিস্তৃতিতে \(x\) বর্জিত পদের মান কত?
দ্বিপদী রাশি \((2x^2 - x^{-1})^{15}\) এর সাধারণ পদ (General Term, \(T_{r+1}\)):
\[T_{r+1} = \binom{15}{r} (2x^2)^{15 - r} (-x^{-1})^r\]
\[T_{r+1} = \binom{15}{r} 2^{15 - r} x^{2(15 - r)} (-1)^r x^{-r} = (-1)^r \binom{15}{r} 2^{15 - r} x^{30 - 2r - r} = (-1)^r \binom{15}{r} 2^{15 - r} x^{30 - 3r}\]
পদটি \(x\) বর্জিত (স্বাধীন) হওয়ার শর্ত: \[30 - 3r = 0 \implies 3r = 30 \implies r = 10\]
সুতরাং ১১-তম পদটি \(x\) বর্জিত। এর মান: \[T_{11} = (-1)^{10} \binom{15}{10} 2^{15 - 10} = 1 \times \binom{15}{5} \times 2^5\]
\[\binom{15}{5} = \frac{15 \times 14 \times 13 \times 12 \times 11}{5 \times 4 \times 3 \times 2 \times 1} = 3003\]
\[T_{11} = 3003 \times 32 = 96096\]
দ্বিপদী উপপাদ্যের সাধারণ পদ থেকে সূচকীয় শর্ত দ্বারা পদ নির্ণয়।
নির্দেশনা অনুযায়ী বাক্যগুলো পরিবর্তন করো:
(i) He said to me, "Did you submit the engineering report yesterday?" (Change into Indirect Speech)
(ii) Engineers are building a modern bridge over the river. (Change into Passive Voice)
(iii) Though he worked hard, he could not finish the drawing in time. (Make it Compound) [মান: ৫]
উত্তরসমূহ:
(i) Indirect Speech: He asked me if (or whether) I had submitted the engineering report the previous day (or the day before).
(ii) Passive Voice: A modern bridge is being built over the river by engineers.
(iii) Compound Sentence: He worked hard, but he could not finish the drawing in time.
Change the voice of the following sentences as directed:
(i) The engineers are constructing a high-speed railway bridge. (Passive)
(ii) Who solved this difficult circuit problem? (Passive)
(iii) Let the machine be switched off immediately. (Active)
(iv) Smoke filled the laboratory. (Passive)
(v) We must respect our teachers. (Passive) [মান: ৫]
Answers:
(i) Passive: A high-speed railway bridge is being constructed by the engineers.
(ii) Passive: By whom was this difficult circuit problem solved?
(iii) Active: Switch off the machine immediately.
(iv) Passive: The laboratory was filled with smoke. ('filled with', not 'by').
(v) Passive: Our teachers must be respected by us.
Transform the following sentences as directed:
(a) In spite of working diligently day and night, the young scientist could not achieve the desired experimental results. (Make it Compound)
(b) Only perseverance and intellectual honesty can lead an engineer to genuine breakthroughs. (Make it Negative without changing meaning)
(c) The microprocessor is so intricate that a layman cannot comprehend its architectural layout. (Make it Simple)
(d) Who does not aspire to secure a prestigious admission into DUET? (Make it Assertive)
(e) The committee said to him, "Submit your thesis proposal before Friday." (Change into Indirect Speech)
Answers:
(a) Compound: The young scientist worked diligently day and night, yet he could not achieve the desired experimental results.
(b) Negative: None but perseverance and intellectual honesty can lead an engineer to genuine breakthroughs.
(c) Simple: The microprocessor is too intricate for a layman to comprehend its architectural layout.
(d) Assertive: Everyone aspires to secure a prestigious admission into DUET.
(e) Indirect Speech: The committee instructed (or ordered) him to submit his thesis proposal before Friday.
Tests structural versatility: simple/compound transitions, negative transformation, assertive conversion, and imperative narration.
২য় পত্র: টেকনিক্যাল (বিভাগীয় বিষয়)
ফুড ইঞ্জিনিয়ারিং (স্পেশালাইজড ইঞ্জিনিয়ারিং)বিভাগ-ক: বহু নির্বাচনি প্রশ্ন (Technical MCQ)
৪০টি প্রশ্ন × ১.৫ নম্বর = ৬০ নম্বর (নেগেটিভ মার্ক ০.২৫)দই উৎপাদনে ব্যবহৃত আদর্শ স্টার্টার কালচার (Yogurt Starter Culture) কোন দুটি ব্যাকটেরিয়ার মিথোজীবী সংমিশ্রণ?
এই দুটি থার্মোফিলিক ল্যাকটিক অ্যাসিড ব্যাকটেরিয়া পারস্পরিক সহযোগিতায় দুধের ল্যাকটোজকে ল্যাকটিক অ্যাসিডে রূপান্তর করে কেসিন জমাট বাঁধিয়ে খাঁটি দই ও সুগন্ধ তৈরি করে।
জ্যাম এবং জেলি তৈরির জন্য পেকটিন-চিনি-অ্যাসিডের আদর্শ অনুপাত কোনটি?
উচ্চ মিথক্সিল পেকটিন জেল গঠনের জন্য অম্লীয় মাধ্যম (pH 3.0-3.3) এবং কমপক্ষে ৬৫% দ্রবণীয় কঠিন পদার্থ বা ব্রিক্স (Soluble Solids / Sugar) আবশ্যক।
ফলের রসে দ্রবণীয় চিনির ঘনত্ব (Total Soluble Solids, TSS) রিফ্র্যাক্টোমিটারে কোন এককে সরাসরি মাপা হয়?
1 ডিগ্রি ব্রিক্স মানে হলো 100 গ্রাম চিনি দ্রবণে 1 গ্রাম সুক্রোজ। রিফ্র্যাক্টোমিটারে আলোর প্রতিসরণ সূচকের সাহায্যে দ্রুত ব্রিক্স মান নির্ণয় করা হয়।
খাদ্য ক্যানিংয়ে ক্যানের ঢাকনা বন্ধ করার পূর্বে ভেতরের বাতাস বের করে শূন্যতা সৃষ্টির প্রক্রিয়াকে কী বলা হয়?
ক্যানকে গরম করে হেডস্পেসের বাতাস অপসারিত করে তাৎক্ষণিক ডাবল সিমিং করা হয়, যাতে শীতল হওয়ার পর ভ্যাকুয়াম সৃষ্টি হয়ে ক্যানের ঢাকনা টোল না খায় ও অক্সিডেশন বন্ধ থাকে।
টিনজাত খাবারে ফ্ল্যাট সাওয়ার স্পইলেজ (Flat Sour Spoilage) বলতে কোন ধরনের জীবাণু আক্রমণকে বোঝায়?
Geobacillus stearothermophilus ব্যাকটেরিয়া কোনো গ্যাস (CO₂/H₂) তৈরি না করে ল্যাকটিক অ্যাসিড তৈরি করায় খাদ্য টক হয়ে নষ্ট হয় কিন্তু ক্যান ফোলে না (Flat থাকে)।
গম হতে আটা ও ময়দা তৈরিতে রুটি ফোলা ও স্থিতিস্থাপক কাঠামোর জন্য দায়ী মূল প্রোটিন কমপ্লেক্স কোনটি?
ময়দায় পানি দিয়ে মাখার পর Gliadin (যা স্থিতিস্থাপকতা দেয়) এবং Glutenin (যা শক্তি ও বন্ধন দেয়) যুক্ত হয়ে জালিকার মতো গ্লুটেন গঠন করে ইস্টের গ্যাস ধরে রাখে।
ধানের পারবয়েলিং বা সেদ্ধকরণ (Parboiling of Rice) প্রক্রিয়ার প্রধান পুষ্টিগত সুবিধা কোনটি?
ধান পানিতে ভিজিয়ে বাষ্পে সেদ্ধ করলে স্টার্চ জেলাটিনাইজড হয়ে শক্ত হয় ফলে মিলিংয়ে চাল কম ভাঙে এবং অ্যালুরন স্তরের জলদ্রবণীয় ভিটামিন চালের ভেতরে চলে যায়।
ভোজ্যতেল শোধনে ফ্রি ফ্যাটি অ্যাসিড (Free Fatty Acid, FFA) দূর করার ক্ষারীয় নিরপেক্ষীকরণ প্রক্রিয়াকে কী বলে?
অপরিশোধিত তেলে কষ্টিক সোডা যোগ করলে মুক্ত ফ্যাটি অ্যাসিড সোডিয়াম সাবান হিসেবে অধঃক্ষিপ্ত হয় এবং তেল থেকে সহজে পৃথক করা যায়।
ভোজ্যতেলের অসম্পৃক্ততার মাত্রা (Degree of Unsaturation) পরিমাপে কোন মানটি ব্যবহৃত হয়?
১০০ গ্রাম চর্বি বা তেল কত গ্রাম আয়োডিন শোষণ করতে পারে তা পরিমাপ করে অসম্পৃক্ত ফ্যাটি অ্যাসিডের দ্বিবন্ধনের প্রাচুর্য মূল্যায়ন করা হয়।
ভোজ্যতেলে জারণজনিত দুর্গন্ধ ও নষ্ট হওয়া (Oxidative Rancidity) মূল্যায়নে প্রাথমিক জারণ উৎপাদ পরিমাপে কোন টেস্ট করা হয়?
বাতাসের অক্সিজেনে লিপিড জারিত হয়ে প্রথমে লিপিড হাইড্রোক্সি-পারঅক্সাইড তৈরি করে। PV পরিমাপের মাধ্যমে তেলের সতেজতা ও শেলফ লাইফ নির্ধারিত হয়।
খাদ্য প্রক্রিয়াকরণে নন-এনজাইমেটিক বাদামিকরণ বিক্রিয়া (Maillard Reaction) নিচের কোন দুটি উপাদানের মধ্যে সংঘটিত হয়?
বেকিং, ভাজা বা গ্রিলিংয়ের সময় উত্তাপে গ্লুকোজ বা ফ্রুক্টোজের অ্যালডিহাইড গ্রুপ অ্যামাইনো অ্যাসিডের সাথে বিক্রিয়া করে বাদামি মেলানয়ডিন যৌগ ও লোভনীয় সুগন্ধ সৃষ্টি করে।
কাটা আপেল বা আলুর উপরিভাগে বাতাসের সংস্পর্শে এনজাইমেটিক বাদামিকরণ (Enzymatic Browning) ঘটায় কোন এনজাইমটি?
PPO এনজাইম আণবিক অক্সিজেনের উপস্থিতিতে কোষের ফেনলিক যৌগকে কুইনোনে জারিত করে যা পরবর্তীতে পলিমারাইজ হয়ে বাদামি মেলানিন রঞ্জক গঠন করে।
হালকা গরম পানিতে স্টার্চ দানাসমূহ পানি শোষণ করে ফুলে উঠে স্ফটিক কাঠামো ভেঙে পিচ্ছিল আঠায় পরিণত হওয়ার প্রক্রিয়াকে কী বলে?
স্টার্চের জেলাটিনাইজেশন তাপমাত্রায় (সাধারণত ৬০-৭৫°C) অ্যামাইলোজ ও অ্যামাইলোপেকটিনের হাইড্রোজেন বন্ধন ভেঙে পানি ঢুকে ভিসকাস পেস্ট গঠন করে।
জেলিপ্যাক বা রুটি বাসি হওয়ার সময় স্টার্চ নেটওয়ার্ক সংকুচিত হয়ে পানি বের হয়ে যাওয়া (Syneresis) প্রক্রিয়াকে কী বলে?
জেলাটিনাইজড স্টার্চ ঠান্ডা হওয়ার পর অ্যামাইলোজ অণুগুলো পুনরায় পরস্পরের সাথে সমান্তরাল ক্রিস্টালাইন বন্ধন গঠন করে পানি বের করে দেয় এবং রুটি শক্ত ও বাসি হয়ে যায়।
প্যাকেজিংয়ে মডিফাইড অ্যাটমোস্ফিয়ার প্যাকেজিংয়ের (MAP) চিপসের প্যাকেটে সাধারণত কোন গ্যাসটি ফ্লাশ করা হয়?
নাইট্রোজেন একটি রাসায়নিকভাবে নিষ্ক্রিয় গ্যাস যা বাতাস প্রতিস্থাপন করে ফ্যাটের জারণ ও ক্র্যাকিং রোধ করে এবং প্যাকেট ফুলিয়ে কুশন হিসেবে চিপস ভাঙা ঠেকায়।
খাদ্য নিরাপত্তা ব্যবস্থাপনায় এইচএসিসিপি (HACCP) পদ্ধতির মোট মূল নীতি কয়টি?
কোডেক্স অনুমোদিত HACCP-র ৭টি মূল নীতি: ১. বিপদ বিশ্লেষণ, ২. সিসিপি নির্ধারণ, ৩. ক্রিটিক্যাল লিমিট নির্ধারণ, ৪. মনিটরিং, ৫. সংশোধনমূলক ব্যবস্থা, ৬. ভেরিফিকেশন, ৭. রেকর্ড কিপিং।
মাংস সংরক্ষণে নাইট্রাইট লবণ (Sodium Nitrite) ব্যবহারের অন্যতম প্রধান কারণ কোনটি?
নাইট্রাইট মাংসের মায়োগ্লোবিনের সাথে বিক্রিয়া করে নাইট্রোসো-মায়োগ্লোবিনের আকর্ষণীয় গোলাপি রঙ দেয় এবং অত্যন্ত মারাত্মক বোটুলিনাম স্পোর অঙ্কুরোদগম ঠেকায়।
পশু জবাইয়ের পর পেশি শক্ত ও অনমনীয় হয়ে যাওয়ার শারীরবৃত্তীয় অবস্থাকে কী বলা হয়?
অক্সিজেনের অভাবে এটিপি (ATP) উৎপাদন বন্ধ হয়ে গেলে অ্যাকটিন ও মায়োসিন ফিলামেন্ট স্থায়ীভাবে লক হয়ে অ্যাক্টোমায়োসিন কমপ্লেক্স তৈরি করে অনমনীয় হয়।
দুধে প্রোটিনের প্রধান অংশ কেসিন (Casein) এর আইসো-ইলেকট্রিক পয়েন্ট (Isoelectric Point, pI) কত?
pH 4.6 এ কেসিনের নেট তড়িৎ আধান শূন্য হয় এবং এর দ্রবণীয়তা সর্বনিম্ন হয়, যার ফলে দুধ জমে ছানা বা পনিরের দইয়ে রূপান্তরিত হয়।
পানিতে প্রোটিন দ্রবীভূত করার পর উত্তাপের ফলে এর দ্বিতীয় ও তৃতীয় স্তরের ত্রিমাত্রিক কাঠামো ভেঙে নিষ্ক্রিয় হয়ে যাওয়ার ঘটনাকে কী বলে?
ডিমের সাদা অংশ গরম করলে হাইড্রোজেন ও ডাইসালফাইড বন্ধন খুলে গিয়ে তরল প্রোটিন শক্ত ও অস্বচ্ছ হয়ে জমাট বাঁধে, যা ডিনেচারেশন।
ফলের রস ঘনীভূতকরণে রিভার্স অসমোসিস (Reverse Osmosis, RO) মেমব্রেন ব্যবহারের প্রধান সুবিধা কোনটি?
RO মেমব্রেনে উচ্চ চাপে জলীয় অণু ফিল্টার হয়ে যায় ফলে কোনো থার্মাল ডিজেনারেশন ছাড়াই খাদ্য উপাদানের গুণগত মান অবিকৃত থাকে।
খাদ্য সান্দ্রতায় শিয়ার রেট বাড়ানোর সাথে সাথে সান্দ্রতা হ্রাস পেলে (Shear Thinning) উক্ত তরলকে কী বলা হয়?
পাওয়ার ল মডেলে ফ্লো বিহেভিয়ার ইনডেক্স n < 1 হলে নাড়াচাড়া বা ফ্লো বাড়ালে তরল পাতলা হয়ে যায়, যা খাদ্য শিল্পে অত্যন্ত সাধারণ।
কোল্ড প্লাজমা ও হাই-হাইড্রোস্ট্যাটিক প্রেসার (HHP) প্রযুক্তি খাদ্য প্রক্রিয়াকরণে কোন শ্রেণীর অন্তর্ভুক্ত?
উচ্চ তাপমাত্রা ছাড়াই উচ্চ চাপ (৪০০-৬০০ MPa) বা কোল্ড গ্যাসীয় প্লাজমার সাহায্যে জীবাণু ধ্বংস করে তাজা খাবারের গুণমান রক্ষার আধুনিক পদ্ধতি।
খাদ্য কারখানা পাইপিং ও ট্যাংকের অভ্যন্তরীণ অংশ না খুলেই স্বয়ংক্রিয়ভাবে রাসায়নিক দ্রবণে পরিষ্কার করার সিস্টেমকে কী বলে?
CIP সিস্টেমে নির্দিষ্ট ক্রমানুসারে পানি, গরম কষ্টিক সোডা, অ্যাসিড এবং জীবাণুনাশক দ্রবণ দ্রুত গতিতে পাম্প করে পাইপলাইন জীবাণুমুক্ত করা হয়।
পাউডার দুগ্ধের দ্রবণীয়তা সূচক (Solubility Index) উন্নত করার জন্য স্প্রে ড্রায়ারের সাথে কোন প্রসেসটি যুক্ত করা হয়?
সূক্ষ্ম কণাগুলোকে সামান্য আর্দ্র করে পুনরায় গুচ্ছ বাঁধিয়ে ফাঁপা কাঠামো দেওয়া হয় যাতে পানিতে দেওয়ার সাথে সাথে নিমেষেই ভিজে দ্রবীভূত হয়।
খাদ্যের ফ্রিজ ড্রাইং বা লয়োফিলাইজেশন (Freeze Drying / Lyophilization) প্রক্রিয়ায় বরফ অপসারণের মূল ভৌত নীতি কোনটি?
পানির ট্রিপল পয়েন্টের (0.01°C, 4.58 mmHg) নিচে ভ্যাকুয়ামে বরফ তরলে পরিণত না হয়ে সরাসরি গ্যাসে পরিণত হওয়ায় কোষীয় কাঠামো নিখুঁত থাকে।
ফল ও শাকসবজির শ্বসন হার (Respiration Rate) হ্রাস করে কোল্ড স্টোরেজে আয়ুষ্কাল বাড়াতে কোন গ্যাসের মাত্রা কমানো হয়?
নিয়ন্ত্রিত পরিবেশ সংরক্ষণাগারে (Controlled Atmosphere Storage, CAS) কম অক্সিজেন ও বাড়তি CO₂ ফলমূলের বিপাক ও ইথিলিন উৎপাদন কমিয়ে সতেজ রাখে।
খাদ্য সংরক্ষণে পানির সক্রিয়তা (Water Activity, a_w) বলতে কোনটিকে বোঝায়?
Water Activity: \[a_w = rac{P}{P_0} = rac{\%ERH}{100}\]। এটি খাদ্যে জীবাণুর বৃদ্ধি ও রাসায়নিক বিক্রিয়ায় সহজলভ্য মুক্ত পানির প্রাপ্যতা পরিমাপ করে।
অধিকাংশ খাদ্য নষ্টকারী ব্যাকটেরিয়া বৃদ্ধির জন্য সর্বনিম্ন কত পানির সক্রিয়তা (Minimum a_w) প্রয়োজন হয়?
সাধারণ প্যাথোজেনিক ব্যাকটেরিয়া a_w < 0.91 এ বংশবৃদ্ধি করতে পারে না। ইস্ট 0.88 এবং মোল্ড বা ছত্রাক 0.80 পর্যন্ত জন্মাতে পারে। 0.60 এর নিচে কোনো জীবাণু বাঁচে না।
খাদ্যে ব্যাকটেরিয়ার তাপীয় ধ্বংসের ডি-ভ্যালু (Decimal Reduction Time, D-value) এর সংজ্ঞা কোনটি?
D-মান হলো নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় জীবাণুর পপুলেশন এক দশমাংশে (10%) নামিয়ে আনতে মিনিট এককে সময়: \[\log(N_0 / N) = t / D\]।
তাপ প্রক্রিয়াকরণে জেড-ভ্যালু (z-value) বলতে নিচের কোনটিকে বোঝায়?
z-ভ্যালু হলো থার্মাল ডেথ টাইম কার্ভের ঢালের বিপরীত, যা নির্দেশ করে কত ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রা বাড়ালে ডি-ভ্যালু ৯০% কমে যায়। ক্লস্ট্রিডিয়ামের ক্ষেত্রে z ≈ 10°C।
টিনজাত নিম্ন অম্লীয় খাবারে (pH > 4.6) কোন প্রাণঘাতী অবাত স্পোর গঠনকারী ব্যাকটেরিয়ার সম্পূর্ণ ধ্বংস নিশ্চিত করতে 12-D প্রসেস প্রয়োগ করা হয়?
বোটুলিনাম টক্সিন অত্যন্ত মারাত্মক বিষাক্ত। টিনজাত খাবারে 12-D বোটুলিনাম কুক প্রয়োগ করে স্পোরের সংখ্যা 10¹² হতে 1 এ (বা বারো লগ হ্রাস) নামিয়ে বাণিজ্যিক নির্বীজন নিশ্চিত করা হয়।
দুধের হাই-টেম্পারেচার শর্ট-টাইম (HTST) পাস্তুরাইজেশনের আদর্শ তাপমাত্রা ও সময়ের সংমিশ্রণ কোনটি?
প্লেট হিট এক্সচেঞ্জারে কন্টিনিউয়াস ফ্লোতে 72°C এ 15 সেকেন্ড ধরে রেখে সকল প্যাথোজেন (বিশেষ করে Coxiella burnetii) ধ্বংস করা হলো আধুনিক HTST পাস্তুরাইজেশন।
দুধের পাস্তুরাইজেশন প্রক্রিয়া সঠিকভাবে সম্পন্ন হয়েছে কিনা তা যাচাই করতে কোন প্রাকৃতিক এনজাইমটির নিষ্ক্রিয়তা পরীক্ষা করা হয়?
অ্যালকালাইন ফসফেটেজ এনজাইমের তাপ সহনশীলতা যক্ষ্মা বা কিউ-ফিভারের জীবাণুর চেয়ে সামান্য বেশি। দুধ সঠিক পাস্তুরিত হলে এই এনজাইম পুরোপুরি ধ্বংস হয়ে যায়।
সবজি সংরক্ষণে ক্যানিং বা হিমায়নের পূর্বে ক্ষতিকর এনজাইম নিষ্ক্রিয়করণে কোন মৃদু তাপীয় প্রিট্রিটমেন্ট করা হয়?
ব্ল্যাঞ্চিং দ্বারা পেরোক্সিডেজ ও ক্যাটালেজ এনজাইম নিষ্ক্রিয় করে রঙ, স্বাদ ও ভিটামিন রক্ষা করা হয়, টিস্যুর ভেতরের বাতাস বের করা হয় এবং জীবাণু সংখ্যা কমানো হয়।
খাদ্য হিমায়নে (Food Freezing) ফ্রিজিং সময় গণনার জন্য সুপরিচিত ক্লাসিক্যাল সমীকরণ কোনটি?
Plank's Formula: \[t_F = rac{ ho \lambda}{\Delta T} \left( rac{P \cdot a}{h} + rac{R \cdot a^2}{k} ight)\], যা খাদ্যের জ্যামিতিক আকার (স্ল্যাব, সিলিন্ডার, গোলক) অনুসারে বরফ স্তর জমার সময় হিসাব করে।
স্প্রে ড্রায়ারে (Spray Dryer) তরল খাদ্যকে ক্ষুদ্রাতিক্ষুদ্র ফোঁটায় পরিণত করে দ্রুত শুষ্ক গুঁড়া তৈরিতে প্রধান অংশ কোনটি?
অ্যাটোমাইজার দুধ বা কফিকে 10-200 মাইক্রনের ড্রপলেটে স্প্রে করে বিশাল পৃষ্ঠ ক্ষেত্রফল তৈরি করে, ফলে গরম বাতাসে সেকেন্ডের মধ্যে আর্দ্রতা বাষ্পীভূত হয়ে পাউডার তৈরি হয়।
দুধের ক্রিম পৃথকীকরণে (Cream Separation) ভারী স্কিম মিল্ক ও হালকা ফ্যাট গ্লোবিউলস আলাদা করার মূল ভিত্তি কোনটি?
ফ্যাট গ্লোবিউলের ঘনত্ব (0.93 g/cm³) স্কিম মিল্ক (1.036 g/cm³) অপেক্ষা কম হওয়ায় সেন্ট্রিফিউগাল বাটিতে দ্রুত ঘূর্ণনে ভারী স্কিম মিল্ক বাইরে ও হালকা ফ্যাট কেন্দ্রে সংগৃহীত হয়।
দুধের ফ্যাট বা প্রোটিনের নির্দিষ্ট লক্ষ্য মান সমন্বয় করতে পিয়ারসন স্কয়ার মেথড (Pearson Square Method) কী উদ্দেশ্যে ব্যবহৃত হয়?
উচ্চ ফ্যাটযুক্ত ক্রিম এবং লো-ফ্যাট স্কিম মিল্ক কী অনুপাতে মেশালে কাঙ্ক্ষিত স্ট্যান্ডার্ড ফ্যাট শতাংশ (যেমন টোনড মিল্কে ৩.০%) পাওয়া যাবে তা পিয়ারসন স্কয়ারে সহজে বের করা হয়।
দুধ হোমোজেনাইজেশনের (Homogenization) প্রধান প্রযুক্তিগত সুবিধা কোনটি?
হোমোজেনাইজারের উচ্চ চাপে (১০০-২০০ বার) ফ্যাট কণার আকার সূক্ষ্ম হয়ে সারা দুধে স্থায়ী সমসত্ত্বভাবে ছড়িয়ে থাকে, ফলে উপরে ক্রিমের আস্তরণ পড়ে না।
বিভাগ-খ: টেকনিক্যাল লিখিত প্রশ্ন (Technical Written/CQ)
১৮টি প্রশ্ন × ৫ নম্বর = ৯০ নম্বরদুধ পাস্তুরায়ন (Pasteurization) এবং জীবাণুমুক্তকরণের (Sterilization) মধ্যে তাপমাত্রা, সময় ও শেলফ-লাইফের পার্থক্য লেখ। HTST পাস্তুরায়নের স্ট্যান্ডার্ড প্যারামিটার কী? [মান: ৫]
পার্থক্য ছক:
১. Pasteurization: তাপমাত্রা সাধারণত \(100^\circ\text{C}\)-এর নিচে (\(63^\circ\text{C}\) ৩০ মিনিট বা \(72^\circ\text{C}\) ১৫ সেকেন্ড)। কেবল রোগজীবাণু (Pathogens) ধ্বংস হয়। রেফ্রিজারেশনে শেলফ-লাইফ ২-৭ দিন।
২. Sterilization / UHT: তাপমাত্রা \(121^\circ-140^\circ\text{C}\) ২-৪ সেকেন্ড। সকল স্পোরসহ সম্পূর্ণ অণুজীব ধ্বংস হয়। স্বাভাবিক তাপমাত্রায় সিলড প্যাকেটে শেলফ-লাইফ ৬-১২ মাস।
HTST (High Temperature Short Time) প্যারামিটার: দুধকে \(72^\circ\text{C}\) তাপমাত্রায় ন্যূনতম ১৫ সেকেন্ড উত্তপ্ত করে সাথে সাথে \(4^\circ\text{C}\)-এর নিচে দ্রুত ঠান্ডা করা।
খাদ্য শুষ্ককরণে (Drying) ফ্রি আর্দ্রতা (Free moisture) এবং বাউন্ড আর্দ্রতা (Bound moisture)-এর পার্থক্য কী? ওয়াটার অ্যাক্টিভিটি (\(a_w\)) কমলে কেন খাদ্য দীর্ঘকাল সংরক্ষিত থাকে? [মান: ৫]
পার্থক্য:
- Free Moisture: কোষের বাইরে বা কৈশিক নালীতে আলগাভাবে বিদ্যমান পানি যা সাধারণ বাষ্পীভবনে সহজে শুকিয়ে ফেলা যায়।
- Bound Moisture: খাদ্য উপাদানের (প্রোটিন বা কার্বোহাইড্রেট) সাথে হাইড্রোজেন বন্ড দ্বারা শক্তভাবে আবদ্ধ পানি যা সহজে দূর হয় না।
Water Activity (\(a_w\))-এর ভূমিকা: ব্যাকটেরিয়া বৃদ্ধির জন্য ন্যূনতম \(a_w \ge 0.91\) এবং মোল্ডের জন্য \(a_w \ge 0.70\) প্রয়োজন। ডিহাইড্রেশনে \(a_w < 0.60\) নামিয়ে আনা হলে অণুজীবের মেটাবলিজম ও এনজাইম কার্যকারিতা বন্ধ হয়ে খাবার নষ্ট হওয়া প্রতিরোধ হয়।
খাদ্য হিমায়নে প্লাঙ্কের সমীকরণ (Plank's Equation) বিবৃত করো। এটি বরফ গঠন ও হিমায়ন সময় নির্ধারণে কীভাবে ব্যবহৃত হয়? [মান: ৫]
প্লাঙ্কের সমীকরণ (Plank's Equation):
\[t_f = \frac{\rho L_f}{\Delta T} \left( \frac{P a}{h} + \frac{R a^2}{k} \right)\]
যেখানে \(t_f\) = হিমায়ন সময়, \(\rho\) = ঘনত্ব, \(L_f\) = সুপ্ততাপ, \(\Delta T\) = তাপমাত্রা পার্থক্য, \(a\) = পুরুত্ব, \(h\) = সারফেস কনভেকশন সহগ, \(k\) = তাপ পরিবাহিতা এবং \(P, R\) হলো জ্যামিতিক ধ্রুবক (স্ল্যাব, সিলিন্ডার বা গোলকের জন্য)।
- এটি কোল্ড স্টোরেজ এবং ব্লাস্ট ফ্রিজিং প্রক্রিয়ায় খাদ্যসামগ্রীর কেন্দ্রবিন্দু জমার সময় নির্ধারণে প্রকৌশল নকশায় ব্যবহৃত হয়।
খাদ্য সুরক্ষায় HACCP-এর পূর্ণরূপ কী? HACCP-এর ৭টি মূল নীতি সংক্ষেপে ব্যাখ্যা করো। [মান: ৫]
HACCP: Hazard Analysis and Critical Control Point।
৭টি মৌলিক নীতি:
১. বিপদ বিশ্লেষণ (Hazard Analysis - জৈব, রাসায়নিক ও ভৌত ঝুঁকি শনাক্তকরণ)।
২. জটিল নিয়ন্ত্রণ বিন্দু নির্ধারণ (Critical Control Points - CCP)।
৩. প্রতিটি CCP-এর জন্য নিরাপদ সংকট সীমা (Critical Limits) নির্ধারণ (যেমন তাপমাত্রা/সময়)।
৪. নিয়মিত পর্যবেক্ষণ পদ্ধতি (Monitoring procedures) স্থাপন।
৫. ত্রুটি হলে সংশোধনমূলক ব্যবস্থা (Corrective Actions) গ্রহণ।
৬. সিস্টেমের সঠিক কার্যকারিতা যাচাইকরণ পদ্ধতি (Verification procedures)।
৭. সকল রেকর্ড ও নথিপত্র সংরক্ষণ (Documentation & Record Keeping)।
খাদ্য জীবাণুমুক্তকরণে D-মান (Decimal reduction time), z-মান এবং F-মানের সংজ্ঞা দাও। \(121^\circ\text{C}\)-এ ক্লস্ট্রিডিয়াম বটুলিনামের জন্য 12D কনসেপ্ট বলতে কী বোঝায়? [মান: ৫]
সংজ্ঞাসমূহ:
১. D-মান: নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় কোনো খাদ্য থেকে নির্দিষ্ট ব্যাকটেরিয়ার ৯০% (বা ১ লগারিদমিক চক্র) ধ্বংস করতে প্রয়োজনীয় সময় (মিনিটে)।
২. z-মান: ব্যাকটেরিয়ার D-মানকে ১০ গুণ বাড়াতে বা কমাতে প্রয়োজনীয় তাপমাত্রার পরিবর্তন (\(^\circ\text{C}\))।
৩. F-মান: নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় একটি নির্দিষ্ট জীবাণুর সম্পূর্ণ ধ্বংস সাধনে মোট সমতুল্য সময়।
12D কনসেপ্ট: টিনজাত খাবারে অত্যন্ত বিপজ্জনক বিষাক্ত ব্যাকটেরিয়া Clostridium botulinum-এর প্রাথমিক জনসংখ্যাকে \(10^{12}\) গুণ কমাতে যে থার্মাল প্রসেস প্রয়োগ করা হয় (\(F_0 = 12 \times D_{121} = 12 \times 0.21 = 2.52\text{ মিনিট}\))।
খাদ্য বিশ্লেষণে জেলডাল পদ্ধতিতে (Kjeldahl Method) ক্রুড প্রোটিন নির্ণয়ের ৩টি প্রধান ধাপ (Digestion, Distillation, Titration) রাসায়নিক বিক্রিয়াসহ সংক্ষেপে লেখ। সার্বজনীন প্রোটিন ফ্যাক্টর \(6.25\) কেন ব্যবহার করা হয়? [মান: ৫]
৩টি প্রধান ধাপ:
১. ডাইজেশন: গাঢ় \(\text{H}_2\text{SO}_4\) ও অনুঘটক (\(\text{CuSO}_4 / \text{K}_2\text{SO}_4\)) দিয়ে খাদ্য জারিত করে প্রোটিনের নাইট্রোজেনকে অ্যামোনিয়াম সালফেটে পরিণত করা: \[\text{Organic N} + \text{H}_2\text{SO}_4 \longrightarrow (\text{NH}_4)_2\text{SO}_4 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}\]
২. পাতন: ক্ষার (\(\text{NaOH}\)) যোগ করে অ্যামোনিয়া গ্যাস পাতন করে বোরিক এসিডে সংগ্রহ করা: \[ (\text{NH}_4)_2\text{SO}_4 + 2\text{NaOH} \longrightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 + 2\text{NH}_3\uparrow + 2\text{H}_2\text{O}\]
৩. টাইট্রেশন: সংগৃহীত অ্যামোনিয়াম বোরেটকে আদর্শ এসিড (\(\text{HCl}\)) দ্বারা টাইট্রেশন করে নাইট্রোজেনের পরিমাণ নির্ণয় করা।
৬.২৫ ফ্যাক্টরের কারণ: গড়ে বেশিরভাগ প্রাকৃতিক খাদ্য প্রোটিনে শতকরা ১৬% নাইট্রোজেন থাকে (\(100 / 16 = 6.25\))।
ফল ও সবজি কাটার পর কালচে দাগ পড়া বা এনজাইমেটিক ব্রাউনিং (Enzymatic Browning) কেন ঘটে? পলিফেনল অক্সিডেজ (PPO) এনজাইম কীভাবে কাজ করে এবং এটি রোধ করার ৪টি ব্যবহারিক উপায় লেখ। [মান: ৫]
কারণ: কলা, আপেল, আলু কাটলে কোষ ফেটে ভেতরে থাকা ফেনোলিক যৌগ বাতাসের অক্সিজেনের সংস্পর্শে আসে এবং পলিফেনল অক্সিডেজ (PPO) এনজাইমের উপস্থিতিতে জারিত হয়ে কুইনোন ও মেলানিন তৈরি করে বাদামি বর্ণ ধারণ করে।
প্রতিরোধের ৪টি উপায়:
১. ব্ল্যাঞ্চিং (Thermal treatment): ফুটন্ত পানিতে বা বাষ্পে ১-২ মিনিট তাপ দিলে PPO এনজাইম নিষ্ক্রিয় (Denatured) হয়ে যায়।
২. অ্যাসকরবিক এসিড (ভিটামিন C) যোগ: শক্তিশালী অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট হিসেবে অক্সিজেন শোষণ করে বিক্রিয়া থামায়।
৩. পিএইচ কমানো: লেবুর রস বা সাইট্রিক এসিড যোগ করে pH ৩-এর নিচে নামালে PPO অকার্যকর হয়।
৪. পানিতে ডুবিয়ে রাখা বা ভ্যাকুয়াম: খাদ্যের পৃষ্ঠে সরাসরি অক্সিজেনের সংস্পর্শ বন্ধ রাখা।
দুধের গুঁড়া (Milk powder) তৈরিতে স্প্রে ড্রায়িং (Spray Drying) প্রযুক্তির মূল নীতি কী? অ্যাটমাইজার (Atomizer) এবং সাইক্লোন সেপারেটরের (Cyclone separator) কাজ কী? [মান: ৫]
মূল নীতি: ঘনীভূত তরল দুধকে ক্ষুদ্রাতিক্ষুদ্র ফোঁটায় পরিণত করে উত্তপ্ত বাতাসের প্রবাহে নিমেষের মধ্যে (কয়েক সেকেন্ডে) পানি বাষ্পীভূত করে শুষ্ক গুঁড়ায় রূপান্তর করা।
উপাদানসমূহের কাজ:
১. অ্যাটমাইজার (Atomizer): উচ্চগতির রোটারি ডিস্ক বা প্রেসার নজেলের সাহায্যে তরল দুধকে অতি-সূক্ষ্ম ড্রপলেটে (ব্যাস \(৫০-১৫০\,\mu\text{m}\)) কুয়াশার মতো ছড়িয়ে দেয়, যা তাপ বিনিময়ের পৃষ্ঠক্ষেত্র বহুগুণ বাড়ায়।
২. সাইক্লোন সেপারেটর: ড্রায়িং চেম্বার থেকে বের হওয়া বাতাস ও পাউডারের মিশ্রণকে ঘূর্ণায়মান সেন্ট্রিফিউগাল গতিতে পরিচালিত করে ঘন গুঁড়া দুধকে তলদেশে আলাদা করে নিষ্কাশিত বাতাস ফিল্টারে পাঠায়।
ক্লস্ট্রিডিয়াম বোটুলিনাম স্পোরের জন্য 121.1°C তাপমাত্রায় \(D_{121} = 0.22\) মিনিট এবং তাপীয় ধ্বংসের ধ্রুবক \(z = 10.5^\circ ext{C}\) পাওয়া গেল। 111.1°C তাপমাত্রায় স্পোরটির D-মান কত মিনিট হবে? [মান: ৫]
তাপীয় ধ্বংস সমীকরণ (Bigelow Model):
\[\log\left( rac{D_T}{D_{ref}}
ight) = rac{T_{ref} - T}{z}\]
\[D_{111.1} = D_{121} imes 10^{ rac{121.1 - 111.1}{10.5}} = 0.22 imes 10^{ rac{10.0}{10.5}} = 1.97 ext{ minutes}\]
তাপীয় নির্বীজন প্রক্রিয়ায় তাপমাত্রা পরিবর্তনের সাথে D-ভ্যালুর গণনা।
mm বেধের একটি মাংসের স্ল্যাব (Slab) এয়ার-ব্লাস্ট ফ্রিজারে হিমাঙ্কিত করা হচ্ছে। খাদ্যটির ঘনত্ব 1050 kg/m³, হিমাঙ্কের সুপ্ততাপ 250 kJ/kg, পৃষ্ঠীয় তাপ স্থানান্তর সহগ \(h = 25 ext{ W/(m}^2\cdot ext{K)}\), তাপ পরিবাহিতা \(k = 1.5 ext{ W/(m}\cdot ext{K)}\) এবং তাপমাত্রা পার্থক্য \(\Delta T = 15^\circ ext{C}\) হলে প্ল্যাঙ্কের সমীকরণ প্রয়োগে ফ্রিজিং সময় (ঘণ্টায়) নির্ণয় করো। [মান: ৫]
প্ল্যাঙ্কের হিমাঙ্কিতকরণ সমীকরণ (Plank's Equation for Slab):
\[t_f = rac{
ho L}{\Delta T} \left[ rac{P \cdot a}{h} + rac{R \cdot a^2}{k}
ight]\]
যেখানে স্ল্যাবের জন্য \(P = 0.5, \, R = 0.125, \, a = 0.045 ext{ m}\)।
\[t_f = rac{1050 imes 250000}{15} \left[ rac{0.5 imes 0.045}{25} + rac{0.125 imes 0.045^2}{1.5}
ight] = 18703 ext{ seconds} = 5.2 ext{ hours}\]
প্ল্যাঙ্কের সূত্রের মাধ্যমে খাদ্যের আকার ও তাপীয় বৈশিষ্ট্যের ফ্রিজিং টাইম নির্ণয়।
একটি ফলের ডিহাইড্রেশন প্লান্টে 1050 kg তাজা আম স্লাইস শুকানো হবে যার আর্দ্রতা 86% (ভেজা ভিত্তি)। শুকনো আমের চূড়ান্ত আর্দ্রতা ১২% (ভেজা ভিত্তি) এ সীমাবদ্ধ রাখতে হলে (ক) উৎপাদিত শুকনো আমের ভর (kg) এবং (খ) বাষ্পীভূত পানির ভর (kg) নির্ণয় করো। [মান: ৫]
১. কঠিন উপাদানের সংরক্ষণ (Solids Balance):
\[S = 1050 imes (1 - 0.86) = 147.0 ext{ kg}\]
২. চূড়ান্ত শুকনো আমের ওজন:
\[P = rac{147.0}{1 - 0.12} = rac{147.0}{0.88} = 167.05 ext{ kg}\]
৩. বাষ্পীভূত পানির ভর:
\[W = 1050 - 167.05 = 882.95 ext{ kg}\]
ফল শুকানোর উপাদানের অনুপাত ও বাষ্পীভবন ভর ব্যালেন্স।
একটি প্লেট হিট এক্সচেঞ্জার মিল্ক পাস্তুরাইজারে প্রতি সেকেন্ডে 1.3 kg দুধ ৪°C হতে ৭২°C এ উত্তপ্ত করা হয় (দুধের \(C_p = 3.9 ext{ kJ/(kg}\cdot ext{K)}\))। রিজেনারেটিভ হিট রিকভারি দক্ষতা 78% হলে (ক) মোট প্রয়োজনীয় তাপশক্তি (kW), (খ) রিজেনারেশনে পুনরুদ্ধারকৃত তাপ (kW), এবং (গ) স্টিম সেকশনে সরবরাহকৃত অতিরিক্ত তাপশক্তি (kW) নির্ণয় করো। [মান: ৫]
১. মোট তাপশক্তির চাহিদা:
\[Q_{tot} = \dot{m} \cdot C_p \cdot \Delta T = 1.3 imes 3.9 imes (72 - 4) = 344.76 ext{ kW}\]
২. রিজেনারেশনে পুনরুদ্ধার:
\[Q_{regen} = Q_{tot} imes 0.78 = 344.76 imes 0.78 = 268.91 ext{ kW}\]
৩. স্টিমের অতিরিক্ত তাপশক্তি:
\[Q_{steam} = Q_{tot} - Q_{regen} = 344.76 - 268.91 = 75.85 ext{ kW}\]
দুধ পাস্তুরাইজেশনে প্লেট হিট এক্সচেঞ্জারের রিজেনারেটিভ এনার্জি সেভিং।
একটি সেন্ট্রিফিউগাল ক্রিম সেপারেটরে ৪.০% ফ্যাটযুক্ত 1550 kg/hr দুধ প্রবেশ করে। ৪০% ফ্যাটযুক্ত ক্রিম এবং ০.০৫% ফ্যাটযুক্ত স্কিম মিল্ক পৃথক হলে প্রতি ঘণ্টায় (ক) উৎপাদিত ক্রিমের পরিমাণ (kg) এবং (খ) স্কিম মিল্কের পরিমাণ (kg) নির্ণয় করো। [মান: ৫]
১. সার্বিক ও ফ্যাট ব্যালেন্স:
\[F = C + S \implies S = 1550 - C\]
\[F \cdot x_F = C \cdot x_C + S \cdot x_S\]
\[1550 imes 0.04 = C imes 0.40 + (1550 - C) imes 0.0005\]
\[C = rac{1550 imes (0.04 - 0.0005)}{0.40 - 0.0005} = 153.25 ext{ kg/hr}\]
২. স্কিম মিল্কের ভর:
\[S = 1550 - 153.25 = 1396.75 ext{ kg/hr}\]
ক্রিম সেপারেটরে ফ্যাট সংরক্ষণ ও সেন্ট্রিফিউগাল সেপারেশন।
একটি ৩-পিস স্যানিটারি টিন ক্যানের অভ্যন্তরীণ ব্যাস 3.25 ইঞ্চি এবং হেডস্পেস 0.3 ইঞ্চি। রিটর্টিং শেষে ভ্যাকুয়াম গেজ পাঠ 10.5 in-Hg পাওয়া গেল। ক্যানিং মানদণ্ডে ন্যূনতম ভ্যাকুয়াম ১২ in-Hg সাপেক্ষে নমুনার ত্রুটির কারণ ও প্রতিকার বিশ্লেষণ করো। [মান: ৫]
১. ভ্যাকুয়াম বিশ্লেষণ: ক্যানের ভ্যাকুয়াম 10.5 in-Hg, যা নিরাপদ মান ১২ in-Hg এর নিচে।
২. অপর্যাপ্ত ভ্যাকুয়ামের সম্ভাব্য কারণ:
• এক্সহস্টিংয়ে অপর্যাপ্ত তাপমাত্রা বা সময় (বাতাস পুরোপুরি অপসারিত হয়নি)।
• অত্যধিক হেডস্পেস বা অতিরিক্ত ঠাণ্ডা অবস্থায় ক্যান সিলিং।
• ডাবল সিমে সূক্ষ্ম লিকেজ বা মাইক্রো-ছিদ্র।
৩. প্রতিকার: এক্সহস্টিং তাপমাত্রা ৮২-৮৫°C এ নিশ্চিত করা এবং সিম ওভারল্যাপ পরীক্ষা করা।
ক্যানিং প্রক্রিয়ায় এক্সহস্টিং, হেডস্পেস ও ভ্যাকুয়াম অখণ্ডতা যাচাই।
,০০০ কেজি অপরিশোধিত সয়াবিন তেলে মুক্ত ফ্যাটি এসিডের পরিমাণ 2.2% (অলিক এসিড হিসেবে, আণবিক ভর ২৮২.৪৬)। ক্ষারীয় পরিশোধনে ২০% অতিরিক্তসহ এসিড প্রশমিত করতে কত কেজি কস্টিক সোডা (\( ext{NaOH}\), আণবিক ভর ৪০.০) প্রয়োজন হবে? [মান: ৫]
১. তাত্ত্বিক NaOH এর চাহিদা:
মুক্ত ফ্যাটি এসিডের ভর \(= 1000 imes 0.022000000000000002 = 22.0 ext{ kg}\)।
\[ ext{NaOH}_{theo} = 22.0 imes rac{40.0}{282.46} = 3.115 ext{ kg}\]
২. ২০% অতিরিক্ত সহ মোট NaOH:
\[ ext{NaOH}_{total} = 3.115 imes 1.20 = 3.738 ext{ kg}\]
ভোজ্য তেল পরিশোধনে এসিড ভ্যালু প্রশমন ও সাবান উৎপাদনের কেমিক্যাল ব্যালেন্স।
একটি সিঙ্গেল-ইফেক্ট ভ্যাকুয়াম ইভাপোরেটরে ফলের রস ঘন করতে প্রতি ঘণ্টায় 1250 kg তাজা বাষ্প (Live Steam) সরবরাহ করা হয়। ইভাপোরেটরটি প্রতি ঘণ্টায় 1050.0 kg পানি বাষ্পীভূত করলে ইভাপোরেটরের স্টিম ইকোনমি (Steam Economy) নির্ণয় করো এবং কার্যক্ষমতা বিশ্লেষণ করো। [মান: ৫]
স্টিম ইকোনমি (Steam Economy) সমীকরণ:
\[ ext{Steam Economy} = rac{ ext{Mass of Water Evaporated}}{ ext{Mass of Steam Supplied}}\]
\[ ext{Steam Economy} = rac{1050.0}{1250} = 0.84\]
মন্তব্য: সিঙ্গেল ইফেক্ট ইভাপোরেটরে স্টিম ইকোনমি সাধারণত ১ এর কম (০.৭৫ - ০.৮৮) হয়।
ইভাপোরেটরের তাপীয় দক্ষতা ও স্টিম খরচের অনুপাত নির্ণয়।
তাজা মাশরুম সংরক্ষণে একটি পরিবর্তিত বায়ুমণ্ডল প্যাকেজিং (MAP) ব্যাগে গ্যাস মিশ্রণ: \(O_2 = 3.0\%\), \(CO_2 = 16.0\%\) এবং অবশিষ্ট \(N_2\) রাখা হলো। বায়ুর সাধারণ মিশ্রণের তুলনায় এই পরিবর্তিত বায়ুমণ্ডল শ্বাসক্রিয়া হ্রাস করে কীভাবে খাদ্যের সেলফ-লাইফ বৃদ্ধি করে? [মান: ৫]
১. গ্যাসীয় অনুপাতের ভূমিকা:
• নিম্ন \(O_2\) (3.0%): শ্বাসক্রিয়া ও জারণ প্রক্রিয়া ধীর করে এনজাইমেটিক বাদামি রঙ হওয়া রোধ করে।
• উচ্চ \(CO_2\) (16.0%): ব্যাকটেরিয়া ও ছত্রাকের বৃদ্ধি কার্যকরভাবে দমন করে (জীবাণুনাশক প্রভাব)।
• নিষ্ক্রিয় \(N_2\): প্যাকেটের আকৃতি বজায় রাখে ও প্যাকেট ভেঙে পড়া ঠেকায়।
২. সেলফ-লাইফ ফলশ্রুতি: সাধারণ বাতাসের তুলনায় মাশরুমের স্থায়িত্ব ২-৩ গুণ বৃদ্ধি পায়।
খাদ্য মোড়কীকরণে শ্বাসক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ ও আধুনিক গ্যাস প্যাকেজিং প্রযুক্তি।
একটি শিল্প খাদ্য কারখানায় 'গুঁড়া দুধের মেটাল ডিটেকশন' প্রক্রিয়ার জন্য একটি HACCP প্ল্যান তৈরি করো। এতে (ক) সম্ভাব্য হ্যাজার্ড, (খ) এটি কেন CCP, (গ) সংকট সীমা (Critical Limit), এবং (ঘ) বিচ্যুতি ঘটলে সংশোধনমূলক ব্যবস্থা (Corrective Action) সুনির্দিষ্ট করো। [মান: ৫]
HACCP প্ল্যান বিবরণী (গুঁড়া দুধের মেটাল ডিটেকশন):
১. হ্যাজার্ড: রোগজীবাণু বা ধাতব কণার উপস্থিতি জনিত স্বাস্থ্য ঝুঁকি।
২. সিসিপি শনাক্তকরণ: এটি এমন একটি ধাপ যেখানে নিয়ন্ত্রণ প্রয়োগ করে বিপদ সম্পূর্ণরূপে নির্মূল বা গ্রহণযোগ্য মাত্রায় নামিয়ে আনা যায়।
৩. সংকট সীমা: তাপমাত্রা \(\ge 72^\circ ext{C}\) এবং সময় \(\ge 15\) সেকেন্ড (অথবা মেটাল কণা \(\le 1.5\) mm)।
৪. সংশোধনমূলক ব্যবস্থা: তাপমাত্রা কমে গেলে ডাইভারশন ভালভ স্বয়ংক্রিয়ভাবে সক্রিয় হয়ে কাঁচা দুধ ফেরত পাঠাবে এবং সংশ্লিষ্ট ব্যাচ কোয়ারেন্টাইন করা হবে।
শিল্প কারখানায় HACCP সিসিপি নির্ধারণ ও সংশোধনমূলক প্রটোকল।