DUET Admission 2027 Model Exam 019 - 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 force বজায় রাখতে velocity-এর কোন দিক পরিবর্তন হয়?
Perpendicular inward force velocity vector ঘোরায়, speed নয়।
Uniform circular motion-এ kinetic energy constant কেন?
K=½mv²; speed constant হলে kinetic energy constant।
Centripetal force কি kinetic energy পরিবর্তন করতে পারে?
Force velocity-এর perpendicular হওয়ায় work zero এবং kinetic energy unchanged।
Non-uniform circular motion-এ tangential force কী পরিবর্তন করে?
Tangential component velocity-এর magnitude বা speed বদলায়।
Radial force কী পরিবর্তন করে?
Radial inward acceleration velocity direction পরিবর্তন করে।
Uniform circular motion-এ net force-এর work zero হলেও force zero নয় কেন?
Non-zero centripetal force direction বদলায়, কিন্তু displacement-এর উপর কাজ করে না।
Centripetal force-এর impulse কোন দিকে?
Force-এর impulse force-এর direction-এ velocity change করে।
একটি object circular path-এ constant speed-এ চললে momentum-এর কী পরিবর্তন হয়?
p=mv; speed constant হলেও velocity direction বদলায়, তাই momentum বদলায়।
Momentum change-এর rate circular motion-এ কী দেয়?
F=dp/dt; circular motion-এ inward momentum change centripetal force।
Angular velocity constant, radius বাড়লে centripetal force-এর dependence কী?
F_c=mrω²; m ও ω constant হলে F_c∝r।
লা-শাতেলিয়ারের নীতি অনুসারে \(CO(g) + 2H₂(g) ⇌ CH₃OH(g) + 91 kJ\) বিক্রিয়ায় উৎপাদের পরিমাণ বৃদ্ধির অনুকূল শর্ত কোনটি?
মিথানল সংশ্লেষণ: বিক্রিয়ার এনথালপি ও গ্যাসীয় মোল সংখ্যার পরিবর্তন \(\Delta n = -2\) বিবেচনায় চাপ বৃদ্ধি ও তাপমাত্রা হ্রাস উৎপাদ বৃদ্ধি করে।
\(CH₄(g) + H₂O(g) ⇌ CO(g) + 3H₂(g)\) বিক্রিয়াটিতে নিষ্ক্রিয় গ্যাস (যেমন আর্গন) স্থির আয়তনে যোগ করলে সাম্যাবস্থার কী পরিবর্তন হবে?
স্থির আয়তনে নিষ্ক্রিয় গ্যাস যোগ করলে বিক্রিয়ক ও উৎপাদকের আংশিক চাপের কোনো পরিবর্তন হয় না, ফলে সাম্যাবস্থা অপরিবর্তিত থাকে।
\(\text{XeF₄}\) অণুর বন্ধন কোণ (Bond Angle) আনুমানিক কত?
মুক্তজোড়-বন্ধনজোড় বিকর্ষণের কারণে \(\text{XeF₄}\) এর বন্ধন কোণ 90°।
\(\text{SO₂}\) অণুর কেন্দ্রীয় পরমাণুতে মোট বন্ধনজোড় (Bond Pair) ইলেকট্রন কতটি?
\(\text{SO₂}\) এ বন্ধন তৈরিতে অংশ নেওয়া জোড় সংখ্যা = 2টি।
Cl এর অক্সাইডের প্রকৃতি সাধারণত কেমন?
Cl এর রাসায়নিক প্রকৃতি অনুসারে এর অক্সাইড ক্ষারীয়।
Sc এর অক্সাইডের প্রকৃতি সাধারণত কেমন?
Sc এর রাসায়নিক প্রকৃতি অনুসারে এর অক্সাইড উভধর্মী/নিরপেক্ষ।
লুকাস বিকারক (Lucas Reagent) বলতে নিচের কোনটিকে বোঝায়?
অনার্দ্র ZnCl₂ ও গাঢ় HCl এর দ্রবণকে লুকাস বিকারক বলে; এটি ৩°, ২° ও ১° অ্যালকোহল পার্থক্যকরণে ব্যবহৃত হয়।
\(\text{AuCl₃}\) দ্রবণে 0.5 A তড়িৎ প্রবাহ 15 মিনিট ধরে চালনা করলে ক্যাথোডে কত গ্রাম Au (স্বর্ণ) জমা হবে? (M = 197.0 g/mol, F = 96500 C)
\[W = \frac{M \cdot I \cdot t}{n \cdot F} = \frac{197.0 \times 0.5 \times (15 \times 60)}{3 \times 96500} = 0.3062\text{ g}\]
প্রোপিনকে জৈব পারঅক্সাইডের উপস্থিতিতে HBr এর সাথে বিক্রিয়া করালে (Kharasch effect)
পারঅক্সাইড প্রভাবে মুক্তমূলক মেকানিজমে বিপরীত মারকনিকভ উৎপাদ তৈরি হয়।
\(H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g)\) বিক্রিয়াটির জন্য \(K_p\) ও \(K_c\) এর সঠিক সম্পর্ক কোনটি?
\(\Delta n = 0\)। সূত্রানুসারে \(K_p = K_c(RT)^{\Delta n}\) হওয়ায় সঠিক রূপ \(Kp = Kc\)।
z - z̄ (z = a + bi) সবসময় কী হয়?
z - z̄ = 2i·Im(z)। Im(z) = 0 না হলে মান purely imaginary; Im(z) = 0 হলে শূন্য।
দুইটি complex number z₁ ও z₂ এর জন্য |z₁z₂| কত?
modulus গুণফলের ক্ষেত্রে গুণ হয়ে যায়: |z₁ z₂| = |z₁| |z₂|।
+ i এর argument (amplitude) কত?
tan θ = Im/Re = 1/1 = 1, এবং z প্রথম চতুর্ভাগে, তাই θ = 45°।
z = i/(1 + i) এর argument কত?
i/(1 + i) = i(1 - i)/((1 + i)(1 - i)) = (i + 1)/2। লব ও হরের modulus সমান, তাই argument 45°।
n-তম roots of unity কোন বৃত্তের উপর অবস্থিত?
zⁿ = 1 এর প্রতিটি root-এর modulus 1, তাই সব root unit circle-এর উপর সমান দূরত্বে থাকে।
|z - 2| + |z + 2| = 10 কোন সেট নির্দেশ করে?
দুইটি নির্দিষ্ট বিন্দু (2, 0) ও (-2, 0) থেকে দূরত্বের যোগফল ধ্রুবক 10, তাই locus টি ellipse (কেন্দ্র origin, 2a = 10)।
P2 এর মান নির্ণয় করুন।
4P2 = 4×3×...×3 = 12।
x² - 4x + 3 = 0 সমীকরণের শূন্যদ্বয় কী?
x² - (4)x + 3 = (x-3)(x-1)।
যদি A একটি 3×3 ম্যাট্রিক্স হয় এবং det(A) = 5 হয়, তবে det(3A) এর মান কত?
n×n ম্যাট্রিক্সের ক্ষেত্রে det(kA) = kⁿ det(A)। এখানে n = 3, সুতরাং det(3A) = 3³ × det(A) = 27 × 5 = 135।
দুটি ভেক্টর A = 2i + 3j - k এবং B = 3i - 2j + 4k হলে এদের ডট গুণন (A · B) এর মান কত?
A · B = (2)(3) + (3)(-2) + (-1)(4) = 6 - 6 - 4 = -4।
Fill in the blank with the appropriate preposition:
'The industrial instrumentation technician is thoroughly familiar ___ PLC ladder logic.'
'familiar' শব্দের পর উপযুক্ত Preposition হিসেবে 'with' বসে (অর্থ: পরিচিত)।
Fill in the blank with the appropriate preposition:
'The aspiring diploma engineer was very keen ___ mastering finite element modeling.'
'keen' শব্দের পর উপযুক্ত Preposition হিসেবে 'on' বসে (অর্থ: উৎসাহী)।
The train left before I arrived at the station.
Past perfect ব্যবহার করে আগে সংঘটিত কাজ বোঝানো হয়।
The baby ___ since morning.
Since morning-এ duration আছে, তাই present perfect continuous।
Choose the correct sentence with proper Subject-Verb Agreement:
When subjects are joined by 'along with', 'as well as', 'together with', the verb agrees with the primary subject ('The captain', singular -> 'was').
Fill in the blank with the appropriate preposition:
'The defendant was accused ___ misappropriating public funds.'
'accused' শব্দের পর উপযুক্ত Preposition হিসেবে 'of' বসে (অর্থ: অভিযুক্ত)।
Fill in the blank with the appropriate preposition:
'The research scholars were anxious ___ their semester evaluation results.'
'anxious' শব্দের পর উপযুক্ত Preposition হিসেবে 'about' বসে (অর্থ: উদ্বিগ্ন)।
Fill in the blank with the appropriate preposition:
'The university bestowed an honorary doctorate ___ the eminent scientist.'
'bestow' শব্দের পর উপযুক্ত Preposition হিসেবে 'upon' বসে (অর্থ: প্রদান করা)।
Fill in the blank with the appropriate preposition:
'Contractors must comply ___ the statutory environmental norms.'
'comply' শব্দের পর উপযুক্ত Preposition হিসেবে 'with' বসে (অর্থ: মান্য করা)।
Fill in the blank with the appropriate preposition:
'The research monograph was dedicated ___ the pioneering engineers of Bangladesh.'
'dedicate' শব্দের পর উপযুক্ত Preposition হিসেবে 'to' বসে (অর্থ: উৎসর্গ 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)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।
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)।
বিভাগ-খ: টেকনিক্যাল লিখিত প্রশ্ন (Technical Written/CQ)
১৮টি প্রশ্ন × ৫ নম্বর = ৯০ নম্বরখাদ্য প্রক্রিয়াজাতকরণে ব্যাকটেরিয়া ধ্বংসে D-ভ্যালু (Decimal reduction time) এবং z-ভ্যালুর সংজ্ঞা দাও। যদি \(121^\circ\text{C}\)-এ C. botulinum-এর \(D\)-মান \(0.21\,\text{min}\) হয়, তবে \(12D\) কনসেপ্টে প্রয়োজনীয় প্রসেসিং সময় কত? [মান: ৫]
সংজ্ঞা:
- D-Value: নির্দিষ্ট স্থির তাপমাত্রায় কোনো অণুজীবের সংখ্যা ৯০% হ্রাস করতে (বা ১০ গুণ কমাতে) যে সময়ের প্রয়োজন হয়।
- z-Value: D-মানের ১০ গুণ পরিবর্তন ঘটাতে তাপমাত্রার যে পরিমাণ বৃদ্ধির প্রয়োজন হয়।
12D কনসেপ্ট হিসাব: ক্যানিং শিল্পে ক্লস্ট্রিডিয়াম বোটুলিনাম জীবাণুর সংখ্যা \(10^{12}\) ভাগ কমাতে প্রয়োজনীয় সময়: \[F_0 = 12 \times D_{121} = 12 \times 0.21 = \mathbf{2.52\,\text{minutes}}\]
অতএব নিরাপত্তা নিশ্চিত করতে খাদ্যকে \(121^\circ\text{C}\)-এ অন্তত ২.৫২ মিনিট রাখতে হবে।
দুধ হোমোজেনাইজেশন (Homogenization) করার উদ্দেশ্য কী? এটি কীভাবে ফ্যাট গ্লোবিউলের আকারের পরিবর্তন ঘটায় এবং ক্রিমের স্তর পড়া রোধ করে? [মান: ৫]
হোমোজেনাইজেশনের উদ্দেশ্য: কাঁচা দুধ রেখে দিলে ফ্যাট বা চর্বির ঘনত্ব কম থাকায় তা উপরে ভেসে উঠে ক্রিমের পৃথক স্তর তৈরি করে। হোমোজেনাইজেশনে উচ্চ চাপে (\(150-250\,\text{bar}\)) দুধকে ক্ষুদ্র ভালভের মধ্য দিয়ে চালনা করে ফ্যাট গ্লোবিউলের আকার স্বাভাবিক \(4-10\,\mu\text{m}\) থেকে ভেঙে \(1-2\,\mu\text{m}\)-এর নিচে ক্ষুদ্রাতিক্ষুদ্র কণিকায় পরিণত করা হয়।
- স্টোকসের সূত্রানুসারে কণার ব্যাসার্ধ কমলে ভেসে উঠার বেগ প্রায় ১০০ গুণ কমে যায়, ফলে দুধে ফ্যাট স্থায়ীভাবে সুষম মিশ্রণ হিসেবে মিশে থাকে।
খাদ্য প্যাকেজিংয়ে মেটালের ক্যান (Tin can) এবং টেট্রা প্যাক (Aseptic Tetra Pak)-এর গঠন ও সুবিধার তুলনা করো। [মান: ৫]
তুলনা:
১. Tin Can: টিন-প্লেটেড স্টিল শিট। অতি-উচ্চ তাপমাত্রা ও চাপ সহ্য করতে পারে (ইন-ক্যান রেটোর্ট স্টেরিলাইজেশন সম্ভব)। আলো, অক্সিজেন ও জীবাণুর বিরুদ্ধে শতভাগ নিখুঁত বাধা দেয়, তবে ওজন বেশি।
২. Tetra Pak: ৬টি স্তরের কম্পোজিট প্যাকেজিং (কাগজ \(75\%\), পলিইথিলিন \(20\%\), অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল \(5\%\))।
- পেপারের স্তর কাঠামো শক্ত রাখে, অ্যালুমিনিয়াম আলো ও অক্সিজেন আটকায় এবং পলিইথিলিন তরল সিল করে।
- হালকা ওজনের, রিসাইকেবল এবং কোনো প্রিজারভেটিভ ছাড়াই পানীয়কে দীর্ঘকাল ভালো রাখে।
খাদ্য ক্যানিং (Canning) প্রক্রিয়ার মূল ধাপগুলো পর্যায়ক্রমে লেখ। ক্যান সিলিংয়ের পূর্বে একজস্টিং (Exhausting) কেন অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ? [মান: ৫]
ক্যানিং প্রক্রিয়ার ধাপসমূহ:
কাঁচামাল বাছাই ও ধৌতকরণ \(\rightarrow\) খোসা ছাড়ানো ও সাইজিং \(\rightarrow\) ব্ল্যাঞ্চিং \(\rightarrow\) ক্যানে খাদ্য ও ব্রাইন/সিরাপ ফিলিং \(\rightarrow\) একজস্টিং (Exhausting) \(\rightarrow\) সিমার দ্বারা সিলিং \(\rightarrow\) রেটর্টে থার্মাল প্রসেসিং (জীবাণুমুক্তকরণ) \(\rightarrow\) দ্রুত কুলিং \(\rightarrow\) লেবেলিং ও সংরক্ষণ।
একজস্টিংয়ের গুরুত্ব: ক্যানের হেডস্পেস থেকে বাতাস ও অক্সিজেন দূর করা। অক্সিজেন দূর না করলে ক্যানের ভেতরের টিন ক্ষয়প্রাপ্ত হতো, ভিটামিন নষ্ট হতো এবং উচ্চ তাপের সময় ক্যানের ভেতর অতিরিক্ত বায়বীয় চাপে ক্যান ফেটে যেত।
পিয়ারসন স্কয়ার মেথড (Pearson Square Method) কী? \(6.0\%\) ফ্যাটযুক্ত পূর্ণাঙ্গ দুধ এবং \(0.5\%\) ফ্যাটযুক্ত স্কিম মিল্ক মিশিয়ে \(3.5\%\) ফ্যাটের \(500\,\text{kg}\) আদর্শ টোনড মিল্ক তৈরি করতে প্রতিটি দুধের কত কেজি প্রয়োজন হবে? [মান: ৫]
পিয়ারসন স্কয়ার ক্যালকুলেশন:
- পূর্ণাঙ্গ দুধ: \(6.0\%\)
- স্কিম মিল্ক: \(0.5\%\)
- কাঙ্ক্ষিত মিশ্রণ: \(3.5\%\)
অনুপাত বিয়োগফল:
পূর্ণাঙ্গ দুধের অংশ = \(|3.5 - 0.5| = 3.0\text{ ভাগ}\)
স্কিম মিল্কের অংশ = \(|6.0 - 3.5| = 2.5\text{ ভাগ}\)
মোট অংশ = \(3.0 + 2.5 = 5.5\text{ ভাগ}\)
গণনা:
১. পূর্ণাঙ্গ দুধের পরিমাণ: \[W_1 = 500 \times \frac{3.0}{5.5} = \mathbf{272.73\,\text{kg}}\]
২. স্কিম মিল্কের পরিমাণ: \[W_2 = 500 \times \frac{2.5}{5.5} = \mathbf{227.27\,\text{kg}}\]
দুধের হোমোজেনাইজেশন (Homogenization) কেন করা হয়? হোমোজেনাইজেশনের ফলে দুধের চর্বি কণার (Fat Globules) কী পরিবর্তন ঘটে এবং স্টোকসের সূত্র (Stokes' Law) দ্বারা কীভাবে চর্বি ভেসে ওঠা রোধ হয়? [মান: ৫]
উদ্দেশ্য: দুধের চর্বি কণাগুলো উপরে ভেসে উঠে ননী বা ক্রিমের স্তর যেন তৈরি না করে, সেজন্য চর্বি কণাকে ভেঙে দুধের মধ্যে সমানভাবে ছড়িয়ে দেওয়া।
পরিবর্তন: চর্বি কণার ব্যাস স্বাভাবিক \(3-10\,\mu\text{m}\) থেকে ভেঙে \(1-2\,\mu\text{m}\)-এর নিচে নেমে আসে এবং কণার সংখ্যা প্রায় ১০,০০০ গুণ বেড়ে যায়।
স্টোকসের সূত্র: চর্বি ভেসে ওঠার বেগ: \[v = \frac{2 r^2 (\rho_p - \rho_f) g}{9 \mu}\]
যেহেতু ভেসে ওঠার গতি কণার ব্যাসার্ধের বর্গের (\(r^2\)) সমানুপাতিক, ব্যাস ৫ গুণ কমালে ভেসে ওঠার গতি ২৫ গুণ কমে যায়, ফলে দুধ দীর্ঘ সময় ক্রিমিংবিহীন সুষম থাকে।
মডিফাইড অ্যাটমোস্ফিয়ার প্যাকেজিং (MAP) বলতে কী বোঝায়? প্রক্রিয়াজাত খাদ্য ও তাজা শাকসবজির প্যাকেটে অক্সিজেন (\(\text{O}_2\)), কার্বন ডাইঅক্সাইড (\(\text{CO}_2\)) এবং নাইট্রোজেনের (\(\text{N}_2\)) ভূমিকা কী? [মান: ৫]
সংজ্ঞা: খাদ্যের ক্ষয়কারী জীবাণু ও এনজাইমের গতি ধীর করে শেলফ-লাইফ বাড়াতে প্যাকেটের ভেতরের স্বাভাবিক বাতাস বের করে নির্দিষ্ট অনুপাতে গ্যাসের কৃত্রিম মিশ্রণ প্রবেশ করানো।
গ্যাসের ভূমিকা:
১. \(\text{CO}_2\): প্রধান অ্যান্টিমাইক্রোবিয়াল গ্যাস; এটি ব্যাকটেরিয়া ও মোল্ডের কোষ পর্দার ভেতর প্রবেশ করে পিএইচ কমিয়ে বৃদ্ধি বন্ধ করে।
২. \(\text{N}_2\): নিষ্ক্রিয় ফিলার গ্যাস; এটি খাদ্যের সাথে কোনো বিক্রিয়া করে না এবং প্যাকেজিং ফেটে যাওয়া বা চুপসে যাওয়া রোধ করে।
৩. \(\text{O}_2\): মাংসের উজ্জ্বল লাল রং ধরে রাখতে এবং অ্যানারোবিক জীবাণুর বৃদ্ধি ঠেকাতে সীমিত মাত্রায় ব্যবহৃত হয় (তবে সাধারণ স্ন্যাক্স খাবারে জারণ রোধে \(\text{O}_2\) সম্পূর্ণ দূর করা হয়)।
জ্যাম ও জেলি তৈরিতে পেকটিন (Pectin), চিনি এবং অ্যাসিডের আদর্শ অনুপাত কী? জেল গঠনের মেকানিজম ব্যাখ্যা করো। [মান: ৫]
আদর্শ অনুপাত:
- পেকটিন: \(0.5\% - 1.0\%\)
- দ্রবীভূত চিনি (TSS): \(65\% - 68\%\) (বা Brix \(65^\circ-68^\circ\))
- অ্যাসিড (pH): \(3.0 - 3.3\)
জেল গঠনের মেকানিজম: স্বাভাবিক অবস্থায় পেকটিন অণুগুলো ঋণাত্মক চার্জযুক্ত থাকে এবং পানিতে হাইড্রেশন স্তরের কারণে পরস্পরকে বিকর্ষণ করে বিচ্ছিন্ন থাকে। এসিড যোগ করলে পেকটিনের কার্বক্সিল মূলকের আয়নিত হওয়া কমে যায় এবং চার্জ প্রশমিত হয়। চিনি যোগ করলে এটি জলীয় স্তর শোষণ করে পেকটিনকে ডিহাইড্রেট করে ফেলে, ফলে পেকটিন শৃঙ্খলগুলো পরস্পরের সাথে যুক্ত হয়ে ত্রিমাত্রিক জালিকা (Gel network) তৈরি করে চিনি ও পানিকে আবদ্ধ করে শক্ত জেল তৈরি করে।
জ্যাম ও জেলির মান নিয়ন্ত্রণে রিফ্র্যাক্টোমিটার (Refractometer) দ্বারা মোট দ্রবীভূত কঠিন পদার্থ (TSS বা Brix) কীভাবে পরিমাপ করা হয়? কমার্শিয়াল জেলিতে কেন সাইট্রিক এসিড যোগ করা আবশ্যক? [মান: ৫]
TSS বা Brix পরিমাপ: হ্যান্ড রিফ্র্যাক্টোমিটারের প্রিজমে ১-২ ফোঁটা জেলির স্যাম্পল রেখে আলোর প্রতিসরণ কোণ মেপে সুগার কনসেনট্রেশন বা ব্রিক্স রিডিং (\(^\circ\text{Brix}\)) সরাসরি পড়া হয়। মানসম্পন্ন জেলি ও জ্যামে TSS ন্যূনতম \(65^\circ\text{Brix}\) হতে হবে।
সাইট্রিক এসিডের ভূমিকা:
১. জেলির পিএইচ ৩.০-৩.৩ এর মধ্যে নামিয়ে এনে পেকটিনের পেপটাইজেশন ভেঙে দৃঢ় জেল নেটওয়ার্ক গঠন নিশ্চিত করা।
২. মিষ্টি ও টকের স্বাদ ব্যালেন্স করা।
৩. সুক্রোজ চিনিকে গ্লুকোজ ও ফ্রুক্টোজে আংশিক ইনভার্ট (Invert sugar) করে দীর্ঘ সংরক্ষণে সুগার ক্রিস্টালাইজেশন বা চিনি জমাট বাঁধা রোধ করা।
একটি স্বল্প অম্লীয় ক্যানড ফুডে (pH > 4.6) বোটুলিজম সুরক্ষার জন্য ১২-ডি ধারণা (12-D Concept) নিশ্চিত করতে হবে (\(D_{121.1} = 0.22\) মিনিট)। (ক) আদর্শ রেফারেন্স নির্বীজন মান (\(F_0\)) কত মিনিট? (খ) রিটর্ট হিট পেনিট্রেশনের বিলম্ব সহ ১৫% নিরাপত্তা মার্জিন যোগ করলে মোট কার্যকর প্রসেসিং সময় কত হবে? [মান: ৫]
১. 12-D প্রসেস লেথালিটি (\(F_0\)):
\[F_0 = 12 imes D_{121.1} = 12 imes 0.22 = 2.64 ext{ minutes}\]
২. ১৫% মার্জিনসহ কার্যকর প্রসেসিং সময়:
\[t_{process} = 2.64 imes 1.15 = 3.04 ext{ minutes}\]
বাণিজ্যিক নির্বীজনে 12-D কনসেপ্ট ও ক্যানিং থার্মাল লেথালিটি।
একটি খাদ্য ড্রায়ারে প্রতি সেকেন্ডে 1.7 kg শুষ্ক বাতাস প্রবাহিত হয়। ইনলেট বাতাসের আর্দ্রতা অনুপাত \(w_1 = 0.011 ext{ kg water/kg dry air}\) এবং ড্রায়ার হতে নির্গত স্যাচুরেটেড বাতাসের আর্দ্রতা অনুপাত \(w_2 = 0.026 ext{ kg water/kg dry air}\) হলে প্রতি ঘণ্টায় খাদ্য হতে অপসারিত পানির পরিমাণ (kg/hr) নির্ণয় করো। [মান: ৫]
সাইক্রোমেট্রিক আর্দ্রতা অপসারণ সমীকরণ:
\[\dot{m}_{water} = \dot{m}_{air} \cdot (w_2 - w_1)\]
\[\dot{m}_{water} = 1.7 imes (0.026 - 0.011) = 0.0255 ext{ kg/s}\]
প্রতি ঘণ্টায়: \[0.0255 imes 3600 = 91.8 ext{ kg/hr}\]
বাতাসের আর্দ্রতা ধারণ ক্ষমতা ও ড্রাইং এয়ার ফ্লো রেট ব্যালেন্স।
একটি স্প্রে ড্রায়ারে 525 kg/hr হারে ঘনীভূত দুধ প্রবেশ করে যার মধ্যে কঠিন পদার্থের পরিমাণ 42%। ড্রায়ার হতে ৪% আর্দ্রতার গুঁড়া দুধ (Milk Powder) উৎপাদিত হলে (ক) গুঁড়া দুধ উৎপাদনের হার (kg/hr) এবং (খ) পানি বাষ্পীভবনের হার (kg/hr) নির্ণয় করো। [মান: ৫]
১. দুধের সলিডস ব্যালেন্স:
\[F \cdot x_F = P \cdot x_P \implies 525 imes 0.42 = P imes (1 - 0.04)\]
\[P = rac{220.5}{0.96} = 229.69 ext{ kg/hr}\]
২. পানি বাষ্পীভবন হার:
\[W = 525 - 229.69 = 295.31 ext{ kg/hr}\]
দুগ্ধ শিল্পে স্প্রে ড্রায়ারের উপাদানের ভর সংরক্ষণ সমাধান।
একটি ডেইরি প্লান্টে ৩.০% ফ্যাটযুক্ত 2100 kg টোনড মিল্ক তৈরি করতে হবে। উপলব্ধ কাঁচামাল হলো 4.4% ফ্যাটের খাঁটি দুধ এবং 0.05% ফ্যাটের স্কিম মিল্ক। পিয়ারসন স্কয়ার মেথড প্রয়োগে প্রয়োজনীয় খাঁটি দুধ (kg) এবং স্কিম মিল্কের পরিমাণ (kg) নির্ণয় করো। [মান: ৫]
পিয়ারসন স্কয়ার অনুপাত:
খাঁটি দুধের অংশ \(= 3.0 - 0.05 = 2.95\)
স্কিম মিল্কের অংশ \(= 4.4 - 3.0 = 1.4\)
মোট অংশ \(= 4.35\)
প্রয়োজনীয় উপাদান:
\[ ext{Whole Milk} = 2100 imes rac{2.95}{4.35} = 1424.1 ext{ kg}\]
\[ ext{Skim Milk} = 2100 imes rac{1.4}{4.35} = 675.9 ext{ kg}\]
পিয়ারসন স্কয়ার মেথডে দুধের ফ্যাট ব্যালেন্স ও স্ট্যান্ডার্ডাইজেশন।
কেজি আমের পাল্পে (১০° ব্রিক্স) 51.5 kg চিনি যোগ করে জ্যাম তৈরি করা হচ্ছে। মিশ্রণটিকে ফুটিয়ে ৬৫° ব্রিক্সে (65° Brix) উন্নীত করা হলে (ক) উৎপাদিত জ্যামের চূড়ান্ত ওজন (kg) এবং (খ) বাষ্পীভূত পানির পরিমাণ নির্ণয় করো। [মান: ৫]
১. মোট দ্রবণীয় কঠিন পদার্থ (Total Soluble Solids, TSS):
\[TSS = (50 imes 0.10) + 51.5 = 56.5 ext{ kg}\]
২. ৬৫° ব্রিক্স জ্যামের চূড়ান্ত ওজন:
\[W_{jam} = rac{56.5}{0.65} = 86.92 ext{ kg}\]
৩. বাষ্পীভূত পানির ভর:
\[W_{evap} = (50 + 51.5) - 86.92 = 14.58 ext{ kg}\]
ফল প্রক্রিয়াকরণে ব্রিক্স সমন্বয় ও জ্যাম তৈরিতে বাষ্পীভবন ব্যালেন্স।
একটি আধুনিক রোলার ফ্লাওয়ার মিলে ৫,০০০ কেজি পরিষ্কার ও কন্ডিশন্ড গম ভাঙিয়ে 3640 কেজি সাদা ময়দা (White Flour) পাওয়া গেল। অবশিষ্ট অংশ ভুসি ও সুজি। (ক) ময়দার এক্সট্রাকশন রেট (Extraction Rate %) এবং (খ) ভুসি ও উপজাতের মোট পরিমাণ (kg) নির্ণয় করো। [মান: ৫]
১. এক্সট্রাকশন রেট (Extraction Rate %):
\[ ext{Extraction Rate} = rac{ ext{Weight of Flour}}{ ext{Weight of Wheat}} imes 100 = rac{3640}{5000} imes 100 = 72.8\%\]
২. ভুসি ও অন্যান্য উপজাতের পরিমাণ:
\[ ext{By-products} = 5000 - 3640 = 1360.0 ext{ kg}\]
গম ক্রাশিংয়ে রোলিং প্রক্রিয়া ও ফ্লাওয়ার মিলিং ইল্ড নির্ধারণ।
একটি পানিশূন্য খাদ্য কণার BET শোষণ আইসোথার্মে মনোলেয়ার আর্দ্রতা মান \(X_m = 0.048 ext{ kg water/kg dry solid}\) এবং এনার্জি ধ্রুবক \(C = 13.5\)। পরিবেশের পানি সক্রিয়তা \(a_w = 0.58\) অবস্থায় খাদ্যটির সাম্যাবস্থা আর্দ্রতা (Equilibrium Moisture) কত? [মান: ৫]
বিইটি (BET) সমীকরণ:
\[X = rac{X_m \cdot C \cdot a_w}{(1 - a_w) [1 + (C - 1) a_w]}\]
\[X = rac{0.048 imes 13.5 imes 0.58}{(1 - 0.58) [1 + (13.5 - 1) imes 0.58]} = 0.1085 ext{ kg water/kg dry solid}\]
খাদ্যের আর্দ্রতা শোষণ আইসোথার্ম ও মনোলেয়ার আর্দ্রতা বিশ্লেষণ।
একটি টমেটো পিউরির প্রবাহ আচরণ পাওয়ার ল মডেল (\( au = K \dot{\gamma}^n\)) মেনে চলে (কনসিস্টেন্সি ইনডেক্স \(K = 16.5 ext{ Pa}\cdot ext{s}^n\), ফ্লো বিহেভিয়ার ইনডেক্স \(n = 0.43\))। শিয়ার রেট \(\dot{\gamma} = 100 ext{ s}^{-1}\) হলে (ক) শিয়ার স্ট্রেস (Pa) এবং (খ) আপাত সান্দ্রতা (Apparent Viscosity in Pa·s) নির্ণয় করো। [মান: ৫]
১. পাওয়ার ল মডেলে শিয়ার পীড়ন:
\[ au = K \cdot \dot{\gamma}^n = 16.5 imes 100^{0.43} = 119.53 ext{ Pa}\]
২. আপাত সান্দ্রতা (\(\eta_{app}\)):
\[\eta_{app} = rac{ au}{\dot{\gamma}} = rac{119.53}{100} = 1.195 ext{ Pa}\cdot ext{s}\]
(\(n < 1\) হওয়ায় খাদ্যটি সিউডোপ্লাস্টিক বা শিয়ার-থিনিং তরল)।
নন-নিউটনিয়ান তরল খাদ্যের প্রবাহ আচরণ ও সান্দ্রতা বিশ্লেষণ।
একটি শিল্প খাদ্য কারখানায় 'ক্যানড ফুডের থার্মাল রিটর্টিং' 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 (ক্যানড ফুডের থার্মাল রিটর্টিং):
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।