DUET Admission 2027 Model Exam 022 - 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)একটি stone circular path-এ ঘোরাতে string tension না থাকলে কী force অনুপস্থিত?
Centripetal force-এর কাজ zero হলেও power কত?
Uniform circular motion-এ angular momentum-এর magnitude constant থাকতে পারে কেন?
Centripetal force ও centrifugal force-এর pair কি Newton third-law pair?
Centripetal force-এর source বদলাতে পারে?
একটি bead circular wire-এ ঘুরলে wire-এর normal force কী করতে পারে?
Magnetic force charged particle-এর circular motion-এ কী role নিতে পারে?
Magnetic centripetal force-এর work কত?
Centripetal acceleration-এর direction velocity-এর সঙ্গে কী relation?
Centripetal force-এর magnitude speed-এর সঙ্গে কীভাবে বদলায়?
\(2H₂O(g) ⇌ 2H₂(g) + O₂(g)\) বিক্রিয়াটিতে নিষ্ক্রিয় গ্যাস (যেমন আর্গন) স্থির আয়তনে যোগ করলে সাম্যাবস্থার কী পরিবর্তন হবে?
পর্যায় সারণিতে C মৌলটি কোন গ্রুপে অবস্থিত?
পর্যায় সারণিতে P মৌলটি কোন গ্রুপে অবস্থিত?
পর্যায় সারণিতে F মৌলটি কোন গ্রুপে অবস্থিত?
Ne এর পারমাণবিক ব্যাসার্ধ সংশ্লিষ্ট পর্যায়ের অন্যান্য মৌলের তুলনায় কেমন?
XeF₄ অণুর কেন্দ্রীয় পরমাণুর সংকরায়ন (Hybridization) এবং জ্যামিতিক গঠন কোনটি?
HF ও NaOH এর প্রশমন তাপের মান -68.6 kJ/mol (ব্যতিক্রমী বেশি) কেন?
প্রোপিনকে HBr এর সাথে বিক্রিয়া করালে প্রধান উৎপাদ কোনটি? (Markownikoff)
°C তাপমাত্রায় \(\text{NH₃}\) গ্যাসের মূল গড় বর্গবেগ (RMS Velocity) কত? (M = 17.0 g/mol, R = 8.314 J/mol·K)
\(2NO₂(g) ⇌ N₂O₄(g) + 57 kJ\) বিক্রিয়াটিতে নিষ্ক্রিয় গ্যাস (যেমন আর্গন) স্থির আয়তনে যোগ করলে সাম্যাবস্থার কী পরিবর্তন হবে?
|z| = 13 এবং Re(z) = 5 হলে |Im(z)| কত?
arg(z₁/z₂) (z₂ ≠ 0) কত?
|z - 3| = 4 কিসের সমীকরণ?
quadratic equation-এর discriminant ঋণাত্মক হলে roots কেমন হয়?
z³ = 8i সমীকরণের একটি root কোনটি?
x² + 3x + 4 = 0 সমীকরণের শূন্যগুলির গুণফল কত?
x² + 10x + 16 = 0 সমীকরণের শূন্যগুলি কী?
∫ [x / (1 + x²)] dx এর মান কোনটি?
(2 - 3i)(3 + 2i) এর real part কত?
i-এর multiplicative inverse কত?
Fill in the blank with the appropriate preposition:
'The aspiring diploma engineer was very keen ___ mastering finite element modeling.'
The train left before I arrived at the station.
The baby ___ since morning.
Choose the correct sentence with proper Subject-Verb Agreement:
Fill in the blank with the appropriate preposition:
'The defendant was accused ___ misappropriating public funds.'
Fill in the blank with the appropriate preposition:
'The research scholars were anxious ___ their semester evaluation results.'
Fill in the blank with the appropriate preposition:
'The university bestowed an honorary doctorate ___ the eminent scientist.'
Fill in the blank with the appropriate preposition:
'Contractors must comply ___ the statutory environmental norms.'
Fill in the blank with the appropriate preposition:
'The research monograph was dedicated ___ the pioneering engineers of Bangladesh.'
Fill in the blank with the appropriate preposition:
'The geotechnical crew was actively engaged ___ deep soil sampling.'
বিভাগ-খ: সংক্ষিপ্ত ও বর্ণনামূলক লিখিত প্রশ্ন (Written/CQ)
১৮টি প্রশ্ন × ৫ নম্বর = ৯০ নম্বরএকটি বস্তুকে অনুভূমিকের সাথে \(30^\circ\) কোণে \(40\,\text{m/s}\) বেগে নিক্ষেপ করা হলো (\(g = 9.8\,\text{m/s}^2\))।
(ক) বস্তুটির সর্বাধিক উচ্চতা (\(H\)) এবং উড্ডয়ন কাল (\(T\)) নির্ণয় করো।
(খ) বস্তুটির অনুভূমিক পাল্লা (\(R\)) কত হবে? [মান: ৫]
গণনা:
- \(u = 40\,\text{m/s}, \alpha = 30^\circ\)
(ক) সর্বাধিক উচ্চতা: \[H = \frac{u^2 \sin^2\alpha}{2g} = \frac{40^2 \times \sin^2(30^\circ)}{2 \times 9.8} = \frac{1600 \times 0.25}{19.6} = \frac{400}{19.6} = \mathbf{20.41\,\text{m}}\]
উড্ডয়ন কাল: \[T = \frac{2 u \sin\alpha}{g} = \frac{2 \times 40 \times 0.5}{9.8} = \frac{40}{9.8} = \mathbf{4.08\,\text{s}}\]
(খ) অনুভূমিক পাল্লা: \[R = \frac{u^2 \sin 2\alpha}{g} = \frac{1600 \times \sin(60^\circ)}{9.8} = \frac{1600 \times 0.866}{9.8} = \frac{1385.64}{9.8} = \mathbf{141.39\,\text{m}}\]
পৃষ্ঠটান (Surface Tension)-এর সংজ্ঞা ও মাত্রা সমীকরণ লেখ। একটি কৈশিক নলে পানির আরোহণ উচ্চতার সমীকরণ \(h = \frac{2 T \cos\theta}{r \rho g}\) প্রতিপাদন করো। [মান: ৫]
সংজ্ঞা: তরলের মুক্ত পৃষ্ঠে অঙ্কিত একক দৈর্ঘ্যের কাল্পনিক রেখার সাথে লম্বভাবে এবং পৃষ্ঠের স্পর্শক বরাবর যে বল ক্রিয়া করে তাকে তরলের পৃষ্ঠটান বলে: \(T = F / L\) (একক \(\text{N/m}\), মাত্রা \([MT^{-2}]\))।
কৈশিক আরোহণ প্রতিপাদন:
\(r\) ব্যাসার্ধের নলের পরিধিতে পৃষ্ঠটানজনিত ঊর্ধ্বমুখী বল: \[F_{up} = T \times (2\pi r) \times \cos\theta\]
উত্থিত \(h\) উচ্চতার পানি স্তম্ভের ওজন (নিম্নমুখী বল): \[W = m g = (\pi r^2 h \rho) g\]
ভারসাম্য অবস্থায় (\(F_{up} = W\)): \[2\pi r T \cos\theta = \pi r^2 h \rho g \implies \mathbf{h = \frac{2 T \cos\theta}{r \rho g}}\]
তাপগতিবিদ্যার ১ম সূত্রটি বিবৃতি ও গাণিতিক রূপ লেখ। একটি সিস্টেমে \(500\,\text{J}\) তাপ সরবরাহ করায় সিস্টেম কর্তৃক সম্পাদিত বাহ্যিক কাজ \(300\,\text{J}\) হলে এর অভ্যন্তরীণ শক্তির পরিবর্তন (\(\Delta U\)) কত হবে? [মান: ৫]
বিবৃতি: যখন কাজ তাপে বা তাপ কাজে রূপান্তরিত হয়, তখন কাজ ও তাপ পরস্পর সমানুপাতিক (\(W \propto Q\))।
গাণিতিক রূপ: \(\Delta Q = \Delta U + \Delta W\)।
গণনা:
- \(\Delta Q = +500\,\text{J}\) (গৃহীত তাপ)
- \(\Delta W = +300\,\text{J}\) (সম্পাদিত কাজ)
\[\Delta U = \Delta Q - \Delta W = 500 - 300 = \mathbf{+200\,\text{J}}\]
অভ্যন্তরীণ শক্তি \(200\,\text{J}\) বৃদ্ধি পায়।
দ্য ব্রগলি (de Broglie) তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সমীকরণ \(\lambda = \frac{h}{p}\) প্রতিপাদন করো। \(100\,\text{V}\) বিভব পার্থক্যের মধ্য দিয়ে ত্বরান্বিত একটি ইলেকট্রনের দ্য ব্রগলি তরঙ্গদৈর্ঘ্য কত? (\(h = 6.63 \times 10^{-34}\,\text{J}\cdot\text{s}, m_e = 9.11 \times 10^{-31}\,\text{kg}, e = 1.6 \times 10^{-19}\,\text{C}\)) [মান: ৫]
প্রতিপাদন: আইনস্টাইনের সমীকরণ \(E = m c^2 = h \nu = h \frac{c}{\lambda} \implies \lambda = \frac{h}{m c} = \frac{h}{p}\)।
ইলেকট্রনের তরঙ্গদৈর্ঘ্য:
গতিশক্তি \(K = e V = \frac{p^2}{2m} \implies p = \sqrt{2 m e V}\)।
\[\lambda = \frac{h}{\sqrt{2 m e V}} = \frac{6.63 \times 10^{-34}}{\sqrt{2 \times (9.11 \times 10^{-31}) \times (1.6 \times 10^{-19}) \times 100}}\]
\[\lambda = \frac{6.63 \times 10^{-34}}{\sqrt{2.9152 \times 10^{-47}}} = \frac{6.63 \times 10^{-34}}{5.40 \times 10^{-24}} = 1.228 \times 10^{-10}\,\text{m} = \mathbf{0.123\,\text{nm (1.23 \AA)}}\]
ভূ-পৃষ্ঠ হতে কত উচ্চতায় অভিকর্ষজ ত্বরণ \(g\) এর মান ভূ-পৃষ্ঠের মানের 64% হবে? (পৃথিবীর ব্যাসার্ধ \(R = 6400 ext{ km}\))
প্রদত্ত: \(g_h = 0.64 g\), পৃথিবীর ব্যাসার্ধ \(R = 6400 ext{ km}\)।
উচ্চতায় অভিকর্ষজ ত্বরণের সূত্র: \[g_h = g \left( rac{R}{R + h}
ight)^2 \implies 0.64 = \left( rac{R}{R + h}
ight)^2\]
উভয়পক্ষে বর্গমূল নিয়ে: \[0.8 = rac{R}{R + h} \implies 0.8(R + h) = R \implies 0.8h = 0.2R\]
\[h = rac{0.2}{0.8} R = rac{1}{4} R = rac{6400}{4} = 1600 ext{ km}\]
মহাকর্ষ বল ও দূরত্বের বর্গের ব্যস্তানুপাতিক সম্পর্ক প্রয়োগ।
ফ্যারাডের তড়িৎ বিশ্লেষণের ১ম সূত্রটি লেখ। কপার সালফেট দ্রবণে \(2\,\text{A}\) কারেন্ট \(30\) মিনিট ধরে চালনা করলে ক্যাথোডে কত গ্রাম তামা জমা হবে? (\(\text{Cu}\)-এর তড়িৎ রাসায়নিক তুল্যাঙ্ক \(Z = 0.000329\,\text{g/C}\)) [মান: ৫]
১ম সূত্র: তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় কোনো তড়িৎদ্বারে সঞ্চিত বা দ্রবীভূত পদার্থের ভর প্রবাহিত তড়িৎ আধানের সমানুপাতিক (\(W \propto Q \implies W = Z I t\))।
গণনা:
- \(I = 2\,\text{A}\)
- \(t = 30 \times 60 = 1800\,\text{s}\)
- \(Z = 0.000329\,\text{g/C}\)
\[W = Z \cdot I \cdot t = 0.000329 \times 2 \times 1800 = 0.000329 \times 3600 = \mathbf{1.1844\,\text{g}}\]
অতএব ক্যাথোডে \(1.184\,\text{g}\) তামা জমা হবে।
লা-শাতেলিয়ারের নীতিটি বিবৃত করো। হেবার-বশ পদ্ধতিতে অ্যামোনিয়া সংশ্লেষণের সাম্যাবস্থায়:
\[\text{N}_2(g) + 3\text{H}_2(g) \rightleftharpoons 2\text{NH}_3(g), \quad \Delta H = -92.4\,\text{kJ/mol}\]
তাপমাত্রা ও চাপের প্রভাব ব্যাখ্যা করো। সর্বোচ্চ উৎপাদনের অনুকূল শর্ত কী? [মান: ৫]
নীতি: কোনো উভমুখী বিক্রিয়া সাম্যাবস্থায় থাকাকালে তাপমাত্রা, চাপ বা ঘনমাত্রার মতো নিয়ামক পরিবর্তন করলে সাম্যের অবস্থান এমনভাবে পরিবর্তিত হয় যাতে নিয়ামক পরিবর্তনের ফলাফল প্রশমিত হয়।
প্রভাব:
১. তাপমাত্রার প্রভাব: যেহেতু বিক্রিয়াটি তাপোৎপাদী (\(\Delta H < 0\)), তাপমাত্রা বৃদ্ধি করলে লা-শাতেলিয়ার নীতি অনুসারে বিক্রিয়া পেছনের দিকে সরে যাবে (অ্যামোনিয়া উৎপাদন কমবে)। তাই কম তাপমাত্রা অনুকূল (তবে গতি ঠিক রাখতে সর্বোত্তম তাপমাত্রা \(450^\circ-500^\circ\text{C}\))।
২. চাপের প্রভাব: বামে মোট ৪ মোল গ্যাস এবং ডানে ২ মোল গ্যাস। চাপ বাড়ালে বিক্রিয়া বেশি মোল থেকে কম মোলের দিকে (সম্মুখপানে) ধাবিত হবে।
অনুকূল শর্ত: \(200\,\text{atm}\) উচ্চ চাপ, \(450^\circ-500^\circ\text{C}\) তাপমাত্রা এবং আয়রন (Fe) প্রভাবক।
মারকনিকভের (Markownikoff's) নিয়মটি বিবৃত করো এবং প্রোপিনের (\(\text{CH}_3-\text{CH}=\text{CH}_2\)) সাথে \(\text{HBr}\)-এর বিক্রিয়াটিতে প্রধান উৎপাদ কোনটি হবে তা বিক্রিয়াসহ ব্যাখ্যা করো। [মান: ৫]
মারকনিকভের নিয়ম: অসম অসম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বনের সাথে অসম বিকারক অণুর সংযোজন বিক্রিয়ায় বিকারকের ঋণাত্মক অংশটি দ্বিবন্ধনযুক্ত কার্বনদ্বয়ের যেটিতে কম সংখ্যক হাইড্রোজেন পরমাণু রয়েছে তার সাথে যুক্ত হয়।
প্রোপিন + HBr বিক্রিয়া:
\[\text{CH}_3-\text{CH}=\text{CH}_2 + \text{HBr} \longrightarrow \text{CH}_3-\text{CH}(\text{Br})-\text{CH}_3 \quad (80\%\text{ 2-Bromopropane})\]
- প্রোপিনের মাঝের কার্বনে মাত্র ১টি হাইড্রোজেন থাকায় ঋণাত্মক ব্রোমাইড (\(\text{Br}^-\)) আয়ন সেখানে যুক্ত হয়ে প্রধান উৎপাদ 2-ব্রোমোপ্রোপেন তৈরি করে।
আম্লিক মাধ্যমে পটাশিয়াম পারম্যাঙ্গানেট (\(\text{KMnO}_4\)) দ্বারা অক্সালিক অ্যাসিড (\(\text{H}_2\text{C}_2\text{O}_4\)) এর জারণ-বিজারণ বিক্রিয়াটি আয়ন-ইলেকট্রন পদ্ধতিতে সমতাবিধান করো।
বিক্রিয়ার সমতাবিধান ধাপসমূহ:
১. বিজারণ অর্ধ-বিক্রিয়া:
\[\text{MnO}_4^- + 8\text{H}^+ + 5e^- \longrightarrow \text{Mn}^{2+} + 4\text{H}_2\text{O} \quad \times 2\]
২. জারণ অর্ধ-বিক্রিয়া:
\[\text{C}_2\text{O}_4^{2-} \longrightarrow 2\text{CO}_2 + 2e^- \quad \times 5\]
৩. ইলেকট্রন সমতা করে যোগ:
\[2\text{MnO}_4^- + 16\text{H}^+ + 5\text{C}_2\text{O}_4^{2-} \longrightarrow 2\text{Mn}^{2+} + 10\text{CO}_2 + 8\text{H}_2\text{O}\]
আণবিক রূপ:
\[2\text{KMnO}_4 + 5\text{H}_2\text{C}_2\text{O}_4 + 3\text{H}_2\text{SO}_4 \longrightarrow \text{K}_2\text{SO}_4 + 2\text{MnSO}_4 + 10\text{CO}_2 + 8\text{H}_2\text{O}\]
আয়ন-ইলেকট্রন পদ্ধতিতে জারণ সংখ্যা পরিবর্তন ও ইলেকট্রন বিনিময় সমীকরণ।
প্রোপিনের (\(\text{CH}_3-\text{CH}=\text{CH}_2\)) সাথে \(\text{HBr}\) এর সংযোজন বিক্রিয়াটি (ক) পারঅক্সাইডের অনুপস্থিতিতে (মারকভনিকভ নিয়ম) এবং (খ) জৈব পারঅক্সাইডের উপস্থিতিতে (খারাশ প্রভাব) সমীকরণসহ কৌশল ব্যাখ্যা করো।
(ক) পারঅক্সাইডের অনুপস্থিতিতে (Markovnikov's Rule):
অপ্রতিসম অ্যালকিনে অসম বিকারক যুক্ত হলে ঋণাত্মক অংশ (\(\text{Br}^-\)) কম হাইড্রোজেনযুক্ত কার্বনে যুক্ত হয়।
\[\text{CH}_3-\text{CH}=\text{CH}_2 + \text{HBr} \longrightarrow \text{CH}_3-\text{CH(Br)}-\text{CH}_3 \quad (2\text{-ব্রোমোপ্রোপেন, মূখ্য})\]
কৌশল: অধিক স্থিতিশীল ২° কার্বোক্যাটায়ন (\(\text{CH}_3-\text{CH}^+-\text{CH}_3\)) গঠনের মাধ্যমে বিক্রিয়াটি ঘটে।
(খ) পারঅক্সাইডের উপস্থিতিতে (Anti-Markovnikov / Kharasch Effect):
মুক্তমূলক (Free Radical) মেকানিজমে \(\text{Br}^\bullet\) অধিক হাইড্রোজেনযুক্ত প্রান্তে যুক্ত হয়ে অধিক স্থিতিশীল ২° মুক্তমূলক গঠন করে।
\[\text{CH}_3-\text{CH}=\text{CH}_2 + \text{HBr} \xrightarrow{\text{Peroxide}} \text{CH}_3-\text{CH}_2-\text{CH}_2\text{Br} \quad (1\text{-ব্রোমোপ্রোপেন, মূখ্য})\]
মারকভনিকভ ও বিপরীত মারকভনিকভ সংযোজন কৌশল ও কার্বোক্যাটায়ন/মুক্তমূলকের স্থায়িত্ব।
যদি \(2x^2 - 5x + 2 = 0\) সমীকরণের মূলদ্বয় \(\alpha\) ও \(\beta\) হয়, তবে এমন একটি নতুন দ্বিঘাত সমীকরণ গঠন করো যার মূলদ্বয় হবে \(\frac{1}{\alpha}\) এবং \(\frac{1}{\beta}\)। [মান: ৫]
প্রদত্ত সমীকরণ: \(2x^2 - 5x + 2 = 0\)।
মূলদ্বয়ের যোগফল: \(\alpha + \beta = -\frac{-5}{2} = \frac{5}{2}\)
মূলদ্বয়ের গুণফল: \(\alpha \beta = \frac{2}{2} = 1\)
নতুন সমীকরণের মূলদ্বয়:
১. নতুন মূলদ্বয়ের যোগফল: \[S = \frac{1}{\alpha} + \frac{1}{\beta} = \frac{\alpha + \beta}{\alpha \beta} = \frac{5/2}{1} = \frac{5}{2}\]
২. নতুন মূলদ্বয়ের গুণফল: \[P = \frac{1}{\alpha} \cdot \frac{1}{\beta} = \frac{1}{\alpha \beta} = \frac{1}{1} = 1\]
নতুন দ্বিঘাত সমীকরণ: \[x^2 - S x + P = 0 \implies x^2 - \frac{5}{2}x + 1 = 0 \implies \mathbf{2x^2 - 5x + 2 = 0}\]
মান নির্ণয় করো: \[\lim_{x \to 0} \frac{e^x - e^{-x} - 2x}{x - \sin x}\] [মান: ৫]
সমাধান: \(x = 0\) বসালে রাশিটি \(\frac{0}{0}\) অনির্ণেয় আকার পায়। এল-হসপিটাল নীতি প্রয়োগ করে:
১ম অন্তরীকরণ: \[\lim_{x \to 0} \frac{e^x + e^{-x} - 2}{1 - \cos x} \quad \left(\frac{0}{0} \text{ আকার}\right)\]
২য় অন্তরীকরণ: \[\lim_{x \to 0} \frac{e^x - e^{-x}}{\sin x} \quad \left(\frac{0}{0} \text{ আকার}\right)\]
৩য় অন্তরীকরণ: \[\lim_{x \to 0} \frac{e^x + e^{-x}}{\cos x} = \frac{e^0 + e^0}{\cos 0} = \frac{1 + 1}{1} = \mathbf{2}\]
নির্দিষ্ট সমাকলন (Definite Integration) ব্যবহার করে \(y = x^2\) পরাবৃত্ত এবং \(y = x\) সরলরেখা দ্বারা আবদ্ধ অঞ্চলের ক্ষেত্রফল নির্ণয় করো। [মান: ৫]
ছেদবিন্দু নির্ণয়:
\(x^2 = x \implies x^2 - x = 0 \implies x(x - 1) = 0 \implies x = 0, 1\)।
সীমা: \(x = 0\) থেকে \(x = 1\) পর্যন্ত রেখাটি (\(y = x\)) বক্ররেখার (\(y = x^2\)) উপরে অবস্থিত।
ক্ষেত্রফল সূত্র:
\[A = \int_{0}^{1} (y_1 - y_2) \, dx = \int_{0}^{1} (x - x^2) \, dx = \left[ \frac{x^2}{2} - \frac{x^3}{3} \right]_{0}^{1}\]
\[A = \left( \frac{1}{2} - \frac{1}{3} \right) - 0 = \frac{3 - 2}{6} = \mathbf{\frac{1}{6}\text{ বর্গ একক}}\]
পরাবৃত্ত \(y^2 = 4x\) এবং সরলরেখা \(y = 2x\) দ্বারা সীমাবদ্ধ অঞ্চলের ক্ষেত্রফল নির্ণয় করো।
প্রদত্ত বক্ররেখা: \(y^2 = 4x\) এবং সরলরেখা \(y = 2x\)।
ছেদবিন্দু নির্ণয়: \[ (2x)^2 = 4x \implies 4x^2 - 4x = 0 \implies 4x(x - 1) = 0 \implies x = 0, 1 \]
যখন \(x = 0\), \(y = 0\); যখন \(x = 1\), \(y = 2\)। অর্থাৎ ছেদবিন্দু \((0,0)\) এবং \((1,2)\)।
সীমাবদ্ধ অঞ্চলের ক্ষেত্রফল: \[A = \int_0^1 (y_{\text{upper}} - y_{\text{lower}}) \, dx = \int_0^1 (2\sqrt{x} - 2x) \, dx\]
\[A = \left[ 2 \cdot \frac{x^{3/2}}{3/2} - 2 \cdot \frac{x^2}{2} \right]_0^1 = \left[ \frac{4}{3}x^{3/2} - x^2 \right]_0^1\]
\[A = \frac{4}{3}(1) - 1 = \frac{4}{3} - 1 = \frac{1}{3} \text{ বর্গ একক}\]
ছেদবিন্দু নির্ধারণ ও নির্দিষ্ট যোগজের সাহায্যে দুটি বক্ররেখার মধ্যবর্তী ক্ষেত্রফল।
প্রমাণ করো যে: \[\cos 20^\circ \cos 40^\circ \cos 60^\circ \cos 80^\circ = \frac{1}{16}\]
বামপক্ষ: \[LHS = \cos 20^\circ \cos 40^\circ \cos 60^\circ \cos 80^\circ\]
আমরা জানি \(\cos 60^\circ = \frac{1}{2}\):
\[LHS = \frac{1}{2} [\cos 20^\circ \cos 40^\circ \cos 80^\circ] = \frac{1}{4} [2 \cos 40^\circ \cos 20^\circ] \cos 80^\circ\]
সূত্র \(2 \cos A \cos B = \cos(A + B) + \cos(A - B)\) প্রয়োগ করে:
\[= \frac{1}{4} [\cos 60^\circ + \cos 20^\circ] \cos 80^\circ = \frac{1}{4} \left[ \frac{1}{2} + \cos 20^\circ \right] \cos 80^\circ\]
\[= \frac{1}{8} \cos 80^\circ + \frac{1}{4} \cos 80^\circ \cos 20^\circ = \frac{1}{8} \cos 80^\circ + \frac{1}{8} [2 \cos 80^\circ \cos 20^\circ]\]
\[= \frac{1}{8} \cos 80^\circ + \frac{1}{8} [\cos 100^\circ + \cos 60^\circ] = \frac{1}{8} \cos 80^\circ + \frac{1}{8} \cos(180^\circ - 80^\circ) + \frac{1}{8} \left(\frac{1}{2}\right)\]
\[= \frac{1}{8} \cos 80^\circ - \frac{1}{8} \cos 80^\circ + \frac{1}{16} = \frac{1}{16} = RHS \quad \text{[প্রমাণিত]}\]
ত্রিকোণমিতিক রূপান্তর সূত্রাবলীর ধারাক্রমিক প্রয়োগ ও প্রমাণ।
নিচের বাক্যগুলোর ব্যাকরণগত ভুল সংশোধন করে সঠিক বাক্য লেখ:
(i) He gave me many advices.
(ii) The sceneries of Cox's Bazar are very charming.
(iii) He is senior than me in service.
(iv) Neither of the two boys have attended the lecture.
(v) One should do his duty sincerely. [মান: ৫]
সংশোধিত বাক্যসমূহ:
(i) Correct: He gave me much advice. (বা He gave me many pieces of advice. 'Advice' আনকাউন্টেবল নাউন)।
(ii) Correct: The scenery of Cox's Bazar is very charming. ('Scenery' সর্বদা সিঙ্গুলার)।
(iii) Correct: He is senior to me in service. (Senior, junior, superior, inferior এর পর 'to' বসে)।
(iv) Correct: Neither of the two boys has attended the lecture. ('Neither of' এর পর সিঙ্গুলার ভার্ব বসে)।
(v) Correct: One should do one's duty sincerely. (Subject 'One' হলে possessive রূপ 'one's' হয়)।
নির্দেশনা অনুযায়ী বাক্যগুলো রূপান্তর করো:
(i) No other metal is as useful as iron. (Make it Superlative)
(ii) He is too weak to carry the heavy load. (Make it Complex)
(iii) As soon as the bell rang, the students entered the examination hall. (Make it Negative using 'No sooner had')
(iv) Every mother loves her child. (Make it Negative)
(v) Man is mortal. (Make it Interrogative) [মান: ৫]
উত্তরসমূহ:
(i) Superlative: Iron is the most useful metal.
(ii) Complex: He is so weak that he cannot carry the heavy load.
(iii) Negative: No sooner had the bell rung than the students entered the examination hall.
(iv) Negative: There is no mother but loves her child.
(v) Interrogative: Isn't man mortal?
Change the speech of the following sentences into Indirect:
(i) The instructor said to the students, "Why did you not connect the ammeter in series?"
(ii) The engineer said, "Do not touch the high-voltage busbar."
(iii) He said, "The earth moves round the sun."
(iv) The manager said to me, "Can you complete the PCB layout by tomorrow?"
(v) The student said, "Alas! I have forgotten my scientific calculator." [মান: ৫]
Indirect Speech:
(i) The instructor asked the students why they had not connected the ammeter in series.
(ii) The engineer warned / forbade them not to touch the high-voltage busbar (বা forbade them to touch the high-voltage busbar).
(iii) He said that the earth moves round the sun. (Universal truth remains unchanged).
(iv) The manager asked me if I could complete the PCB layout by the next day.
(v) The student exclaimed with sorrow that he had forgotten his scientific calculator.
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)ভোজ্যতেলের অসম্পৃক্ততার মাত্রা (Degree of Unsaturation) পরিমাপে কোন মানটি ব্যবহৃত হয়?
ভোজ্যতেলে জারণজনিত দুর্গন্ধ ও নষ্ট হওয়া (Oxidative Rancidity) মূল্যায়নে প্রাথমিক জারণ উৎপাদ পরিমাপে কোন টেস্ট করা হয়?
খাদ্য প্রক্রিয়াকরণে নন-এনজাইমেটিক বাদামিকরণ বিক্রিয়া (Maillard Reaction) নিচের কোন দুটি উপাদানের মধ্যে সংঘটিত হয়?
কাটা আপেল বা আলুর উপরিভাগে বাতাসের সংস্পর্শে এনজাইমেটিক বাদামিকরণ (Enzymatic Browning) ঘটায় কোন এনজাইমটি?
হালকা গরম পানিতে স্টার্চ দানাসমূহ পানি শোষণ করে ফুলে উঠে স্ফটিক কাঠামো ভেঙে পিচ্ছিল আঠায় পরিণত হওয়ার প্রক্রিয়াকে কী বলে?
জেলিপ্যাক বা রুটি বাসি হওয়ার সময় স্টার্চ নেটওয়ার্ক সংকুচিত হয়ে পানি বের হয়ে যাওয়া (Syneresis) প্রক্রিয়াকে কী বলে?
প্যাকেজিংয়ে মডিফাইড অ্যাটমোস্ফিয়ার প্যাকেজিংয়ের (MAP) চিপসের প্যাকেটে সাধারণত কোন গ্যাসটি ফ্লাশ করা হয়?
খাদ্য নিরাপত্তা ব্যবস্থাপনায় এইচএসিসিপি (HACCP) পদ্ধতির মোট মূল নীতি কয়টি?
মাংস সংরক্ষণে নাইট্রাইট লবণ (Sodium Nitrite) ব্যবহারের অন্যতম প্রধান কারণ কোনটি?
পশু জবাইয়ের পর পেশি শক্ত ও অনমনীয় হয়ে যাওয়ার শারীরবৃত্তীয় অবস্থাকে কী বলা হয়?
দুধে প্রোটিনের প্রধান অংশ কেসিন (Casein) এর আইসো-ইলেকট্রিক পয়েন্ট (Isoelectric Point, pI) কত?
পানিতে প্রোটিন দ্রবীভূত করার পর উত্তাপের ফলে এর দ্বিতীয় ও তৃতীয় স্তরের ত্রিমাত্রিক কাঠামো ভেঙে নিষ্ক্রিয় হয়ে যাওয়ার ঘটনাকে কী বলে?
ফলের রস ঘনীভূতকরণে রিভার্স অসমোসিস (Reverse Osmosis, RO) মেমব্রেন ব্যবহারের প্রধান সুবিধা কোনটি?
খাদ্য সান্দ্রতায় শিয়ার রেট বাড়ানোর সাথে সাথে সান্দ্রতা হ্রাস পেলে (Shear Thinning) উক্ত তরলকে কী বলা হয়?
কোল্ড প্লাজমা ও হাই-হাইড্রোস্ট্যাটিক প্রেসার (HHP) প্রযুক্তি খাদ্য প্রক্রিয়াকরণে কোন শ্রেণীর অন্তর্ভুক্ত?
খাদ্য কারখানা পাইপিং ও ট্যাংকের অভ্যন্তরীণ অংশ না খুলেই স্বয়ংক্রিয়ভাবে রাসায়নিক দ্রবণে পরিষ্কার করার সিস্টেমকে কী বলে?
পাউডার দুগ্ধের দ্রবণীয়তা সূচক (Solubility Index) উন্নত করার জন্য স্প্রে ড্রায়ারের সাথে কোন প্রসেসটি যুক্ত করা হয়?
খাদ্যের ফ্রিজ ড্রাইং বা লয়োফিলাইজেশন (Freeze Drying / Lyophilization) প্রক্রিয়ায় বরফ অপসারণের মূল ভৌত নীতি কোনটি?
ফল ও শাকসবজির শ্বসন হার (Respiration Rate) হ্রাস করে কোল্ড স্টোরেজে আয়ুষ্কাল বাড়াতে কোন গ্যাসের মাত্রা কমানো হয়?
খাদ্য সংরক্ষণে পানির সক্রিয়তা (Water Activity, a_w) বলতে কোনটিকে বোঝায়?
অধিকাংশ খাদ্য নষ্টকারী ব্যাকটেরিয়া বৃদ্ধির জন্য সর্বনিম্ন কত পানির সক্রিয়তা (Minimum a_w) প্রয়োজন হয়?
খাদ্যে ব্যাকটেরিয়ার তাপীয় ধ্বংসের ডি-ভ্যালু (Decimal Reduction Time, D-value) এর সংজ্ঞা কোনটি?
তাপ প্রক্রিয়াকরণে জেড-ভ্যালু (z-value) বলতে নিচের কোনটিকে বোঝায়?
টিনজাত নিম্ন অম্লীয় খাবারে (pH > 4.6) কোন প্রাণঘাতী অবাত স্পোর গঠনকারী ব্যাকটেরিয়ার সম্পূর্ণ ধ্বংস নিশ্চিত করতে 12-D প্রসেস প্রয়োগ করা হয়?
দুধের হাই-টেম্পারেচার শর্ট-টাইম (HTST) পাস্তুরাইজেশনের আদর্শ তাপমাত্রা ও সময়ের সংমিশ্রণ কোনটি?
দুধের পাস্তুরাইজেশন প্রক্রিয়া সঠিকভাবে সম্পন্ন হয়েছে কিনা তা যাচাই করতে কোন প্রাকৃতিক এনজাইমটির নিষ্ক্রিয়তা পরীক্ষা করা হয়?
সবজি সংরক্ষণে ক্যানিং বা হিমায়নের পূর্বে ক্ষতিকর এনজাইম নিষ্ক্রিয়করণে কোন মৃদু তাপীয় প্রিট্রিটমেন্ট করা হয়?
খাদ্য হিমায়নে (Food Freezing) ফ্রিজিং সময় গণনার জন্য সুপরিচিত ক্লাসিক্যাল সমীকরণ কোনটি?
স্প্রে ড্রায়ারে (Spray Dryer) তরল খাদ্যকে ক্ষুদ্রাতিক্ষুদ্র ফোঁটায় পরিণত করে দ্রুত শুষ্ক গুঁড়া তৈরিতে প্রধান অংশ কোনটি?
দুধের ক্রিম পৃথকীকরণে (Cream Separation) ভারী স্কিম মিল্ক ও হালকা ফ্যাট গ্লোবিউলস আলাদা করার মূল ভিত্তি কোনটি?
দুধের ফ্যাট বা প্রোটিনের নির্দিষ্ট লক্ষ্য মান সমন্বয় করতে পিয়ারসন স্কয়ার মেথড (Pearson Square Method) কী উদ্দেশ্যে ব্যবহৃত হয়?
দুধ হোমোজেনাইজেশনের (Homogenization) প্রধান প্রযুক্তিগত সুবিধা কোনটি?
দই উৎপাদনে ব্যবহৃত আদর্শ স্টার্টার কালচার (Yogurt Starter Culture) কোন দুটি ব্যাকটেরিয়ার মিথোজীবী সংমিশ্রণ?
জ্যাম এবং জেলি তৈরির জন্য পেকটিন-চিনি-অ্যাসিডের আদর্শ অনুপাত কোনটি?
ফলের রসে দ্রবণীয় চিনির ঘনত্ব (Total Soluble Solids, TSS) রিফ্র্যাক্টোমিটারে কোন এককে সরাসরি মাপা হয়?
খাদ্য ক্যানিংয়ে ক্যানের ঢাকনা বন্ধ করার পূর্বে ভেতরের বাতাস বের করে শূন্যতা সৃষ্টির প্রক্রিয়াকে কী বলা হয়?
টিনজাত খাবারে ফ্ল্যাট সাওয়ার স্পইলেজ (Flat Sour Spoilage) বলতে কোন ধরনের জীবাণু আক্রমণকে বোঝায়?
গম হতে আটা ও ময়দা তৈরিতে রুটি ফোলা ও স্থিতিস্থাপক কাঠামোর জন্য দায়ী মূল প্রোটিন কমপ্লেক্স কোনটি?
ধানের পারবয়েলিং বা সেদ্ধকরণ (Parboiling of Rice) প্রক্রিয়ার প্রধান পুষ্টিগত সুবিধা কোনটি?
ভোজ্যতেল শোধনে ফ্রি ফ্যাটি অ্যাসিড (Free Fatty Acid, FFA) দূর করার ক্ষারীয় নিরপেক্ষীকরণ প্রক্রিয়াকে কী বলে?
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।