DUET Admission 2027 Model Exam 007 - 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)Rigid body-এর angular velocity একই হলেও linear velocity vector-এর direction কোথায় কীভাবে বদলায়?
Tangential velocity ও radius vector-এর angle কত?
Centripetal acceleration ও tangential velocity-এর angle কত?
Angular velocity vector-এর direction কী?
Clockwise rotation-এর angular velocity direction কীভাবে নির্ণয় করা হয়?
Angular velocity scalar ও vector উভয়ভাবে ব্যবহৃত হয় কেন?
একটি wheel-এর period কমলে angular velocity কী হয়?
Frequency বাড়লে time period কী হয়?
Angular speed 10 rad/s হলে period কত?
Frequency 4 Hz হলে period কত?
\(\text{CH₄}\) অণুটি পোলার (Polar) না অপোলার (Non-polar)?
লা-শাতেলিয়ারের নীতি অনুসারে \(PCl₅(g) ⇌ PCl₃(g) + Cl₂(g) - Q kJ\) বিক্রিয়ায় উৎপাদের পরিমাণ বৃদ্ধির অনুকূল শর্ত কোনটি?
K এর পারমাণবিক ব্যাসার্ধ সংশ্লিষ্ট পর্যায়ের অন্যান্য মৌলের তুলনায় কেমন?
\(CO₂(g) + C(s) ⇌ 2CO(g) - 172 kJ\) বিক্রিয়াটির জন্য \(K_p\) ও \(K_c\) এর সঠিক সম্পর্ক কোনটি?
\(\text{PCl₅}\) অণুর বন্ধন কোণ (Bond Angle) আনুমানিক কত?
\(\text{XeF₄}\) অণুর কেন্দ্রীয় পরমাণুতে মোট বন্ধনজোড় (Bond Pair) ইলেকট্রন কতটি?
\(\text{ClF₃}\) অণুর বন্ধন কোণ (Bond Angle) আনুমানিক কত?
Br এর পারমাণবিক ব্যাসার্ধ সংশ্লিষ্ট পর্যায়ের অন্যান্য মৌলের তুলনায় কেমন?
Cr এর পারমাণবিক ব্যাসার্ধ সংশ্লিষ্ট পর্যায়ের অন্যান্য মৌলের তুলনায় কেমন?
°C তাপমাত্রায় \(\text{CH₄}\) গ্যাসের মূল গড় বর্গবেগ (RMS Velocity) কত? (M = 16.0 g/mol, R = 8.314 J/mol·K)
z = a + bi, |z| = r হলে cos θ = কত?
ω যদি 1-এর complex cube root of unity হয়, তবে ω³ = কত?
x² + 2x + 5 = 0 সমীকরণের roots কোনটি?
(1 + i)/(1 - i) এর conjugate কোনটি?
x² + 3x + 1 = 0 সমীকরণের শূন্যগুলির যোগফল কত?
x² + 5x + 2 = 0 সমীকরণের গুণফল নির্ণয় করুন।
y = x³ - 3x² + 2 বক্ররেখার কোন বিন্দুতে স্পর্শক x-অক্ষের সমান্তরাল?
+ 4i এর imaginary part কত?
complex number-এর multiplicative identity কোনটি?
z = (1 + i)/(1 - i) হলে |z| কত?
What is the precise meaning of the idiom/phrase 'Once in a blue moon' in usage #10?
Select the most accurate synonym for the word 'TENACIOUS' in context sample #19:
Fill in the blank with the appropriate preposition:
'All structural designs must conform ___ the Bangladesh National Building Code (BNBC).'
Fill in the blank with the appropriate preposition:
'Many fundamental mathematical theorems derive ___ simple geometric postulates.'
Fill in the blank with the appropriate preposition:
'The industrial instrumentation technician is thoroughly familiar ___ PLC ladder logic.'
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.'
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)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?
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?
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।