আল্ট্রাসাউন্ড পনিরের একটি স্লাইস না ছুঁয়েই পড়ে ফেলে

গঠনই পনিরকে পনির করে তোলে: তার দৃঢ়তা, তার স্থিতিস্থাপকতা, তার গলে যাওয়ার ধরন। দুগ্ধজাত পনিরে এটি আসে একটি জটিল অভ্যন্তরীণ কাঠামো থেকে, দুধের প্রোটিনের একটি পরিপক্ব জাল, যা চর্বির ফোঁটা আর পানিতে ভরা। বেশিরভাগ উদ্ভিজ্জ পনির ভিন্নভাবে তৈরি, স্টার্চ, নারকেল তেল আর ঘনকারক দিয়ে জেলে জমানো, প্রায়ই সামান্য বা কোনো প্রোটিন ছাড়াই। ভোক্তারা বারবার গঠনকেই প্রধান কারণ হিসেবে উল্লেখ করেন কেন তাঁরা বদলান না।

লেখকরা ঝুঁকির দিকটি তুলে ধরেছেন: দুগ্ধজাত পনির প্রতি কিলোগ্রামে প্রায় 24 কেজি CO₂-সমতুল্য নির্গত করে, যেখানে সাধারণ উদ্ভিজ্জ বিকল্পের উপাদানের জন্য তা 2.5 কেজিরও কম, এবং 2018 থেকে 2020-এর মধ্যে যুক্তরাষ্ট্রে উদ্ভিজ্জ পনিরের খুচরা বিক্রি 70%-এর বেশি বেড়েছে। তবু এদের গঠন উন্নত করা ধীর কাজ। প্রমিত পরীক্ষা, টেক্সচার প্রোফাইল অ্যানালাইসিস, নমুনাটিকে দুই কামড়ের মতো দুবার চাপ দেয় এবং নষ্ট করে ফেলে। এভাবে ডজন ডজন রেসিপি পরীক্ষা করতে সময় ও অর্থ লাগে।

একটি স্লাইসের ভেতর দিয়ে শোনা

লিডস বিশ্ববিদ্যালয় ও যুক্তরাজ্যের ন্যাশনাল অল্টারনেটিভ প্রোটিন ইনোভেশন সেন্টারের Wenjing Feng, Thomas Hazlehurst ও Nik Watson ব্যবহার করেছেন বায়ু-যুগ্মিত আল্ট্রাসাউন্ড: 125 মিমি ব্যবধানে মুখোমুখি দুটি ট্রান্সডিউসার, যা বাতাস ও স্লাইসের ভেতর দিয়ে 100 kHz-এর শব্দতরঙ্গ পাঠায়, কোনো জেল বা স্পর্শ ছাড়াই। 20 × 20 মিমি এলাকা জুড়ে এগুলো সরাতে লাগে প্রায় এক মিনিট, আর তৈরি হয় দুটি ছবি: কতটা শব্দ পার হয়, আর তাতে কত সময় লাগে।

তাঁরা লিডসের সুপারমার্কেট থেকে 13 রকম স্লাইস করা পনির কিনেছেন — নয়টি দুগ্ধজাত, ম্যাচিওর চেডার থেকে মোৎসারেলা, এমেন্টাল ও রেড লেস্টার পর্যন্ত, আর চারটি উদ্ভিজ্জ — এবং 119টি স্লাইস প্রতিটি তিনবার করে স্ক্যান করেছেন, তারপর একই জায়গা থেকে নেওয়া নমুনা একটি টেক্সচার অ্যানালাইজারে পিষেছেন।

ম্যাচিওর চেডার (ওপরে) কয়েক মিলিমিটার চওড়া শাব্দিক অঞ্চল দেখায়; একটি উদ্ভিজ্জ স্লাইস (মাঝে) একরকম ফুটকি। নিচে: চেডার নতি স্বীকার করে একটি মালভূমি ধরে রাখে, উদ্ভিজ্জ স্লাইস শিখরে উঠে তারপর নরম হয়ে যায়। — চিত্র 3, Feng, Hazlehurst & Watson (2026), arXiv:2610.19924।

ছানার ছোপ, একরকম জেল

পার্থক্যটি সঙ্গে সঙ্গেই চোখে পড়ে। ম্যাচিওর চেডারে, একটি স্ক্যানের মধ্যেই সঞ্চারিত শব্দ প্রায় 10 ডেসিবেল ওঠানামা করে, যা কয়েক মিলিমিটার চওড়া ছোপে বিন্যস্ত। লেখকরা এগুলোকে চেডারের কাঠামোর সঙ্গে যুক্ত করেছেন: জোড়া লাগা ছানার কণা, যাদের সংযোগস্থলে প্রোটিন বেশি আর চর্বি কম। উদ্ভিজ্জ স্লাইসে এমন কিছুই দেখা যায় না — কেবল সূক্ষ্ম, কাঠামোহীন ফুটকি — আর এগুলো 15 থেকে 20 ডেসিবেল বেশি শব্দ শুষে নেয়।

চাপ-পরীক্ষা দ্বিতীয় একটি পার্থক্য প্রকাশ করে। ম্যাচিওর চেডার প্রায় 3.7 মেগাপ্যাসকেলের একটি মালভূমিতে ওঠে এবং নরম প্লাস্টিকের মতো বিকৃত হয়। Cathedral City-র উদ্ভিজ্জ স্লাইস আরও ওপরে ওঠে, প্রায় 5.3 MPa পর্যন্ত, তারপর এক-তৃতীয়াংশ নরম হয়ে যায়: একটি শক্ত, ভঙ্গুর জেল যা ভেতরে ফাটে। আসলে এটি চেডারের চেয়ে বেশি শক্ত।

নরম নয় — সংকীর্ণ

সব পণ্য মিলিয়ে, দুগ্ধজাত আর উদ্ভিজ্জ পনিরের গড় দৃঢ়তা প্রায় সমান। পার্থক্য হলো পরিসরে। দুগ্ধজাত পনিরের দৃঢ়তা 7.5 গুণ পরিসরে ছড়ানো, স্মোকড চেডার স্লাইস থেকে এমেন্টাল পর্যন্ত; চারটি উদ্ভিজ্জ পণ্য বসে আছে মাঝখানের একটি সরু পট্টিতে, 1.9 গুণ পরিসরে। কোনোটিই নরম প্রান্তে (মোৎসারেলা, স্মোকড চেডার, হার্ড গাউডা) বা শক্ত প্রান্তে (এমেন্টাল) পৌঁছায় না। লেখকদের সিদ্ধান্ত, ফারাকটি পরিসরের এবং পনির ভেঙে পড়ার ধরনের, গড় দৃঢ়তার নয় — “উদ্ভিজ্জ পনির বেশি নরম” কথাটির চেয়ে এটি অনেক নির্ভুল বিবৃতি।

এত ভিন্ন পণ্যের মধ্যে কোনো একক আল্ট্রাসাউন্ড সংখ্যা গঠনকে অনুসরণ করতে পারে না। তাই দলটি একটি ছোটখাটো কনভোলিউশনাল নিউরাল নেটওয়ার্ক প্রশিক্ষণ দিয়েছে, যা দুটি ছবিকে সরাসরি পুরো চাপ-বক্ররেখায় রূপান্তর করে, চাপ দেওয়া ও ছেড়ে দেওয়া দুই পর্যায়েই।

ফাঁকা কোণসহ একটি গঠন-মানচিত্র

যে স্লাইসগুলো সে আগে কখনো দেখেনি, সেগুলোতে নেটওয়ার্কটি প্রতিটির জন্য আলাদা ক্রমাঙ্কন ছাড়াই তেরোটি পণ্যেরই বক্ররেখা পুনরুৎপাদন করেছে। মোৎসারেলা ছিল তার স্পষ্ট ব্যর্থতা: এটি চেডারের মতো একটি বক্ররেখা অনুমান করেছে, পীড়নকে প্রায় 65% বেশি ধরেছে, কারণ মোৎসারেলার শাব্দিক স্বাক্ষর দেখতে ছিল ভিড়ের মতোই।

মাপা বক্ররেখা (বাঁয়ে), কাঁচা আল্ট্রাসাউন্ড ছবি (মাঝে) এবং ছবি থেকে অনুমিত বক্ররেখা (ডানে) থেকে তৈরি গঠন-মানচিত্র। উদ্ভিজ্জ স্লাইসগুলো (সবুজ) একটি চেডার-সদৃশ দল এবং একটি আলাদা এমেন্টাল-সদৃশ দল (Violife) গঠন করে। — চিত্র 6, Feng, Hazlehurst & Watson (2026), arXiv:2610.19924।

মানচিত্রে বসালে, অনুমানগুলো মূল চিত্রটি ফিরিয়ে আনে। তিনটি উদ্ভিজ্জ স্লাইস চেডারদের সঙ্গে বসে; Violife বসে এমেন্টালের সঙ্গে, যার বক্ররেখার আকৃতি তার সঙ্গে মেলে; আর নরম, মোৎসারেলা-সদৃশ কোণটি ফাঁকাই থাকে। সীমাবদ্ধতাগুলো স্পষ্ট: প্রতিটি পণ্যের দোকান থেকে একবারই কেনা, কেবল সেইসব পণ্যের স্লাইস যা নেটওয়ার্ক আগেই দেখেছে, আর গলানো বা টানার কোনো পরীক্ষা নেই — ঠিক যেখানে উদ্ভিজ্জ পনির সবচেয়ে বেশি আলাদা। কিন্তু লেখকরা এতে দেখছেন এক মিনিটের, স্পর্শহীন একটি পরীক্ষা, যা উৎপাদন লাইনে মান নিয়ন্ত্রণ ও নতুন রেসিপি বাছাইয়ের উপযোগী, এবং যা নির্মাতাদের দেখিয়ে দেয় সেইসব গঠন, যা এখনও কেউ তৈরি করেনি।