أجهزة التصنيف
التصنيف هو تقسيم مادة غذائية إلى فئات مختلفة، ويتم ذلك بناءً على خاصية فيزيائية قابلة للقياس ويجب إجراؤه في أسرع وقت ممكن لضمان توحيد المنتج في المعالجة التالية. يتم هذا العمل في صناعة المواد الغذائية عن طريق آلات التصنيف أو آلات الفرز.
الخصائص الفيزيائية الرئيسية التي تستخدم في تصنيف الأغذية هي: الحجم، الشكل، الوزن، اللون، والكثافة والتي يتم تصميم الأجهزة على أساسها.
التصنيف (الفرز) على أساس الشكل والحجم
شكل بعض الأطعمة مهم في تحديد قدرتها على المعالجة أو قيمتها التجارية. الفرز من حيث الحجم، والذي يسمى الغربلة أو التحبيب، هو تقسيم المواد الصلبة إلى مكونين أو أكثر بناءً على اختلاف حجمها. الأجهزة التي تقوم بالتصنيف بناءً على ذلك هي: أ- المناخل ذات المسام الثابتة هناك نوعان من المناخل ذات المسام الثابتة أكثر شيوعًا: الغربال المسطح والغربال الأسطواني الغربال المسطح متعدد الطبقات مُجهز بعدد من الألواح الشبكية الأفقية أو المائلة، والتي لها فتحات مختلفة من 20 مم إلى 12.5 سم، والتي تقع داخل إطار متأرجح. قطع الطعام التي يكون حجمها أصغر من شبكة الغربال العلوي (الغربال الأول من الأعلى) تمر عبر الغربال تحت تأثير الجاذبية وتستمر هذه العملية حتى تصل في النهاية إلى الشبكة التي تبقى عليها.br>
ترتبط سرعة الفصل بالعوامل التالية:
كيفية توزيع حجم وشكل الأجزاء
غربال مواد البناء
سعة وتواتر اهتزاز الغربال
فعالية الطرق المستخدمة لمنع انسداد (أو تعمية) شبكة الغربال.
سعة الغربال هي كمية الطعام التي تمر في كل متر مربع في الثانية الواحدة.
تُستخدم المناخل المسطحة على نطاق واسع في فئات الأغذية الجافة مثل الدقيق والسكر والتوابل.
المشاكل الأساسية لهذه المناخل هي:
تعمية أو انسداد الغربال؛ خاصة إذا كانت البذور والشبكة بنفس الحجم تقريبًا.
السرعة العالية جداً لتدفق المواد الغذائية مما يؤدي إلى تراكم الحمل الزائد على الشبكة الغربالية ويتسبب في خروج جزيئات أكبر من المسام.
الحبوب الكبيرة التي تسد مسام الغربال
الأجزاء الرطبة أو ذات الرطوبة العالية من البيئة التي تتسبب في التصاق الجزيئات الصغيرة ببعضها البعض أو بمسام المنخل وإنتاج جزيئات أكبر لا تمر عبر المنخل.
في كثير من الأحيان، لا يكفي اهتزاز الغربال وحده لفصل الأجزاء عن بعضها البعض تمامًا. لهذا السبب، من الضروري استخدام حركة دوارة لتوزيع الطعام على كامل سطح الغربال وحركة نبضية في الاتجاه الرأسي لكسر الأجزاء الملتصقة معًا ومنع التعمية.
تستخدم أنواع مختلفة من المناخل الأسطوانية لتصنيف بعض الأطعمة التي تكون على شكل حبوب صغيرة (مثل البازلاء والفاصوليا) ولها مقاومة ميكانيكية كافية لتحمل حركات الالتواء داخل الغربال. المناخل الأسطوانية مصنوعة من أسطوانات معدنية ذات ثقوب أو شبكات توضع في وضع أفقي تقريبًا (بزاوية من 5 إلى 10 درجات).
يمكن أن تكون الأسطوانات متحدة المركز (واحدة داخل الأخرى)، أو متوازية (يخرج الطعام من أسطوانة واحدة ويدخل إلى الأسطوانة التالية)، أو مكدسة (أسطوانة واحدة تتكون من عدة مناطق غربالية بأحجام مختلفة).
السعة الإجمالية للمناخل الأسطوانية أكبر من السعة الإجمالية للمناخل المسطحة. وتزداد قدرة المناخل الأسطوانية مع زيادة سرعة الدوران حتى تصل إلى نقطة حرجة. فوق السرعة الحرجة، تمنع قوة الطرد المركزي المواد الغذائية من المرور عبر الغربال ولا يتم الفصل بشكل صحيح.
ب - جهاز فرز الأسطوانة
في هذا النوع من الأجهزة، يتم استخدام الأسطوانة، ولهذا تسمى هذه الطريقة بالتدرج الأسطوانة. بهذه الطريقة يتم وضع البكرات اثنين في اثنين متوازيين مع بعضها البعض وتكون المسافة بينهما صغيرة في البداية وتزداد تدريجيا نحو النهاية.
تستخدم البكرات بسرعات مختلفة لتدوير ومحاذاة قطع الطعام ونتيجة لذلك، يتم وضع الطعام على أصغر جانب من الغربال. يتم توفير زيادة تدريجية في حجم المسام عن طريق ضبط المسافة بين بكرات التوجيه وحزام النقل المائل.
تدور قطعة الطعام وتوضع على المسام من أصغر البعد، والأصغر هو أساس التصنيف.
تصنيف الوزن
التصنيف على أساس الوزن أكثر دقة من الطرق الأخرى، ولهذا السبب يتم استخدامه للأغذية الأكثر تكلفة مثل البيض واللحوم وغيرها. تتكون آلة فرز الوزن من ناقل ذو بيوت خاصة تقوم بنقل البيض إلى أوعية الميزان على شكل ذراع.
يعمل الناقل بشكل متقطع وعند توقفه تتحرك الأذرع إلى الأعلى وتقوم بوزن البيض. يتم سكب البيض الثقيل في قناة مصنوعة من مادة ناعمة، ويتم نقل البيض الأخف مرة أخرى إلى الناقل ليتم نقله إلى آلات الوزن التالية.
التصنيف على أساس الوزن المحدد
يتغير الوزن النوعي للمنتج حسب نوع المناولة والصحة. يتم الفصل في المحاليل ذات الثقل النوعي المتحكم فيه، حيث تسقط المنتجات الأثقل إلى الأسفل وتطفو المنتجات الأخف وزنًا إلى الأعلى.
وتستخدم هذه الطريقة، والتي تعرف بطريقة الغمر، لتصنيف البازلاء الخضراء والذرة والبطاطس وغيرها.
الدرجات عن طريق طريقة معالجة الصور
تعتمد هذه الطريقة على القطر والطول وتلف السطح وطريقة وضع الأجزاء على الناقل ولون الطعام. تستخدم هذه الطريقة في تصنيف عناقيد الذرة.
تمر سنابل الذرة أمام ثلاث كاميرات فيديو موضوعة بزاوية 120 درجة مع بعضها البعض وفوق حزام ناقل. يتم تسجيل صور المجموعات وتخزينها في ذاكرة المعالج الدقيق. ثم يتم تحليل المعلومات الناتجة ومقارنتها بميزات المنتج التي تمت برمجتها مسبقًا للنظام. ونتيجة لذلك، تتم إضافة كل مجموعة من مجموعات الذرة أو إعادتها إلى مجموعات ذات خصائص متشابهة.
فرز حسب اللون
مع استخدام المعالجات الدقيقة في التحكم بأجهزة تصنيف الألوان، أصبح من الممكن التصنيف السريع للحبوب الغذائية الدقيقة. البذور تتبع بعضها البعض في القناة. يمكن تغيير زاوية شكل والمادة الخاصة بطبقة القناة لضبط سرعة مرور البذور عبر جهاز قياس الضوء.
يتم التحكم بعناية في لون الخلفية وشدة الضوء المطلوبة لتفتيح سطح الطعام لكل نوع من المنتجات، حيث يقوم مقياس الضوء بقياس الضوء المنعكس من كل قطعة ومقارنته بألوان التحكم المحددة مسبقًا. يتم فصل الأطعمة المعيبة عن الباقي عن طريق نفخ الهواء المضغوط على المدى القصير. وتستخدم طريقة التصنيف هذه في الفول السوداني والفاصوليا والأرز وبذور الذرة والفواكه الصغيرة.