معدات الفاكهة

أنواع معدات الفاكهة

تشير معدات الزهور والفواكه إلى الأدوات والأجهزة المستخدمة لمساعدة حصاد الفواكه ومعالجتها. يمكن زراعة الفواكه الحديثة بقدر ضئيل من الجهد البشري، وذلك بفضل الابتكارات في معدات الفواكه المصممة لتوفير العمالة والتكنولوجيا. من خلال الدراسة العلمية لآلات الفواكه، ابتكر العلماء معدات يمكنها التعرف على الفواكه الناضجة وقطفها بشكل مستقل.

تشمل الأمثلة الأذرع الآلية المزودة بأجهزة استشعار متقدمة أو آلات متخصصة مصممة لقطف فاكهة واحدة أو كتلة. قد يكون إضافة الفواكه على أحزمة النقل هي المكان الذي تُوجد فيه معدات الفواكه بشكل شائع في المصانع. تشمل معدات الفواكه الثقيلة الرافعات الهيدروليكية والمصاعد العمودية.

قد تحتوي معدات الفواكه على نظام كمبيوتر أو لا، لكن كلما زادت تقدمها، زادت كمية البيانات التي يمكنها معالجتها، مثل خرائط قطف الفواكه أو نوع الفاكهة الموجودة على حزام النقل. تحتوي الآلات المتطورة الأخرى على شاشات تعمل باللمس ويمكن برمجتها لأداء وظائف متنوعة. باستخدام تقنية الذكاء الاصطناعي، يمكن تعليم الآلات التعرف على فاكهة معينة من خلال شكلها ولونها وحجمها.

تشمل مصادر الطاقة المستخدمة في معدات الفواكه ما يلي:

• الكهرباء: يتم تشغيل الآلات الكهربائية بواسطة معدات الفواكه الكهربائية التي تتطلب الجهد والتيار، والتي يتم توفيرها عادةً من خلال مأخذ حائط.
• محركات البنزين: قد تحتوي بعض الآلات على محركات داخلية صغيرة تعمل على البنزين. عادة ما يتم توفير خزانات الوقود، ولكن قد يكون إعادة التزود بالوقود ضروريًا بشكل متكرر أكثر من الأجهزة التي تعمل بالطاقة الكهربائية.
• محركات الديزل: تعمل معدات الفواكه التي تستخدم محركات الديزل مثل محركات البنزين، لكنها عادةً ما تشغل آلات أكبر حجمًا. تعمل الجرارات غالبًا بالديزل. قد تكون الآلات الأكبر حجمًا قادرة على التشغيل بالمواد النباتية، مثل زيت الطهي المستعمل.
• الطاقة الشمسية: يمكن للألواح الشمسية جمع وتخزين الطاقة التي تشغل معدات الفواكه، لكن عادةً ما يتم استكمالها بأشكال أخرى من الطاقة. تناسب الطاقة الشمسية المزارع الصغيرة ذات الاستخدام المحدود للآلات.
• البطاريات: قد تستخدم معدات الفواكه بطاريات ليثيوم أو الرصاص حمضية قابلة للشحن لتشغيل الجهاز. ستعتمد عمر البطارية على الاستخدام ونوع الفاكهة التي يتم حصادها.
• القوة البشرية: قد يتم تشغيل بعض معدات الفواكه الصغيرة بالقوة البشرية، مثل دوران مقبض لدوران عجلة، لكن هذا محدود.

يمكن تصنيف معظم المعدات إلى ثلاث فئات بناءً على وصف وظيفتها الأساسية:

• آلات الحصاد هي قطّاعات فواكه متخصصة تُستخدم لحصاد الفواكه. وهي مصممة لمحاصيل متنوعة، مثل حاصدات التفاح وقشّارات الحمضيات. تركيزها الأساسي هو تقليل الضرر الذي يلحق بالفاكهة وزيادة كفاءة الحصاد. اعتمادًا على الفاكهة، قد يكون لديهم أحزمة نقل أو أكواب شفط أو أيدي قبض ناعمة تلتقط الفاكهة من الفروع وتضعها على آلية التقاط المقدمة. قد يتم دمجها مع أنظمة رسم الخرائط الجغرافية المكانية للعمل بشكل مستقل أو قد يكون لديها أنظمة رسم الخرائط الجغرافية المكانية لجدولة متى وأين ستعمل.
• يُشير معالجة ما بعد الحصاد إلى أي معدات فواكه تُنظف أو تنظم أو تُفرز أو تُعقم أو تُعالج أو تُعبّأ أو تُشحن الفاكهة بعد حصادها. تشمل الآلات الشائعة غسالات الحمضيات وآلات فرز الفواكه ومستخلصات عصير الفواكه. غالبًا ما تكون النماذج المتقدمة آلية بالكامل وقد تشمل مستويات عالية من التعقيم قبل التعبئة. تستخدم تقنية الفرز المتقدمة الذكاء الاصطناعي (AI) لتحليل الفواكه بناءً على اللون والحجم والشكل ونضوجها، مما يضمن تعبئة أفضل أنواع الفواكه فقط للشحن.
• تشير آلات النقل إلى جميع الآلات التي تنقل الفاكهة إلى أماكن مختلفة، مثل أحزمة النقل والمصاعد والعربات. هدفها الأساسي هو الحفاظ على الفاكهة في حالتها المثالية أثناء نقلها. قد يتم تكديس بعض الفواكه على الباليتات في هذه المرحلة وشحنها باستخدام الشاحنات الشوكية. يتم نقل السلع الثمينة بشكل متكرر عبر أنظمة الشفط الهوائية.

المواصفات وصيانة معدات الفواكه

المواصفة الأساسية التي تنطبق على معظم معدات معالجة الفواكه هي المواد المستخدمة في صنع مكونات مختلفة. مع مراعاة أن الفواكه هي منتجات قابلة للتلف تحتاج إلى أن تكون آمنة وغير ملوثة، فإن معظم معدات معالجة الفواكه ستكون لها بعض أو معظم المكونات مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة الغذائية 304 أو 316.

تؤدي معدات معالجة الفواكه، مثل العصارات الصناعية، عمليات غذائية متنوعة في صناعة الآلات، ولكل منها مجموعة مواصفات خاصة بها. فيما يلي بعض المواصفات الرئيسية فيما يتعلق بمعدات معالجة الفواكه:

• قدرة معالجة الفواكه: تُشير العديد من قطع معدات معالجة الفواكه إلى السعة التي يمكنها التعامل معها. على سبيل المثال، يمكن لغسالة تفاح الفاكهة معالجة حوالي 50-5000 كيلوغرام من التفاح في الساعة. ينطبق هذا على معدات معالجة الفواكه التي تركز على الفاكهة الكاملة إلى قطع أخرى تركز على إنتاج عصير الفواكه، مثل العصارات والمستخلصات.
• استهلاك الطاقة: عادةً ما يتم قياسه بالكيلووات في الساعة. كلما زادت قوة المحرك، زاد استهلاك kWh. عادةً ما تكون المحركات من 1 حصان إلى 10 حصان ويمكنها معالجة أي مكان بين 50 كجم / ساعة إلى 5000 كجم / ساعة، اعتمادًا على سرعة الدوران. يستخدم محرك بقوة 1 حصان حوالي 0.75 كيلووات ساعة في الساعة.
• آلية القطع والتقطيع: ستقوم بعض آلات معالجة الفواكه بسحق أو تقطيع الفاكهة إلى قطع صغيرة. هنا تختلف المواصفات اعتمادًا على المنتج النهائي. على سبيل المثال، سيقطع خلاط الفواكه الفاكهة لصنع عصير، بينما سيقطع مفرمة الفواكه الفاكهة إلى قطع كبيرة لشركات التعليب.
• أنظمة التحكم في درجة الحرارة: عندما يتعلق الأمر بمعالجة الفواكه لمنتجات مثل المربى والمربى، فإن التحكم الدقيق في درجة الحرارة ضروري لضمان سمك السكر في الفاكهة عند درجة الحرارة الصحيحة. تلعب أحواض التصريف والعزل دورًا مهمًا أيضًا لضمان عدم وجود رذاذ مائي في آلات الفواكه، مما قد يؤدي إلى حرائق وحوادث.
• التنظيف والتعقيم: يجب على شركات معالجة الأغذية اتباع المتطلبات الضرورية التي وضعتها إدارة الغذاء والدواء أو منظمة الصحة العالمية، وتُعد تنظيف المعدات أحدها. عادةً ما تكون معدات معالجة الأغذية آمنة للغسل في غسالة الأطباق، وبعضها يحتوي حتى على أوضاع تنظيف ذاتي.

مع مراعاة السرعات العالية التي تعمل بها معظم آلات معالجة الفواكه، فإن الصيانة المناسبة ضرورية لأي شيء يحتوي على أجزاء متحركة. قد تحتاج بعض الأجزاء المتحركة إلى زيت هيدروليكي، بينما قد تحتاج أخرى إلى زيوت تشحيم من الدرجة الغذائية. لضمان تشغيل آلة معالجة الفواكه بسلاسة وسرعة بسرعات عالية، يصبح التنظيف والتعقيم أمرًا بالغ الأهمية، وكذلك أي متطلبات للإصلاح والتجديد.

تنصح شركات تصنيع معالجة الفواكه المستخدمين باتباع دليل الصيانة المقدم عند شراء المنتج، حيث قد يشرح الإجراء بالتفصيل، بما في ذلك الأجزاء التي تحتاج إلى التشحيم والتي لا تحتاج.

السيناريوهات

تُستخدم معدات الفواكه على نطاق واسع في صناعة الزراعة. يستخدم مزارعو الألبان مجففات الفواكه لتقليل تكاليف الأعلاف مع زيادة استهلاك الفواكه كجزء من نظامهم الغذائي. بالإضافة إلى ذلك، بدأت بعض مزارع الألبان الكبيرة في تركيب أنظمة تعقيم سريعة لمعالجة الفواكه لكي تنتج الفاكهة المعالجة المجففة الخاصة بها للماشية. لا تقتصر هذه الممارسة على تقليل الاعتماد على الموردين الخارجيين لأعلاف الحيوانات فحسب، بل تسمح للمزارع أيضًا بتوليد مصدر غذائي مستند إلى المزرعة لمواشيها.

تُكيّف مصانع الأعلاف ومرافق معالجة الفواكه أيضًا مع هذا الاتجاه من خلال دمج أنظمة تعقيم سريعة في خطوط الإنتاج الخاصة بها. تُمكّن هذه الأنظمة من معالجة كميات كبيرة من الفواكه المجففة، والتي يمكن استخدامها كمكون في علف الحيوانات أو بيعها مباشرة للمستهلكين كمنتجات فواكه مجففة. لا يضمن دمج تقنية التعقيم سلامة وجودة الفواكه المجففة فحسب، بل يخلق أيضًا فرصًا إضافية لتوليد الإيرادات داخل قطاعات الغذاء والزراعة.

تبحث شركات الأغذية التي لديها مخزون كبير من الفواكه التي لا يمكن بيعها بسبب مظهرها أيضًا في تعقيم الفواكه. نظرًا لأن عددًا كبيرًا من الفواكه المعيبة تُرفض كل عام، فقد يكون هذا مصدرًا جديدًا للدخل لشركات الأغذية إذا تمكنوا من تحويل هذه الفواكه إلى عصير فواكه معقم يمكن تحويله بعد ذلك إلى منتجات أخرى. لا يؤدي إعادة تدوير الفواكه المرفوضة إلى تقليل النفايات فحسب، بل يخلق أيضًا موارد قيمة لإنتاج المزيد من الأغذية.

تُعد صناعة المشروبات أيضًا من المستهلكين الرئيسيين لمعدات تعقيم الفواكه. قام مصنعو عصير الفواكه ونبيذ الفواكه والمشروبات الكحولية بتركيب أنظمة تعقيم فواكه كبيرة لضمان خلو منتجاتهم من الكائنات الحية الدقيقة. تستخدم الشركات الأخرى التي تصنع العصائر ومشروبات الشاي الساخنة والباردة أيضًا هذا النوع من المعدات لضمان سلامة وجودة منتجاتها.

بشكل عام، تلعب معدات تعقيم الفواكه من الدرجة الغذائية دورًا مهمًا في صناعة الأغذية والمشروبات من خلال القضاء على الكائنات الحية الدقيقة الضارة من منتجات الفواكه المصنعة.

كيفية اختيار معدات الفواكه

سيساعد فهم الميزات الرئيسية ومزايا أنواع معدات معالجة الفواكه العاملة الأشخاص على معرفة ما هو مناسب لاحتياجاتهم وما ينبغي عليهم اختياره عند شرائهم.

قد يكون بعض الناس قلقين بشأن النظافة. الشيء الرائع في آلات معالجة الفواكه الصناعية هو سهولة ونظافتها. تحتوي العديد منها على أجزاء قابلة للإزالة يمكن غسلها بشكل منفصل. أيضًا، نظرًا لأنها مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ، فهي لا تصدأ أو تترك أي مواد ضارة على الفاكهة. تم تصميم العديد من هذه الآلات ببنية مدروسة، مما يعني عدم وجود مناطق مخفية يمكن أن تتراكم فيها الأوساخ. يساعد التنظيف المنتظم لهذه الآلات على ضمان تشغيلها بسلاسة وأن الفواكه المصنعة آمنة للاستهلاك.

يمكن للأشخاص اختيار قطع معينة من معدات معالجة الفواكه على أساس المتطلبات، مثل آلة تقطيع الفواكه وآلة عصر الفواكه. أيضًا، يشمل خط معالجة الفواكه الكامل غسل الفاكهة واستخلاص العصير وتصفية العصير وطهيه وتعبئته في زجاجات وغلق الزجاجات وتبريده. سيكون لخط المعالجة آلات معالجة الفواكه التالية:

• غسالة الفواكه: تُزيل أي تربة أو بقايا كيميائية أو كائنات حية دقيقة، مما يضمن مدخلات نظيفة للمعالجة الإضافية.
• عصارة استخلاص: تُخرج العصير من الفواكه عن طريق فصل اللب والبذور.
• مرشح العصير: يُفصل اللب عن العصير، مما يضمن سائلًا ناعمًا.
• معقم: يُسخن العصير لقتل الكائنات الحية الدقيقة الضارة وإطالة العمر الافتراضي.
• آلة التعبئة: تُعبئ وتغطي وتُغلق زجاجات العصير للتغليف.
• آلة تبريد الفواكه: تُحفظ العصائر أو منتجات الفواكه المركزة في درجات حرارة منخفضة حتى تصبح جاهزة للشحن.

السعة والكفاءة

يمكن لبعض معدات الفواكه معالجة 50 إلى 500 كيلوغرام من الفواكه في الساعة، وهي مناسبة للاحتياجات التجارية المختلفة. السعات الأكبر أكثر كفاءة للشركات الكبيرة، مما يوفر الوقت وتكاليف العمالة للمعالجة.

المرونة

يمكن للعديد من قطع معدات الفواكه الصناعية التعامل مع أنواع وأحجام مختلفة من الفواكه. إنها أصول عظيمة لأنها قادرة جدًا. يمكن التعامل مع فواكه مثل الكمثرى والتفاح والبرتقال والعنب، وما إلى ذلك، وكذلك الفواكه بأحجام وأشكال متنوعة. تتيح إعداداتها القابلة للتعديل وأدواتها القابلة للتبادل التكيف بسهولة مع متطلبات التغيير. على سبيل المثال، يمكن تغيير شفرة آلة تقطيع الفواكه للمساعدة في تحقيق أشكال مختلفة من الفواكه، مثل المكعبات أو الشرائح أو العصي.

الابتكار

قد تحتوي بعض آلات معالجة الفواكه على ميزات مثل تدابير السلامة التي تتوافق مع معايير الصناعة، مما يمنع الحوادث عن طريق ضمان سلامة المشغلين. بعض الآلات أكثر سهولة في الاستخدام من غيرها. تتيح الآلات المزودة بشاشات تعمل باللمس للمشغلين ضبط معلمات المعالجة بسهولة وراحة. يمكن لأولئك الذين يبحثون عن حلول معدات معالجة الفواكه أيضًا معرفة ما إذا كانت خطوط الإنتاج الآلية توفر خدمات موفرة للوقت وتسهل العمل الجماعي.

أخيرًا، سيرغب الناس في النظر إلى تكاليف دورة حياة الآلة. يشمل ذلك تكاليف الشراء والتركيب والتشغيل والصيانة والطاقة. يمكن للأشخاص مقارنة فترة الضمان من قبل الموردين ودعم ما بعد البيع وتوافر قطع الغيار وضمان حصولهم على الدعم الذي يحتاجون إليه على المدى الطويل.

أسئلة وأجوبة

س1: كيف تناسب غرفة التبريد معدات معالجة الأغذية لصناعة الفواكه؟

ج1: تعتبر غرف التبريد ضرورية بعد الحصاد في صناعة الفواكه. تُبطئ من عملية التنفس والنضج والنمو الميكروبي، مما يساعد على الحفاظ على نضارة الفواكه لأسابيع أو حتى أشهر. يمكن للفواكه المخزنة في غرفة تبريد محكومة الحفاظ على جودتها وبيعها بسعر مربح.

س2: ما هو الاتجاه السائد في سوق صناعة معدات معالجة الفواكه؟

ج2: من المتوقع أن ينمو السوق العالمي لمعالجة الفواكه بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ 7.2% خلال فترة التوقعات (2021-2026).

س3: كيف تُحسّن معدات التسمية والتعبئة سير العمل في منشأة معالجة الفواكه؟

ج3: تضمن آلات التسمية والتعبئة تعبئة متسقة ودقيقة. تساعد في الحفاظ على جودة الفواكه المعالجة وتسهل إدارة المخزون وتعزز قابلية تسويق المنتج النهائي.

س4: ما هي مبردات التبخر وكيف تناسبها صناعة معدات الفواكه؟

ج4: يعمل مبرد التبخر على أساس تبخر الماء. إنها وسادات رطبة تُستخدم لتبريد غرف التبريد. وهي أقل تكلفة من أنظمة التبريد ولكن لديها قدرة تبريد محدودة.