روش خشك كني الكتروهيدروديناميك، يك روش خشك كردن غيرحرارتي است كه در آن از ميدان الكتريكي به منظور رطوبت گيري و تسريع نرخ تبخير رطوبت محصول استفاده مي شود. در اين روش القاي ميدان الكتريكي در فضاي بين الكترودها و در محلي كه محصول قرار مي گيرد، منجر به ايجاد يك باد الكتروني (يوني) مي شود كه وزش و برخورد آن بر سطح نمونه موجب افزايش نرخ كاهش رطوبت آن مي گردد. خشك كن الكتروهيدروديناميك با امكان خشك كردن محصول در دماي محيط، مي تواند ضمن صرفه جويي در مصرف انرژي، امكان افزايش خواص كيفي محصول خشك شده را فراهم آورد. خشك شدن محصول در دماي پايين، منجر به افزايش خواص كيفي محصول مانند رنگ، شكل، بو و عطر و رايحه آن شود. استفاده از ابزارهاي تحليلي پيشرفته ماشين بويايي و ماشين بينايي در كيفيت سنجي محصول خشك شده و پايش فرايند رطوبت گيري محصول، امكان بررسي و مقايسه كيفيت محصولات را امكان پذير مي سازد.

ماشين چشايي آزمايشگاهي ابزاري سريع، دقيق و پيشرفته در بررسي كيفيت مواد و توصيف پارامترهاي مرتبط با طعم است. روش ماشين چشايي داراي قابليت تفكيك و طبقه‌بندي مواد و تركيبات مختلف بر اساس پاسخ حسگرهاي مورد استفاده است. دستگاه مذكور يكي از پيشرفته ترين تجهيزات آزمايشگاهي طراحي شده در زمينه چشايي است كه داراي قابليت هاي خاص و منحصر به فرد است.

عملكرد مجموعه بدين ترتيب است كه زماني كه جريان در مدار فرمان برقرار مي شود ابتدا ساعت و تاريخ دقيق از كاربر درخواست مي شود كه كاربر بايد آنها را وارد نماييد در مرحله بعد ميكروكنترلر داده هاي سنسور زاويه را گرفته و بعد از انجام محاسبات لازم زاويه سلول خورشيدي در دو جهت را محاسبه مي كند و از طرف ديگر با استفاده از زير برنامه هاي تعريف شده ميكرو كنترلر زواياي متناسب با آن زمان محاسبه مي شود در صورت وجود اختلاف ميان مقادير دريافتي از سنسور و مقادير محاسبه شده در زير برنامه ها، ميكرو يه سيگنال متناسب با ميزان اختلاف براي درايور موتور ارسال كرده و اين سيگنال از طريق درايور موتور براي موتور مورد نظر ارسال شده و موتور به حركت در مي آيد در زماني كه موتور در حال حركت است هر لحظه داده دريافتي از سنسور با داده معيار مقايسه شده و تا زماني تساوي داده ها اين عمليات ادامه مي يابد زماني كه مقادير اين دو برابر شدند ميكرو دستور توقف موتور را ارسال مي شود. در تمام طول روز در بازه هاي از قبل تعريف شده توسط كاربر داده هاي مربوط به تغييرات پارامترها ضمن اينكه در حافظه جانبي خود ذخيره مي شود، از طريق پورت سريال به كامپيوتر ارسال مي شود

خشك كردن به روش الكتروهيدروديناميك روش كمتر شناخته شده اي نسبت به ساير روش هاي خشك كردن مي باشد در اين روش بر خلاف روش مرسوم، هواي گرمي در سامانه وجود ندارد بلكه فرايند رطوبت گيري از طريق اعمال يك ميدان الكتريكي ولتاژ بالا بين دو الكترود (يك الكترود با شعاع انحناي زياد و ديگري با شعاع انحناي كوچك) ايجاد مي شود در واقع در اين ميدان الكتريكي، الكترون هاي پرانرژي ساتع شده با ملكول هاي هوا برخورد كرده و مقداري از انرژي خود را به ملكول هاي گاز (هوا) منتقل مي كنند و اين رويداد باعث بوجود آمدن يك جريان حجمي از ملكول هاي هوا مي شود كه اين پديده باد يوني ناميده مي شود وزش اين باد يوني بر سطح نمونه باعث افزايش ضريب انتقال حرارت مي شود.

طبق بررسي¬هاي انجام شده از آنجا كه هيچ سيستم كنترلي دردنيا موجود نبود كه بتواند با استفاده از يك سيستم تصويربرداري رنگي برخط مشخصات مربوط به تغيير اندازه، شكل، رنگ، و بافت مواد غذايي را در حين خشك شدن اندازه¬گيري و كنترل نمايد و از آنجا كه مشخصات ظاهري مواد غذايي طبق يافته¬هاي محققين رابطه خطي با ويژگيهاي كيفي و دروني و محتواي غذايي آنها دارند، لذا مصمم شديم تا خشك-كني مجهز به سيستم بينايي ماشين طراحي و ساخته شود تا با استفاده از آن و يك سيستم كنترل كيفيت فازي بتوان كيفيت مواد غذايي را در طول فرايند خشك شدن بهبود بخشيده و علاوه بر آن زمان خشك شدن و مصرف انرژي را نيز كاهش داد. به همين منظور خشك¬كني متشكل از دو بخش شامل خشك كننده و سيستم تصويربرداري بر خط طراحي و ساخته شد. بخش خشك كننده شامل دمنده، رابط برزنتي، المنت¬هاي گرم¬كننده، لوله¬هاي مستقيم كننده، حسگرهاي دما و رطوبت نسبي هوا، نگهدارنده و سيني نمونه-ها، نيروسنج و پايه¬هاي نگهدارنده بخش خشك كننده مي¬باشد. بخش سيستم تصويربرداري نيز شامل دو دوربين تصويربرداري كه از دو نماي فوقاني و جانبي نمونه¬ها تصويربرداري مي¬كنند، سيستم نورپردازي، شيشه¬ها و چادر برزنتي مي¬باشد كه همگي آنها بر روي محفظه تصويربرداري نصب شده¬اند. دستگاه به گونه¬اي طراحي و ساخته شده است كه بخش خشك كننده از داخل بخش تصويربرداري عبور مي¬كند. تمامي تجهيزات الكترونيكي از قبيل پي ال سي (PLC)، ماژول¬ها، فيوزها، ترانسميتر نيروسنج، بوردهاي الكترونيكي مربوط به حسگرها، آداپتور، اس اس آر (SSR)، اينورتر، و كنترل كننده توان (TPR) در داخل يك تابلوي برق قرار دارند كه آن هم بر روي محفظه تصويربرداري نصب شده است. سيستم كنترل كيفيت فازي طراحي شده براي اين خشك¬كن در بازه هاي زماني تعيين شده براي آن از دو نماي فوقاني و جانبي نمونه¬هاي مواد در حال خشك شدن بصورت توده¬اي تصويربرداري نموده و پس از انجام عمليات فيلترينگ و آناليز تصاوير ويژگي¬هاي مربوط به تغيير اندازه، شكل، رنگ و بافت ظاهري مواد را اندازه¬گيري مي¬كند. سپس اين سيستم با استفاده از مقادير ويژگيهاي بدست آمده و با استفاده از يك سيستم كنترل فازي كه به روش الگوريتم ژنتيك بهينه سازي شده است و همچنين با استفاده از شبكه هاي عصبي مصنوعي به كنترل فرآيند خشك كردن مي¬پردازد. بطور كلي اهداف سيستم كنترل كيفيت فازي طراحي شده در اين خشك¬كن مواردي از قبيل افزايش سرعت خشك كردن و بالطبع كاهش زمان خشك شدن، بهبود كيفيت مواد غذايي خشك شده با ثابت نگهداشتن تقريبي كيفيت اوليه آنها، و كاهش مصرف انرژي مي¬باشد.

طراحي و ساخت سامانه بيني مصنوعي با قابليت مدولاسيون دمايي مصرف مواد تقلبي، تهديدي براي سلامتي افراد جامعه بوده و حتي در بعضي مواقع منجر به مرگ مي¬شود. بنابراين دسترسي به فرآورده‌هاي غذايي سالم و با كيفيت از طريق انجام آزمون‌هاي كيفي، ضروري مي‌باشد. روش¬هايي مانند HPLC ، GC-MC، طيف سنجي رامان و ... اغلب وقت¬گير بوده و به ابزارهاي گران¬قيمت و افراد متخصص نياز دارند. بنابراين روش‌هاي غير¬مخرب با سرعت پاسخگويي بالا، هزينه كم و كاربري آسان براي كنترل كيفي ‏و توصيف پارامترهاي مرتبط با مزه و بوي فراورده‌هاي غذايي، ضروري است. از روش¬هاي نوين در سنجش كيفيت مواد غذايي، بيني مصنوعي است كه به وسيله آرايه¬اي از حسگرها بوي موجود در فضاي بالاي نمونه¬ها را دريافت مي¬كند و اطلاعات كيفي در خصوص وضعيت محصولات ارائه مي¬دهد. به همين منظور دستگاه بيني مصنوعي با آرايه حسگري تركيبي شامل 8 حسگر مختلف نيمه هادي اكسيد فلزي طراحي و ساخته شد. همچنين به منظور كاهش توان مصرفي سيستم، كاهش زمان اندازه¬گيري و افزايش قدرت انتخابگري حسگرها از قابليت مدولاسيون دمايي بورد واسط طراحي شده استفاده گرديد. در بخش جمع¬آوري و ذخيره¬سازي سيستم، سيگنالهاي آرايه ثبت و با استفاده از الگوريتم¬هاي تشخيص الگو كيفيت نمونه از لحاظ تقلبي بودن ارزيابي مي¬شود.

\tامروزه در تمامي جهان سالم و مطلوب بودن كيفيت مواد غذايي نقش مهمي را در صنايع مربوطه ايفا ميكند كه مستقيما با سلامتي افراد و پيشرفت جامعه در ارتباط است. تحقيقات نشان مي دهد كه امروزه مصرف كنندگان بيشتر به كيفيت مواد غذايي توجه مي كنند. صنعت آبميوه يكي از بخشهاي صنايع آشاميدني مي باشد كه به سرعت در حال رشد مي باشد براساس گزارش ها، آبميوه ها از لحاظ سلامت داراي منافع زيادي براي انسان به سبب داشتن ويتامين هاي ضروري و محتوي معدني مي باشند ارزش اقتصادي آبميوه ها آنها را به محصولاتي تبديل كرده است كه به شدت در معرض تقلب و ناخالصي مي باشند تركيبات پيچيده موجود در مواد غذايي تعيين كيفي و كمي تركيبات تشكيل دهنده آنها را مشكل مي سازد، لذا هنگامي كه از روش هاي شيميايي براي اندازه گيري، تجزيه و جداسازي تركيبات مورد نظر استفاده مي شود، تخريب مواد غذايي لازم بوده و اين تخريب مي تواند همراه با زحمت و مشكل ساز باشد و اغلب نيز به آزمايش هاي شيميايي زيادي نياز دارد كه اين آزمايشها معمولا وقت گير و هزينه بر مي باشند. در حال حاضر تكنولوژي هاي مبتني بر چشايي الكترونيك كاربرد گسترده اي در صنايع غذايي به ويژه كنترل كيفي و تشخيص اصالت محصول پيدا كرده اند. در واقع، چشايي الكترونيكي يك سامانه چشايي مصنوعي بوده كه داراي يك آرايه از حسگرهاي معين متصل به يك پردازشگر خاص جهت تشخيص نمونه هاي تركيبي مي باشد. آرايه هاي چشايي الكترونيك براي بررسي محتوايي مايع ها به كار برده مي شوند. \tدر يك نگاه كلي مي توان سامانه چشايي الكترونيك مورد نظر را به دو بخش سخت افزاري و نرم افزاري تقسيم كرد. بخش سخت افزاري چشايي الكترونيك شامل: مدار الكترونيكي، حسگرها، محفظه نمونه گيري، منبع تغذيه، اتصالات و لوازم جانبي است. در بخش نرم افزاري سامانه داده هاي ارسالي از حسگرها تحصيل، پردازش، بهينه سازي و در نهايت طبقه بندي مي شوند. برنامه نويسي لازم به منظور تحصيل داده در محيط لب ويو انجام شد و براي پردازش داده ها از امكانات نرم افزار متلب استفاده شد. \tسامانه چشايي الكترونيك ارايه شده از قابليت كميت سنجي ميزان اسيد اسكوربيك، سيتريك و ماليك را دارا مي باشد از جمله قابليت هاي مهم آن نيز مي توان به قابل حمل بودن، دقت مطلوب در كميت سنجي، تكرارپذيري بالا، قابليت استفاده در اكثر آبميوه ها به منظور اندازه گيري كميت هاي مذكور، تداخل پذيري قابل چشم پوشي در اندازه گيري پارامترهاي مذكور. \tزمينه فني اين اختراع مهندسي ماشين هاي صنايع غذايي و ابزار اندازه گيري دقيق مي باشد.

بيني الكترونيك يا ماشين بويايي ابزاري مناسب، دقيق و پيشرفته است كه براي شناسايي دقيق بوهاي پيچيده مورد استفاده قرار مي گيرد. در اين تحقيق يك سامانه ماشين بويايي طراحي و ساخته شده است كه امكان شناسايي تركيبات مهم و خطرناك گازي و محيطي را به صورت دقيق و آزمايشگاهي فراهم نمايد. اگرچه صنايع غذايي بزرگترين عرصه و ميدان تحقيقاتي و تجاري براي ماشين بويايي است ليكن كاربردهاي مختلف و گسترده اي براي سنسورهاي بويايي وجود دارد كه از آن جمله مي توان به كاربردهاي زيست محيطي، صنايع نفت و گاز و پزشكي اشاره كرد.

امروزه با توجه به افزايش اتوماسيون صنعتي در صنايع مختلف، نياز به طراحي و ساخت دستگاه هاي با قابليت هاي بالا در صنايع فرآوري ماهي و آبزيان احساس مي شود. با توجه به اهميت بالاي مصرف ماهي در سبد غذايي مردم كشور و لزوم به كارگيري ماشين هاي صنعتي به منظور افزايش بازدهي و بالا بردن كيفيت فرآوري ماهي، نياز به طراحي و توسعه سيستم هايي با قابليت هاي بالاتر در مقايسه با نمونه هايي داخلي و خارجي بيشتر احساس مي شود. هدف از اين تحقيق، طراحي و ساخت دستگاه خودكار تميز كن ماهي با قابليت انجام چندين مرحله از مراحل تميز كردن ماهي در يك سيستم واحد مي باشد به طوريكه با استفاده از چنين دستگاهي نياز به استفاده از چندين دستگاه با قيمت هاي بالا و اشغال فضاي زياد در فرو.شگاه هاي و مراكز فرآوري ماهي مرتفع شود. در اين سيستم با استفاده از چرخ دنده ها و شفت هاي استيل استفاده شده در گيره ها، امكان تبديل حركت خطي به حركت دوراني جهت گرفتن ماهي در زمان انجام فرآيندهاي تميز كردن ماهي ميسر شده است؛ به طوريكه با حركت گيره هاي ماهي در داخل يك كانال استيل، ماهي در طول فرآوري و در طي حركت خود از ابتداي دستگاه تا نقطه انتهايي به صورت تثبيت شده حركت مي كند. گرفتن ماهي از ناحيه دُم و حركت آن در يك كانال ثابت رو باز، طرحي است كه امكان انجام مراحل مختلف تميز كردن ماهي در ابعاد مختلف را ممكن ساخته است. در اين دستگاه علاوه بر اينكه امكان انجام مراحل برش شكم، برش سر، تخليه محتويات درون شكم و تميز كردن ماهي ممكن شده است، مزيت ديگر آن امكان پذير شدن عمليات تميز كردن ماهي در ابعاد مختلف مي باشد كه با استفاده از روش ماشين بينايي بر خط، نياز به استفاده از دستگاه هاي مختلف براي هر مرحله مرتفع شده است.