Reducerea falselor rebuturi cu ajutorul inspecției cu raze X

Sistemele cu raze X sunt capabile să inspecteze produsele alimentare într-o gamă largă de formate, de la produse neambalate, crude, în vrac și pompate, până la cele dintr-o varietate de tipuri diferite de ambalaje, inclusiv borcane, sticle, cutii metalice și folii – fie ele metalizate sau nu.

Sistemele cu raze X pot identifica metalul, sticla, piatra minerală, osul calcificat, materialele plastice de înaltă densitate și cauciucul, în diverse dimensiuni, forme sau locații, într-o gamă largă de produse.

Pe lângă capabilitățile lor de detectare a contaminanților, sistemele cu raze X pot efectua simultan mai multe verificări de integritate a produselor, asociate în mod obișnuit cu cântărirea și sistemele de viziune. Acestea includ: măsurarea maselor, numărarea componentelor, identificaea produselor lipsă sau rupte, monitorizarea nivelelor de umplere, inspectarea integrității etanșeității (produse sau contaminanți blocați în etanșare) și verificaea produsului deteriorat și / sau a ambalajului. Caracteristicile suplimentare fac ca costurile totale ale proprietății și rentabilitatea investițiilor să fie mai atractive decât sistemele cu funcții unice.

Standardele și codurile industriale din practică

Pe lângă faptul că îi ajută pe producători să respecte specificațiile HACCP și ale comercianților cu amănuntul, sistemele de inspecție cu raze X îi pot ajuta pe producătorii de produse alimentare să obțină certificarea pentru un număr de scheme de recunoaștere a inițiativei globale privind siguranța alimentară (GFSI). Prin încorporarea unor funcții cum ar fi modul de validare pentru acreditările unice de conectare și fișierele XML pentru stocarea datelor care ajută la susținerea procesului de audit, sistemele cu raze X pot ajuta producătorii de produse alimentare să îndeplinească cerințele riguroase necesare pentru a obține certificarea SQF. În plus, sistemele cu raze X le permit producătorilor să salveze și să exporte date valoroase de producție, precum și să salveze imaginile produselor respinse pentru revizuirea offline. Imaginile sunt etichetate cu numele produsului, datele, timpul și motivul pentru care produsul a fost respins. Prin urmărirea producției în fiecare etapă, sistemele sporesc trasabilitatea produselor și oferă producătorilor capacități de „due diligence”.

Ce sistem cu raze X alegem?

Diferite tipuri de sisteme cu raze X sunt disponibile, iar diferitele aplicații necesită soluții diferite. Selectarea sistemului de raze X potrivit pentru un anumit tip de produs și ambalaj este esențială pentru a asigura osensibilitate optimă și pentru a minimiza respingerile false. Sistemele cu raze X cu raze verticale sunt utilizate cel mai frecvent pe liniile de producție. Acest lucru se datorează faptului că majoritatea bunurilor de larg consum sunt de obicei mai mici în înălțime decât în lățime și lungime, astfel încât inspectarea lor în secțiune transversală verticală (care are cea mai mică adâncime a produsului) asigură cea mai bună sensibilitate. De exemplu, sistemele cu raze X cu raze verticale unice oferă cea mai bună soluție atunci când produsul inspectat este în pungi metalizate. Inspecția ar avea loc la sfârșitul liniei de producție, după ce pungile au fost umplute și sigilate.

Factorii care afectează sensibilitatea detecției

Există mai mulți factorii care afectează sensibilitatea detecției contaminanților în ambalaj. 1. Tipul de produs din interiorul ambalajului și tipul de ambalaj. Multe ambalaje de alimente cuprind zone de absorbție variabilă cauzate de cantități variabile de produs, goluri sau buzunare de aer.

2. Ingredientele – fluctuațiil conținutului de sare (clorura de sodiu) afectează nivelul de absorbție a razelor X și sensibilitatea sistemului. Acest lucru este valabil în special atunci când un sistem de raze X este de asemenea utilizat pentru măsurarea masei. Variațiile mari ale conținutului de sare vor afecta repetabilitatea măsurătorilor de masă utilizând un sistem cu raze X. Cu toate acestea, deoarece nivelurile de sare din multe produse alimentare moderne sunt foarte scăzute și controlate cu atenție, acest lucru nu este de obicei o problemă.

3. Variații ridicate de densitate – unele alimente ambalate în pungi metalizate, cum ar fi amestecuril de mai multe tipuri de fructe conțin variații mari de densitate. Găsirea contaminanților fizici în acest produse poate fi o povocare pentru detectoarele tradiționale, deoarece densitățile variabile creează imagini „ocupate” cu raze X. Cu toate acestea, sistemele echipate cu tehnologie cu raze X cu energie duală se pretează la inspectarea imaginilor cu raze X „ocupate” cauzate de produse cu variații mari de densitate, datorită capacității lor de a diferenția materialele prin compoziția chimică a acestora.

4. Grosimea / adâncimea produsului –pe măsură ce cresc densitatea și grosimea produsului, pentru a pătrunde sau a trece prin el este nevoie de mai multă energie pentru raze X. Creșterea puterii de penetrare cu raze X (kV) reduce contrastul creat de contaminant, ceea ce, la rândul său, reduce sensibilitatea. Pe măsură ce crește adâncimea produsului, este necesară o mai mare energie a razei X pentru a o pătrunde.

5. Viteza de trecere a produsului prin fața dispozitivului poate de asemenea să afecteze detectarea – deoarece crește viteza liniei, raportul semnal / zgomot crește, de asemenea, datorită timpului de integrare mai mic pe detectoare. Acest lucru înseamnă că pentru liniile mai rapide aveți nevoie de mai multă energie a razei X sau de un detector mai mare, pentru a obține rezultate fiabile

Factori ce trebuie avuți în vedere înainte de a investi într-un detector cu raze X

Înainte să investească în echipamente de inspecție cu raze X, este important ca producătorii de alimente să ia în considerare dimensiunea ambalajului pe care doresc să îl inspecteze. Ar trebui, de asemenea, să se țină seama de modul în care produsele contaminate vor fi espinse. Diferite tipuri de dispozitive de respingere există și este important să alegeți varianta cea mai potrivită, în funcție de viteza, dimensiunea și greutatea ambalajului. Sistemele de respingere includ: o duză de aer care utilizează aer pentru a sufla un podus defect de pe linia de producție, o clapetă de rulare pentru a scoate fără probleme produsul, fără să provoace daune, și un braț împingător. Alegerea sistemului de respingere va depinde de domeniul specific unde acesta est folosit.

STUDIU DE CAZ

Schuman Cheese a declarat că „a redus dramatic” numărul de refuzuri false în timpul prelucrării brânzeturilor și a diminuat cantitatea de produs pierdut după ce a trecut de la un  sistem de detectare a metalelor la tehnologia de inspecție cu raze X. Schuman Cheese procesează mai mult de 36,3 mii de tone de brânză anual la cele două fabrici din Fairfield New Jersey, și Elgin, Illinois. Înainte de instalarea unui sistem de detectare cu raze X, Schuman Cheese s-a bazat pe detectorii de metale pentru a preveni contaminarea cu metale, dar a experimentat un număr mare de „false respingeri” în timpul procesului. Astfel de „false respingeri” apar în producția de produse cu grad ridicat de umiditate, cum ar fi brânza, datorită nivelurilor crescute de conductivitate.

„Respingerile false au încetinit linia de producție, au irosit produsul și au redus profiturile di cauza pierderii productivității”, arăta Vincent Angiolillo, vicepreședintele Schuman Cheese.

Urmare a acestor probleme, Schuman Cheese a decis să investească în două sisteme de detectare a razelor X, Eagle’s Pack 430 PRO, datorită capacității tehnologiei de a detecta și de a respinge fragmentele de sticlă, fragmentele de metal, osul calcificat, precum și anumiți compuși din plastic și cauciuc.

Eagle’s Pack 430 PRO este conceput pentru a inspecta produsele ambalate pentru a detecta și a elimina contaminanții, a spus Eagle PI. Ambele mașini sunt amplasate în punctele critice de control la sfârșitul a două linii de producție paralele, unde sunt utilizate pentru inspecția finală a diferitelor tipuri de brânză rasă (inclusiv parmezan, Locatelli și Romano) după ce sunt umplute în recipiente de plastic, închise și sigilate. Aproximativ 40-45 de produse sunt inspectate pe minut pentru detectarea de contaminanți pe fiecare linie. Și caracteristicile de cântărire ale acestor echipamente sunt, de asemenea, utilizate pentru detectarea recipientelor cu greutate mai mică.

„Sistemele de inspecție cu raze X au redus dramatic numărul de respingeri false, eliminând practic cantitatea de produs care trebuie să fie retrimisă la oinspecție suplimentară”, a spus Angiolillo.

De asemenea, Schuman Cheese a actualizat software-ul și hardware-ul pe pachetul său Pack 430 PRO pentru a obține un acces mai bun la rapoarte și statistici, care acum pot fi vizualizate în timp real, a spus compania.

Inspectarea cu raze X se referă la diferențele de absorbție

Cantitatea de energie radiologică absorbită în timpul trecerii unui fascicul de raze X printr-un produs este determinată de grosimea produsului, densitatea produsului și numărul de masă atomică. Absorbția este cunoscută sub denumirea de „coeficient de atenuae liniară”. Atunci când un pachet sau un produs trece prin fasciculul de raze X, fotonii cu raze X sunt absorbiți de pachet sau produs, numai energia reziduală ajungând la detector. Măsurarea diferențelor de absorbție a fasciculului de raze X între produs și contaminant este baza inspecției cu raze X. De obicei, produsele alimentare conțin compuși realizați din elemente cu o masă atomică de 16 și sub – în principal hidrogen, carbon și oxigen. Absorbția razelor X de către produsele alimentare care conțin elemente de masă mică este proporțională cu densitatea și grosimea lor. Cu alte cuvinte, cu cât produsul este mai gros sau mai dens, cu atât sunt mai multe raze X pe care le absoarbe. Un potențial contaminant devine detectabil printr-un sistem cu raze X dacă are o masă atomică ridicată; aceasta este o caracteristică legată în general de densitatea contaminantului. Unii contaminanți, cum ar fi piatra minerală sau sticla, pot conțineurme de elemente cu numere atomice foarte mari. Aceste elemente au un efect multiplicator asupra absorbției raze X a contaminantului. Produsele alimentare conțin, în general, elemente de masă atomică reduse și au o densitate scăzută, în timp ce contaminanții conțin, de obicei, elemente de număr mare de atomi de masă și au o densitate mai mare. Din acest motiv, este convenabil să se folosească densitatea ca referință pentru detectarea contaminanților. În general, detectarea contaminării este posibilă numai în cazul în care contaminanții sunt mai denși (adică au o greutate specifică mai mae) decât produsul alimentar în care sunt înglobați. Aceasta înseamnă că contaminanții cu densitate scăzută, cum ar fi insectele, lemnul și filmul de polietilenă, pot fi în mod no mal detectați eficient prin tehnologia cu raze X.