Na każdym etapie produkcji czyha potencjalne zagrożenie zanieczyszczenia produktu. Czynnik ludzki, zaniedbania w zakładzie, wadliwe maszyny, zanieczyszczone surowce mogą stanowić właśnie takie zagrożenie. W tym artykule pokażemy, na jakie zanieczyszczenia należy zwrócić uwagę, a także omówimy, jak działają przemysłowe rentgeny X-RAY i detektory metalu – dwie najważniejsze technologie do wykrywania zanieczyszczeń.
Zanieczyszczenia (np. ciała obce) można podzielić na dwie kategorie: metalowe i niemetalowe. Metalowe zanieczyszczenia są najczęściej spotykane w żywności i innych produktach konsumpcyjnych. Detektory i rentgeny przemysłowe Anritsu potrafią wykrywać zanieczyszczenia, jak poniżej:
odłamki metali
nakrętki, śruby
kulki lub bolce z urządzeń produkcyjnych
śruty lub igły (szczególnie w mięsie)
akcesoria typu spinki do włosów
druty lub fragmenty metalowych ostrzy
Tych zagrożeń jest sporo, dlatego niezwykle istotna jest natychmiastowa reakcja na takie zdarzenia, by nie tylko zniwelować niebezpieczeństwo dla konsumentów, ale także zminimalizować straty finansowe firmy. Prewencja również pozwala ochronić sprzęt, który może zostać uszkodzony, powodując długotrwałe i nieplanowane przestoje na produkcji. Niemetalowe obiekty - zanieczyszczenia trafiają się rzadziej, ale warto również o nich wspomnieć, bo na równi z metalowymi stanowią zagrożenie dla konsumentów:
kości w przetworzonym mięsie
gumowe elementy z urządzeń i narzędzi
szkło z pojemników na produkty
drewno z palet i narzędzi
Niemetalowe zanieczyszczenia nie da się wykryć za pomocą detektora metalu, a niektóre z nich mogą być trudne do wykrycia nawet przy użyciu sprzętu rentgenowskiego do kontroli żywności.
Przemysłowy detektor metalu może być ulokowany na różnych etapach produkcji. Producenci mogą kontrolować produkty już na etapie przyjęcia surowca, czy jest on pozbawiony wszelkich potencjalnych zanieczyszczeń, które mogły np. przedostać się w czasie transportu materiału na produkcję. Większość producentów jednak skupia się na detekcji zanieczyszczeń na końcu linii produkcyjnej, jak produkt jest już gotowy i zapakowany. Bez względu na etap, każdy produkt w detektorze metalu przechodzi przez pole magnetyczne generowane przez cewki nadawcze. Jeżeli w danym produkcie znajdzie się metalowe zanieczyszczenie, to jest wykrywane przez cewki odbiorcze, a następnie analizowane. Produkty, które przekraczają próg odrzutu, są oznaczane jako pozytywne i są odrzucane.
Na wydajność detektora metalu wpływa kilka czynników, przede wszystkim rodzaj metalu. Istnieją dwie właściwości metalowych obiektów, które powodują duże zakłócenia pola magnetycznego, co też ułatwia ich wykrycie: przewodnictwo i zdolność do namagnesowania się pod wpływem pola magnetycznego.
Metale żelazne, takie jak żelazo i stal węglowa, są łatwiejsze do wykrycia, ponieważ mają silne właściwości magnetyczne i zdolność do wysokiego przewodnictwa elektrycznego. Metale nieżelazne nie mają silnych właściwości magnetycznych, więc ich wykrywalność zależy od tego, jak bardzo są przewodzące. Na przykład srebro, miedź i aluminium mają wysoką przewodność i są łatwiejsze do wykrycia niż stal nierdzewna, która ma niską przewodność.
Aby wykryć oba rodzaje metali i zminimalizować fałszywe alarmy, detektory metalu stosowane w przemyśle spożywczym używają jednocześnie dwóch pasm częstotliwości: niższych dla metali żelaznych i wyższych dla metali nieżelaznych.
- orientacja zanieczyszczenia: poziom sygnału generowanego przez zanieczyszczenie jest proporcjonalny do jego powierzchni i ułożenia. Cienki, prostokątny kawałek metalu wygeneruje znacznie silniejsze zakłócenie, jeśli jest ustawiony pionowo. Podobny obiekt o mniejszej powierzchni w tej samej orientacji wygeneruje mniejszy sygnał.
- właściwości produktu: obecność żelaza (np. w mięsie), soli lub wahania temperatury mogą powodować zakłócenia i fałszywe alarmy. Zjawisko to nazywa się efektem produktu. Można go zminimalizować, kalibrując częstotliwości detektora metalu na podstawie badanego produktu i upewniając się, że jego rozmiar, kształt, orientacja i temperatura pozostają stałe i stabilne.
- wymiar tunelu: im bliżej siebie znajdują się cewki, tym lepsza jest wykrywalność, choć wysoce reaktywne produkty czasami lepiej działają z większymi wymiarami tunelu.
Detektory metalu stosowane w przemyśle spożywczym chronią przed wszystkimi metalowymi zanieczyszczeniami, z wyjątkiem stali nierdzewnej, która prawie nie ma właściwości magnetycznych. Aby ją wykryć, potrzebna jest wysoka częstotliwość, co może wpływać na wydajność wykrywania innych metali. Detektory metalu są również bardzo skuteczne w wykrywaniu aluminium, chociaż mogą generować fałszywe alarmy przy opakowaniach z metalizowaną folią lub folią aluminiową.
Bezpieczny produkt to priorytet dla każdego producenta. Urządzenia do detekcji zanieczyszczeń dostarczają dodatkowych korzyści, które odgrywają kluczową rolę przy prowadzeniu takiej działalności produkcyjnej:
- minimalizacja ryzyka - systemy rentgenowskie oraz detektory metalu są niezbędne do minimalizacji ryzyka w każdym planie HACCP. Stanowią one niezawodną siatkę bezpieczeństwa, zapobiegającą wycofywaniu produktów z rynku, które może generować milionowe straty, a przede wszystkim może przyczynić się do utraty reputacji marki.
- zgodność z przepisami rządowymi - nie istnieje „bezpieczny” rozmiar zanieczyszczeń obcych. Nawet najmniejszy fragment w produkcie spożywczym może być uznany za potencjalne źródło urazów i może wymagać wycofania produktu z rynku.
- poprawa jakości - inwestowanie w systemy wykrywania obiektów obcych daje możliwość potwierdzenia skuteczności programów jakości i bezpieczeństwa oraz minimalizuje przestoje produkcyjne.
Zidentyfikuj docelowe zanieczyszczenia. Przeprowadź ocenę ryzyka i określ, które zanieczyszczenia obce (np. metal, niemetal, szkło, kości itp.) najprawdopodobniej mogą dostać się na twoją linię produkcyjną.
Oceń właściwości swojego produktu. Odpowiednie rozwiązanie detekcyjne będzie również zależało od właściwości produktu: rozmiaru, gęstości, kształtu, prędkości linii, temperatury, etapów przetwarzania i rodzaju opakowania.
Określ, którą technologię inspekcji zastosować. Gdzie tylko to możliwe, zalecamy stosowanie zarówno detektorów metalu, jak i systemów rentgenowskich na linii produkcyjnej. Mogą mieć miejsce sytuacje, w których detektor metalu wykryje zanieczyszczenia, a nie wykryje ich system rentgenowski. Przykładami są skupiska metalowych cząstek, które są zazwyczaj zbyt małe, aby system rentgenowski je zlokalizował oraz cieńsze materiały, w tym folia aluminiowa.
Znajdź najlepsze miejsce na linii. Zidentyfikuj najlepszy punkt na linii produkcyjnej do umieszczenia sprzętu wykrywającego. Zazwyczaj jest to etap napełniania, po pakowaniu pierwotnym lub po pakowaniu wtórnym.
Dodaj system odrzucania. Rozwiązanie detekcyjne nie jest kompletne bez systemu odrzucającego, który usuwa wadliwe produkty z linii produkcyjnej. Rodzaj mechanizmu będzie zależny od produktu.
Chociaż podstawowe zasady wykrywania metalu i promieniowania rentgenowskiego wynaleziono dziesiątki lat temu, technologia inspekcji nadal jest sukcesywnie rozwijana. Ulepszanie algorytmów i komponentów sprzętowych znacząco zwiększyło czułość wykrywania i zmniejszyło liczbę fałszywych alarmów.
Jednym z najnowszych osiągnięć w inspekcji rentgenowskiej są maszyny o podwójnej energii, które wykorzystują dwie różne energie promieniowania rentgenowskiego do wykrywania materiałów o różnej gęstości. Poniżej przedstawiamy dwa globalne trendy, które zmuszają producentów technologii inspekcji takich jak Anritsu, do ciągłego rozwoju i ulepszania swoich rozwiązań:
Automatyzacja. Automatyzacja w przetwórstwie żywności pozwala producentom usprawnić produkcję i zrekompensować braki kadrowe, jednak więcej sprzętu i mniejsza liczba pracowników oznacza wyższe prawdopodobieństwo, że elementy maszyn dostaną się do żywności podczas procesów produkcyjnych. Skuteczne systemy wykrywania stały się kluczowe do utrzymania tego ryzyka pod kontrolą.
Globalizacja. W łańcuchu dostaw, gdzie produkty spożywcze i składniki są przetwarzane oraz wysyłane na całym świecie, międzynarodowe marki coraz częściej projektują rozwiązania do wykrywania obiektów obcych jako część globalnej strategii, a nie tylko na poziomie poszczególnych zakładów.
Chcesz dowiedzieć się więcej na temat technologii wykrywania zanieczyszczeń od Anritsu? Wybierz urządzenie, które Cię interesuje:
przemysłowy X-RAY: https://yakudo.eu/produkty/skanery-x-ray/
przemysłowy detektor metali: https://yakudo.eu/produkty/detektory-metali/