Metallkonserven bieten hervorragenden Schutz für Fleisch, Fisch, Milchpulver und andere haltbare Lebensmittel. Sie sind robust, lichtundurchlässig und für anspruchsvolle thermische Prozesse geeignet. Diese Vorteile führen jedoch zu einem schwierigen Inspektionsproblem: Wie kann ein Verarbeiter Metallverunreinigungen erkennen, wenn die Verpackung selbst aus Metall besteht?

Dies ist als die Herausforderung der Metall-in-Metall-Inspektion bekannt. Sie betrifft eine Vielzahl von Konservenprodukten, wobei sich die jeweiligen Risiken jedoch je nach Konservenart (Fleisch, Fisch, Gemüse und Pulvernahrungsmittel) deutlich unterscheiden.

Warum die konventionelle Metalldetektion nach dem Konservieren eingeschränkt ist

Ein herkömmlicher Metalldetektor erzeugt ein elektromagnetisches Feld und misst dessen Veränderungen, die durch leitfähige oder magnetische Materialien hervorgerufen werden. Befindet sich ein Produkt bereits in einer Metalldose, erzeugt die Verpackung ein deutlich stärkeres Signal als ein kleines Fragment darin.

Aus diesem Grund wird die Metalldetektion häufig vor dem Verpacken des Produkts in eine Metallverpackung eingesetzt. Die abschließende Prüfung der versiegelten Dose kann eine Lebensmittel-Röntgenuntersuchung erfordern.

Ein RöntgeninspektionssystemDas System erzeugt ein Bild basierend auf Unterschieden in Dichte, Dicke und Röntgenabsorption. Es kann den Inhalt eines undurchsichtigen Metallbehälters analysieren, ohne ihn zu öffnen. Dennoch ergeben sich bei der Dose weiterhin schwer zu erfassende Bildbereiche um Deckel, Boden, Seitenwand, Naht und Verschlussring.

Das Inspektionssystem muss einen echten Fremdkörper von normalen Verpackungsstrukturen und natürlichen Produktabweichungen unterscheiden können.

Fleisch- und Fischkonserven: Risiken durch Metall, Knochen und Luftblasen

Die Fleisch- und Fischverarbeitung ist auf Schneide-, Mahl-, Entbeinungs-, Misch-, Pump- und Abfüllanlagen angewiesen. Diese Arbeitsgänge bergen verschiedene potenzielle Gefahren.

Eine beschädigte Klinge kann Metallfragmente freisetzen. Lose Bauteile können in das Produkt gelangen. Abgenutzte Siebe, Mahlwerke oder Abfüllanlagen können kleinere Edelstahlteile erzeugen. Vorbeugende Wartung verringert die Wahrscheinlichkeit solcher Ereignisse, die Endkontrolle bietet jedoch eine zusätzliche Möglichkeit, gezielt Verunreinigungen zu identifizieren.

Knochen stellen ein anderes Ziel dar. Natürliche Knochen variieren in Dichte, Form und Dicke. Ein dichtes Fragment kann auf einem Röntgenbild deutlich sichtbar sein, während eine dünne Fischgräte, die von dichtem Nahrungsmaterial umgeben ist, schwer zu erkennen sein kann.

Die Tests sollten daher repräsentative Knochen der jeweiligen Tierart und des jeweiligen Produktionsprozesses verwenden. Einheitliche Metallkugeln können nicht zeigen, wie das System mit unregelmäßigen natürlichen Knochen funktioniert.

Auch in Fleischkonserven können Luftblasen auftreten. Eine Blase stellt nicht zwangsläufig eine Fremdkörpergefahr dar, unerwartete Blasen können jedoch auf ein Problem mit der Produktqualität oder der Prozesskonsistenz hinweisen. Ihre Relevanz hängt von der Produktrezeptur und den festgelegten Akzeptanzkriterien ab.

Eine gleichmäßige Luftverteilung kann beispielsweise bei einem Produkt normal sein, während ein großer Hohlraum bei einem anderen auf eine mangelhafte Füllung, ungleichmäßige Vermischung oder eine abnormale Produktstruktur hindeuten kann. Die KI-gestützte Bildanalyse kann so konfiguriert werden, dass sie definierte Blasenmuster erkennt, wenn dies eine wichtige Qualitätsanforderung darstellt.

Steine ​​und andere dichte Stoffe in Konserven

Gemüse, Bohnen, Obst und andere landwirtschaftliche Produkte können Steine, Erde oder mineralische Bestandteile vom Feld enthalten. Waschen, Sieben und Sortieren entfernen viele dieser Verunreinigungen, aber kein vorgelagerter Prozess ist fehlerfrei.

Steine ​​eignen sich oft als Ziele fürRöntgeninspektion Da viele eine andere Dichte als die der umgebenden Lebensmittel aufweisen, hängt die Erkennungsleistung weiterhin von der Zusammensetzung und Größe der Steine, der Dicke des Produkts und ihrer Position in der Dose ab.

Ein kleiner Stein in der Nähe einer Dosenwand oder am Boden kann schwieriger zu erkennen sein als derselbe Stein in der Mitte. Mehrere Röntgenaufnahmen können zusätzliche Informationen für diese schwer zu erfassenden Bereiche liefern.

Verarbeiter sollten Steine ​​aus ihrem tatsächlichen Rohstoffgewinnungsgebiet untersuchen. Hergestellte Keramikproben eignen sich zwar für Routinekontrollen, repräsentieren aber möglicherweise nicht alle natürlichen mineralischen Verunreinigungen.

Milchpulverdosen haben ihr eigenes Inspektionsprofil

Milchpulver unterscheidet sich deutlich von Fleisch- oder Gemüsekonserven. Zu den Risiken zählen Metallfragmente, gebrochene Edelstahlsiebe, Verklumpungen und Verpackungs- oder Formfehler.

Siebe dienen der Partikelgrößenkontrolle und der Entfernung unerwünschter Bestandteile. Bei Beschädigung eines Siebs können dünne Edelstahldrähte in das Pulver gelangen. Diese Drähte stellen eine Herausforderung dar, da sich ihr Erscheinungsbild je nach Ausrichtung ändert. Ein quer zur Röntgenstrahlrichtung liegender Draht kann besser sichtbar sein als ein parallel verlaufender.

Hochauflösende Bildgebung und mehrere Inspektionsansichten können die verfügbaren Bildinformationen verbessern. Die Empfindlichkeit muss anhand des tatsächlichen Pulvers, der Dosenabmessungen, des Drahttyps und der erwarteten Produktionsgeschwindigkeit überprüft werden.

Klumpen in Milchpulver sind in der Regel ein Qualitätsmangel und keine Fremdverunreinigung. Sie können mit Feuchtigkeit, Lagerbedingungen, Verarbeitung oder Produkthandhabung zusammenhängen. Erzeugen die Klumpen ein ausreichend deutliches Bildmuster, kann ein Inspektionsalgorithmus trainiert werden, um definierte Abweichungen zu erkennen.

Auch Verformungen oder ungewöhnliche Produktverteilungen können überwacht werden, sofern die Anwendung ein stabiles Inspektionsergebnis ermöglicht.

Schwierige Bereiche einer Metalldose

Die Mitte einer Dose ist nicht immer der am schwierigsten zu überprüfende Bereich. Fremdkörper können sich in der Nähe absetzen oder verfangen:

• • Der Zugring
• • Der Dosendeckel
• • Das untere Profil
• • Die Seitenwand
• • Die Doppelnaht
• • Gebogene oder geprägte Strukturen

Diese Bereiche erzeugen komplexe und relativ dichte Bildmuster. Einige herkömmliche Systeme beheben dieses Problem, indem sie die Empfindlichkeit reduzieren oder Teile des Bildes maskieren. Eine übermäßige Maskierung kann jedoch zu einem toten Winkel führen.

Spezielle optische Pfaddesigns, intelligente Partitionierung und KI-basierte Algorithmen ermöglichen es dem System, geeignete Analysen für verschiedene Dosenbereiche durchzuführen. Doppel- oder Mehrstrahlkonfigurationen bieten zusätzliche Perspektiven, wenn eine Verunreinigung aus einer Richtung verdeckt ist.

Inspektion ist nur eine Kontrollebene.

Die abschließende Röntgenprüfung ersetzt keine Präventivmaßnahmen. Ein wirksames Programm zur Lebensmittelsicherheit bei Konserven sollte außerdem Folgendes umfassen:

• • Zugelassene Rohstofflieferanten
• • Wareneingangskontrolle
• • Vorbeugende Instandhaltung der Ausrüstung
• • Überprüfung der Integrität von Klinge und Bildschirm
• • Werkzeugverantwortung
• • Container- und Nahtkontrolle
• • Validierte Wärmebehandlung
• • Dokumentierte Abweichungsverfahren
• • Routinemäßige Überprüfungen des Inspektionssystems

Wird ein Metallfragment entdeckt, sollte die Reaktion über die Zurückweisung einer Dose hinausgehen. Das Werk sollte untersuchen, woher das Fragment stammt, feststellen, welches Produkt betroffen sein könnte, und das zugrunde liegende Problem an der Anlage beheben.

Auswahl eines Röntgensystems für Metalldosen

Die Prüffähigkeit sollte anhand realer Produkte und nicht anhand allgemeiner Gerätespezifikationen nachgewiesen werden.

Ein repräsentativer Anwendungstest sollte Folgendes beinhalten:

• • Die tatsächliche Dosengröße und -struktur
• • Normale Produktabweichungen
• • Zielkontaminanten in realistischen Größen
• • Unterschiedliche Positionen und Ausrichtungen der Verunreinigungen
• • Erwartete Leitungsgeschwindigkeit
• • Die vorgeschlagene Förderband- und Auswurfanordnung

Techik bietet RöntgeninspektionslösungenFür Fleisch-, Fisch- und Gemüsekonserven, Milchpulver und andere in Metall verpackte Lebensmittel. Die verfügbaren Bildgebungsverfahren können anhand der Verpackungsstruktur, der Produktdichte und der zu prüfenden Bereiche bewertet werden.

Ziel ist es nicht einfach, „etwas Metallisches“ zu finden. Vielmehr geht es darum, ein stabiles Inspektionsverfahren zu entwickeln, das relevante Verunreinigungen und Defekte von der Dose und den sie umgebenden Lebensmitteln unterscheiden kann.