Le lattine di metallo offrono un'eccellente protezione per carne, pesce, latte in polvere e altri alimenti a lunga conservazione. Sono resistenti, opache e adatte a processi termici impegnativi. Tuttavia, questi vantaggi creano un problema di controllo: come può un produttore rilevare la contaminazione da metallo quando la confezione stessa è in metallo?

Questo problema è noto come "problema di ispezione metallo su metallo". Riguarda un'ampia gamma di prodotti in scatola, ma i rischi rilevanti differiscono significativamente tra carne, pesce, verdure e alimenti in polvere in scatola.

Perché il rilevamento convenzionale dei metalli è limitato dopo l'inscatolamento

Un metal detector convenzionale crea un campo elettromagnetico e misura le variazioni causate da materiali conduttivi o magnetici. Quando un prodotto è già confezionato in una lattina di metallo, la confezione produce una risposta molto più forte rispetto a un piccolo frammento al suo interno.

Per questo motivo, il rilevamento dei metalli viene spesso effettuato prima che il prodotto venga imballato in un contenitore metallico. L'ispezione finale della lattina sigillata può richiedere l'utilizzo di tecnologie a raggi X per alimenti.

Un sistema di ispezione a raggi XIl sistema crea un'immagine basata sulle differenze di densità, spessore e assorbimento dei raggi X. È in grado di analizzare il contenuto di un contenitore metallico opaco senza aprirlo. Ciononostante, le aree intorno al coperchio, alla base, alle pareti laterali, alla cucitura e all'anello di apertura presentano comunque delle difficoltà di acquisizione dell'immagine.

Il sistema di ispezione deve essere in grado di distinguere un vero e proprio corpo estraneo dalle normali strutture di imballaggio e dalle naturali variazioni del prodotto.

Carne e pesce in scatola: rischi legati a metalli, lische e bolle d'aria

La lavorazione di carne e pesce si basa su attrezzature per il taglio, la macinazione, la disossatura, la miscelazione, il pompaggio e il riempimento. Queste operazioni creano diversi potenziali rischi fisici.

Una lama danneggiata può rilasciare un frammento di metallo. Un componente allentato può entrare nel prodotto esposto. Vaglio, macinini o attrezzature di riempimento usurati possono produrre piccoli pezzi di acciaio inossidabile. La manutenzione preventiva riduce la probabilità di tali eventi, ma l'ispezione finale offre un'ulteriore opportunità per identificare specifici contaminanti.

L'osso è un bersaglio diverso. Le ossa naturali variano in densità, forma e spessore. Un frammento denso può apparire chiaramente in un'immagine a raggi X, mentre una sottile lisca di pesce circondata da cibo denso può essere difficile da distinguere.

I test dovrebbero quindi utilizzare ossa rappresentative della specie reale e del processo di produzione effettivo. Sfere di metallo uniformi utilizzate come prova non sono in grado di dimostrare le prestazioni del sistema con ossa naturali di forma irregolare.

Anche nei prodotti a base di carne in scatola possono comparire bolle d'aria. La presenza di una bolla non rappresenta automaticamente un pericolo dovuto a un corpo estraneo, ma bolle inattese possono indicare un problema di qualità del prodotto o di uniformità del processo produttivo. La loro rilevanza dipende dalla formulazione del prodotto e dai criteri di accettazione stabiliti.

Ad esempio, una distribuzione regolare dell'aria può essere normale in un prodotto, mentre una grande cavità in un altro potrebbe indicare un riempimento inadeguato, una miscelazione non uniforme o una struttura anomala del prodotto. L'analisi delle immagini assistita dall'intelligenza artificiale può essere configurata per identificare specifici modelli di bolle quando questo rappresenta un requisito di qualità rilevante.

Pietre e altri materiali densi negli alimenti in scatola

Verdure, legumi, frutta e altri ingredienti agricoli possono contenere pietre, terra o materiale minerale provenienti dal campo. Il lavaggio, la vagliatura e la selezione rimuovono molte di queste impurità, ma non si può dare per scontato che alcun processo a monte sia perfetto.

Le pietre sono spesso bersagli adatti perispezione a raggi X perché molte hanno una densità diversa da quella del cibo circostante. Le prestazioni di rilevamento dipendono comunque dalla composizione, dalle dimensioni, dallo spessore del prodotto e dalla posizione della pietra all'interno della lattina.

Un piccolo sasso vicino alla parete o al fondo di un contenitore può essere più difficile da individuare rispetto allo stesso sasso posizionato al centro. Diverse proiezioni a raggi X possono fornire informazioni aggiuntive per queste zone problematiche.

I produttori dovrebbero testare le pietre raccolte nella loro effettiva area di approvvigionamento delle materie prime. I campioni di ceramica prodotta industrialmente sono riproducibili per i controlli di routine, ma potrebbero non rappresentare tutti i contaminanti minerali naturali.

I contenitori per il latte in polvere hanno un proprio profilo di ispezione

Il latte in polvere è molto diverso dalla carne o dalle verdure in scatola. I rischi possono includere frammenti di metallo, rottura dei fili del setaccio in acciaio inossidabile, agglomerazione del prodotto e anomalie di forma o di confezione.

I setacci e le griglie vengono utilizzati per controllare la granulometria e rimuovere il materiale indesiderato. Se una griglia si danneggia, sottili fili di acciaio inossidabile possono penetrare nella polvere. Questi fili rappresentano una difficoltà perché il loro aspetto cambia a seconda dell'orientamento. Un filo che si trova trasversalmente all'immagine può essere più visibile di uno allineato con la direzione dei raggi X.

L'imaging ad alta risoluzione e l'utilizzo di più viste di ispezione possono migliorare le informazioni disponibili sull'immagine. La sensibilità deve essere verificata utilizzando la polvere effettiva, le dimensioni del contenitore, il tipo di filo e la velocità di produzione prevista.

La presenza di grumi nel latte in polvere è generalmente indice di un problema di qualità, piuttosto che di una contaminazione estranea. Possono essere correlati all'umidità, alle condizioni di conservazione, al processo di lavorazione o alla manipolazione del prodotto. Se i grumi producono un pattern di immagine sufficientemente distinto, è possibile addestrare un algoritmo di ispezione per identificare anomalie specifiche.

È possibile monitorare anche eventuali deformazioni o distribuzioni anomale del prodotto, laddove l'applicazione supporti un risultato di ispezione stabile.

Zone difficili di una lattina di metallo

Il centro di una lattina non è sempre la zona più difficile da ispezionare. Oggetti estranei possono depositarsi o rimanere intrappolati nelle vicinanze:

• · L'anello di trazione
• · Il coperchio della lattina
• · Il profilo inferiore
• · La parete laterale
• · La doppia cucitura
• Strutture curve o in rilievo

Queste aree creano pattern di immagine complessi e relativamente densi. Alcuni sistemi tradizionali affrontano il problema riducendo la sensibilità o mascherando parti dell'immagine. Tuttavia, una mascheratura eccessiva può creare un'area cieca.

Percorsi ottici specializzati, partizionamento intelligente e algoritmi basati sull'intelligenza artificiale possono aiutare il sistema ad applicare analisi appropriate a diverse aree del contenitore. Le configurazioni a doppio o multi-fascio offrono prospettive aggiuntive quando un contaminante è nascosto da una direzione.

L'ispezione è solo uno dei livelli di controllo

L'ispezione finale ai raggi X non sostituisce le misure preventive. Un efficace programma di sicurezza degli alimenti in scatola dovrebbe includere anche:

• · Fornitori di materie prime approvati
• · Ispezione degli ingredienti in entrata
• · Manutenzione preventiva delle apparecchiature
• · Controlli di integrità delle lame e dello schermo
• · Responsabilità degli strumenti
• · Controllo dei contenitori e delle cuciture
• · Trattamento termico convalidato
• • Procedure di deviazione documentate
• · Test di verifica di routine del sistema di ispezione

Se viene rilevato un frammento metallico, la risposta non deve limitarsi al semplice rigetto di una lattina. L'impianto deve indagare sulla provenienza del frammento, determinare quale prodotto potrebbe essere interessato e risolvere il problema alla base dell'apparecchiatura.

Scelta di un sistema a raggi X per lattine metalliche

La capacità di ispezione dovrebbe essere stabilita con prodotti reali piuttosto che sulla base di specifiche generiche delle apparecchiature.

Un test applicativo rappresentativo dovrebbe includere:

• · Le dimensioni e la struttura effettive della lattina
• · Variazioni normali del prodotto
• · Individuare i contaminanti di dimensioni realistiche
• • Diverse posizioni e orientamenti dei contaminanti
• · Velocità di linea prevista
• · La disposizione proposta per il nastro trasportatore e il sistema di scarto

La tecnologia fornisce soluzioni di ispezione a raggi XPer carne, pesce, verdure in scatola, latte in polvere e altri alimenti confezionati in metallo. Le configurazioni di imaging disponibili possono essere valutate in base alla struttura della confezione, alla densità del prodotto e alle zone di ispezione da controllare.

L'obiettivo non è semplicemente trovare "qualcosa di metallico". Si tratta di creare un processo di ispezione stabile in grado di distinguere i contaminanti e i difetti rilevanti dalla lattina e dagli alimenti circostanti.