Hộp kim loại bảo vệ rất tốt thịt, cá, sữa bột và các thực phẩm có thời hạn sử dụng lâu dài khác. Chúng chắc chắn, không trong suốt và phù hợp với các quy trình xử lý nhiệt khắt khe. Tuy nhiên, những ưu điểm đó lại tạo ra một vấn đề khó khăn trong khâu kiểm tra: làm thế nào để nhà sản xuất phát hiện sự nhiễm bẩn kim loại khi chính bao bì lại được làm bằng kim loại?

Đây được gọi là thách thức kiểm tra kim loại trong kim loại. Nó ảnh hưởng đến nhiều loại sản phẩm đóng hộp, nhưng rủi ro liên quan khác nhau đáng kể giữa thịt đóng hộp, cá, rau và thực phẩm dạng bột.

Vì sao phương pháp dò kim loại thông thường bị hạn chế sau khi đóng hộp?

Máy dò kim loại thông thường tạo ra trường điện từ và đo những thay đổi do vật liệu dẫn điện hoặc từ tính gây ra. Khi một sản phẩm đã được đóng gói trong hộp kim loại, bao bì sẽ tạo ra tín hiệu mạnh hơn nhiều so với một mảnh nhỏ bên trong.

Vì lý do này, việc dò tìm kim loại thường được thực hiện trước khi sản phẩm được đóng gói trong bao bì kim loại. Việc kiểm tra cuối cùng đối với lon đã được niêm phong có thể cần đến công nghệ chụp X-quang thực phẩm.

Hệ thống kiểm tra bằng tia XHệ thống tạo ra hình ảnh dựa trên sự khác biệt về mật độ, độ dày và khả năng hấp thụ tia X. Hệ thống có thể phân tích nội dung của một hộp kim loại mờ đục mà không cần mở nó ra. Tuy nhiên, hộp vẫn tạo ra những vùng hình ảnh khó phân tích xung quanh nắp, đáy, thành bên, đường nối và vòng kéo.

Hệ thống kiểm tra phải phân biệt được vật thể lạ thực sự với cấu trúc bao bì thông thường và sự biến đổi tự nhiên của sản phẩm.

Thịt và cá đóng hộp: Nguy cơ từ kim loại, xương và bọt khí

Chế biến thịt và cá dựa vào các thiết bị cắt, xay, lọc xương, trộn, bơm và đóng gói. Những hoạt động này tạo ra một số nguy cơ vật lý tiềm ẩn.

Lưỡi dao bị hư hỏng có thể làm văng mảnh kim loại. Một bộ phận bị lỏng có thể lẫn vào sản phẩm đang tiếp xúc. Lưới lọc, máy nghiền hoặc thiết bị đóng gói bị mòn có thể tạo ra các mảnh thép không gỉ nhỏ hơn. Bảo trì phòng ngừa làm giảm khả năng xảy ra các sự cố như vậy, nhưng kiểm tra cuối cùng cung cấp thêm cơ hội để xác định các chất gây ô nhiễm cụ thể.

Xương là một đối tượng khác. Xương tự nhiên có mật độ, hình dạng và độ dày khác nhau. Một mảnh xương đặc có thể hiện rõ trên ảnh chụp X-quang, trong khi một mảnh xương cá mỏng nằm giữa thức ăn đặc có thể khó phân biệt.

Do đó, việc thử nghiệm nên sử dụng các mẫu xương đại diện từ loài vật và quy trình sản xuất thực tế. Các quả cầu thử nghiệm bằng kim loại đồng nhất không thể chứng minh hệ thống sẽ hoạt động như thế nào với xương tự nhiên không đồng đều.

Các bọt khí cũng có thể xuất hiện trong các sản phẩm thịt đóng hộp. Bọt khí không tự động là mối nguy hiểm do vật thể lạ gây ra, nhưng những bọt khí bất ngờ có thể cho thấy vấn đề về chất lượng sản phẩm hoặc tính nhất quán của quy trình sản xuất. Mức độ liên quan của chúng phụ thuộc vào công thức sản phẩm và các tiêu chí chấp nhận đã được thiết lập.

Ví dụ, sự phân bố không khí đều đặn có thể là bình thường trong một sản phẩm, trong khi một khoang rỗng lớn trong sản phẩm khác có thể cho thấy quá trình đóng gói kém, trộn không đồng đều hoặc cấu trúc sản phẩm bất thường. Phân tích hình ảnh hỗ trợ bởi AI có thể được cấu hình để xác định các mẫu bọt khí cụ thể khi đây là một yêu cầu chất lượng quan trọng.

Đá và các vật liệu đặc khác trong thực phẩm đóng hộp

Rau, đậu, trái cây và các nguyên liệu nông nghiệp khác có thể chứa đá, đất hoặc khoáng chất từ ​​đồng ruộng. Quá trình rửa, sàng lọc và phân loại giúp loại bỏ nhiều tạp chất này, nhưng không thể cho rằng bất kỳ quy trình nào ở khâu đầu vào đều hoàn hảo.

Đá thường là mục tiêu thích hợp choKiểm tra bằng tia X Vì nhiều loại có mật độ khác với thực phẩm xung quanh. Hiệu suất phát hiện vẫn phụ thuộc vào thành phần, kích thước của đá, độ dày của sản phẩm và vị trí bên trong lon.

Một viên sỏi nhỏ gần thành hoặc đáy lon có thể khó phát hiện hơn so với viên sỏi tương tự nằm ở trung tâm. Chụp X-quang nhiều lần có thể cung cấp thêm thông tin cho những khu vực khó phát hiện này.

Các nhà chế biến nên kiểm tra đá thu thập từ vùng cung cấp nguyên liệu thô thực tế của họ. Các mẫu gốm được sản xuất có thể lặp lại để kiểm tra định kỳ, nhưng chúng có thể không đại diện cho mọi tạp chất khoáng tự nhiên.

Lon sữa bột có quy trình kiểm tra riêng.

Sữa bột rất khác so với thịt hoặc rau đóng hộp. Các rủi ro có thể gặp phải bao gồm mảnh kim loại, lưới lọc bằng thép không gỉ bị gãy, vón cục và các bất thường về bao bì hoặc hình dạng.

Sàng và lưới lọc được sử dụng để kiểm soát kích thước hạt và loại bỏ vật liệu không mong muốn. Nếu lưới lọc bị hỏng, các sợi dây thép không gỉ mỏng có thể lẫn vào bột. Những sợi dây này gây khó khăn vì hình dạng của chúng thay đổi tùy thuộc vào hướng. Một sợi dây nằm ngang qua hình ảnh có thể dễ nhìn thấy hơn một sợi dây thẳng hàng với hướng tia X.

Việc sử dụng hình ảnh độ phân giải cao và nhiều góc nhìn kiểm tra có thể cải thiện thông tin hình ảnh thu được. Độ nhạy phải được kiểm chứng bằng cách sử dụng bột thực tế, kích thước hộp, loại dây và tốc độ sản xuất dự kiến.

Vón cục trong sữa bột thường là vấn đề về chất lượng hơn là tạp chất. Chúng có thể liên quan đến độ ẩm, điều kiện bảo quản, quy trình chế biến hoặc xử lý sản phẩm. Nếu các cục vón tạo ra hình ảnh rõ nét, thuật toán kiểm tra có thể được huấn luyện để xác định các bất thường cụ thể.

Hiện tượng biến dạng hoặc phân bố sản phẩm bất thường cũng có thể được theo dõi nếu ứng dụng hỗ trợ kết quả kiểm tra ổn định.

Những khu vực khó xử lý của lon kim loại

Phần giữa của lon không phải lúc nào cũng là khu vực khó kiểm tra nhất. Các vật thể lạ có thể lắng đọng hoặc bị mắc kẹt gần đó.

• • Vòng kéo
• • Nắp hộp
• • Mặt đáy
• • Thành bên
• • Đường may đôi
• • Cấu trúc cong hoặc nổi

Những khu vực này tạo ra các mẫu hình ảnh phức tạp và tương đối dày đặc. Một số hệ thống truyền thống giải quyết vấn đề bằng cách giảm độ nhạy hoặc che khuất một phần hình ảnh. Tuy nhiên, việc che khuất quá mức có thể tạo ra vùng mù.

Thiết kế đường dẫn quang chuyên dụng, phân vùng thông minh và thuật toán dựa trên trí tuệ nhân tạo có thể giúp hệ thống áp dụng phân tích phù hợp cho các vùng khác nhau của lon. Cấu hình chùm tia kép hoặc đa chùm tia cung cấp thêm góc nhìn khi chất gây ô nhiễm bị che khuất từ ​​một hướng.

Kiểm tra chỉ là một trong các biện pháp kiểm soát.

Kiểm tra X-quang cuối cùng không thay thế các biện pháp phòng ngừa. Một chương trình an toàn thực phẩm đóng hộp hiệu quả cũng cần bao gồm:

• • Nhà cung cấp nguyên liệu thô được phê duyệt
• • Kiểm tra nguyên liệu đầu vào
• • Bảo trì thiết bị định kỳ
• • Kiểm tra tính toàn vẹn của lưỡi dao và màn hình
• • Trách nhiệm về công cụ
• • Kiểm soát thùng chứa và đường nối
• • Quy trình xử lý nhiệt đã được kiểm chứng
• • Quy trình xử lý sai lệch đã được ghi chép
• • Kiểm tra định kỳ hệ thống thử thách

Nếu phát hiện mảnh kim loại, phản ứng không chỉ dừng lại ở việc loại bỏ một lon sản phẩm. Nhà máy cần điều tra nguồn gốc của mảnh kim loại, xác định sản phẩm nào có thể bị ảnh hưởng và khắc phục sự cố thiết bị gây ra vấn đề.

Lựa chọn hệ thống chụp X-quang cho lon kim loại

Khả năng kiểm định cần được thiết lập dựa trên các sản phẩm thực tế chứ không phải dựa trên thông số kỹ thuật chung của thiết bị.

Bài kiểm tra ứng dụng tiêu biểu nên bao gồm:

• • Kích thước và cấu trúc thực tế của lon
• • Sự biến đổi thông thường của sản phẩm
• • Nhắm mục tiêu vào các chất gây ô nhiễm có kích thước thực tế
• • Vị trí và hướng khác nhau của chất gây ô nhiễm
• • Tốc độ đường truyền dự kiến
• • Sơ đồ bố trí băng tải và hệ thống xử lý phế phẩm được đề xuất

Techik cung cấp Giải pháp kiểm tra bằng tia XDành cho thịt đóng hộp, cá đóng hộp, rau củ đóng hộp, sữa bột và các loại thực phẩm đóng gói bằng kim loại khác. Các phương án tạo ảnh hiện có có thể được đánh giá dựa trên cấu trúc bao bì, mật độ sản phẩm và các vùng kiểm tra mục tiêu.

Mục tiêu không chỉ đơn thuần là tìm kiếm “vật thể kim loại”. Mục tiêu là tạo ra một quy trình kiểm tra ổn định có thể phân biệt các chất gây ô nhiễm và khuyết tật liên quan từ lon và thực phẩm xung quanh chúng.