Controlli non invasivi

Controlli

non invasivi

Ispezione a raggi X, sistemi di pesatura, sistemi di visione, spettroscopia IR. I controlli in linea permettono di verificare il peso corretto delle confezioni, la completezza e la correttezza delle etichette, l’assenza di corpi estranei, il controllo della forma e della posizione, la presenza di eventuali fori nelle confezioni MAP

I requisiti relativi all’igiene delle produzioni sono ormai un prerequisito per le macchine che operano nelle aziende alimentari

Martina Halker

Esperta in tecnologie alimentari e divulgatrice scientifica

I controlli non distruttivi sono sempre più utilizzati nelle linee produttive e di confezionamento di alimenti e bevande, perché in grado di fornire informazioni sullo stato di un prodotto, senza intaccarlo in alcun modo. Una volta integrati nelle linee, i sistemi di ispezione non distruttivi garantiscono controlli precisi anche alle alte velocità.

Le scelte delle aziende alimentari ricadono non solo sull’ispezione a raggi

X, ma anche su sistemi ottici, rilevatori di metalli, sistemi di pesatura che consentono il controllo della completezza e la rilevazione di sottoriempimenti o sovrariempimenti, e selezionatrici ponderali. I controlli in linea permettono di verificare il peso corretto della confezione, la completezza e la correttezza delle etichette, l’assenza di corpi estranei, il controllo della forma e della posizione. Si tratta di tecnologie che possono essere utilizzate anche in combinazione tra loro. Lo scopo è assicurare che la qualità dell’alimento o della bevanda in questione sia costante. Le ispezioni dinamiche non solo rilevano eventuali problematiche, ma sono in grado anche di rimuovere il prodotto in modo automatizzato e ad alta velocità. Grazie ai controlli non distruttivi, le aziende evitano eventuali richiami di merce contaminata, che danneggerebbero l’immagine aziendale e che peserebbero aspramente da un punto di vista dei costi.

Controllo qualità con i raggi X

I raggi X consentono di visualizzare l’immagine dell’oggetto in questione in tempo reale. Grazie ai raggi X si possono rilevare corpi estranei, eventuali contaminazioni da particelle di vetro, pietre, ceramica o metalli. Non solo. Possono essere effettuati controlli per visionare la completezza, il riempimento e la correttezza della forma. Qualora un prodotto non dovesse corrispondere allo standard aziendale, viene scartato e la tipologia di errore registrata.

Controllo ottico degli alimenti

Telecamere ad alta risoluzione e software di riconoscimento delle immagini ad alta sensibilità sono utilizzati per verificare il corretto posizionamento delle etichette e la leggibilità e la correttezza delle informazioni sul packaging, quali ad esempio la data di scadenza, il nome e l’indirizzo dello stabilimento, l’elenco degli ingredienti, il peso e così via. È anche possibile verificare la sigillatura dei bordi, le pellicole di copertura.

Controlli con sistemi di pesatura

I sistemi di pesatura possono essere inseriti in diversi punti della linea produttiva e consentono il controllo non invasivo del peso degli ingredienti, dei semilavorati, del prodotto finale con o senza confezione. I sistemi di pesatura possono essere integrati nelle riempitrici, non solo per determinare il peso, ma anche selezionare e quindi scartare tutti quei prodotti sovrappeso o sottopeso. In alcuni casi è possibile anche regolare la quantità presente nella confezione, con tempi di risposta estremamente brevi e una distanza tra i prodotti contenuta. Le celle di pesatura, rispetto a quelle con estensimetri sono infatti più precise e con riscontri immediati e possono essere facilmente integrate ai sistemi già esistenti anche grazie alle dimensioni contenute. Le celle di pesatura trasformano il

La spettroscopia laser consente il controllo in linea di tutte le confezioni, siano esse vaschette o flow pack, in modo non invasivo, quindi senza modificare i gas all’interno o la velocità della linea

I sistemi di pesatura possono essere integrati nelle riempitrici per selezionare e quindi scartare tutti quei prodotti sovrappeso o sottopeso

peso misurato in un segnale elettrico: essendo dei trasduttori, esse rilevano una forza applicata su un oggetto, grazie alla misurazione di un segnale elettrico che cambia a seconda della deformazione che la forza in questione produce sull’oggetto stesso. Se un prodotto non è conforme allo standard, viene scartato e vengono inviate le informazioni alle riempitrici per regolare il dosaggio. Le celle di carico possono essere di diverse tipologie. Quelle a compensazione elettromagnetica della forza possono essere dotate di tecnologia AVC (Active Vibration Compensation - Compensazione attiva delle vibrazioni), in grado di garantire risultati di pesatura precisi e veloci anche in presenza di vibrazioni. Le selezionatrici ponderali possono essere connesse in rete anche ad altri sistemi di ispezione come rilevatori di metalli e scanner a raggi X, grazie a software.

Raggi X e selezionatrice ponderale in un unico sistema

Esistono sul mercato sistemi combinati Raggi X e selezionatrice ponderale. Essi garantiscono alle aziende alimentari due funzionalità, ovvero l’ispezione a raggi X e la verifica del peso e controllo della completezza, con una sola macchina, ottimizzando spazi e costi e riducendo gli sprechi. È possibile programmare i due sistemi coordinandoli con le diverse ricette, ma anche farli lavorare in modalità disgiunta, in caso di necessità.

Disegno igienico e livelli di protezione

I requisiti relativi all’igiene delle produzioni sono ormai un prerequisito per le macchine che operano nelle aziende alimentari. Il Disegno igienico delle macchine/attrezzature per le industrie alimentari ha l’obiettivo di produrre macchine facilmente pulibili e quindi in grado di garantire una maggiore igienicità nella preparazione, condizionamento e conservazione dei prodotti alimentari Si tratta in sostanza di una certificazione di prodotto rivolta a una macchina. Anche i sistemi per il controllo non invasivo dei prodotti alimentari possono essere certificati per il loro disegno igienico. In particolare vengono certificate le caratteristiche progettuali e costruttive della macchina, correlate alla capacità della stessa di essere facilmente pulita, sanificata e ispezionata per prevenire, eliminare o ridurre i rischi di carattere igienico sanitario. Le norme da prendere in considerazione sono diverse: dalle UNI EN al Global Standard for Food Safety del British Retail Consortium (BRC), dall’International Food Standard (IFS) al Safe Quality Food (SQF) al Foundation for Food Safety Certification (FSSC). Sia i sistemi a raggi X che le nostre selezionatrici ponderali possono essere progettati con livelli di protezione IP65 o IP69K, adatti quindi per lavorare in aree umide. Il grado di protezione IP, infatti, è un parametro definito dallo standard internazionale IEC 60529, corrispondente allo standard europeo EN 60529, utilizzato per valutare il grado di protezione o l’efficacia di tenuta degli involucri elettrici contro l’intrusione di oggetti, acqua, polvere o contatti accidentali. In particolare la prima cifra successiva al codice IP indica il livello di protezione delle apparecchiature contro l’ingresso di corpi solidi estranei e contro l’accesso di persone a parti pericolose. La seconda cifra indica il livello di protezione delle apparecchia-

I controlli in linea permettono di verificare il peso corretto della confezione, l’assenza di corpi estranei, il controllo della forma e della posizione

ture contro l’ingresso di umidità e acqua. Quindi IP65 indica: completamente ermetico a polvere e fumi e protezione completa dal contatto protetto contro getti d’acqua. Mentre IP69K completamente ermetico a polvere e fumi e protezione e protetto contro forti getti d’acqua a temperature elevate, alta pressione e a distanza ravvicinata.

Controlli non invasivi delle confezioni in atmosfera modificata (MAP)

È importante per le aziende alimentari poter controllare i livelli di ossigeno residuo e anidride carbonica all’interno delle confezioni in atmosfera modificata (MAP) senza danneggiarle. Le tecnologie più utilizzate riguardano test a campione e sono controlli di tipo distruttivo, in quanto la confezione testata non può essere commercializzata. Una di queste consiste nel rilevare l’eventuale perdita di pressione o la fuoriuscita di un gas tramite immersione del prodotto in un contenitore pieno d’acqua e chiuso ermeticamente, al quale viene applicato il vuoto per facilitare la fuoriuscita di bolle che indicano la presenza di fori nella confezione. Un’altra tecnica prevede di inserire la confezione da esaminare in una campana in cui viene fatto il vuoto. La spettroscopia laser, invece, consente di effettuare il controllo su tutte le confezioni al fine di rilevare eventuali microfori nelle confezioni che andrebbero a influire negativamente con la conservazione, le caratteristiche organolettiche e la sicurezza degli alimenti in esse contenuti. Può essere utilizzata per vari alimenti, come pasta fresca, pane confezionato, caffè, formaggio grattugiato e fresco, prodotti di IV gamma, ma anche per l’analisi della concentrazione di ossigeno e anidride carbonica nello spazio di testa delle bottiglie. La spettroscopia laser consente il controllo in linea di tutte le confezioni, siano esse vaschette o flow pack, in modo non invasivo, quindi senza modificare i gas all’interno o la velocità della linea. Con la stessa tecnologia è possibile anche verificare eventuali microfori lungo la saldatura della confezione e conoscerne la posizione. La spettroscopia IR è in grado di individuare rapidamente le molecole che escono dalla confezione, come, ad esempio, l’anidride carbonica nel caso di prodotti in MAP, ma anche aromi e sostanze volatili, molecole di alimenti conservati in alcol o in azoto etc. La spettroscopia IR consente di rilevare il gas in questione a partire dalla misura dell’assorbimento della radiazione di un fascio laser altamente monocromatico che attraversa la confezione. Poiché il segnale dovuto ad alcuni gas, quali l’ossigeno è estremamente debole, è possibile migliorare la sensibilità della misura, grazie alla WMS (Wavelength Modulation Spectroscopy), che consente di raggiungere sensibilità più elevate di due ordini di grandezza, grazie alla modulazione della lunghezza d’onda di emissione del laser. L’identificazione di composti organici volatili, non in modo selettivo, come invece avviene con la spettroscopia laser, può essere fatta anche utilizzando sensori a base di semiconduttori nanostrutturati.