Ispezione a raggi X per sigillatura e imballaggi alimentari: sicurezza, qualità e innovazione

Sebbene siamo abituati a pensarne l’utilizzo prevalentemente in campo medico, è in aumento il ricorso all’ispezione a raggi X per la rilevazione di corpi estranei nei prodotti da parte dell’industria alimentare. Protezione del consumatore e garanzia di qualità, in quanto nonostante l’accuratezza dei processi di produzione, le contaminazioni sono sempre possibili. Detezione di metallo, vetro, pietre, ossa, plastica densa, ceramica. Sono tutti elementi che i sistemi di ispezione a raggi X sono in grado di identificare, anche in applicazioni particolarmente “difficili”, come ad esempio il packaging alluminato.

In continuo incremento, l’ispezione a raggi X si propone non come sostituto distruttivo ma come metodo non invasivo che lascia il prodotto invariato. I lavoratori possono stare tranquilli: “I nostri sistemi di ispezione a raggi X - sottolineano alla Nimax - sono stati progettati e costruiti per rispetto delle norme e delle leggi estremamente severe presenti nel Regno Unito, in Europa e negli Stati Uniti e sono assolutamente sicuri da installare ed utilizzare. I raggi X della Serie X5 sono dotati inoltre di una protezione che fa sì che le emissioni siano inferiori a 1uSv/ora durante le operazioni, circa 0,4 secondi all’interno del tunnel dove vengono scansionati dai raggi X. Efficacia e sicurezza sono al centro del design.

Questa tecnologia è particolarmente preziosa per la rilevazione di contaminanti metallici e non, sia prima sia dopo l’imballaggio, diventando la scelta preferita dai fornitori per proteggere il marchio e la salute del consumatore. Il design delle ispezionatrici a raggi X è studiato per essere totalmente sicuro per gli utilizzatori, facilmente pulibile e progettato per ridurre al minimo il materiale di scarto. Per molti anni i processi alimentari di prodotti sfusi si sono affidati a magneti, setacci, gravità e metal detector; ora l’ispezione a raggi X fornisce una soluzione più completa e affidabile.

Le prime valutazioni importanti riguardano la larghezza di ispezione e la potenza della sorgente. Procontrol Srl offre tre modelli Cassel GmbH con larghezze di ispezione da 250 a 450 mm, ciascuno con un nastro leggermente più largo. È tipico eseguire un’altezza del prodotto sul nastro di 20-30 mm (un singolo strato o solo alcuni strati sovrapposti), ma le prestazioni variano con la velocità del nastro e la densità del prodotto. Ad esempio, il modello CASSEL XD45-H1-BULK incorpora una sorgente di raggi X da 480 W. Il flusso del prodotto deve poter essere trasferito facilmente dal nastro al tunnel, e una barriera scorrevole permette la misurazione dell’altezza ideale per una determinata velocità. Quando un flusso costante di prodotto entra nel tunnel, le guide lo mantengono sul nastro e all’interno della larghezza del raggio mentre passa attraverso il raggio X.

Le “strisce” di immagini a raggi X sono continuamente elaborate dal software per rilevare e respingere oggetti estranei. Tutte le porte di accesso all’area devono avere interblocchi di sicurezza e occorre prestare attenzione alla schermatura per evitare dispersioni nelle aree di alimentazione o di espulsione. Poiché i contaminanti possono essere densi, nitidi o nascosti tra diversi strati di prodotto, è necessario utilizzare più algoritmi di elaborazione delle immagini: il software per raggi X viene fornito con oltre 40 algoritmi per ispezionare quasi tutti i prodotti. Infine, per minimizzare scarti e sprechi, il sistema dovrebbe ispezionare su più corsie con un deviatore che scarta solo una parte del nastro quando viene individuato un contaminante.

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Non esistono due applicazioni radiografiche di massa uguali. Per spiegare la gamma di prestazioni, si può pensare alle mandorle: densità apparente circa 0,55 kg/l, altezza circa 6 mm sul nastro. Il sistema XD45-H1-BULK, con larghezza massima di ispezione di 446 mm, e una velocità di 46 m/min, permette di visualizzare gli intervalli di rilevamento in base all’altezza del prodotto. Il rilevamento dell’acciaio inossidabile risulta più semplice e costante, mentre il rilevamento di altri materiali non metallici può variare in funzione dello spessore del prodotto.

Negli ultimi dieci anni l’ispezione a raggi X ha conquistato applicazioni su prodotti confezionati e in particolar modo nel settore dei prodotti sfusi. La sua utilità è in crescita, ma è ancora in fase di sviluppo: ciò significa che i metodi tradizionali potrebbero non essere sufficienti per fornire un prodotto pulito e di alta qualità. Independentemente dal prodotto, Procontrol Srl progetta sistemi di ispezione su misura per soddisfare esigenze specifiche, garantendo sicurezza e qualità come priorità assoluta per l’industria alimentare. Nel food, la qualità non è solo un fattore competitivo: è una responsabilità. Implementare un sistema avanzato migliora la reputazione del marchio, evita richiami costosi e rafforza la fiducia dei consumatori.

Molti contaminanti comuni - vetro, ossa, ceramica o plastica ad alta densità - non possono essere rilevati dai rilevatori di metalli. Le aziende alimentari devono assicurare controlli accurati senza rallentare la produzione. I sistemi Anritsu di ispezione a raggi X sono lo standard internazionale per il controllo qualità dei prodotti confezionati: analizzano la densità dei materiali all’interno del prodotto confezionato, sono completamente schermati e sicuri per operatori e prodotti. La Serie XR75 garantisce stabilità operativa e lunga durata dei componenti, con costo totale di proprietà ridotto, mentre la Serie XR76 introduce sensibilità e stabilità superiori grazie a un sensore TDI ad alta risoluzione e un’elaborazione dell’immagine più accurata, che riduce i falsi scarti.

I sistemi d’ispezione a raggi X Anritsu permettono di rilevare contaminanti in base alla densità, includendo metallo, vetro, pietra, ceramica, ossa calcificate, plastica dura e gomma, anche in imballaggi complessi. Sono sicuri per operatori e prodotti: schermature complete e livelli di emissione inferiori ai limiti CE, con sensori di sicurezza che stoppano la sorgente all’apertura di una porta o in caso di anomalia. Possono sostituire il metal detector offrendo prestazioni superiori perché non si basano sulla natura del materiale ma sulla densità. La differenza principale tra XR75 e XR76 è l’aumento di sensibilità e stabilità nella XR76, grazie al nuovo sensore e a un’elaborazione dell’immagine più precisa.

Nei sistemi di Wipotec, gli scanner a raggi X hanno design modulari con alto standard igienico. Rivelatori HD-TDI e finestre di berillio assicurano immagini chiare; il software è in grado di gestire densità differenti e di analizzare la massa e la posizione degli elementi. La flessibilità consente integrazioni su linee produttive esistenti, anche con monitoraggio di espulsione e controlli incrociati dell’espulsione. Le soluzioni di combinazione, come SC-W (XP + pesatura) e SC-V (XP + ispezione ottica), offrono sistemi compatti e ad alta densità per controlli di etichette, posizionamento e completezza, adatti anche a prodotti leggeri come mini torte o biscotti.

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Nell’ambito dell’assicurazione qualità, una verifica precoce dei prodotti sfusi, con espulsione immediata, può ridurre le perdite entro il valore del prodotto grezzo. Per cotolette di carne e altri pezzi, sono necessari sistemi di espulsione ad alta velocità e affidabili. I nastri di espulsione e i carrelli di scarico sono progettati per operare senza interferire con la produzione. I sistemi Wipotec sono costruiti in acciaio inossidabile, con vani interni facili da pulire e superfici smussate, e con grado di protezione standard IP65, offrendo protezione contro schizzi provenienti da tutte le direzioni; l’IP69k è disponibile in caso di puliture ad alta pressione o vapore. L’igiene è quindi integrata nel design per mantenere prestazioni elevate in ambienti alimentari.

Immagine: Diagramma di flusso ispezione a raggi X in linea (sigillatura, imballaggio, controllo qualità)

La questione finale riguarda l’adozione diffusa: le aziende devono investire in sistemi che non rallentino la produzione e che offrano controllo preciso di contaminanti e completezza del prodotto. Le soluzioni a raggi X offrono una gamma di approcci: dal controllo di contenutezza e giunture a controlli di quantità e posizionamento, fino a rilevamenti di sottili differenze di densità in prodotti confezionati, compresi imballaggi metallici o non metallici. Le tecnologie presentate da Wipotec, Anritsu e altri fornitori riflettono una tendenza globale verso ispezioni non distruttive, ad alta velocità, sicure e facili da pulire. Nell’era della sicurezza alimentare, scegliere lo strumento giusto significa proteggere il consumatore, tutelare il marchio e migliorare la redditività aziendale.

Video demo: ispezione a raggi X in linea per imballaggi alimentari
  • Vantaggi chiave: rilevamento totale di contaminanti basato sulla densità; sicurezza per operatori; integrazione con sistemi di pesatura e ispezione ottica.
  • Variazioni di prodotto: da alimenti sfusi a confezionati, da barattoli a lattine, con diverse altezze di prodotto e densità.
  • Standard di sicurezza: emissioni X limitate, retroilluminazione e interblocco di porte per accesso all’area di scansione.

Aspetti pratici di implementazione

1. Definire la larghezza di ispezione e la potenza necessaria in base al tipo di prodotto e alla densità. 2. Pianificare l’altezza del prodotto sul nastro e le modalità di espulsione per minimizzare gli scarti. 3. Valutare la necessità di sistemi multi-corsia e deviatore di prodotto per un flusso continuo. 4. Assicurarsi che l’impianto sia conforme alle norme internazionali e che le misure di sicurezza siano effettive e verificabili. 5. Considerare soluzioni integrate come SC-W o SC-V per ottimizzare spazio e funzioni multiple in un unico sistema.

ModelloLarghezza ispezione (mm)Sorgente X (W)
XD45-H1-BULK446480Esempio di mandorle: 46 m/min, densità ~0,55 kg/l
Cassel XD45250-450dipende dal modelloVariabilità in base al nastro e densità

In sintesi, l’ispezione a raggi X per imballaggi alimentari rappresenta una risposta efficace alle pressioni di sicurezza, qualità e conformità normative. Grazie a soluzioni modulari e a sistemi avanzati di elaborazione d’immagine, è possibile rilevare una gamma ampia di contaminanti, incluse ceramica, vetro, ossa, pietre e plastiche ad alta densità, anche in confezioni complesse o alluminio, mantenendo il prodotto integro e la linea di produzione efficiente.

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