Máquina de inspección de rayos X para alimentos envasados que garantiza de sellado

En los últimos tiempos, el envasado de alimentos ha sido un punto crítico, ya que muchas empresas se han visto obligadas al cierre temporal por la fuerte subida del precio del gas. Sin embargo, la escasez de dióxido de carbono no es el único problema al que se enfrentan las empresas de fabricación de alimentos.

Cuando la mezcla de gases protectores, entre los que se incluye el dióxido de carbono, reduce la cantidad de oxígeno en el interior del envase alimentario, es fundamental contar con un buen sellado para mantener el contenido fresco el mayor tiempo posible. Si algún alimento queda atrapado en el precinto y sobresale del envase, se romperá el precinto hermético y entrará oxígeno, lo que hará que el producto se estropee antes y provoque mermas y quejas de los clientes.

Antiguamente, las inspecciones del precintado de los envases consistían en un sistema de olfateo para detectar nitrógeno o dióxido de carbono, o un sistema de presión para comprobar si el envase rebotaba o se desinflaba. Otra opción son los sistemas de visión, pero su precisión es limitada.

En la actualidad, la tecnología ha evolucionado y existen máquinas de inspección de rayos X para alimentos envasados permite una inspección con una alta precisión. Se generan dos imágenes a partir de un único detector: una optimizada para el producto y otra para la zona del precinto lo que significa que se puede detectar hasta la mínima cantidad de producto atrapado en el precinto de un envase. A diferencia de los sistemas de visión, la inspección de precintos con máquinas de inspección de rayos X para alimentos envasados puede verificar el sellado de envases no transparentes y de colores muy similares.

Uno de los métodos de envasado más utilizados incorpora el sellado con un material plástico o de lámina. Puede ser en forma de envasado flow-wrap, también conocido como envoltura de flujo o envasado formado-llenado-sellado. En cualquier caso, hay una unión entre una o más superficies de un material de lámina y un sustrato, como el borde de una bandeja.

El sellado puede perder su eficacia por varias razones. Por ejemplo, las dos caras del sellado pueden simplemente no estar unidas, resultando en un sellado soplado, o puede quedar atrapado algún alimento entre las superficies de sellado, dando lugar a un canal no estéril. Debido a la importancia de estos modos de fallo, a menudo se mitigan con operarios situados al final de la línea de producción para realizar una inspección visual. Evidentemente, esto representa un gasto importante y una carga operativa, ya que la contratación y formación de personal es cada vez más difícil.

La primera de estas condiciones puede detectarse, en determinadas circunstancias, mediante ultrasonidos o por decaimiento de la presión. En el caso de los ultrasonidos, un transductor emite un haz de ondas sonoras dirigidas a la junta. Un elemento detector capta las señales transmitidas o reflejadas por las superficies de la zona de la junta. Estas reflexiones se producen cuando hay un cambio de impedancia, como ocurriría en una interfaz material-aire. Si hay un buen sellado, habrá dos interfaces que producirán reflexiones. Sin embargo, si el sellado está abierto, se producirán cuatro reflexiones. Sin embargo, hay muchas ineficacias debidas a los desajustes de impedancia y a la imposibilidad de utilizar fluidos de acoplamiento como los que se emplean en ultrasonidos médicos.

Además, si hay material alimentario atrapado dentro del precinto, éste parecerá bueno a la inspección ultrasónica, pero presentará un canal que afectará a la esterilidad del envase. En muchos casos, el grosor del material alimentario atrapado será muy pequeño, ya que la presión del cabezal de sellado hará que salga por los lados del precinto.

En este caso, la tecnología de las máquinas de inspección de rayos X para alimentos envasados puede ser una solución eficaz. Ajustando adecuadamente la energía de rayos X a un nivel bajo, es posible detectar capas muy finas de contaminación de la junta. A este nivel muy bajo, los datos de la imagen de rayos X resultante serán muy reducidos y estarán sujetos a fluctuaciones generales de la señal. La naturaleza sistemática de estas fluctuaciones puede aprovecharse para crear una imagen compensada. Por ejemplo, la unión en una cinta transportadora, que generalmente aparecería como una región algo más densa del fondo. Esto se puede eliminar mediante un algoritmo de compensación. Entonces, escaneando a lo largo de la junta en busca de una respuesta incrementalmente diferente, la máquina de inspección de rayos X para alimentos envasados puede detectar con fiabilidad depósitos de material orgánico de tan sólo 50 micras de grosor.

Las máquinas de inspección de rayos X para alimentos envasados también pueden detectar indicios de la presencia de contaminación, que permiten identificar puntos calientes en la zona de la junta. Por ejemplo, la presencia de un hilo de comida junto a la zona de sellado indicará que el material del sello se ha desprendido de la superficie de sellado. Estos puntos calientes activan la aplicación de un algoritmo para mejorar la detectabilidad de pequeños defectos de sellado.

Los métodos ópticos, como las cámaras de visión artificial, se utilizan a menudo para detectar la presencia de material extraño en un precinto. Pero, a diferencia de la máquina de inspección de rayos X para alimentos envasados, los sistemas ópticos tienen limitaciones porque suelen requerir que la superficie del precinto sea transparente para retroiluminar la región que se inspecciona, o que el material de la tapa no sea opaco. Además, los sistemas están sujetos a reflejos y diferencias de color en la imagen, y no pueden inspeccionar zonas en las que hay una etiqueta superpuesta al precinto.

Otra gran ventaja que ofrecen las máquinas de inspección de rayos X para alimentos envasados es la inspección final del contenido de los envases para la detección de cuerpos extraños. Un paquete de carne picada, por ejemplo, debe inspeccionarse para detectar fragmentos metálicos y óseos. Tradicionalmente, esto requería dos sistemas de rayos X, uno para el precinto y otro para la inspección del producto, ya que la inspección del producto requiere la penetración de un grosor considerable del material alimentario del envase. Esto suponía la duplicación de una cantidad significativa de hardware caro.

Sin embargo, la nueva generación de máquinas de inspección de rayos X para alimentos envasados puede producir dos conjuntos de datos de salida a la vez. El primero crea una imagen adecuada para la detección de contaminantes dentro del producto, y también define dónde se encuentra el producto dentro del envase. La segunda salida utiliza estos datos para definir la zona de inspección del precinto, donde crea una imagen de sensibilidad mucho mayor.

La combinación de estas dos inspecciones en una sola unidad simplifica la configuración y el cambio de producto, así como la combinación de estadísticas y una sola interfaz con los sistemas de información de la fábrica. Además, también se pueden incorporar inspecciones de pesaje y de etiquetas. El pesaje puede realizarse mediante una mesa de pesaje integrada o mediante un análisis posterior de las imágenes de rayos X, y los resultados se utilizan para comprobar que se ha etiquetado correctamente el envase.

El creciente uso de envases skin significa que las máquinas de inspección de rayos X para alimentos envasados también son cruciales a la hora de garantizar que los productos alimentarios están en el centro de su envase y que se detecta cualquier filtración de líquido dentro de la zona sellada. Las bolsas de alimentos listos para el consumo (MRE) que se suministran a los militares también están bajo la atenta mirada de los rayos X más avanzados. Estas raciones individuales, con una vida útil de hasta dos años, requieren bolsas capaces de soportar la cocción y la congelación, y la última tecnología de sensores ofrece una resolución muy alta para detectar incluso defectos de sellado muy pequeños.

¿Sabías que ya existen soluciones robóticas gracias al desarrollo de la Industria 4.0?Descubre cómo elegir el Robot de packaging apropiado para tu línea productiva para automatizar tus procesos y mejorar el rendimiento de tu planta.

Ventajas clave del uso de máquinas de inspección de rayos X para alimentos envasados

Protección del consumidor

La contaminación potencial puede producirse en cualquier punto de la línea de producción. A pesar de que los fabricantes se esfuerzan por eliminar los cuerpos extraños en los alimentos, los procesos pueden fallar, dando lugar a una posible contaminación. Las máquinas de inspección de rayos X para alimentos envasados ayudan a proteger el bienestar de los consumidores porque proporcionan una detección eficaz de contaminantes físicos, independientemente de su forma, tamaño o ubicación dentro de los productos envasados y sin envasar. De esta manera, una máquina de inspección de rayos X para alimentos envasados es capaz de detectar:

• Metal
• Vidrio
• Piedra mineral
• Hueso calcificado
• Plástico de alta densidad y caucho

Prevención de retiradas y protección de marcas

Son muchas las empresas que han sufrido la retirada de alimentos y bebidas por contaminación por materias extrañas lo que tiene una impacto importante en el costo directo, y provocan elevadas pérdidas.

Mientras que los costos físicos de la retirada, como la publicación de alertas, el transporte de los productos retirados de vuelta a la fábrica y la pérdida de ingresos, son relativamente sencillos de calcular, es difícil determinar las ramificaciones de mayor alcance de una retirada, como el daño a la marca de cara a los supermercados y consumidores, que puede llevar años recuperarse.

Al detectar productos contaminados y/o defectuosos antes de que salgan de la fábrica, las máquinas de inspección de rayos X para alimentos envasados ayudan a salvaguardar la reputación de la marca, así como a minimizar el riesgo de retiradas de alimentos y reclamaciones de los clientes.

Garantía de calidad

Además de detectar y rechazar contaminantes físicos antes de despachar los productos, las máquinas de inspección de rayos X para alimentos envasados son sistemas de garantía de calidad multitarea. En una sola pasada a altas velocidades de línea, realizan simultáneamente una amplia gama de comprobaciones en línea de la integridad del producto. Entre ellas se incluyen:

• Medición de masa
• Recuento de componentes
• Identificación de productos faltantes o rotos
• Control de los niveles de llenado
• Comprobación de envases dañados
• Inspección de la integridad del precinto para detectar alimentos atrapados o contaminantes

Gestión de riesgos y cumplimiento de la normativa

Aunque las máquinas de inspección de rayos X para alimentos envasados no son un requisito legal, en cualquier procedimiento judicial derivado de la contaminación de alimentos, se podría pedir a los fabricantes que demuestren que han implementado procedimientos para gestionar y prevenir todos los riesgos identificados en sus procesos. La tecnología de las máquinas de inspección de rayos X para alimentos envasados y análisis de grasas puede ayudar a demostrar la diligencia debida al demostrar que los fabricantes han evaluado todos los riesgos para la seguridad alimentaria y han asignado recursos para minimizarlos.

El software de los sistemas de rayos X contribuye a una mayor trazabilidad en la línea de producción y puede ayudar a localizar por dónde pueden haber entrado los contaminantes físicos. Un dispositivo de rechazo automático instalado con una máquina de inspección de rayos X para alimentos envasados retira instantáneamente los productos contaminados de la línea de producción. Se pueden contener en recipientes de recogida con cerradura, que en muchos casos están controlados por operarios autorizados. La documentación de la frecuencia y la naturaleza de los rechazos le garantiza que puede demostrar que se ha actuado con total diligencia y que los problemas se han resuelto eficazmente.

Las máquinas de inspección de rayos X para alimentos envasados también pueden ayudar a los fabricantes a cumplir los códigos de prácticas de los minoristas, que exigen cada vez más la implantación de un programa formal de inspección por rayos X antes de conceder la aprobación al proveedor. Además, un sistema de rayos X puede ayudar a cumplir las normas de seguridad alimentaria.

Confianza de clientes y minoristas

Los fabricantes de alimentos están cada vez más dispuestos a decir a sus clientes que han instalado máquinas de inspección de rayos X para alimentos envasados, ya que se considera que añade un mayor nivel de calidad a un producto de primera calidad. Cada vez son más las empresas que utilizan máquinas de inspección de rayos X para alimentos envasados para inspirar la confianza de los clientes ofreciendo productos de calidad y libres de contaminantes.

Además de ayudar a mejorar la satisfacción y retención de los clientes, se ha demostrado que la inspección por rayos X y el análisis de grasas ayudan a las empresas a aumentar la cuota de mercado. Esta tecnología ha aumentado la confianza de los clientes y les ha ayudado a conseguir nuevos negocios en los que la calidad y el cumplimiento, con los últimos códigos de prácticas, son requisitos clave de los minoristas.

Alto rendimiento de la inversión

El uso de máquinas de inspección de rayos X para alimentos envasados para la detección de contaminantes con funciones de control de calidad, junto con un paquete de servicios completo, ofrece un alto retorno de la inversión. Los sistemas avanzados también pueden aumentar la eficacia general de los equipos (OEE) para reducir el costo total de propiedad. Consulta aquí 3 maneras de aumentar la OEE en una planta de fabricación de alimentos.

Otras ventajas son su reducido tamaño, ya que una sola máquina de inspección de rayos X para alimentos envasados puede realizar varias tareas de inspección simultáneamente. Y una única pantalla de configuración ayuda a garantizar cambios de línea más rápidos y sencillos, lo que reduce la posibilidad de errores del operario y minimiza el tiempo de inactividad de la línea.

Conclusiones del uso de máquinas de inspección de rayos X para alimentos envasados

Tradicionalmente la industria alimentaria utilizaba la tecnología de rayos X para detectar contaminantes potencialmente nocivos, como vidrio, hueso y metal, con el fin de proteger a los consumidores y preservar la reputación de las marcas. Pero,  a día de hoy, los avances tecnológicos permiten que las máquinas de inspección de rayos X para alimentos envasados puedan además, garantizar la seguridad de los productos y la calidad de las marcas.

Ante la escasez de personal que amenaza con frenar la recuperación económica en todo el mundo tras la pandemia, las máquinas de inspección de rayos X para alimentos envasados ofrecen una nueva visión del futuro en la industria de procesados de alimentos.

La modernización de los sistemas de inspección no sólo están presentes en la industria de manufactura de los alimentos sino que también están muy presentes en otros sectores como el farmacéutico o automotriz a través de los sistemas de visión artificial para inspeccionar las partes de los automóviles en producción.