Tematické články
Rentgenová technologie pro rutinní analýzu tuku v mase
Definice technologie používané v potravinářské výrobě
Použití rentgenové analýzy je dobře známé z lékařských aplikací a bezpečnostních skenerů na letišti, ale možná není tak známá její aplikace ve výrobě potravin.
Krátká vlnová délka rentgenového záření umožňuje proniknout do nejrůznějších materiálů. Některé rentgenové paprsky se absorbují a rychlost absorpce závisí na hustotě ozařovaného materiálu. Například kost ve vaší noze se na výsledném rentgenovém snímku zobrazí, protože absorbuje více rentgenových paprsků než okolní tkáň a stejně tak se zobrazí manikúrní nůžky, které jste zapomněli vyndat z příručního zavazadla, absorbují mnoho paprsků a budou silně kontrastovat oproti oblečení a podobně.
Vzrůstající frekvence 
Frekvence = 1 / vlnová délka
Výhoda rentgenového záření
Rentgen je jen jednou ze tří hlavních možností testování obsahu tuku v mase.
Klasickou referenční analýzou je stanovení tuku dle Soxhleta. Vzorek masa se zváží, tuk se extrahuje ze vzorku pomocí rozpouštědla a zváží se a procentuální obsah tuku se vypočítá vydělením hmotnosti tuku ku hmotností vzorku.
Další možností je NIR. Jak je uvedeno v popisu technologie NIR, použití infračerveného záření je mnohem rychlejší a pohodlnější alternativou k referenční metodě. Vzorek se jednoduše odebere z výrobní linky a během několika minut je testován.
Rentgen je ještě rychlejší, ale velký rozdíl ve srovnání s NIR je v tom, že dokáže měřit celé šarže masa při transportu masa zabudovaným dopravníkem v přístroji, stejně jako příruční zavazadla na letišti při bezpečnostní kontrole.
To poskytuje úplné a nepřetržité měření celých šarží masa, což je zvláště užitečné vzhledem k nehomogenní povaze masa. Například šarže masových ořezů bude obsahovat jak tučnější kusy masa, tak libovější partie masa. Měření veškerého masa poskytuje přesné posouzení celkového obsahu tuku, což umožňuje efektivní třídění a segregaci vedoucí k lepší kvalitě a lepší ziskovosti při následném zpracování masa.
Když Danish Crown nainstalovala rentgenový analyzátor MeatMaster™ II, byli schopni optimalizovat a zvýšit hodnotu jejich ořezů hovězího masa. Podívejte se, jak je systém integrován a používán k vytváření šarží pro výrobu mletého masa.
RTG DEXA a jak to funguje
Pokud jde o měření tuku v mase, je obzvláště užitečná forma technologie zvaná duální rentgenová absorpční spektrometrie (DEXA).
Jednoduchá verze je, že maso prochází analyzátorem na dopravním pásu, je vystaveno rentgenovým paprskům a je detekována a změřena jeho absorpce. Výsledek se zobrazí na obrazovce. Data mohou být také převáděna do systému řízení výroby, například při vytváření beden ořezů automatickým systémem třídění.
Hlavními prvky rentgenového systému DEXA jsou rentgenový generátor, senzor a konverzní jednotka, která převádí rentgenovou energii na technologii zpracování obrazu a světla a vypočítá výsledek.
RTG DEXA pracuje s měřením absorbance dvou rentgenových energetických spekter.
• Rentgenový generátor vyzařuje dvě specifické rentgenové energie (vysokou energii a nízkou energii) na maso, které prochází analyzátorem na dopravním pásu.
• Rentgenové paprsky, které procházejí masem, jsou detekovány detektorem, který se skládá ze scintilátoru, který převádí rentgenové paprsky na viditelné světlo, a řady světelných diod, které přeměňují světlo na elektrický proud.
• Elektrický proud je digitalizován a převáděn do počítače.
• Algoritmy zpracovávající obraz používají data k mapování relativního poměru energie absorbované v různých bodech produktu.
• Tato datová mapa se používá ke stanovení průměrného obsahu tuku naskenovaného materiálu.
Detekce cizích předmětů
Kromě měření tuku může rentgen také rozpoznat cizí předměty, jako jsou fragmenty kosti nebo kovové předměty, které se nějakým způsobem dostaly do šarže.
Tyto předměty mohou pocházet z výrobního zařízení v závodě nebo mohou být přímo v produktu. Skenování cizích předmětů se může dělat na začátku výroby za účelem ochrany strojního zařízení nebo později na hotovém výrobku / balení pro ochranu spotřebitele. Signál může být odeslán z analyzátoru do automatizovaného vyřazovacího systému, který vyjme identifikovaný vadný kus produktu (například v plastové bedně) z výrobní linky. Pro více informací viz toto animované video typické rentgenové instalace v procesu masa.
Tato animace demonstruje, jak MeatMaster II skenuje krabice masa pro stanovení obsahu tuku a hmotnosti.
Získejte přehled o tom, jak třídit/sestavovat šarže podle specifikace a další výhody, jako například: detekce cizích předmětů a ukládání dat (ID bedny).
Třídění ořezů
Pomocí rentgenové technologie je možné objektivně třídit celé partie masa, jako jsou vepřové boky a vepřové šunky, do jednotných kategorií, čehož nelze dosáhnout tradiční vizuální kontrolou. Hodnocení je založeno na měření tuku a lze jej kombinovat s rozpoznáváním obrazu.
Výhody této technologie jsou vhodné pro výrobce slaniny, výrobce suchých šunkových výrobků a další výrobce hotových masných výrobků z celých kusů masa. Dodavatelé syrového masa mohou také zajistit, aby dodávky byly podle specifikace (velikost, délka, šířka, tloušťka), s obsahem tuku a bez cizích předmětů.
Je rentgen škodlivý pro potraviny nebo pro operátory používající analytické zařízení?
Vystavení potravin rentgenovým paprskům a umístění rentgenového zařízení do výrobní haly v závodě přirozeně vyvolává otázky o škodlivé povaze rentgenového záření.
Ozařované jídlo se nestává radioaktivním a minimální úroveň záření používaná při ozařování potravin k ničení bakterií je více než stotisíckrát vyšší než úroveň používaná v rentgenových zařízeních na zpracování masa. Masné výrobky po analýze nevyžadují zvláštní označení.
Úroveň záření rentgenového kontrolního zařízení používaného v masných závodech je srovnatelná s nízkými úrovněmi lékařských procedur používaných u lidí. Existují velmi přísná pravidla pro návrh, konstrukci, instalaci a testování rentgenového zařízení požadovaná místními úřady. Rentgenové přístroje v závodech na zpracování masa, pokud jsou provozovány podle pokynů, jsou bezpečné pro obsluhu a jsou bezpečné pro pracovníky pracující v blízkosti přístroje. V tomto ohledu lze přístroje používané v masných závodech porovnat se skenery zavazadel známými z každého letiště po celém světě.
Čím přesnější je systém, tím rychlejší bude návratnost investic do rentgenového systému.
Více v našem videu o in-line analýze tuku pomocí rentgenového záření zde:
Sedm ukazatelů dobrého rentgenového přístroje
1. Stabilní výkon
Je nezbytné, aby zařízení pro analýzu tuků bylo v průběhu času stabilní a dobře kalibrované a aby byl dodržován dobrý systém kontroly kvality. To platí zejména pro měření tuku, což je mnohem sofistikovanější měření než detekování cizích předmětů.
2. Přesnost při rychlosti
Měření tuku pomocí rentgenového záření je o správné rovnováze mezi libovým masem a tukem v konečných produktech, jako je mleté hovězí maso nebo dodávky ořezů. Spolehlivá přesnost maximálně plus/mínus jedno procento (SD) vám umožní posunout se blíže k cílovému obsahu tuku, vyhnete se ztrátě na libovém mase, ale zároveň bez překročení limitu a vracení zboží nebo sankcí. Čím přesnější je systém, tím rychlejší bude návratnost investic do zakoupeného rentgenového systému. Měření musí být samozřejmě prováděno „in line“ s vhodnou rychlostí, aby nedošlo ke zpoždění procesu. Více v našem videu o analýze tuků in-line pomocí rentgenového záření.
3. Kompaktní
Rentgenový analytický přístroj může být poměrně velký (asi dva metry široký) a instalace jakéhokoli nového vybavení do výrobní linky často vyžaduje, přemístění dalších zařízení. Musí být co nejkompaktnější s možnostmi speciálně navrženými tak, aby se vešel do stísněných prostor.
4. Schopnost měřit všechny druhy masa
Velkou výhodou rentgenového záření je to, že dokáže měřit všechny druhy vzorků masa prezentované různými způsoby. Jakýkoli systém by proto měl být schopen měřit maso v různých formách, například jako celé kusy, ořezy nebo mleté maso v kartonech, plastových bednách nebo volně na pásu, chlazené a/nebo zmrazené.
5. Robustní jednotky schválené podle IP69K, které se snadno čistí
Schválení IP69K udává, že přístroj je robustní a vhodný pro použití v náročných podmínkách závodů a jatek zpracovatelů masa. Čištěné části přístroje, která přicházejí do styku s masem, jako je například dopravní pás, musí být snadno demontovatelné.
6. Tovární kalibrace
Instalace a uvedení přístroje do provozu by mělo být možné během několika dnů pomocí dodané tovární kalibrace, která vyžaduje jen několik úprav podle lokálních podmínek. Například tovární kalibrace na vepřové, hovězí a drůbeží umožňuje uživateli pracovat na široké škále produktů.
7. Možnost síťového připojení pro efektivní správu přístrojů
Síťové připojení je mnohem víc než připojení k internetu. Mělo by vám umožnit nahlédnout do přístroje a zkontrolovat jeho výkon a provést úpravy nebo aktualizace kalibrací. Toto je nutnost pro umožnění vzdálené správy a dohled nad více přístroji z jednoho místa. Všechny aktualizace a kalibrace mohou být prováděny centrálně pro lepší výkon přístroje a pohodlí. To nejen šetří váš čas, ale také se ukázalo, že významně snižuje náklady.
Produkty FOSS využívající rentgen:
MeatMaster II
MeatMaster ™ II poskytuje nepřetržité měření obsahu tuku a hmotnosti veškerého masa procházejícího přístrojem na zabudovaném dopravníku v reálném čase. Může skenovat až 38 tun za hodinu a také detekuje cizí předměty.
MeatMaster II C
MeatMaster II C je dlouhý pouhých 1,58 metrů a je téměř o metr kratší než standardní MeatMaster II a je navržen tak, aby se vešel do výrobních oblastí, kde je omezený prostor. Může analyzovat maso v krabicích a bednách, včetně bloků zmrazeného masa.
MeatMaster II AG
MeatMaster II AG je další specializovaná verze, která je zaměřena na výrobce, kteří potřebují přesné měření tuku v mletém mase při transportu z řezačky do mixeru.
Zdroj: FOSS
Oficiální distributor laboratorní techniky FOSS v ČR a SR