Πότε αξίζει η επένδυση σε ανιχνευτές X-Ray και πότε όχι
Ο Γεωπόνος – Επιστήμονας Τροφίμων, MSc Συστήματα διαχείρισης ποιότητας & διασφάλισης υγιεινής τροφίμων, senior consultant AG ADVENT AE. Γιώργος Μορφονιός αναλύει γιατί, παρά την ανώτερη τεχνολογία τους, οι ανιχνευτές X-Ray δεν μπορούν να εγγυηθούν τον εντοπισμό όλων των φυσικών επιμολύνσεων στα τρόφιμα, εξηγώντας τα όρια που θέτουν η πυκνότητα και ο ατομικός αριθμός των υλικών, τα μη ανιχνεύσιμα οργανικά ξένα σώματα και το αυξημένο κόστος που απαιτεί μια τέτοια επένδυση για τις επιχειρήσεις.
Είναι η χρήση X-Ray η λύση για την ανίχνευση όλων των φυσικών επιμολύνσεων στα τρόφιμα?
Πολλές επιχειρήσεις τροφίμων, χρησιμοποιούν «παραδοσιακά» ανιχνευτές μετάλλων σε μια προσπάθεια να μειώσουν τον κίνδυνο φυσικής μόλυνσης των προϊόντων τους από μέταλλα διαφόρων ειδών. Τι γίνεται όμως με τα λοιπά ξένα σώματα, που μπορεί από αστοχία, κακή πρακτική ή ακόμα και από δολιοφθορά να βρεθούν στο προϊόν?
Οι ανιχνευτές X-Ray, προσφέρουν μια εναλλακτική τεχνολογία που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο μιας σειράς ξένων σωμάτων εκτός από τα μέταλλα. Η τεχνολογία ακτίνων Χ βασίζεται κυρίως στη διαφορά μεταξύ της πυκνότητας και των ατομικών χαρακτηριστικών (ατομικό αριθμό) του προϊόντος και του αντικειμένου που πρόκειται να ανιχνευθεί. Η παραγωγή ακτίνων Χ γίνεται από μια γεννήτρια που εφαρμόζει ρεύμα υψηλής τάσης σε έναν σωλήνα ακτίνων Χ. Οι ακτίνες που παράγονται μετατρέπονται από μια κωνική δέσμη σε μια λεπτή, επίπεδη δέσμη σε σχήμα βεντάλιας.
Ηλεκτρονικές φωτοδίοδοι χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση της ποσότητας φωτός ακτίνων Χ που εκπέμπεται από τη δέσμη, η οποία καταγράφεται σε κλίμακα 0 – 100% (0 = μαύρο· 100 = λευκό). Όταν το προϊόν διέρχεται από τη δέσμη, ένα ποσοστό των ακτίνων Χ απορροφάται, ανάλογα με την πυκνότητα του προϊόντος και τα ατομικά χαρακτηριστικά του, ενώ οι ακτίνες Χ που εξέρχονται από το προϊόν, φτάνουν στον αισθητήρα (φωτοδίοδοι) που μετρά με ακρίβεια την ενέργεια των ακτίνων Χ που φτάνει σε αυτόνς. Η ταχεία σάρωση και καταγραφή των διόδων μετατρέπεται μέσω λογισμικού υπολογιστή για την παραγωγή μιας τρισδιάστατης εικόνας του προϊόντος. Οι ρύποι μπορούν να επισημανθούν εμφανίζοντας μια διαφορά στην «κλίμακα του γκρι» που δημιουργείται, η οποία στη συνέχεια ανιχνεύεται από τον υπολογιστή. Πρακτικά, ο αισθητήρας μετατρέπει το σήμα ενέργειας σε μια εικόνα γκρι κλίμακας.
Οι ανιχνευτές ακτίνων Χ έχουν γενικά ένα πλεονέκτημα έναντι των ανιχνευτών μετάλλων στην ικανότητά τους να εντοπίζουν ξένα σώματα όπως γυαλί, πέτρες, οστά και πλαστικά και κεραμικά υψηλής πυκνότητας. Πάραυτα, καθώς η «διάκριση» στηρίζεται στην πυκνότητα και στον ατομικό αριθμό, γίνεται αντιληπτό ότι υλικά που έχουν πυκνότητα κοντά σε αυτήν του προϊόντος και παρόμοιο ατομικό αριθμό, τα καθιστά μη διακριτά από την ανίχνευση ακτίνων Χ. Έτσι, τα ξένα σώματα με παρόμοιο ή χαμηλότερο ατομικό αριθμό, πρέπει να έχουν σημαντική διαφορά πυκνότητας για να είναι ανιχνεύσιμα και τα ξένα σώματα με παρόμοια πυκνότητα πρέπει να έχουν διαφορετικό ατομικό αριθμό για να ανιχνευθούν.
Τα τρόφιμα αποτελούνται κυρίως από άνθρακα, υδρογόνο και οξυγόνο, όπως όμως και γενικά τα οργανικά υλικά, επομένως ξύλο, έντομα, φτερά, χαρτί, χαρτόνι, τρίχες, μαλακά οστά, χόνδροι και άλλοι μαλακοί ιστοί, φυτική ύλη και άλλα, δεν ανιχνεύονται. Σε αυτά δυστυχώς θα πρέπει να προστεθούν πλαστικά χαμηλής πυκνότητας (όπως το πολυαιθυλένιο, το πολυπροπυλένιο και το πολυκαρβονικό), επίδεσμοι (απλοί), λεπτό γυαλί (από λαμπτήρες) και λεπτά φύλλα και υφάσματα. Τεχνικός διευθυντής εταιρίας συστημάτων ανίχνευσης έχει αναφέρει ότι «Εάν επιπλέει στο νερό, πιθανότατα δεν μπορεί να ανιχνευθεί με ακτίνες Χ. Εάν βυθιστεί, πιθανότατα θα είναι ανιχνεύσιμο».
Με βάση τα ανωτέρω, αλλά και το ίδιο το προϊόν ανά περίπτωση, καταλαβαίνουμε ότι ενώ οι ανιχνευτές X-ray, έχουν πλεονεκτήματα ανίχνευσης περισσότερων ξένων σωμάτων από τους ανιχνευτές μετάλλων, δεν σημαίνει ότι θα ανιχνευθούν – αποφευχθούν όλα τα ξένα σώματα. Με δεδομένο ότι οι ανιχνευτές ακτίνων Χ, έχουν μεγαλύτερο κόστος (αγοράς, συντήρησης, λειτουργικό, κλπ.), θα πρέπει μια βιομηχανία να «ζυγίσει» καλά τα πλεονεκτήματα που θα έχει από έναν ανιχνευτή ακτίνων Χ, σε σχέση με τα ξένα σώματα που θέλει ή πρέπει να αντιμετωπίσει. Σε κάποιες περιπτώσεις βέβαια είναι σχεδόν μονόδρομος, όπως σε συσκευασίες με αλουμινόφυλλο, όπου ένας ανιχνευτής μετάλλων θα πρέπει να ρυθμιστεί ώστε να το «ξεπερνά», που σημαίνει μειωμένη ευαισθησία τελικά.
Πηγές:
- www.dairysafe.vic.gov.au
- QA magazine [Foreign Object Detection] X-ray Technology Q&A
- Guide to X-Ray Inspection, LOMA SYSTEMS
