三鹿嬰幼兒奶粉受到三聚氰胺的污染事件給我們的啟示是:從奶源收購,到加工過程,冷鏈運輸,一直到餐桌,乳品生產(chǎn)的每個環(huán)節(jié)都離不開有效的檢測手段和儀器。
幾年前,一家著名的乳品生產(chǎn)企業(yè),召回嬰幼兒人工配方奶粉,原因是該批產(chǎn)品中含有金屬顆粒。嬰幼兒若誤服該產(chǎn)品,將金屬顆粒吸入咽喉或肺部,容易導(dǎo)致體內(nèi)呼吸系統(tǒng)和咽喉嚴(yán)重受損,出現(xiàn)咳嗽、咽食困難甚至呼吸困難等病癥,F(xiàn)在,公眾的目光再次聚焦在一個越來越炙手可熱的話題——乳品安全檢測。國內(nèi)外知名的生產(chǎn)企業(yè)對乳品檢測甚為關(guān)注,并對乳品檢測闡述了自己的一些看法和疑問。本文就將闡述行業(yè)理念及應(yīng)用內(nèi)涵,并針對乳品異物檢測問題為您答疑解惑。
問題1:當(dāng)前大部分奶粉生產(chǎn)企業(yè)仍未應(yīng)用異物檢測設(shè)備,有一些奶粉企業(yè)表示,他們在奶粉生產(chǎn)過程中有一個傳統(tǒng)的過篩工藝程序,而企業(yè)也正是采用過篩工藝來解決奶粉中出現(xiàn)的雜質(zhì)和異物。許多企業(yè)認(rèn)為,通過過篩環(huán)節(jié),奶粉中混入金屬雜質(zhì)的可能性不大。
過篩存在風(fēng)險
過篩的確可防止原料雜質(zhì)和異物,但無法阻止比網(wǎng)篩更小的雜質(zhì)和異物混入奶粉中。更令人擔(dān)憂的是,過篩網(wǎng)磨損老化后,網(wǎng)絲可能掉入奶粉中。Thermo Scientific APEX重力下落式金屬探測器應(yīng)用了最新的數(shù)字信號處理技術(shù),具備當(dāng)今最高的金屬異物探測水平,其高靈敏度、高穩(wěn)定性,可有效避免過篩網(wǎng)混入奶粉的風(fēng)險;先進(jìn)的用戶友好操作界面允許用戶快速輕松地進(jìn)行應(yīng)用設(shè)置;多級密碼安全系統(tǒng)通過限制修改設(shè)置來保證金屬探測器的最佳性能,全面的自我診斷系統(tǒng)可實時監(jiān)控金屬探測器的性能。Thermo Scientific的APEX金屬異物系統(tǒng)還能感覺剔除翻板的速度和位置。
灌裝、維修環(huán)節(jié)存在風(fēng)險
一般奶粉包裝機采用定量螺桿、即應(yīng)用體積法來保證每一袋的灌裝重量。磨損老化的定量螺桿、維修過程中脫落的螺絲和電線都可能成為金屬異物而混入奶粉中。
問題2:很多企業(yè)在采訪中表示,“我們不確定,X射線檢測設(shè)備在檢測鐵聽包裝的奶粉產(chǎn)品時可以實現(xiàn)的檢測靈敏度以及誤剔除率。”
Thermo Scientific的POWERx系列產(chǎn)品在高分辨率探測器和精密圖像分析軟件的幫助下,可以達(dá)到極高造詣的靈敏度,并將廢品率降至最低。POWERx獨特的異物模擬測試軟件可以仿真多種類型、尺寸及位置的異物,并迅速制定出針對每一種應(yīng)用的最佳應(yīng)對方案。
Thermo Scientific的POWERx S和D型號探測器專為陶罐、罐頭、玻璃瓶等容器進(jìn)行最高標(biāo)準(zhǔn)的異物檢測而設(shè)計。精密的D型號產(chǎn)品以其專利的雙束X-射線結(jié)構(gòu)可以100%地準(zhǔn)確檢測出玻璃容器中的玻璃碎屑;而經(jīng)濟(jì)的S型號產(chǎn)品擁有同樣強大的軟件支持,可用來對無隱藏區(qū)的聽裝奶粉進(jìn)行檢測。
問題3:除了X射線檢測設(shè)備,許多企業(yè)都表示還想了解Thermo Scientific全部異物檢測產(chǎn)品的靈敏度和誤剔除率。
提高金屬探測器性能的三大要素
判斷金屬探測器性能優(yōu)劣的三大標(biāo)準(zhǔn)通常為靈敏度、穩(wěn)定性及易使用性。
Thermo Scientific的APEX金屬探測器,傳承GORING KERR(格林)的技術(shù)。比傳統(tǒng)技術(shù)提高了20%的靈敏度;APEX在采用了相位干擾濾波器CLX后,抗震性大大增強,有效增強了金屬探測器的穩(wěn)定性。在可靠性方面,Thermo Scientific的APEX金屬探測器配有AuditCheckTM專利技術(shù),用于在線自動檢測金屬探測器的工作狀況,實時監(jiān)視金屬探測器性能和靈敏度下降的情況,無需人工通過測試金屬球效驗設(shè)備靈敏度。在易使用方面,Thermo Scientific的APEX金屬探測器用戶界面采用容易識別的圖標(biāo)形式,并配有實時幫助信息。APEX金屬探測器還為維修和調(diào)試人員提供了模擬示波器功能,方便查看信號波形和診斷故障。
提高X射線異物檢測設(shè)備靈敏度的關(guān)鍵因素
探測靈敏度是以黑白比例尺(灰度比)為基礎(chǔ)。當(dāng)X射線的光束和感光器之間沒有產(chǎn)品時屏幕為白色(灰度值最大),感光器測量到的X射線為最強;相反,當(dāng)一塊密度較大的金屬通過X射線探測系統(tǒng)時屏幕將變成黑色(灰度值最。泄馄鲗o法測量到X射線。當(dāng)產(chǎn)品通過系統(tǒng)時,X射線異物檢測設(shè)備將吸收一些X射線,并且在灰度比上給出一個中間范圍的讀數(shù)。一旦有了這個數(shù)值,就可以設(shè)定探測閾值(灰度值門限)。如果產(chǎn)品中某些異物通過后感光器顯示灰度值低于探測閾值,設(shè)備即可向剔除器發(fā)出一個信號,該產(chǎn)品從生產(chǎn)線上剔除出去。
X射線異物探測器的靈敏度主要由硬件和軟件性能決定,在硬件方面感光器的分辨率決定了產(chǎn)品靈敏度的大小。一般X射線檢測系統(tǒng)感應(yīng)器的最小分辨率為0.8mm,Thermo Scientific的POWERx產(chǎn)品感應(yīng)器的最小分辨率為0.4mm。在軟件方面,Thermo Scientific的X射線檢測系統(tǒng)擁有增強的圖像識別能力,采用梯度處理、電子束發(fā)散修正、二維閾值檢測濾波及點陣處理等多種有效的圖像識別技術(shù),提升了識別各類異物的能力。
問題4:我們發(fā)現(xiàn),對于在奶粉生產(chǎn)線上安裝異物探測器,有一些奶粉企業(yè)目前的問題是“不知道異物檢測設(shè)備應(yīng)該在生產(chǎn)線上的哪個環(huán)節(jié)安裝?”
Thermo Scientific 的APEX重力下落式金屬探測器一般安裝在成品奶粉倉和包裝機之間,其高靈敏度、高穩(wěn)定性,可有效避免過篩網(wǎng)混入奶粉的風(fēng)險。Thermo Scientific的EZx異物檢測系統(tǒng)一般安裝在包裝機之后,能有效地避免磨損老化的定量螺桿,維修過程中的螺絲、螺帽和導(dǎo)線混入奶粉的風(fēng)險。X射線檢測具有金屬探測器無法實現(xiàn)的性能:
直觀、圖形化的界面在幾分鐘內(nèi)便可完成產(chǎn)品的設(shè)置/測試
金屬探測器只能憑直覺為輸入產(chǎn)品相角(導(dǎo)磁性和導(dǎo)電性信號將被忽略),而在此之前通常需要為金屬探測器選擇正確的工作頻率和增益。而在使用賽默飛世爾科技公司的EZx X射線檢測系統(tǒng)時情況會完全不同。 通過采用 QuickLearn,所需要做的只是為系統(tǒng)輸入包裝規(guī)格和線速度,使幾箱樣品通過機器(同時通過觀察屏幕上的圖像,確保計算機正在查看正確樣品),隨后通過快速測試系統(tǒng)來確保它可以發(fā)現(xiàn)您所關(guān)注規(guī)格/類型的污染物?偣膊坏 5 分鐘您便可以開始工作。在運行過程一旦發(fā)現(xiàn)污染物,您便可以查看、縮放和保存相關(guān)的圖像,并可以通過調(diào)用圖像隨時查看、存檔和分析問題的根源。這些金屬探測器都無法做到,不信您可以試一下。
完整生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計和圖像保存
在多數(shù)生產(chǎn)環(huán)境下,利用金屬探測器絕對不可能同時保存生產(chǎn)數(shù)據(jù)(產(chǎn)品類型、批號、數(shù)量等)和記錄污染物完整數(shù)據(jù)。解決方案是通過網(wǎng)絡(luò)連接金屬探測器和計算機,將每個產(chǎn)品數(shù)據(jù)存儲在計算機中,但是低等級的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議要求客戶自行編程和設(shè)置。采用手工、書面形式的記錄體系卻煩瑣不堪。采用賽默飛世爾科技公司的EZx能完整保存一個月生產(chǎn)統(tǒng)計數(shù)據(jù),可以隨時查看這些數(shù)據(jù)并且可以通過 USB 存儲條或以太網(wǎng)連接(FTP)將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到任意計算機。這意味著:通過查閱包括被剔除產(chǎn)品圖像在內(nèi)的完整記錄您可以隨時了解曾經(jīng)出現(xiàn)的問題以及出現(xiàn)問題的時間。
問題5:“如果奶粉的包裝應(yīng)用了含有鋁箔的復(fù)合材料或金屬罐,異物檢測設(shè)備的檢測精度會降低嗎?正常產(chǎn)品會不會被認(rèn)為含有金屬異物而被從生產(chǎn)線上剔除下來?”
奶粉包裝袋通常采用鋁膜、含鋁箔的復(fù)合材料或金屬罐包裝,平衡式原理的金屬探測器無法克服其包裝中鋁膜或金屬的產(chǎn)品效應(yīng),而采用一般的X射線檢測系統(tǒng)又非常昂貴。Thermo Scientific的EZx異物檢測系統(tǒng)為此問題帶來了解決方案。EZx異物檢測系統(tǒng)是介于金屬探測器和X射線檢測機之間的檢測系統(tǒng),既有X射線檢測的性能,價格又接近金屬探測器。EZx可不受被檢測產(chǎn)品的導(dǎo)電性、包裝材質(zhì)等因素的影響,既可檢測各類金屬異物,又可檢測玻璃、石頭和硬塑料等非金屬異物。
獨特的X射線感應(yīng)器設(shè)計
Thermo Scientific EZx是一種輸送機式X射線系統(tǒng),從設(shè)計和工作方式上看起來更象一臺金屬探測器,而非一套復(fù)雜的X射線系統(tǒng)。系統(tǒng)采用一個獨特(專利)的環(huán)繞(U型)光感應(yīng)器,可確保在檢測通道中決不會存在任何“盲點”。
EZx X射線價格與高質(zhì)量傳輸機式金屬探測器相當(dāng)
幾年前X射線檢測系統(tǒng)的價格是金屬探測器的 5 到 10倍,經(jīng)過 5 年或更長時間的使用后您還必須花費巨資購買諸如X射線發(fā)射源、感應(yīng)器和高電壓電源之類的諸多昂貴零件。這樣的年代已經(jīng)一去不復(fù)返了。賽默飛世爾科技(原熱電公司)www.thermo.com.cn 公司的EZx 污染物檢測系統(tǒng)價格經(jīng)濟(jì),大致與高質(zhì)量傳輸機上所用的金屬探測器相當(dāng),另外賽默飛世爾科技公司通過承諾多項服務(wù)來盡量降低您每月的運行費用。服務(wù)合約中承諾不但為您免費提供預(yù)防性維護(hù),還會為您定期更換使用壽命即將結(jié)束的核心模塊。其中還包括定期的安全檢驗。現(xiàn)在是您應(yīng)當(dāng)放眼 X射線檢測技術(shù)的時候了,總成本(TCO)已經(jīng)具有極大的吸引力。
針對奶粉金屬罐帶有加強肋、底部凸起的特點,Thermo Scientific的POWERx S型號產(chǎn)品專為對聽裝罐頭進(jìn)行最高標(biāo)準(zhǔn)的異物檢測而設(shè)計。POWERx S型號產(chǎn)品擁有強大的軟件支持能力,可降低罐體肋部的灰度使其與普通壁相同從而輕易地檢測到異物,而針對罐體底部則可采用分區(qū)軟件達(dá)到最佳的異物檢測效果。
問題6:在金屬檢測環(huán)節(jié)中,探測器如何檢測出所有類型的金屬?如何能實現(xiàn)金屬探測器檢測的多功能性?
金屬探測器的主要衡量指標(biāo)是檢測靈敏度,即能夠檢測到的最小金屬。影響靈敏度的因素有很多,比如不同金屬類型(導(dǎo)電性和導(dǎo)磁性)、金屬異物通過金屬探測器時所處的不同位置、金屬異物形狀走向、不同工作頻率和相位、開口尺寸大小、產(chǎn)品效應(yīng)、包裝材料是塑料還是鍍鋁膜,以及環(huán)境因素等等。
目前95%的金屬探測器應(yīng)用平衡線圈原理,其優(yōu)點是不僅能檢測到鐵和不銹鋼304這類既有導(dǎo)磁性又有導(dǎo)電性金屬,還可檢測到銅、鋁和不銹鋼316這類非磁性金屬。導(dǎo)磁性金屬引起磁力線增強,接收磁場線圈得到的電動勢增強,信號電壓變化幅度增大,小金屬容易被檢測到;非磁性金屬引起磁力線排斥,接收磁場線圈得到的電動勢減小,信號電壓變化幅度減小,小金屬很難被檢測到。當(dāng)存在產(chǎn)品效應(yīng)時,應(yīng)用平衡線圈原理的金屬探測器都存在靈敏度減弱、受機械振動干擾的弱點。
賽默飛世爾科技公司新推出的APEX金屬探測器應(yīng)用了多線圈的專利技術(shù),使得開口處(接收線圈)的磁通量更加穩(wěn)定,非磁性金屬(銅、鋁和不銹鋼316)減弱磁場的影響降低,從而接收信號電壓變化幅度增大,更小的銅和不銹鋼316可被檢測到。在原有基礎(chǔ)上,APEX金屬探測器提升了20%的檢測靈敏度。
問題7:很多奶粉企業(yè)對于金屬探測器的靈敏度非常關(guān)注,究竟該“如何克服影響金屬探測器靈敏度的環(huán)境干擾因素?”
“環(huán)境因素”主要是指稱之為“雜音”的電磁干擾和機械振動的影響。當(dāng)金屬探測器的工作頻率為300k Hz或更高時,正處于接近無線電波的干擾范圍。Thermo Scientific的APEX金屬探測器應(yīng)用全球首推的DSP技術(shù),結(jié)合DSV帶通濾波器來克服電磁波和變頻器的干擾。“潮濕”產(chǎn)品的相位接近于不銹鋼相位,此時設(shè)備受振動的影響最大。APEX金屬檢測器中增加了新的相位干擾濾波器CLX,用于屏蔽工作相位靠近導(dǎo)電性坐標(biāo)時機械振動產(chǎn)生的干擾影響。結(jié)合原有的屏蔽技術(shù)(DSV,PNR和QNR濾波器),APEX能從眾多干擾中輕易地探測到更小顆粒的不銹鋼。