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Inline real-time 4.0 quality monitoring in food production

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Un escáner novedoso supervisa la transformación alimentaria para mejorar la seguridad

Los alimentos envasados pueden contener sorpresas peligrosas. Ahora, un equipo de la Unión Europea ha logrado reducir considerablemente este riesgo mediante un escáner óptico e hiperespectral combinado.

Tecnologías industriales
Alimentos y recursos naturales

Casi todos los alimentos distribuidos en envases pasan por un proceso de envasado mecanizado. A pesar de que estas líneas de productos son inspeccionadas de forma minuciosa, a veces se cuelan sustancias y objetos no deseados, como cuerpos extraños (plástico, vidrio o piedras) que podrían herir a los consumidores. Los alimentos en mal estado pueden intoxicar a los consumidores. Las empresas agroalimentarias son las primeras interesadas en evitar este tipo de repercusiones. Sin embargo, los métodos actuales de inspección visual resultan insuficientes y dificultan lograr dicho objetivo. Estas empresas necesitan un escáner automatizado para garantizar la seguridad alimentaria en las líneas de producción. El proyecto Food Monitor, financiado con fondos europeos, desarrolló la tecnología necesaria. El escáner utiliza la obtención de imágenes hiperespectrales para detectar cuerpos extraños y sustancias nocivas, además de tener una cámara óptica de alta resolución para identificar anomalías. La empresa austriaca Insort desarrolló este sistema prototipo llamado Sherlock Food Analyzer, en primer lugar, con un nivel de preparación tecnológica seis. La financiación europea ha permitido a la empresa mejorar todas las tecnologías hasta alcanzar la etapa final de plena preparación comercial.

Obtención automatizada de imágenes hiperespectrales

El analizador posee una cámara de alta velocidad. Se puede añadir fácilmente a las líneas de producción existentes de las fábricas de alimentos, donde examina y analiza los contenidos al instante. Los análisis se basan en un código de colores falsos aplicado al resultado obtenido por las cámaras ópticas y las imágenes hiperespectrales. Este código de colores está calibrado con respecto a los resultados analíticos, además de servir para realizar valoraciones cualitativas (malo/bueno) y cuantitativas (porcentaje). El generador de imágenes hiperespectrales divide la banda del infrarrojo cercano en 240 segmentos espectrales por cada píxel. Cada segmento presenta un patrón de líneas claras y oscuras, que puede interpretarse para indicar la presencia de sustancias concretas. Así pues, un escáner hiperespectral es un detector químico sofisticado que, únicamente mediante luz reflejada, produce una fotografía química completa para cada píxel de la imagen.

Supervisión de la seguridad alimentaria

«En términos de seguridad alimentaria, buscamos cuerpos extraños y sustancias nocivas», explica Anton Scheibelmasser, coordinador del proyecto. «Con respecto a la calidad alimentaria, buscamos cualquier tipo de defecto en el producto, como alimentos podridos o enmohecidos». El sistema resulta eficaz en casi cualquier alimento que pueda ser colocado en una cinta transportadora o en un agitador, excepto los alimentos que tienen una piel o cáscara gruesas que el infrarrojo cercano no puede penetrar. El escáner no detecta las bacterias directamente, dado que son demasiado pequeñas para poder identificarlas en el breve lapso disponible en una línea de producción mecanizada. Sin embargo, puede detectar indicadores químicos de descomposición bacteriana. «Durante el proyecto, realizamos grandes mejoras derivadas de esta nueva tecnología de última generación», añade Scheibelmasser. «En cuanto a la cámara de obtención de imágenes hiperespectrales, pudimos detectar productos químicos objetivo en la medición de materia seca a una concentración inferior al 1 %. También aumentamos la resolución de la cámara óptica para que pudiera examinar zonas inferiores a 1 milímetro cuadrado». Se demostraron todos los resultados en una cinta transportadora que se desplazaba a 2 m/s y se realizaron pruebas de campo en las instalaciones de un cliente. El equipo también añadió una interfaz para la industria 4.0 en las máquinas, lo cual facilitó el tratamiento de los datos y su funcionamiento. El sistema Sherlock Food Analyzer ya está disponible en el mercado. Permite la detección rápida de sustancias y objetos nocivos en líneas de producción alimentaria mecanizadas. Esto mejorará la salud y la seguridad de los consumidores.

Palabras clave

Food Monitor, alimentos, escáner, obtención de imágenes hiperespectrales, cámara óptica, Sherlock Food Analyzer

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