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Hygiene Report 2/2023

HYGIENE Report ist das Forum für Qualitätssicherung in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie. In Zusammenarbeit mit hochkarätigen Autoren aus Wissenschaft und Wirtschaft berichtet das Periodikum anwenderorientiert und praxisnah zu allen relevanten Aspekten rund um das Thema Qualitätssicherung. Themen sind beispielsweise Hygiene Management, Messtechnik, Berufskleidung, Reinigung, HACCP, Personalhygiene und mikrobiologische Nachweise mit all ihren rechtlichen und gesetzlichen Problemen.

qualitätskontrollen

qualitätskontrollen 2·23 Temperaturen von Lebensmitteln und Reinigungsprozessen stets im Blick behalten FLIR: Berührungslose und automatisierte Qualitätskontrollen mit Wärmebildkameras In der Lebensmittelindustrie muss die Temperatur leicht verderblicher Waren während des gesamten Produktions-, Transport-, Lager- und Verkaufsprozesses sorgfältig kontrolliert werden. Wiederholte Warnungen vor Krankheiten durch verdorbene oder unsachgemäß zubereitete Lebensmittel unterstreichen die Notwendigkeit strenger Prozesskontrolle. Da hierbei immer Menschen beteiligt sind, benötigen die Nahrungsmittelverarbeiter Tools, die entscheidende Prozesse so automatisieren, dass sie das Risiko menschlicher Fehler und gleichzeitig Kosten reduzieren. Wie mit Wärmebildkameras automatische und berührungslose Temperaturmessungen in vielen Lebensmittelverarbeitungsanwendungen durchgeführt werden können, beschreibt Joachim Templin, Sales Manager bei Spezialanbieter Teledyne FLIR (FLIR Sys tems GmbH), in diesem Beitrag. Funktionsweise Die Hauptelemente von berüh rungslosen Temperaturmes sungen in der Lebensmittelverarbeitung sind eine Wärmebildkamera und die zugehörige Software. Die Kameras funktionieren als intelligente und berührungslose Sensoren für eingehende Inspektionen und messen die Temperatur von Maschinen, gekühlten Produkten und gekochten Lebensmitteln am Ende des Kochvorgangs. Wärmebildkameras sind benutzerfreundlich, kompakt und können bei Bedarf praktisch überall angebracht werden. Sie können auch zur Prüfung von Verpackungsdichtungen und zur Verbesserung der Effizienz in anderen Lebensmittelverarbeitungsverfahren eingesetzt werden. FLIR-Wärmebildkameras sind zudem mit Firmware und Kommunikationsschnittstellen ausgestattet, wodurch sie für automatische Prozesskontrolle geeignet sind. Dank der Software eines Drittanbieters lassen sich diese Tools einfach in automatische Bildgebungssysteme integrieren, ohne dass aufwendige kundenspezifische Kontrollcodes erforderlich sind. Die analogen Videoausgänge können auf Videobildschirmen angezeigt, digitale Temperaturdaten (inkl. MPEG4-Videoausgänge) über Ethernet an einen Computer gesendet werden. Wärmebildkameras werden in der Lebensmittelverarbeitung zunehmend für verschiedene Anwendungen verwendet, z.B.: • Ofenprodukte • In der Mikrowelle gekochtes Fleisch • Mikrowellentrocknung von angekochtem Reis und sonstigem Getreide • Prüfung der richtigen Temperatur in Öfen • Richtiges Abfüllen von gefrorenen Lebensmitteln in Verpackungsfächer • Prüfung von Cellophandichtungen an Mikrowellengerichten • Untersuchung von Laschenklebstoff an Faltkartons • Überwachung von Kühlund Tiefkühlfächern Thermografie für Food Safety Wärmebildtechnik ist das gängigste und wichtigste Tool Die Automationswärmebildkamera FLIR A50 bzw. A70 lassen sich schnell und einfach in existierende Inspektionssysteme integrieren. zur Qualitätssicherung. Diese Technologie eignet sich hervorragend zur Kontrolle der Qualität und Sicherheit von gekochten Fleischprodukten. Eine permanent befestigte Wärmebildkamera kann z.B. die Temperatur von Hähnchenstreifen messen, wenn diese einen Durchlaufofen verlassen. So soll gewährleistet werden, dass das Fleisch zwar gar, aber nicht überkocht und trocken ist. Ein geringerer Feuchtegehalt zieht auch einen Ertragsverlust in Bezug auf das Gewicht nach sich. Wärmebildkameras können auch zur Inspektion von Vorbereitungslinien mit Mikrowellen eingesetzt werden. Neben einer Verbesserung der Produktqualität und -sicherheit kann so der Gesamtdurchsatz erhöht werden. Die geringeren Energiekosten sind ein weiterer Vorteil. Anlagenüberwachung Neben der Prüfung von gekochten Lebensmitteln können Wärmebildkameras auch zur Überwachung von Durchlauföfen eingesetzt werden. Sie können sogar Teil einer Feedbackschleife zur Kontrolle der Ofentemperatur sein. Ein weiteres Anwendungsgebiet von Wärmebildkameras für Durchlauföfen ist die Überwachung einer einheitlichen Temperatur auf der gesamten Breite des Ofenlaufbands. Wenn ein Heizelement in einem Elektroofen defekt ist oder die Hitze in einem Konvektomat unregelmäßig verteilt ist, könnte eine Seite des Produkts eine geringere Temperatur aufweisen als die andere. Solche Fehler werden 34 www.hygiene-report-magazin.de

april qualitätskontrollen mit Wärmebildkameras im Handumdrehen erkannt. Diese Qualitätsprüfungen sind mit herkömmlichen Berührungstemperatursensoren deutlich schwieriger. Somit tragen Wärmebildkameras zur Beseitigung von Abweichungen und zur Verbesserung der Qualität bei, bevor größere Produktmengen entsorgt werden müssen. Verpackungsprüfung Mit der richtigen Software können Wärmebildkameras Gegenstände und Muster in den Wärmebildern erkennen. Eine Anwendung der Musterbestimmung ist die Produktion von Tiefkühlgerichten. Bei der thermischen Bildgebung kann eine Mustererkennungssoftware zur Überprüfung der richtigen Abfüllung in Verpackungsfächer verwendet werden. Ein leeres (Bild oben) und ein mit heißer Reinigungsflüssigkeit gefülltes Bierfass Bild unten). Fotos: FLIR Eine damit verbundene Anwendung ist die automatische eingehende Inspektion von wärmedichten Cellophanabdeckungen bei Mikrowellengerichten. Eine Wärmebildkamera erkennt die Wärmestrahlung, die von einer undichten Cellophan- Wärmedichtung ausgeht. Durch Auswertung des Wärmebilds mit Blick per Wärmebild auf die Pizza-Produktion. einer Bildgebungssoftware kann die Temperatur am gesamten Umfang der Verpackung über prüft werden. Diese Art Programm gleicht das geometrische Muster im Bild und seine Temperaturen mit denen in einem gespeicherten Muster ab. Eine Zusatzfunktion im System wäre die Lasermarkierung einer undichten Verpackung, sodass diese nach Inspektion aussortiert werden kann. Die Unversehrtheit von Kartons für Lebensmittelverpackungen wirkt sich indirekt auf die Produktsicherheit aus. Zu den preisgünstigsten Methoden, Verpackungskartons zu verschließen, gehört das Auftragen von Heißkleber auf die Kartonlaschen. In der Vergangenheit wurde die Unversehrtheit von Klebeverbindungen ermittelt, indem mehrere Proben aufgerissen wurden – ein zeitaufwendiges, kostspieliges Verfahren. Da der Kleber heiß aufgetragen wird, kann eine Wärmebildkamera durch den Karton hindurchsehen und das Muster und die Menge des aufgetragenen Klebstoffs prüfen. Die Kamera kann so eingestellt werden, dass sie vordefinierte Bereiche der Laschen überprüft, an denen Klebstoff aufgetragen werden sollte. So erkennt sie die aufgetragene Menge und die Temperatur des Klebstoffs. Anhand der digita len Daten wird entschieden, ob eine Verpackung den Test bestanden hat oder nicht. Fehlerhafte werden aus der Fertigungslinie entfernt. Die Daten werden zur Trendanalyse automatisch ins Qualitätssicherungssystem eingetragen, sodass eine Warnung ausgegeben werden kann, wenn zu viele Verpackungen nicht bestehen. Eine weitere Anwendung für Wärmebildkameras ist die Überwachung von Abfüllvorgängen. Auch wenn dieser Punkt nur selten die Produktsicherheit betrifft, wirkt er sich auf Ertrag und Konformität des Produkts aus. Es können unterschiedliche Bereiche einer Flasche definiert und zur Auslösung eines Alarms herangezogen werden, sodass Flaschen weder unter- noch überfüllt werden. Bei Flaschen oder Gläsern aus dunklem Glas oder Kunststoff sind Wärmebildkameras eine bessere Lösung als Tageslichtkameras. Messungen automatisieren Die derzeit für Wärmebildkameras verfügbare Anwendungssoftware umfasst eine Vielzahl von Funktionen, die für die automatische Lebensmittelverarbeitung geeignet sind. Lebensmitteltechniker können Wärmeüberwachungs- und Kontrollsysteme schnell in die Prozesse integrieren. Die Wärmebildkameras selbst bieten unterschiedliche Betriebsmodi zur richtigen Temperaturmessung unter verschiedenen Bedingungen. Prozessüberwachung einer Produktionslinie. Zu den typischen Funktionen gehören ein Spotmesser und Bereichsmessungen. Der Spotmesser ermittelt die Temperatur für einen bestimmten Punkt. Die Bereichsfunktion isoliert einen ausgewählten Bereich eines Gegenstands oder einer Anordnung und misst in der Regel die höchste, niedrigste und durchschnittliche Temperatur in diesem Bereich. Die Bereichsfunktion wird meist für Durch lauf öfen verwendet, da gekochte Lebensmittel häufig unregelmäßig auf dem Laufband angeordnet sind. Wenn ein gemessener Temperaturwert die benutzerdefinierten Grenzwerte über- oder unterschreitet, löst ein auf einem PC oder einer SPS laufendes Anwendungsprogramm einen Alarm aus. So wird der Bediener gemahnt, das Wärmebild auf einem Videobildschirm oder einem PC zu überprüfen, damit er das fehlerhafte Produkt finden und/oder die Ofentemperatur anpassen kann. Bei einer lokalen Überwachung können die digitalen Ein- und Ausgänge der Kamera zur direkten Auslösung eines Alarms ohne zusätzliche Software verwendet werden. Teledyne FLIR Berner Straße 81 D-60437 Frankfurt www.flir.de 35

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