Out With the Bad: Sorteringsteknik upptäcker oönskade material

Åkrar och fruktträdgårdar kan vara underbara, magiska världar för sig själva

Du vill bara inte att deras invånare – eller inkräktare – ska hamna i din sallad eller påse med frysta jordgubbar. Konsumenterna tycker inte heller att vissna, torkade löv eller mosiga bruna bär är aptitretande.

Det är där sortering och röntgen-/metalldetektering kommer in. Oavsett om det är avsett för en nyskuren processor, frysning eller konservering, kommer produkterna från samma plats: utomhus. Grodor, ormar, insekter, främmande föremål som metall, brister i själva produkten – allt måste identifieras och avlägsnas på det mest effektiva sättet under bearbetningen.

Och potentialen för inkräktare upphör inte när produkterna når växten. Trots det skyddande slitaget och olika skyddsåtgärder som de flesta har på plats, kan föremål komma in i blandningen även där.

"Inom branschen tenderar företag att skilja mellan sorteringsteknik och röntgen-/metalldetektering", säger Richard F. Stier, en rådgivande livsmedelsforskare i Sonoma, Kalifornien. "De senare teknikerna är utformade för att ta bort specifika främmande material."

Metalldetektorer och röntgenmaskiner kan identifiera metall, stenar, hårda ben, plaster och andra material baserat på densitetsskillnader, sa Stier. Han betonar att de är ett annat djur än sorteringstekniken, som använder lasrar och olika ljuskällor.

Sortering: Hur och när

John Kadinger, Key Technology Marknadschefen baserad i Walla Walla, Washington, sa att förutom optisk sortering med färgkameror med standard- och infraröda alternativ som kan upptäcka skillnader i färger och texturer för att skilja mellan bra produkter och allt annat, är lasersystem effektiva vid screening av produkter när de kommer in i en anläggning – på egen hand eller i kombination med kameror, beroende på tillämpningen. Den fluorescensavkännande lasersorteraren identifierar olika nivåer av klorofyll tillsammans med färg, storlek och form för att skilja bra från dåligt.

Kadinger sa att metalldetektering vanligtvis är den sista kontrollen för metalliskt främmande material i faktiska förpackningar.

"Digital sortering, å andra sidan, kan utföras på flera ställen i raden," sa han. "Den största skillnaden är att digital sortering använder flera sensortyper för att identifiera främmande material och defekter med hjälp av flera egenskaper ... färg, form, storlek, struktur och biokemiska egenskaper."

Att använda metalldetektering när förpackningen är klar utan tidigare screening kan vara slösaktigt, sade han. Skulle främmande material hittas tas hela paketet bort, sa Kadinger. Företag som screenar produkter tidigare kan vara effektivare och se mindre avfall, sa han.

"Vi utför bulksortering vid mottagningssidan eller sortering precis innan förpackning eller någonstans däremellan, beroende på anläggningens layout," sa han. – Vi letar främst efter främmande material och defekter när det kommer in i anläggningen. Senare i processen är det mer inriktat på defekter, men främmande material är också fortfarande viktigt. Var sorteraren placeras beror på anläggningens filosofi."

Vissa verksamheter använder fler sorterare tidigare i processen för att säkerställa att huvuddelen av de oönskade främmande materialen och defekta föremålen tas bort förr snarare än senare – den rutin som Kadinger stöder.

"Det brukade vara, gör all bearbetning i förväg, sortera sedan och gör den kvalitetskontrollen innan förpackning," sa Kadinger. "Men nu upptäcker vissa att det förbättrar processen genom att sortera i förväg."

Det kan vara mer effektivt genom att "de inte bearbetar saker som de inte kommer att sälja," sa Kadinger. "Det är lättare att ta bort defekter tidigare, bara bearbeta huvudsakligen bra produkt."

Han tillägger att en del av de "bra produkter" som svepas åt sidan med de dåliga i tidig screening kan sättas igenom en andra sorts och återvinnas.

"Vi tror att det är optimalt att sortera för att förbättra din avkastning och effektivitet så snart du kan", sa han, "och även för att se till att ingenting har förts in i bäcken som öronproppar, handskar eller något som används i anläggningen. . Vår position är (sorteras i) båda ändar.”

Naturligtvis har varan mycket att göra med processen också.

"Generellt för en nyskuren applikation rekommenderar vi kamera- och lasersensorer för både den tidiga sorten eller senare i processen," sa Kadinger och citerade spenat med dess tendens att komma in med mycket fältskräp som ett exempel på en lämplig användning för den kombinerade tekniken.

I nötter och torkad frukt sa Kadinger att Key har experimenterat med kameror som använder ett "hyperspektralt färgspektrum" för att hjälpa till att skilja mellan subtila skillnader i färger. Till exempel är skalen, skalen och hinnorna inuti valnötter och mandel väldigt lika i färg, vilket gör det svårt att skilja vad som är vad.

"Hyperspektral ger en bättre kontrast", sa han.

Processfrågor

Typen av bearbetning gör också skillnad.

TOMRA recently introduced a sorter that uses pulsed light-emitting diodes with multiple infrared wavelengths and color cameras for inspecting individually quick frozen vegetables and fruits. Designed to handle output of individually quick frozen tunnels, it can be installed after the tunnels or prior to packing.

Camilo Sanchez, röntgenproduktchef för Mettler Toledo Spaceline, sa att hans företag erbjuder flera varianter av röntgenutrustning designad för olika applikationer. Färskskurna bulkprodukter får en typ av applikation jämfört med frysta kontra konserverade, även om alla företagets röntgenprocesser är utformade för att upptäcka föroreningar av alla storlekar, former och platser samtidigt som integritetskontroller utförs.

Med Mettler Toledo röntgensystem skulle nyskurna inspekteras omedelbart efter kapning, före förpackning. Det borde också följas av en slutinspektion, sa han.

Sanchez rekommenderar en liknande process för frysning – innan den går in i tunneln för att frysas eller i påfyllningsanordningar, och igen efter förpackning.

"Vanligtvis är de flesta av våra kunder intresserade av att göra end-of-line inspektion, förutom den första inspektionspunkten," sa Sanchez. "Det minskar avfallet och skyddar faktiskt annan processutrustning som kunden kan ha.

"Låt oss säga att det i produktion från fältet finns en stor metallbit ... den kan komma in i skärmaskinen och bryta sönder bladet. Det är stilleståndstid och skador på skärutrustningen.”

Inspektion och sortering bör också ske i konserveringsprocessen tidigt, "för att säkerställa att du inte introducerar några stora föroreningar," sa Sanchez. Vid avslutningen körs burkar genom röntgeninspektionsteknik för en slutlig visning - så många som 1,800 XNUMX per minut, sa han.

 "Röntgen är den enda tekniken på marknaden som är kapabel att inspektera i burken och detektera," sa han.

Sanchez sa att i takt med att röntgentekniken har blivit mer överkomlig och vänlig att anpassas under de senaste tre till fem åren, har användningen ökat. Novus X-ray från Blue Bell, Pennsylvania, beskriver nya röntgenapparater som enklare att använda och reparera. In-house utrustningsoperatörer behöver inte vara specialister, sa företaget, eftersom nyare enheter kommer med automatiska träningsalgoritmer som gör att de kan ställas in snabbt och enkelt. De är också lättare att reparera, enligt företagslitteratur.