Fraunhofer-Gesellschaft

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Den Fremdkörpern auf der Spur - Tl.1

Neue Möglichkeiten durch Thermographie
 
: Meinlschmidt, P.; Märgner, V.; Franke, K.

Süßwaren (2004), No.11, pp.10-13
ISSN: 0721-0825
ISSN: 0039-4653
German
Journal Article
Fraunhofer WKI ()
Fremdkörper; Süßwaren; Emissionsgrad; aktive Online-Thermographie; Impuls-Thermographie; Mikrowellen-Thermographie; Abkühlungs-Thermographie; foreign body; sweets confectionery; emission ratio; active online-thermography; pulse thermography; microwave-thermograhy

Abstract
Die industrielle Herstellung von Lebensmitteln hat einen hohen Automatisierungsgrad erreicht, was zu einer sehr effektiven Produktion führt. Die hierdurch benötigte ständige Verfügbarkeit von Rohstoffen mit gleichbleibend guter Qualität zum günstigen Preis hat wechselnde Lieferanten aus unterschiedlichen Regionen zur Folge. Dadurch gewinnt die Qualitätssicherung zunehmend an Bedeutung. Bei gleichzeitig erhöhtem Wettbewerbsdrucks für die Hersteller und steigenden Qualitätsanforderungen der Verbraucher kann das Auftreten von unerwünschten Fremdkörpern, z.B. Schalenreste in Haselnussschokolade, erhebliche Konsequenzen für einzelne Unternehmen haben. Dabei geht es neben der gesetzlich geregelten Produkthaftung auch um Image-Schäden der Firmen mit schwer kalkulierbaren wirtschaftlichen Auswirkungen. Daher ist die Fremdkörperdetektion ein wesentlicher Bestandteil der betrieblichen Qualitätskontrolle.
Als Fremdkörper kann nur das erkannt und damit ausgeschleust werden, was sich physikalisch von der umgebenden Lebensmittelmatrix unterscheidet und somit einer Detektion zugänglich wird. Tab. 1 gibt einen Überblick über die gängigen Verfahren zur Fremdkörperdetektion und die zugrunde liegenden Prinzipien bzw. physikalischen Größen, auf denen die Erkennung beruht.
Problematisch ist, dass sich eine ganze Reihe von potentiellen Fremdkörpern mit diesen Methoden nur unzureichend erkennen lässt. Dies gilt insbesondere für nichtmetallische Materialien, z.B. Kunststoffe oder Glas, die sich in der Dichte nur wenig von der umgebenden Lebensmittelmatrix unterscheiden. Neben der Weiterentwicklung bereits vorhandener Verfahren besteht ebenfalls ein Bedarf an Methoden, die in der Lage sind, alternative physikalische Prinzipien für die Erkennung auszunutzen, um damit die Produktsicherheit zu erhöhen.
Mit der Thermographie steht ein Verfahren zur Verfügung, das zusätzlich zu den in Tab. 1 aufgeführten Prinzipien die thermischen Eigenschaften der Stoffe erfassen kann und auf dieser Basis eine Unterscheidung zwischen Lebensmittelmatrix und Fremdkörper ermöglicht. Diese Technologie wird bereits erfolgreich zur Qualitätskontrolle in verschiedenen Bereichen der Metallindustrie (z.B. Schweißnahtüberprüfung) und der Holzindustrie angewendet. Im Rahmen eines von der AiF über den FEI geförderten Forschungsprojektes wurde umfassend untersucht, wie dieses Verfahren für die Fremdkörpererkennung speziell in Süßwaren und deren Rohprodukten einsetzbar ist. Ergebnisse dieser Arbeiten werden in einem zweiteiligen Beitrag vorgestellt und diskutiert.
Der hier vorliegende erste Teil des Beitrages umfasst die Darstellung der thermographischen Grundlagen und zeigt die unterschiedlichen Methoden Fremdkörper mittels Thermographie sichtbar zu machen an verschiedenen Beispielen aus dem Lebensmittelbereich auf. Der zweite Teil stellt dann an einigen Anwendungsbeispielen aus der Süßwarenindustrie die Einsatzmöglichkeit eines automatischen Qualitätskontrollsystems mittels Thermographie dar.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-26725.html