Sistema para detectar defectos en envases plásticos termosellados

Ainia desarrolló el pasado año un prototipo de inspección que capta la distribución de la temperatura en envases termosellados para detectar posibles defectos durante el proceso de formado, llenado o cierre. Este prototipo ha sido validado con diferentes envases como productos de platos preparados y otros formatos envasados en bandeja o en bolsa.

El sistema de inspección desarrollado y patentado por Ainia es capaz de captar la distribución de la temperatura de la zona de sellado en envases poliméricos y detectar en tiempo real cualquier posible defecto que se pueda producir durante el proceso de formado, llenado o cierre.

Este prototipo está basado en el sistema de termografía y ha sido evaluado con éxito en diferentes tipos de envase como platos preparados, frutos secos y elaborados cárnicos envasados en bandeja o en bolsa.

Según Ricardo Díaz, jefe del departamento de Instrumentación y Automática del centro y coordinador del proyecto Foodscan, “los productos alimenticios son perecederos y es fundamental un correcto envasado para mantener la vida útil y evitar su deterioro. El mercado tiende a presentar los alimentos en envases de materiales plásticos porque son de bajo peso, permiten ver el producto, garantizar sus propiedades y son de bajo coste, pero el cierre no siempre es hermético y el producto se puede deteriorar rápidamente".

Díaz añade que con este sistema, "se logra garantizar la integridad de los envases y permitir que el alimento llegue en perfectas condiciones al consumidor”.

En el marco del proyecto Foodscan, que contó de 2011 a 2015 con el respaldo del Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (IVACE) y estuvo cofinanciado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER), Ainia ha desarrollado y validado dos prototipos más de inspección avanzada: uno basado en imagen química y otro de visión infrarroja.

Mejorar la calidad y seguridad en el control de procesos de producción es clave para una empresa alimentaria. La detección de contaminantes o materias extrañas en productos es una de las preocupaciones en el sector. Los avances en tecnologías de inspección y las soluciones que plantea la imagen química pueden ser la respuesta.

La imagen química permite obtener un mapa de composición en tiempo real del producto que se está procesando. Una tecnología revolucionaria basada en la visión espectral que permite ir más allá de las limitaciones que tienen los sistemas de inspección convencionales.

Este sistema es rápido y fiable ya que es capaz de proporcionar la medida de la composición química en tiempo real de los productos que analiza, por lo que proporciona mayor información que los sistemas de inspección actuales. Esta tecnología de inspección permite generar mapas de composición (humedad, grasa, proteína, etc.) de los productos inspeccionados, es decir, imágenes que muestran las concentraciones de los parámetros de interés en cada punto del producto. Así, debido a la capacidad de identificar la composición química, esta tecnología permite diferenciar entre producto correcto y materias extrañas que puedan aparecer en la línea de producción.

En este sentido, como se basa en la composición química, puede detectar tanto materias con densidades tanto altas como con densidades cercanas al producto, lo que no puede hacerse con ningún otro sistema de inspección. Y todo esto, en tiempo real y sobre en el 100% de la producción. Además, con esta tecnología se puede trabajar en el visible y en el infrarrojo cercano, con diferentes velocidades de inspección y anchos de inspección, por lo que puede ser adaptada prácticamente a cualquier producto

El centro tecnológico ha validado el prototipo de inspección basado en imagen química mediante la que, a través de un sensor, se obtiene la huella espectral infrarroja del alimento, que permite identificar la composición química de cada producto, a diferencia de los métodos de inspección convencionales que tan sólo permiten evaluar características relacionadas con el color y la forma.

El prototipo desarrollado se ha validado para dos aplicaciones. En una de ellas se evalúa el cien por cien de la composición de productos cárnicos y clasificarlos según su calidad, ya que se ha demostrado la capacidad de clasificar los lotes según la cantidad de grasa presente y según la calidad de la carne, relacionada con el color, la textura y la cantidad de agua.

En otra se clasifican los plásticos en procesos de reciclado según su composición, consiguiendo un rendimiento mayor que el de las tecnologías que se emplean en la actualidad en las plantas de separación de material reciclado.

Empleando cámaras de visión infrarroja de alta sensibilidad y fuentes de luz de alta intensidad se ha demostrado la capacidad de esta tecnología de encontrar materias extrañas orgánicas e inorgánicas en productos como mermeladas y confituras, así como en productos del mar y productos cárnicos procesados. Esto es posible ya que la luz infrarroja es penetrante a los productos orgánicos en bandas del espectro en las que el agua es poco absorbente.

Díaz apunta: “Los prototipos desarrollados y su aplicación a casos reales nos han permitido adaptar nuevas tecnologías de inspección que permitan resolver problemas que las tecnologías comercialmente disponibles no son capaces de resolver. Estas tecnologías se pueden adaptar a los requerimientos de las empresas, integrando la automatización en los procesos de control e inspección para mejorar la seguridad alimentaria, reducir los costes y mermas, así como aumentar la productividad mejorando el control en tiempo real de la calidad y la seguridad de los alimentos y envases durante el proceso productivo”.