Ist die Verpackung bei Wurst- und Fleischwaren bereits beim Kauf undicht, verdirbt nicht nur das Produkt weit vor dem Mindesthaltbarkeitsdatum, auch das Image des Herstellers nimmt Schaden. Vor allem aber besteht bei beschädigten Verpackungen grundsätzlich die Gefahr, dass nachträglich Krankheitserreger in die Lebensmittel gelangen. Auch können auslaufende Inhalte aus undichten Verpackungen zur Kontamination anderer Produkte führen. Die Lebensmittelindustrie bemüht sich zwar, solche Risiken durch gutes Qualitätsmanagement zu verringern, doch endgültige Sicherheit bringen nur Prozesse und Anlagen, die Fremdkörper und Mängel an der Verpackung zuverlässig aufspüren – bevor das Produkt in den Handel kommt.

Ob Vakuumverpackung, Folie oder Schrumpfbeutel

Die Hauptfunktion einer Verpackung ist der Produktschutz. Wurde die Ware z. B. nicht ordnungsgemäß in die Verpackung eingelegt, können Reste und Ränder des Produktes in die Siegelnaht geraten. Die Folge: Die Verpackung sieht nicht mehr ansprechend aus und bleibt möglicherweise im Regal liegen. Wahrscheinliche Auswirkungen undichter Verpackungen auf das Produkt sind allerdings auch der Verlust von Nährstoffen, Einbußen an Aroma oder ein früherer Verderb. Ebenso können die Werkzeuge der Maschine Ursache für eine schlechte, unsaubere oder ungenaue Versiegelung sein und etwa einen kleinen Einschluss in der Verpackungsnaht erzeugen.

Lückenlose optische Verpackungsinspektion ist das A und O

Daher wird im Rahmen des Verpackungsprozesses die Naht der Packungen in so genannten Thermo-Forming-Maschinen unter Einfluss von Wärme versiegelt. Das Überprüfen, ob eine Verpackung richtig verschlossen, die Etikettenposition stimmig und der Inhalt fehlerfrei ist, kann mit Vision-Systemen erfolgen. Systeme wie Thermosecure L von Bizerba führen eine vollständige Prüfung der Produkte durch und verringern so das Risiko verunreinigter Siegelnähte, fehlerhafter Etiketten oder auch Produktabweichungen. Thermosecure L 100 z. B. detektiert Verunreinigungen in der Siegelnaht von Trays, Schlauchbeuteln oder Schalen bereits bei Fremdkörpern ab einem Quadratmillimeter. Allgemein erkennt das Inspektionsgerät Siegelnähte, Etiketten und Angaben auf der Ober- und Unterseite der Verpackungen und kann fehlerhafte Packungen sowie mangelhafte Produkte noch vor dem Kartonieren ausschleusen. Bei Produktabweichungen werden Mitarbeiter umgehend gewarnt, damit sie korrigierend eingreifen können. So lassen sich aufwändige Nacharbeiten, Reklamationen oder auch Produktrückrufe aufgrund fehlerhafter Verpackungen vermeiden.

Vollständige Rückverfolgbarkeit

Optische Inspektionsgeräte gewährleisten nicht nur, dass ausschließlich einwandfreie Verpackungen in den Handel kommen. Durch die Speicherung der Produktbilder in der Produktion und die Generierung entsprechender Produktionsreports trägt Thermosecure L zur vollständigen Rückverfolgbarkeit der Produktion bei. Die Lösung lässt sich nach den Wäge- und Metalldetektions-Stationen am Ende der Linie installieren, um die Produkte zu identifizieren, zu inspizieren und zu kontrollieren.

Kamera- und Beleuchtungssysteme

Die Funktionalität lässt sich noch erweitern: Wird eine Kameralösung in die Thermo-Forming-Maschine integriert, können mittels Sensoren die Siegelnähte sowie die Etikettierung zugleich kontrolliert werden. Vorteil: Fehler sind besser sichtbar, wenn die befüllten, versiegelten und noch nicht vereinzelten Packungen mit straffen, sauberen Oberflächen in der Verpackungsmaschine liegen. Die optische Inspektion ist z. B. erschwert, wenn die Packungen schon geschnitten sind, oder die Siegelnaht bei flexiblen Produkten oft wellig oder leicht nach oben verzogen ist. Für das bestmögliche Resultat sollten Kamera- und Beleuchtungstyp an die jeweilige Packungsform angepasst werden. Dies erfolgt durch verschiedene Beleuchtungsmethoden. Eine Kamera-Sensorik ohne unterschiedliche Beleuchtungstypen kann zum Beispiel unter diesen Voraussetzungen keine Fehler im Detail analysieren. Die optischen Sensoren sind zudem in fest zueinander eingestelltem Winkel angebracht, um das bestmögliche Bild aufnehmen zu können.

Metall- oder Glassplitter im Essen detektieren

Allerdings kann auch schon vor dem Versiegeln des Produktes einiges schiefgehen: Kommen Fremdkörper wie Plastik, Metall oder Glas in die Ware, kann dies gefährlich für Verbraucher werden. Außerdem sind Hersteller zu einem sofortigen Rückruf verpflichtet, der umfangreiche Untersuchungen und Kosten und nicht zuletzt einen Image-Schaden nach sich zieht. Verunreinigungen können z. B. passieren, wenn Produktchargen bei einer Unterbrechung der Prozesskette von Hand zu einer neuen Produktionslinie transportiert werden. Es ist aber auch möglich, dass eine neue Produktionslinie in Betrieb genommen wurde. So bergen etwa Bauarbeiten im Rahmen der Installation einer neuen Linie häufig ein erhöhtes Verschmutzungsrisiko.

Um auszuschließen, dass mit Fremdkörpern verunreinigte Produkte in den Handel geraten, setzen Unternehmen direkt nach den Verpackungsanlagen am Ende der Prozesskette einen Metalldetektor ein. Detektionssysteme wie Varicon+ von Bizerba erzeugen ein elektrisches Feld in ihrem Spulenbereich. Da jedes Produkt beim Durchlaufen des Detektors ein spezifisches Muster hinterlässt, fallen Abweichungen sofort auf. Diese deuten auf eine Verunreinigung hin, das Produkt wird aus dem Prozess ausgeschleust. Kritisch wird es, wenn die zu testenden Produkte einen so genannten „hohen Produkteffekt“ haben. Sind Produkte z. B. in Aluminiumfolie verpackt und weisen eine hohe Eigenleitfähigkeit auf, sinkt die Detektionsgenauigkeit der Metalldetektoren. Die Konsequenz: Kleine Verunreinigungen lassen sich nicht mehr prozesssicher erkennen. Bei Lebensmitteln in Behältern wie E2-Kisten beim Transport von Fleisch kann der Querschnitt eines Metallstückes sogar 7 mm überschreiten, bevor das Gerät anschlägt.

Nützlich nicht nur in der Medizin: Röntgen

Hier kommen Röntgengeräte ins Spiel: Röntgen funktioniert nicht nur in der Medizin, sondern auch bei Lebensmitteln, und kann deren innere Beschaffenheit sichtbar machen. So können physikalische Defekte oder Fremdkörper erkannt werden, ohne das Lebensmittel zu beschädigen. Damit lassen sich selbst kleinste Metallpartikel, die nicht vom Metalldetektor aufgespürt werden können, oder auch Steine, finden.

Beim Eindringen des Röntgenstrahls in das Lebensmittelprodukt verliert er einen Teil seiner Energie. Trifft er auf eine dichte Stelle im Lebensmittel wie einen metallischen Fremdkörper, wird die Röntgenstrahlenergie überdurchschnittlich stark abgeschwächt. Sensoren können so auf der anderen Seite die austretenden Strahlen messen und in ein entsprechendes Graustufenbild umwandeln. Je dichter der Fremdkörper, desto dunkler und deutlicher ist er auf dem Bild zu erkennen. Moderne Röntgendetektoren wie XRE_2 von Bizerba sind in der Lage, ein Bild innerhalb von Millisekunden auszuwerten. Dabei kann das Förderband mit einer Geschwindigkeit von 60 Metern pro Minute durch den Detektor laufen. Das entspricht einer Überprüfung von rund 200 Packungen in der Minute. Auch kann das Gerät auf individuelle Anforderungen eingestellt werden, wie beim Einsatz von Aluclips bei Poly-Clip-Beuteln. Ein weiterer Vorteil von Röntgendetektoren: Sie können den Inhalt der Packung auf Vollständigkeit überprüfen. So lässt sich etwa feststellen, ob die vollständige Anzahl von Wienerwürstchen im Glas ist.