Die Röntgeninspektion zählt zu den Schlüsseltechnologien in der Qualitätssicherung. Je nach Art der Anwendung können Lebensmittelhersteller ihre Produkte mit der Single-Energy- oder der Dual-Energy-Technologie prüfen. Letztere eignet sich besonders gut für die Detektion von Fremdkörpern geringer Dichte wie Knochen, metallarmem Glas, Kunststoff oder Gummi.
Traditionell verwendeten Lebensmittelhersteller bisher vor allem Single-Energy-Röntgendetektoren, also Geräte, die nur mit einem Energieniveau arbeiten. Mittlerweile findet aber auch die Dual-Energy-Technologie eine immer größere Verbreitung. Die Dual-Energy-Röntgeninspektion nutzt Röntgenstrahlung hoher und niedriger Röntgenenergie, um Materialien unterschiedlicher Dichte zu unterscheiden. Mit ihr lassen sich kleinere Verunreinigungen in einem gleichzeitig breiteren Spektrum an Anwendungen nachweisen. Software-Algorithmen filtern das zu inspizierende Lebensmittel aus dem Röntgenbild, während jedwede weitere Materialien über das zweite Energieniveau identifiziert werden. Bei diesen Materialien handelt es sich mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit um Fremdkörper.
Mögliche Einsatzgebiete
Dual-Energy-Röntgensysteme eignen sich am besten für Einsatzszenarien, bei denen mindestens eine der folgenden Voraussetzungen gegeben ist: Erstens weisen die prüfenden Produkte ein hohes Maß an Überlappung in der Verpackung auf oder variieren in der Dicke. Typische Beispiele hierfür sind Nudeln, Reis, Nüsse, Tiefkühlprodukte wie Pommes frites – aber auch Fleischprodukte wie Hühnerbrüste oder Steaks. Zweitens handelt es sich bei den zu erwartenden Verunreinigungen um Materialien mit geringer Dichte wie Glas, Gummi, Kunststoff oder kalkhaltige Knochen.
Wichtige Voraussetzung für eine zuverlässige Inspektion darüber hinaus: Das verwendete Verpackungsmaterial hat eine geringe Dichte, sodass Röntgenstrahlen mit niedriger Energie es durchdringen und das enthaltene Lebensmittel inspizieren können.
Vergleichstests mit Hähnchenbrust
In der Kombination aus Dual-Energy-Röntgendetektoren und moderner Bildanalysesoftware erhalten Lebensmittelhersteller so besonders klare und hochaufgelöste Bilder, um mit Fremdkörpern verunreinigte Produkte zuverlässig detektieren und aus der Produktionslinie ausschleusen zu können. Vergleichstests zeigen, dass die Standard- und Advanced-Dual-Energy-Inspektionstechnologie von Mettler-Toledo (DXD und DXD+) mehr als achtmal so viele schwer auffindbare Fremdkörperverunreinigungen erkennt wie Single-Energy-Röntgensysteme. Der Inspektionsgerätehersteller hat unter anderem Testreihen mit Hähnchenbrüsten in 650-g-Verpackungen durchgeführt. Danach lassen sich mit der DXD oder DXD+-Detektionstechnologie Schlüsselbeinknochen zu 100 %, Rippenknochen zu 95 % und Brustbeinfortsätze zu 30 % detektieren, während diese Fremdkörper mit einem Single-Energy-Detektor überhaupt nicht nachweisbar sind. Außerdem sind mit der DXD- oder DXD+-Technologie Fremdkörper aus Aluminium und mineralarmem Glas mit einer Größe von bis zu 2 mm zu 100 % detektierbar. Mit der Single-Energy-Technologie lassen sich dagegen nur Fremdkörper aus Aluminium und mineralarmem Glas mit einer Größe von bis zu 3 mm vollständig aufspüren. Bei Fremdkörpern aus Gummi liegt die kleinste Größe für eine 100%ige-Detektion mit der DXD- oder DXD+-Technologie bei 5 mm, mit der Single-Energy-Technologie dagegen bei 6 mm.
