Macchine selezionatrici alimentari: sensori innovativi per la cernita

a cura di Industrial Meeting

Le selezionatrici TOMRA impiegano diverse tecnologie per ottimizzare la selezione di prodotti alimentari specifici come frutta fresca, disidratata, tagliata, verdure fresche tagliate, cereali e caffè (verde e tostato) ma anche dolci e caramelle, carni e loro derivati, frutta secca, petfood, patate (fritte, lavorate, etc), pesce e frutti di mare. Si può ben capire quando si devono controllare prodotti così differenti tra di loro quanto sia importante impiegare la tecnologia perle macchine selezionatrici alimentari dedicate alla cernita, la selezione e l’eliminazione dei materiali estranei presenti all’origine in mezzo a questi prodotti alimentari.

L’importanza della tecnologia nella cernita dei prodotti alimentari all’origine

Le selezionatrici TOMRA Food ispezionano ogni giorno milioni di singoli pezzi di prodotto, recuperando dal cinque al dieci percento di resa in produzione. La missione dell’azienda è consentire ai propri clienti di migliorare la qualità della produzione e diminuire i resi, ottenere efficienze operative e garantire un approvvigionamento alimentare sicuro tramite tecnologie intelligenti e sostenibili. Oggi oltre 12.800 unità sono installate in tutto il mondo per ottimizzare le capacità e ridurre gli sprechi nella lavorazione di frutta, noci, verdure, prodotti a base di patate, cereali e semi, frutta secca, carne e frutti di mare.
Industrial Meeting | Food and Beverage Technology ha incontrato Karel Strubbe, VP Head of Global Sales per TOMRA Processed Food, parte di TOMRA Food, che ci ha spiegato quanto sia importante la tecnologia che TOMRA sviluppa per le sue macchine selezionatrici alimentari.

Che tecnologie vengono impiegate nelle vostre macchine per essere così performanti?

“Sappiamo bene quanto sia critico per i nostri clienti avere macchine che risolvano i problemi della sicurezza alimentare. Ci siamo sempre concentrati sulle prestazioni dei nostri dispositivi che sono da sempre il nostro punto di forza per garantire la qualità dei prodotti dei nostri clienti. I nostri ingegneri sono molto impegnati nello sviluppo continuo di nuove soluzioni e investiamo ogni anno molte risorse in ricerca e sviluppo” ci spiega Karel Strubbe, “Le nostre macchine vengono inserite nel processo produttivo alimentare si prendono cura della qualità dei prodotti con una selezione meticolosa. Per fare questo impieghiamo il contrasto ottico e la sua analisi: quanto maggiore è il contrasto ottico che riusciamo a generare nel controllo qualità, minori saranno i prodotti che verranno scartati alla fine del processo. In questo modo il cliente può affidarsi alle nostre macchine e ridurre lo scarto, aumentando i profitti”.

Tecnologie di selezione, peeling e classificazione di TOMRA

La rimozione del materiale estraneo e delle sostanze potenzialmente pericolose è fondamentale per produrre prodotti sicuri, proteggere e garantire il marchio dei produttori verso il consumatore finale.

La tecnologia impiegata da TOMRA nei suoi sensori offre la massima efficienza, precisione e velocità, funziona molto velocemente rispetto alle tradizionali tecnologie di selezione e impedisce anche alle particelle di dimensioni più piccole di passare attraverso la griglia di rilevamento. L’elaborazione ad alta velocità fornisce informazioni su materiali, forme, dimensioni, geometria, colore, caratteristiche di difetti e danni e posizione degli oggetti.
Per implementare una soluzione di selezione precisa, TOMRA inizia dal livello macro di un’ampia applicazione del prodotto da cui si personalizza l’applicazione per il prodotto specifico con sensori, elettronica, software e moduli di espulsione, a misura del singolo cliente per le sue macchine selezionatrici alimentari.

Come viene ottimizzata la selezione di un così ampio numero di prodotti?

“Siamo specializzati in questo lavoro e per fare ciò impieghiamo nelle nostre selezionatrici un mix di tecnologie. Si parte dai nostri sistemi di visione che individuano un numero incredibile di oggetti insieme a una moltitudine di sistemi integrati, appositi per risolvere i problemi dei clienti” continua Karel Strubbe. “Proprio per offrire il meglio non ci limitiamo a una tecnologia ma ne combiniamo diverse perché è necessario essere estremamente precisi nella selezione dei prodotti alimentari. Ogni singola applicazione può essere particolarmente complessa; per fare un esempio, per il mercato italiano abbiamo realizzato un’applicazione per la cernita dei piselli verdi scartando prodotti estranei: in questo caso altri materiali vegetali velenosi in mezzo ai piselli possono essere facilmente rimossi, così come i piselli di colore scuro. Ogni tecnologia si concentra sulla sua forza di rilevamento”.

Quali tecnologie vengono impiegate dai sensori TOMRA?

Il rilevamento grazie ai sensori è al centro della cernita e della selezione di TOMRA Food. I sensori high-tech dell’azienda norvegese sono in grado di rilevare in modo minuzioso ogni dettaglio e fornire i dati per la gestione delle operazioni di cernita e produzione. TOMRA continua a sviluppare sensori sempre più affidabili e innovativi per l’analisi delle applicazioni più particolari:

• Modulo AFMD (Advanced Foreign Material Detector): tecnologia per rilevare e ordinare le caratteristiche specifiche dei prodotti difficili da identificare a causa della struttura o delle caratteristiche cromatiche simili;
• Firma biometrica TOMRA BSI: identifica le caratteristiche dei prodotti buoni e di quelli difettosi applicando la luce oltre lo spettro visibile nell’infrarosso. Tecnologia pluripremiata per la cernita di noci, frutta secca e altre applicazioni alimentari. Questa tecnologia permette di identificare alcune differenze chimiche e molecolari sia sulla superficie dei prodotti, ma anche all’interno degli oggetti ispezionati;
• Fotocamere TOMRA: riconoscono i materiali in base al colore, alle caratteristiche biologiche e alla forma (tra cui lunghezza, larghezza, diametro, area e altro). Le capacità vanno oltre lo spettro visibile e includono l’imaging a infrarossi, ultravioletti e altri spettri. TOMRA ha sviluppato telecamere industriali ad alta risoluzione per lo spettro applicabile che applica obiettivi di messa a fuoco avanzati per la selezione ottica ideale degli alimenti;
• Tecnologia Detox™: identifica l’aflatossina nei prodotti a base di noci, tra cui arachidi, mandorle, nocciole e frutta secca come i fichi. Il selezionatore laser Detox™ utilizza una configurazione ottica specializzata per catturare l’intensità estremamente bassa della luce riflessa dal fungo, consentendo di rilevare e rimuovere la contaminazione da aflatossine;
• Tecnologia Fluo™: viene applicata per separare i prodotti contenenti livelli variabili di clorofilla/solanina (come patate, piselli, fagiolini, spinaci e altre verdure a foglia) dai prodotti da scartare che non contengono clorofilla/solanina (come pietre, plastica, vetro, legno, metallo, macchie marce ecc.);
• Interactance spectroscopy: la tecnologia Near-InfraRed (NIR) permette alla luce di penetrare in profondità nella carne ed è il metodo scelto per garantire l’analisi accurata del contenuto di grasso della carne;
• Laser TOMRA: le macchine laser di TOMRA selezionano in base al colore, alla struttura e alle caratteristiche biologiche. La scansione laser rileva i contaminanti anche quando i prodotti accettabili e i difetti presentano lo stesso colore;
• LED pulsato: riconosce le più piccole sfumature di colore grazie alla combinazione di diversi impulsi distinti negli spettri RGB, IR e NIR. Questa tecnologia permette di avere apparecchiature esenti da calibrazione, maggiore durata, alta risoluzione dei materiali e minore necessità di riscaldamento, massimizzando la produttività della linea;
• Shortwave Infrared (SWIR): consente la selezione in base al contenuto d’acqua, creando un contrasto tra prodotti a base d’acqua e altri materiali. Questa tecnologia è molto efficace per la selezione di frutta e verdura;
• Modulo Smart Sort: ordinamento flessibile e intelligente dei prodotti in entrata con la configurazione automatica del programma. L’operatore può disporre il programma per adattare i criteri di smistamento. Implementando lo Smart Sort, la selezionatrice viene utilizzata al massimo delle sue capacità in modo semplice e tempestivo;
• Raggi X: per rilevare in base alla densità del prodotto, indipendentemente da dimensioni, umidità o livello di contaminazione.

Oltre ai sensori, sempre più spesso è il software a fare la differenza. Molte delle selezionatrici TOMRA utilizzano già software di intelligenza artificiale o di deep learning. Inoltre, TOMRA utilizza la classificazione multidimensionale e grazie a un’interfaccia semplice e all’impostazione con un solo clic, si semplifica anche l’interfaccia utente e l’utilizzo da parte dei clienti.

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