X射线检测的未来

By Melissa Wirrig, General Manager

7 January 2022

Eagle全球销售、服务及市场经理Simon King谈谈X射线检测系统的需求、产品开发的重要性、系统的变化以及市场的未来

为什么食品制造商需要采用X射线检测系统?

食品制造商需要通过X射线检测系统来保障消费者不受劣质食品的伤害,保护商业信誉和品牌,并符合达到国际食品安全方针和法规的要求。无论是对食品行业、饮料行业还是制药行业而言,在生产线上控制产品质量、引进 X射线检测以控制产品质量,是避免发生这些潜在问题更有效的手段。

中国作为全球最大的食品生产国之一,众多产品召回事件大大影响了中国制造商在国内和国际上的声誉。因此,制造商们对高效质量产品检测系统的需求愈发强烈,他们希望在X射线检测系统的帮助下保护公众免受劣质产品的危害,确保发生产品召回事件时的完全可追踪性并且能有效遵守国际法规的要求,赢得消费者对自身品牌的信任。在遵守相同的零售商或地区食品安全方针和法规的机制下,制造商们借助X射线检测技术,能在公平的竞争环境下和其他国家的同行们展开竞争。

依靠 X 射线检测系统,制造商们能够发现产品中的污染物,如金属、石块、玻璃、高密度塑料和钙化物等。总体而言,由于系统集成了多项产品检测任务,不再需要多台机器,因此维护和运营成本降低了。除了识别污染物之外,目前的X射线系统还能同时执行其他在线质检任务,例如称重、计件、识别缺失或损坏的产品、监控料位、检查密封完好性、检查破损产品和包装等。

制造商在选择 X 射线检测系统时主要关注哪些问题?

制造商们考虑的一项关键因素就是速度。由于质量控制技术方面的问题造成的生产线减速或怠工,这对制造商而言是无法承受的。先进的 X 射线系统将帮助制造商们满足当今高产能量目标。

同时,制造商们也担忧X射线系统会影响他们的产品质量。然而,有科学证据表明,X射线不会损害食品。世界卫生组织(WHO)所进行的研究证实,不超过 10000Gy的食品辐射量不会对食品安全性或营养价值构成影响。而事实上X射线检测中所使用的辐射量不足WHO研究中所使用辐射量的千万分之一。通过X射线检测系统的食品在X射线束中大约停留不足1秒。在如此短的时间当中,它受到的辐射剂量约为1uGy至1.5uGy(0.0000015Gy)。辐射量如此之低,以致于有机食品在接受X射线检测之后不会丝毫减弱其有机状态,也不会损失丝毫营养价值。

有些制造商也担忧操作员暴露在X射线下可能产生的危害。在每人每年从自然辐射源中获取到的所有辐射当中,自然背景辐射的辐射量为 2,400μSv(2.4 mSv)(表 1)。这通常远远超过食品行业中所使用X射线检测系统对人们的辐射量,非常接近于X射线检测系统的最大辐射量,通常每小时不足1μSv (0.001 mSv)。这意味着如果一名操作员每年有50周,每周有40小时与X射线检测系统直接接触,则他/她每年吸收的辐射量为2000μSv(2 mSv)。

辐射来源 平均剂量
(mSv/年)
 典型范围
(mSv/年)
宇宙空间 0.4 0.3 – 1.0
地球 0.5 0.3 – 0.6
人体 0.3 0.2 – 0.8
1.2 0.2 – 1.0
总计 (四舍五入)  2.4 1 – 10

资料来源:Radiation Threats and Your Safety, Armin Ansari,2010, 第 10 页)

先进的新型X射线系统有哪些特点?

新的X射线检测系统的图形界面增强,简洁直观易操作易于使用,并安装有各种新型软件产品,还具有屏幕自我诊断、多通道和多视图的功能,方便操作人员在同一个屏幕上监控所有的系统。信息整合合并能节省操作人员的宝贵时间,从而在更短的时间段内检查更多产品。

此外,新系统还采用了材料甄别技术。该技术本质上是 X射线技术的改良版。与常规的 X射线技术不同,MDX技术采用两种能谱和一个双层探测器,这大大提高了检测能力。因此,MDX技术能检测出产品中的无机污染物,如玻璃屑、石块、橡胶、塑料等,并将它们清除掉,而传统的 X 射线技术是无法检测出这些无机污染物的。

X 射线检测系统还能检查料位、测量顶部空间、检测缺件,在食品发生溢出时发出警报,提醒制造商们检查容器,以免浪费。例如,Eagle 的 Eagle™ Pack 240 PRO 和 Eagle™ Pack 430 PRO系统可以使制造商们同时进行大范围的在线质检并发现产品中的污染物,包括金属和玻璃碎片、石块、钙化骨、高密度塑料和橡胶等。

一些先进的系统还能访问远程服务器并安装联网程序,对各 X 射线系统和联网计算机生成的统计表、图片和报告进行连续不间断的监控。这有助于制造商符合零售商的行为准则,并为安全审查做好准备。

什么是脂肪分析,其有效的方式是什么?

为满足日趋关注健康的消费者的需求,在线脂肪分析来检测产品中的脂肪含量对于生产商而言是十分重要的。双能量 X 射线吸收法(DEXA) 技术是目前最精确且可重复检验的。这项技术通过两种特定的 X 射线能量,测量脂肪和瘦肉所吸收的 X 射线量。通过评估高能量射线及低能量射线被吸收的比值,推断被检测产品平均原子数来计算化学精肉含量。这项技术能帮助决定产品是否足够健康或瘦肉含量是否达标,以满足那些需要降低例如心脏病等风险的消费者的需求。除了检测化学瘦肉含量之外,这些系统还能进行称重,在每小时通过145吨散装或纸箱包装肉类时进行异物检测。

X射线系统在食品行业的未来怎么样?

我们相信,食品行业将继续投资购买 X 射线检测系统,因为这些系统能快速为制造商们带来丰厚的投资回报。随着食品安全法规的加强,合规性和可追踪性在产品寿命周期中各个阶段的重要性都将日益突出。为完全符合相关法规的要求,食品制造商们需要能以简单、快速的方式访问产品追踪信息,这一点至关重要。未来,所有的产品检测设备都需要具备双重功能,即作为管理工具和过程控制工具使用,从而为公司管理者提供必要信息,做出明智的决定,并确保符合法规要求。

在传统的食品质量控制理念中,检测活动以终端产品采样和测试为核心,以此来确定产品是否符合法规要求。而现在已经转向更高效的食品安全管理体系,通过执行产品检测系统来保证符合相关法规的要求,并降低食品安全问题的发生率。在全球范围内,各国政府正采取相关措施,通过严格的食品安全法规来加强本国食品安全体系建设。

通过执行食品安全法规以及和美国食品药品监督管理局食品和药物管理局(FDA)展开合作,中国正不断发展以满足消费者和全球对食品安全的期望。中国已经实施了第一项全面的食品安全法规,并据此成立了食品安全委员会,对负责食品安全的各部委进行监督。法律还呼吁建立一个国家中心,专注风险评估和风险监控,巩固食品安全法规的科学基础。另一方面,FDA 也一直和中国密切合作,并在一段时间内加强合作,共同解决食品安全问题。根据 2012 年的新协议,FDA 旨在帮助中国加强其监管制度,促进对中国食品设备设施的检查,并提高 FDA 的能力,识别从中国进入美国的高风险产品。