月饼惊现塑料片，烘焙企业应如何做好异物检测？

赛默飞化学分析

2023.9.14

随着中秋节的到来，海内外的华人都会赏月吃月饼，但在月饼中发现异物的报道时有发生。2022年9月，著名食品企业的月饼中惊现塑料片，2023年2月，消费者在著名食品企业的面包中发现长达2厘米的生锈的美工刀片，这些报道提醒我们必须时刻绷紧食品安全这根弦。

对于如何以科学、经济、高效的方式发挥异物探测设备的探测能力，为烘焙食品的产品安全性能和企业品牌保驾护航，我们整理了相关问题，特邀专家为您详尽解答。

为什么有金属探测器还会漏检金属刀片、金属筛网和导线？

金属丝的方向效应是由来已久的挑战！由于受金属探测器线圈的几何形状和金属污染物方向的影响，检测像电线、断针、大头针和机械刨屑这类金属异物是很有挑战性的。如下图所示，假设一根铜丝长度方向与输送方向垂直穿过探测孔，对于电场来说这根金属丝的横截面是最大，感应到的信号很大，检测很容易。当铜丝长度方向与输送方向相同穿过探测孔，对于电场来讲其横截面很小，感应到的信号很小，检测很难。这就是为什么刀片会流到消费者手里的原因。

为了克服金属丝漏检的挑战，传统解决方案是用二台金属探测器，成90度夹角来克服金属丝的方向性漏检问题。由于二台金属探测器靠的很近，如果采用相同工作频率就会相互干扰，而产生误报，因此，最彻底的解决方案应该是用一台金属探测器几个频率同步扫描。

赛默飞世尔科技研发出了采用多频同步扫描技术的金属探测器。多频同步扫描技术同时使用五个工作频率，金属污染物在每个工作频率下产生独特的响应。这就像拥有五个合为一体的独立金属探测器一样，每台探测器都能以不同的频率来寻找污染物。当一个长条形污染物的方向在一个频率上的响应很弱时，它在另一个不同的频率上会有更强的响应，从而增加污染物被检测到的概率。在高产品效应的食品检测中多频扫描技术的优势尤为明显，而这些应用也是烘焙行业中金属探测器最具挑战性的应用。

为了测试多频扫描技术，研究人员使用 24盎司袋装新鲜蔬菜沙拉进行了一项对照实验。袋子密封，保持水分和营养，因此具有很高的产品效应。沙拉里有一根10mm长的22号金属丝。根据金属丝相对于探测孔呈四种不同的方向，分别进行测定：0度(与孔径平行)、30度、60度和90度(与孔径垂直)。并用老款的单个固定频率金属探测器进行同样的测定进行对比。

月饼或面包通过金属探测器时经常误报，如何处理？

不要以为月饼或面包是“干”产品，没有产品效应，其实面包类产品含有水分和盐分，具有弱导电性，会干扰金属探测器检测，有产品效应，属于“湿”产品，产品具有导电性或导磁性。

Thermo Scientific™ Sentinel™ 5000多频扫描金属探测器

Sentinel金属探测器，通过五个频率同步扫描，完美地克服固定单个频或双频金属探测器对于铁、铜、铝和不锈钢漏检问题。无论检测产品不同位置、温度变化或者工厂湿热和电源干扰环境如何，采用Sentinel金属探测器，面包、玉米饼或蛋糕这样的“潮湿”产品(产品导电性类似不锈钢)能够将检出率提高25％以上，将误剔除率降低至零，并且大大降低在线检测设备的投资成本。

当有效应的产品经过金属探测器时，就如同有一个弱导电物质经过电磁场。这一弱导电物质以不同的角度穿过金属探测器时，引起的信号值相位角差不同。Sentinel金属探测器通过相位角跟踪功能，避免了产品在移动过程中位置变化对检测灵敏度造成的影响。

应用IXR电磁信号智能跟踪技术有助于应对与传统相位消除产品效应的检测挑战，尤其是含水和导电产品。IXR技术通过实时读取产品的导电和导磁正弦波乘积，减去合格产品的导电和导磁正弦波乘积以取消产品波形；也就是发现并且抵消X(导磁性)和R(导电性)产品信号，仅留下需探测的金属污染物。因此，产品效应大幅度减小，使得金属探测器能够轻松检测尺寸较小的污染物。

采用 IXR 技术消除产品效应和不同尺寸铁信号

异物检测设备的速率是否影响灵敏度？

异物检测设备包括二大类产品：金属探测器和X射线检测机。

Sentinel金属探测器采用多线圈专利技术，使得开口处(接收线圈)的磁通量更加稳定，一般场合只需中频(300kHz)达到高频(800kHz)的检测灵敏度，非磁性金属(铜、铝和不锈钢 316L)减弱磁场的影响降低，从而接收信号电压变化幅度增大，更小的铜和不锈钢316L检测到。在原有基础上提高20%的检测灵敏度。最高速度可达1000米/分钟，最低速度可在0.5米/分钟时，保持相同的灵敏度。

当包装材料为金属镀膜时，由于其弱导电性使得产品相位角与不锈钢类似，采用金属探测器只能检测到较大直径的不锈钢球。如果包材是铝膜、锡纸甚至于是马口铁罐时，要检出铝、铜和不锈钢316L异物，只能采用X射线检出机。

NextGuard X射线检出机的核心技术采用X射线检测原理：X射线穿过产品，由X射线探测元件，对X射线的吸收量来判断，是否在烘焙中存在比产品本身密度大的杂质。如果产品中某种异物的密度大，那么将会探测到局部减少的接受能量，不符合要求的产品即从生产线上剔除出去。

月饼中惊现塑料片的原因是因为塑料片密度非常接近月饼的密度。需要采用低电压和大电流的X光发射源，并且结合X光高感光度的探测器，才能扫描和分辨出低密度的塑料片。赛默飞的X射线检出机能在蜡烛光下，20厘米处扫描出清晰的X光图像，再结合独特的AI识别软件，就能检出塑料片。

NextGuard X射线检出机采用简单门限、梯度滤波、三种点阵滤波、以及针对烘焙生产线典型三种滤波器：“T”型滤波可检出螺丝、钉子等、“菱”型滤波可检出碎玻璃、塑料块等、“I”型滤波能检出筛网、金属丝等、以及低密度块状滤波器等，有效的CT扫描滤波器及识别技术，成功优化灵敏度，减少误剔除现象。另外，还能通过质量检测选件，检测切片面包是否少一片。