Ganz gleich, ob es um Süßwaren, Snacks, Backwaren, Cerealien, Tiefkühlkost oder Fleischwaren geht: Auf Produktrückrufe können Lebensmittelhersteller gerne verzichten. Ein Blick in das Portal www.lebensmittelwarnung.de gibt einen Eindruck davon, wie alltäglich es ist, dass unsichere Lebensmittel auf den Markt kommen. Fremdkörper und andere Verunreinigungen zählen dort zu den Hauptgründen für Produktrückrufe. So fielen von den im Jahr 2019 in Deutschland insgesamt 297 veröffentlichten Produktrückrufen 90 in die der Kategorie „Fremdkörper in Lebensmitteln, fehlerhafte Verpackungen“. Oft handelt es sich dabei um Glas-, Metall- oder Kunststoffteile, die bei Sichtkontrollen schwierig oder teils gar nicht zu erkennen sind. Die Gewährleistung sicherer Lebensmittel gehört deshalb zu den anspruchsvollsten Aufgaben in der Qualitätskontrolle. „Dabei muss man unbedingt verstehen, welchen Gefahren der Verbraucher ausgesetzt ist und welche ökonomischen Folgen mit Rückrufaktionen verbunden sind. Ein einziger Rückruf kann ausreichen, um wirtschaftlichen Schaden zu verursachen und den Ruf des Unternehmens zu ruinieren“, betont Dr. Carsten Cruse.
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Für den Geschäftsführer der CLK GmbH spielt die Notwendigkeit zu einer Automatisierung der Fremdkörperkontrolle deswegen eine immer größere Rolle – zumal die Produktion in der Lebensmittelindustrie mit immer höheren Taktraten erfolge und die Nachfrage nach automatisierten Lösungen und sich selbst regulierenden Systemen in allen Bereichen der Lebensmittelproduktion wächst. Moderne Mehrkopfwaagen verpacken Produkte mittlerweile mit Spitzenleistungen von 200 und mehr Takten pro Minute. „Eine manuelle Sichtkontrolle stößt hier schnell an ihre Grenzen“, so Cruse. In den Mittelpunkt rücken Anlagenkonzepte, die eine frühzeitige Fremdkörperdetektion und das eigenständige Aussortieren der Verunreinigungen ermöglichen.
Fremdkörperdetektion in Echtzeit
Es gibt viele Nachweismethoden und Inspektionssysteme, zwischen denen Lebensmittelhersteller wählen können, wenn es um die Vermeidung von Fremdkörpern geht, beispielsweise Röntgen- und Metalldetektionssysteme. Zumeist integriert am Ende der Produktions- und Verpackungslinien, sind sie ein fester Bestandteil eines jeden HACCP-Konzeptes und Voraussetzung einer erfolgreichen Zertifizierung nach IFS oder BRC. Anders dagegen Multicheck, ein optisches System zur Fremdkörperdetektion, das direkt in Mehrkopfwaagen zum Einsatz kommt. Mit ihm liefert CLK eine Inline-Technologie, die in der Lage ist, Qualitätseigenschaften auf Basis optischer Methoden bereits während des Produktionsprozesses zu erfassen und in Echtzeit auszuwerten. Das Funktionsprinzip dahinter: Vier Hochgeschwindigkeitskameras, in unterschiedlichen Winkeln positioniert, identifizieren in Verbindung mit einer leistungsstarken LED-Beleuchtungseinheit die Fremdkörper im freien Fall. Die Installation am oberen Ende des Abwurftrichters ermöglicht dabei einen 360-Grad-Rundumblick ohne tote Winkel.
Das System erkennt Fremdkörper unabhängig von Dichte oder Material. Es kontrolliert je nach Anwendungsfall mit seinen State-of-the-Art-Algorithmen auf definierte Farben, wodurch eine präzise Fremdkörperdetektion möglich ist. Solange sich der Fremdkörper farblich vom Produkt und dem Hintergrund abhebt, wird er zuverlässig erkannt. Cruse: „Der Multicheck ist eine optimale Ergänzung zu Metalldetektoren und Röntgensystemen, denn die visuelle Kontrolle steigert die Effizienz in der Qualitätssicherung deutlich. Lebensmittelproduzenten bietet sich damit die Möglichkeit, ihre Produkte bereits vor der Verpackung einer Qualitätsprüfung zu unterziehen.“
Wägen und Kontrollieren zugleich
Zu den Anwendern der Technologie zählt der Verpflegungsanbieter Apetito, der das Verfahren während des Portionierens von Tiefkühlprodukten zur Fremdkörperdetektion in seinen Mehrkopfwaagen einsetzt. Diese sind als zentrale Maschinen in den Abfüll- und Verpackungsprozessen verantwortlich für die genaue Dosierung. Apetito hatte mit seiner Anfrage auch den Anstoß für die Entwicklung des Multicheck-Systems gegeben. „Konkret ging es um das Aufspüren blauer Verunreinigungen aus Kunststoff. Aufgrund der hohen Durchsatzraten in der Produktion kam für unser Team von Beginn an nur die optische Inspektion als Lösungsansatz in Frage“, erläutert Cruse.
Das optische System ist so konzipiert, dass es sich in die meisten gängigen Mehrkopfwaagen integrieren lässt und mit minimalem Bedienereinsatz voll funktionsfähig ist. Für CLK ist der enge Kontakt zu Wägetechnikanbietern wie Yamato und Multiweigh deshalb ausschlaggebend, um das auf industrielle Bildverarbeitung basierende System optimal an die hohen Anforderungen in der Lebensmittelindustrie anzupassen, kommt es dabei doch auf Genauigkeit, Geschwindigkeit und höchste hygienische Anforderungen an. Direkt vor dem Produktabwurf erhält das System von der Mehrkopfwaage ein Signal, dass sich die Waagschalen öffnen. Hierdurch wird der Start der Bildaufnahmesequenz ausgelöst. Pro Abwurf werden bis zu acht Bilder des fallenden Produkts aufgenommen. Da das System den Produktstrom im freien Fall inspiziert, lassen sich Verdeckungen weitestgehend vermeiden, sodass trotz Höchstgeschwindigkeit jedes einzelne Gut auf definierte Abweichungen untersucht wird.
Ausschuss sinkt
Lebensmittelhersteller profitieren so von einer platzsparenden Variante moderner Technik und erhalten die Möglichkeit zur Fremdkörperdetektion unmittelbar vor der Verpackung. Hinzu kommt: Werden Verunreinigungen unmittelbar erkannt und aussortiert, rettet dies die noch verzehrfähigen Lebensmittel der betroffenen Charge vor der Entsorgung. „Produzenten können also wesentlich früher einschreiten und den Ausschuss durch eine punktgenaue Ausschleusung von Verunreinigungen so gering wie möglich halten“, stellt Carsten Cruse abschließend fest. Kosten, die durch unnötigen Abfall und das Umpacken von Produkten entstehen, werden vermieden.
Last but not least: Die kontinuierliche Erfassung und die statistische Auswertung der mit dem optischen System generierten Kennzahlen stellen nicht nur die Konformität mit gesetzlichen Regularien sicher. Sie sind für den Produzenten auch eine wichtige Basis zur Erkennung von Schwachstellen. Hierzu wird das Ergebnis jeder optischen Prüfung mit anschließender Auswertung in einer internen Datenbank gespeichert. Dies erlaubt eine statistische Auswertung zur objektiven Bewertung langfristiger Qualitätssicherungsmaßnahmen. Zudem kann täglich eine Statistik über gefundene Fremdkörper exportiert werden. Dies hilft, die Qualität der Produktion stetig zu verbessern.
CLK GmbH, Altenberge
Die Integration eines Multicheck-Systems in eine Mehrkopfwaage zeigt über die Zeit eine deutliche Reduzierung der Fremdkörper aus KunststoffBild: CLK
Autorin: Mareike Bähnisch
Freie Fachjournalistin,
