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Envases termosellados

Nuevas soluciones industriales para el sector cárnico

Los envases termosellados son de los más utilizados por la industria cárnica. Su calidad y la implementación continua de nuevos materiales y maquinarias que mejoran y simplifican los procesos contribuyen a ese uso. Sin embargo, este sistema no está exento de problemas, muchos de los cuales pueden solucionarse con un equipo diseñado por AINIA.
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La alta capacidad de los envases termosellados para envasar y ca­lentar todo tipo de alimentos o comidas preparadas, con la garan­tía de que llegan al consumidor en las mejores condiciones ha llevado a que sean usados masivamente por la industria.

Sin embargo, los altos niveles de calidad que se ha conseguido alcanzar en los procesos de envasado mediante termosellado no evitan la persistencia de errores que, aunque mínimos, generan muchos problemas. Hablamos de pérdidas debido a la devolución de lotes, re­chazos y descarte de producto por deterioro del mismo. Con todo, lo peor es cómo afectan dichos problemas a la imagen de una marca ante su distribuidor y/o consumidor.

Las empresas cárnicas abordan este pro­blema aplicando procesos de calidad ba­sados, fundamentalmente, en la realización de inspecciones manuales así como la apli­cación de ensayos de estanqueidad sobre una pequeña parte de muestras de la pro­ducción completa.

Aunque dichas prácticas suponen una so­lución, implican mucho tiempo, algo que impide un control de toda la producción mediante este tipo de ensayos, dada la ele­vada velocidad de producción de las líneas de envasado industriales.

Inspeccionar la totalidad de la producción

El proyecto Termoscan desarrollado por AINIA y financiado por la Agencia Valen­ciana de la innovación (AVI) partía del ob­jetivo de evitar dichos problemas.

AINIA ya había desarrollado diversos siste­mas automáticos de control de termosella­do en envases. Es decir, cuenta con amplia experiencia en análisis de imagen al ha­ber diseñado, entre otros, sistemas de ima­gen térmica de mano y de proceso, de alta y baja resolución, con alta sensibilidad de temperatura.

Aplicado ese bagaje al proyecto Termos­can, el resultado es una máquina de ins­pección de envases termosellados que ma­terializa la patente previa propiedad de AINIA. En concreto, se ha desarrollado un equipo industrial que permite inspeccionar en tiempo real la totalidad de envases ela­borados en una línea de producción y de­terminar la calidad del termosellado del en­vase, detectando los diferentes tipos de errores.

Es decir, detecta la presencia de restos de producto, temperaturas de termosellado incorrectas que pueden dar lugar a rotu­ras durante el proceso logístico, pliegues en el film del envase, chimeneas, restos de humedad, de grasa… factores que son vis­tos en un ‘mundo’ termográfico y que se­ría muy difícil de detectar (algunos de ellos imposible) por el ojo humano.

De este modo se puede garantizar la cali­dad y la seguridad alimentaria de la totali­dad de los envases termosellados y no solo de una pequeña parte analizada.

Un resultado que permite transferir a las empresas que quieran comercializarla una nueva tecnología de detección de defectos en envases plásticos, de manera que pue­dan llevarla al mercado de producción de alimentos y bebidas a través de la validación de un prototipo pre-industrial de inspección en un caso de uso real con el fin de que se logre cubrir las necesidades de control y ve­rificación de calidad actuales, explotando el conocimiento patentado en relación a la inspección de procesos termográficos.

Rubén Lahuerta, del departamento de transferencia de tecnología y nuevos de­sarrollos de AINIA, explica que “este sis­tema logra mejorar la eficiencia en la de­tección de envases que no están bien sellados, reduciendo las incidencias y de­voluciones existentes en este contexto, y aumentando la productividad de las em­presas envasadoras”.

Funcionamiento

El prototipo desarrollado por AINIA me­diante un software de control basado en avanzados algoritmos de inspección y téc­nicas de visión termográfica, proporciona la información necesaria para ajustar y vali­dar el sistema de inspección en la misma lí­nea de producción.

Emplear tecnología termográfica permi­te detectar diferencias de temperatura en una imagen del producto, que no es otra cosa que una bandeja cubierta por un film que proporciona estanqueidad y rellena de unos gases que incrementan la vida útil del producto que contiene. Las imperfecciones que pueden acontecer en esa bandeja son las que generan cam­bios de temperatura dentro de ese entor­no termosellado.

Las técnicas de visión termográfica cap­tan la radiación infrarroja de los objetos. Concretamente, una zona de frecuencia específica del infrarrojo que es donde se encuentra la temperatura de todos los ob­jetos. Por lo tanto, lo que ve el equipo de termografía es la temperatura, no el obje­to en sí como ocurre en el espectro visible (ojo humano).

A partir de ahí entran en juego los algorit­mos de inspección que se encargan de rea­lizar la labor de clasificación que realizaría un experto mediante la vista o el tacto pa­ra detectar problemas en una bandeja. Me­diante la tipificación de categorías en base a las imágenes termográficas que ha cap­tado, la máquina crea su método de clasi­ficación adaptado al producto concreto de la línea de producción en la que se ha ins­talado.

Según recalca Lahuerta, ”el sistema im­planta una lógica de Inteligencia Artificial que le permite aprender a lo largo del tiem­po, sobre la propia inspección de envases que va realizando”.

Por lo tanto, una vez efectuada una pues­ta a punto de alrededor de dos días, el sis­tema crea su algoritmo para cada producto específico y clasifica siempre igual y muy rápido, mejorando exponencialmen­te cualquier resultado de una verificación humana.

Instalación

Entre las ventajas que ofrece el equipo está su diseño y la facilidad de instala­ción que tiene. Traducido a términos in­dustriales, es una máquina muy pequeña que, básicamente, se puede incorporar en cualquier cinta de transporte y apenas ocupa unos 60 centímetros, teniendo en cuenta que no necesita ampliar la cinta con una zona especial, sino que se instala directamente encima de la cinta ya exis­tente. Algo muy importante dada la rele­vancia que tiene cada metro en un centro de producción.

Con ese espacio mínimo, el sistema es ca­paz de tomar la imagen, procesarla y de­cidir si el producto cumple con los pará­metros establecidos o debe expulsarse mediante el correspondiente sistema de expulsión (el propio de la máquina o el que ya tenga instalado esa línea).

Como explica Rubén Lahuerta, “gracias a su diseño modular, se puede instalar en cualquier configuración de línea, incluso en su versión compacta se instala sobre la propia cinta de transporte de cada línea de producción concreta, sin necesidad de costosos trabajos de adaptación”.

Por otra parte, su montaje no es nada com­plejo. En apenas dos horas y media pue­de quedar instalado sin que se produzcan apenas afectaciones en la producción.

Respecto a la formación requerida, también es muy sencilla y se realiza en tres niveles. En primer lugar, formación para los operarios responsables directos del sistema. Dado que no se trata de una tecnología invasiva, la for­mación es muy simple tanto en lo que se re­fiere al funcionamiento, el control o la prevención de riesgos laborales.

Pero además se realizan formaciones específicas para el personal de los departamentos de Cali­dad y para la dirección de la empresa, que es quien va a recibir la in­formación procedente del sistema. En am­bos casos se trata de formaciones muy sencillas para que puedan entender la in­formación que les llega, que por otra parte es de fácil interpretación, para permitir to­mar las decisiones oportunas al respecto. Tanto éstas como la de los operarios son formaciones sin apenas complicaciones y que requieren muy poco tiempo.

Resultados

Como se ha comentado ya, los resultados del sistema desarrollado en el proyec­to Termoscan de AINIA son muy buenos cualitativamente hablando, pero también cuantitativamente.

En concreto, a altas velocidades de produc­ción, se ha obtenido una reducción de hasta el 90 % sobre el porcentaje habitual de pro­blemas que surgen en sistemas de termo­sellado. Es decir, en la totalidad de una pro­ducción los problemas de defectos podrían reducirse por debajo del 1 %, lo que implica un gran aumento de la calidad de la producción.

Situación actual

El prototipo de inspección ya ha sido pro­bado en condiciones reales en diferentes tipologías de envases en empresas de pro­ducción y comercialización de productos cárnicos frescos con excelentes resulta­dos. En concreto, el sistema se ha testado con total satisfacción por parte de una empresa de procesados cárnicos fres­cos y otra dedicada a pro­ductos avícolas también frescos.

Ambas son proveedo­res de cadenas punteras de la distribución en Es­paña. Este dato no es una casualidad, si­no que muestra que este tipo de proyectos vienen a responder directamente a quejas o requerimientos de los consumidores, que siempre son detectadas en primera instan­cia por la distribución, que las traslada a centros de investigación como AINIA, don­de se busca y encuentra, como sucede con el proyecto Termoscan, una respuesta tec­nológica.

Y una vez encontrada ésta, los proyectos llegan al punto en el que se encuentra aho­ra éste, que puede denominarse fase de transferencia tecnológica realista.

Es decir, como recuerdan desde AINIA, en su ADN no está la vertiente comercial de ven­ta y distribución masiva de equipos y los co­rrespondientes servicios técnicos de mante­nimiento y reparación a empresas, por lo que la idea es encontrar una empresa que explo­te comercialmente la patente (junto con to­do el conocimiento, actualizaciones, mejoras, versiones, etc, que pueda aportar AINIA) y desarrolle una máquina a partir del prototi­po ya creado para distribuir y comercializar el sistema de detección en empresas de las industrias cárnica y agroalimentaria.

Además, AINIA trabaja en la evolución de este equipo hacia la integración de esta inspección del termosellado con otras tec­nologías de inspección como puede ser la detección de cuerpos extraños, para seguir aportando a las empresas del sector solu­ciones diferenciadas de innovación de alto valor añadido.

Artículo escrito por Rubén Lahuerta Martínez, Transferencia de Tecnología & Nuevos Desarrollos de AINIA.

Puedes leer el artículo completo en el número 146 de Cárnica.

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